Teknikal na Gabay: Mga Baterya ng Electric Scooter

Teknikal na Gabay: Mga Baterya ng Electric Scooter

Mga Baterya ng Electric Scooter
Ang baterya ay ang "tangke ng gasolina" ng iyong electric scooter.Iniimbak nito ang enerhiya na kinokonsumo ng DC motor, mga ilaw, controller, at iba pang mga accessories.

Karamihan sa mga electric scooter ay magkakaroon ng ilang uri ng lithium ion-based na battery pack dahil sa kanilang mahusay na density ng enerhiya at mahabang buhay.Maraming mga electric scooter para sa mga bata at iba pang murang modelo ang naglalaman ng mga lead-acid na baterya.Sa isang scooter, ang battery pack ay gawa sa mga indibidwal na cell at electronics na tinatawag na battery management system na pinapanatili itong ligtas na gumagana.
Ang mas malalaking battery pack ay may mas maraming kapasidad, sinusukat sa watt hours, at hahayaan ang isang electric scooter na bumiyahe pa.Gayunpaman, pinapataas din nila ang laki at bigat ng scooter - ginagawa itong hindi gaanong portable.Bukod pa rito, ang mga baterya ay isa sa mga pinakamahal na bahagi ng scooter at ang kabuuang gastos ay tumataas nang naaayon.

Mga Uri ng Baterya
Ang mga pack ng baterya ng e-scooter ay gawa sa maraming indibidwal na mga cell ng baterya.Higit na partikular, ang mga ito ay gawa sa 18650 na mga cell, isang klasipikasyon ng laki para sa mga baterya ng lithium ion (Li-Ion) na may 18 mm x 65 mm na cylindrical na sukat.

Ang bawat 18650 cell sa isang battery pack ay medyo hindi kapani-paniwala — bumubuo ng potensyal na kuryente na ~3.6 volts (nominal) at may kapasidad na humigit-kumulang 2.6 amp hours (2.6 A·h) o humigit-kumulang 9.4 watt-hours (9.4 Wh).

Ang mga cell ng baterya ay pinapatakbo mula sa 3.0 volts (0% charge) hanggang 4.2 volts (100% charge).18650 lifepo4

Lithium Ion
Ang mga bateryang Li-Ion ay may mahusay na density ng enerhiya, ang dami ng enerhiyang nakaimbak sa bawat pisikal na timbang ng mga ito.Mayroon din silang mahusay na mahabang buhay na nangangahulugang maaari silang ma-discharge at ma-recharge o "ma-cycle" nang maraming beses at mapanatili pa rin ang kanilang kapasidad sa imbakan.

Ang Li-ion ay aktwal na tumutukoy sa maraming chemistries ng baterya na may kinalaman sa lithium ion.Narito ang isang maikling listahan sa ibaba:

Lithium manganese oxide (LiMn2O4);aka: IMR, LMO, Li-manganese
Lithium manganese nickel (LiNiMnCoO2);aka INR, NMC
Lithium nickel cobalt aluminum oxide (LiNiCoAlO2);aka NCA, Li-aluminum
Lithium nickel cobalt oxide (LiCoO2);aka NCO
Lithium cobalt oxide (LiCoO2);aka ICR, LCO, Li-cobalt
Lithium iron phosphate (LiFePO4);aka IFR, LFP, Li-phosphate
Ang bawat isa sa mga kemikal ng baterya ay kumakatawan sa isang trade-off sa pagitan ng kaligtasan, mahabang buhay, kapasidad, at kasalukuyang output.

Lithium Manganese (INR, NMC)
Sa kabutihang palad, maraming de-kalidad na electric scooter ang gumagamit ng INR battery chemistry — isa sa pinakaligtas na chemistries.Nagbibigay ang bateryang ito ng mataas na kapasidad at kasalukuyang output.Ang pagkakaroon ng mangganeso ay nagpapababa sa panloob na resistensya ng baterya, na nagpapahintulot sa mataas na kasalukuyang output habang pinapanatili ang mababang temperatura.Dahil dito, binabawasan nito ang mga pagkakataon ng thermal runaway at sunog.

Ang ilang mga electric scooter na may INR chemistry ay kinabibilangan ng WePed GT 50e at Dualtron na mga modelo.

Lead-acid
Ang lead-acid ay isang napakatandang kemikal ng baterya na karaniwang makikita sa mga kotse at ilang malalaking de-kuryenteng sasakyan, tulad ng mga golf cart.Ang mga ito ay matatagpuan din sa ilang mga electric scooter;pinaka-kapansin-pansin, ang mga murang scooter ng mga bata mula sa mga kumpanya tulad ng Razor.

Ang mga lead-acid na baterya ay may pakinabang ng pagiging mura, ngunit nagdurusa sa pagkakaroon ng napakahinang density ng enerhiya, ibig sabihin ay tumitimbang sila nang malaki kumpara sa dami ng enerhiyang iniimbak nila.Sa paghahambing, ang mga bateryang Li-ion ay may humigit-kumulang 10X ang density ng enerhiya kumpara sa mga lead-acid na baterya.

Mga Battery Pack
Upang makabuo ng battery pack na may daan-daan o libu-libong watt na oras ng kapasidad, maraming indibidwal na 18650 Li-ion na mga cell ang pinagsama-sama sa isang parang brick na istraktura.Ang brick-like na battery pack ay sinusubaybayan at kinokontrol ng isang electronic circuit na tinatawag na battery management system (BMS), na kumokontrol sa daloy ng kuryente sa loob at labas ng baterya.
Ang mga indibidwal na cell sa battery pack ay konektado sa serye (dulo hanggang dulo) na nagsusuma ng kanilang boltahe.Ito ay kung paano posible na magkaroon ng mga scooter na may 36 V, 48 V, 52 V, 60 V, o kahit na mas malaking mga pack ng baterya.

Ang mga indibidwal na strand na ito (maraming baterya sa serye) ay konektado nang magkatulad upang mapataas ang kasalukuyang output.

Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng bilang ng mga cell sa serye at parallel, maaaring taasan ng mga tagagawa ng electric scooter ang boltahe ng output o max na kasalukuyang at amp hour na kapasidad.

Ang pagpapalit ng configuration ng baterya ay hindi magpapataas ng kabuuang enerhiyang nakaimbak, ngunit epektibong nagbibigay-daan ito sa isang baterya na mag-alok ng mas maraming hanay at mas mababang boltahe at vice versa.

Boltahe at % Natitira
Ang bawat cell sa isang battery pack ay karaniwang pinapatakbo mula sa 3.0 volts (0% charge) hanggang sa 4.2 volts (100% charge).

Nangangahulugan ito na ang isang 36 V battery pack, (na may 10 baterya sa serye) ay pinapatakbo mula sa 30 V (0% charge) hanggang 42 volts (100% charge).Makikita mo kung paano tumutugma ang % na natitira sa boltahe ng baterya (direktang ipinapakita ito ng ilang scooter) para sa bawat uri ng baterya sa aming chart ng boltahe ng baterya.

Voltage Sag
Ang bawat baterya ay magdurusa mula sa isang hindi pangkaraniwang bagay na tinatawag na boltahe sag.

Ang boltahe sag ay sanhi ng ilang mga epekto, kabilang ang lithium-ion chemistry, temperatura, at electrical resistance.Palagi itong nagreresulta sa hindi linear na pag-uugali ng boltahe ng baterya.

Sa sandaling mailapat ang isang load sa baterya, ang boltahe ay agad na bababa.Ang epektong ito ay maaaring humantong sa maling pagtatantya ng kapasidad ng baterya.Kung direkta mong binabasa ang boltahe ng baterya, iisipin mong agad kang nawalan ng 10% ng iyong kapasidad o higit pa.

Kapag naalis ang load, babalik ang boltahe ng baterya sa totoong antas nito.

Nangyayari din ang boltahe sag sa mahabang pagdiskarga ng baterya (tulad ng sa mahabang biyahe).Ang lithium chemistry sa baterya ay tumatagal ng ilang oras upang maabot ang rate ng paglabas.Ito ay maaaring magresulta sa mas mabilis na pagbaba ng boltahe ng baterya sa panahon ng tail end ng mahabang biyahe.

Kung pinapayagang magpahinga ang baterya, babalik ito sa tunay at tumpak na antas ng boltahe nito.

Mga Rating ng Kapasidad
Ang kapasidad ng baterya ng e-scooter ay na-rate sa mga yunit ng watt hours (dinaglat na Wh), isang sukat ng enerhiya.Ang yunit na ito ay medyo madaling maunawaan.Halimbawa, ang isang baterya na may 1 Wh rating ay nag-iimbak ng sapat na enerhiya upang magbigay ng isang watt ng kapangyarihan sa loob ng isang oras.

Ang mas maraming kapasidad ng enerhiya ay nangangahulugan ng mas mataas na oras ng watt ng baterya na nangangahulugan ng mas mahabang hanay ng electric scooter, para sa isang partikular na laki ng motor.Ang isang average na scooter ay magkakaroon ng kapasidad na humigit-kumulang 250 Wh at makakapaglakbay ng halos 10 milya sa average na 15 milya bawat oras.Ang mga scooter na may matinding performance ay maaaring magkaroon ng kapasidad na umabot sa libu-libong watt na oras at saklaw na hanggang 60 milya.

Mga Brand ng Baterya
Ang mga indibidwal na Li-ion cell sa isang e-scooter na battery pack ay ginawa ng ilan lang sa iba't ibang kumpanyang kilala sa buong mundo.Ang mga cell na may pinakamataas na kalidad ay ginawa ng LG, Samsung, Panasonic, at Sanyo.Ang mga uri ng cell na ito ay kadalasang matatagpuan lamang sa mga battery pack ng mga high-end na scooter.

Karamihan sa budget at commuter electric scooter ay may mga battery pack na gawa sa mga generic na Chinese-manufactured na mga cell, na malaki ang pagkakaiba sa kalidad.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga scooter na may branded na mga cell at mga generic na Chinese ay isang mas malaking garantiya ng kontrol sa kalidad sa mga naitatag na brand.Kung hindi iyon pasok sa iyong badyet, siguraduhing bibili ka ng scooter mula sa isang kagalang-galang na tagagawa na gumagamit ng mga de-kalidad na bahagi at may mahusay na mga hakbang sa pagkontrol sa kalidad (QC).

Ang ilang halimbawa ng mga kumpanyang malamang na magkaroon ng magandang QC ay ang Xiaomi at Segway.

Sistema ng Pamamahala ng Baterya
Kahit na ang Li-ion 18650 na mga cell ay may kamangha-manghang mga benepisyo, hindi gaanong mapagpatawad ang mga ito kaysa sa iba pang mga teknolohiya ng baterya at maaaring sumabog kung ginamit nang hindi wasto.Ito ay para sa kadahilanang ito na ang mga ito ay halos palaging binuo sa mga pack ng baterya na may sistema ng pamamahala ng baterya.

Ang battery management system (BMS) ay isang electronic component na sumusubaybay sa battery pack at kumokontrol sa pag-charge at pagdiskarga.Ang mga Li-ion na baterya ay idinisenyo upang gumana sa pagitan ng humigit-kumulang 2.5 hanggang 4.0 V. Ang sobrang pagkarga o ganap na pagdiskarga ay maaaring paikliin ang buhay ng baterya o mag-trigger ng mga mapanganib na thermal runaway na kondisyon.Dapat pigilan ng BMS ang sobrang pagsingil.Maraming BMS din ang pumutol ng kuryente bago ganap na ma-discharge ang baterya upang mapahaba ang buhay.Sa kabila nito, maraming riders ang nagpapasuso pa rin ng kanilang mga baterya sa pamamagitan ng hindi kailanman ganap na pag-discharge sa mga ito at gumagamit din ng mga espesyal na charger upang maayos na makontrol ang bilis at halaga ng pag-charge.

Susubaybayan din ng mas sopistikadong mga sistema ng pamamahala ng baterya ang temperatura ng pack at magti-trigger ng cutoff kung mangyari ang overheating.

C-rate
Kung nagsasaliksik ka sa pag-charge ng baterya, malamang na makatagpo ka ng C-rate.Ang C-rate ay naglalarawan kung gaano kabilis ang baterya ay ganap na na-charge o na-discharge.Halimbawa, ang C-rate na 1C ay nangangahulugan na ang baterya ay na-charge sa loob ng isang oras, ang 2C ay nangangahulugang ganap na na-charge sa loob ng 0.5 na oras, at ang 0.5C ay nangangahulugan ng ganap na na-charge sa loob ng dalawang oras.Kung ganap mong na-charge ang isang 100 Ah·h na baterya gamit ang 100 A current, aabutin ito ng isang oras at ang C-rate ay magiging 1C.

Buhay ng Baterya
Ang isang karaniwang Li-ion na baterya ay makakayanan ng 300 hanggang 500 na pag-charge/discharge cycle bago lumiit sa kapasidad.Para sa isang karaniwang electric scooter, ito ay 3000 hanggang 10 000 milya!Tandaan na ang "pagbaba ng kapasidad" ay hindi nangangahulugang "mawalan ng lahat ng kapasidad," ngunit nangangahulugan ng kapansin-pansing pagbaba ng 10 hanggang 20% ​​na patuloy na lalala.

Nakakatulong ang mga modernong sistema ng pamamahala ng baterya na pahabain ang buhay ng baterya at hindi ka dapat mag-alala nang labis tungkol sa pag-baby nito.

Gayunpaman, kung gusto mong patagalin ang buhay ng baterya hangga't maaari, may ilang bagay na maaari mong gawin upang lumampas sa 500 cycle.Kabilang dito ang:

Huwag itago ang iyong scooter na ganap na naka-charge o ang charger ay nakasaksak nang matagal.
Huwag itago ang electric scooter na ganap na na-discharge.Ang mga bateryang Li-ion ay bumababa kapag bumaba ang mga ito sa 2.5 V. Inirerekomenda ng karamihan sa mga tagagawa na mag-imbak ng mga scooter na may 50% na charge, at pana-panahong itaas ang mga ito sa antas na ito para sa napakatagal na imbakan.
Huwag paandarin ang baterya ng scooter sa mga temperaturang mababa sa 32 F° o higit sa 113 F°.
I-charge ang iyong scooter sa mas mababang C-rate, ibig sabihin, i-charge ang baterya sa mas mababang rate na may kaugnayan sa maximum na kapasidad nito upang mapanatili/pahusayin ang buhay ng baterya.Ang pag-charge sa isang C-rate sa pagitan ng mas mababa sa 1 ay pinakamainam.Hinahayaan ka ng ilan sa mga fancier o high speed charger na kontrolin ito.
Matuto pa tungkol sa kung paano mag-charge ng electric scooter.

Buod

Ang pangunahing takeaway dito ay huwag abusuhin ang baterya at ito ay magtatagal sa kapaki-pakinabang na buhay ng scooter.Naririnig namin mula sa lahat ng uri ng mga tao ang tungkol sa kanilang mga sirang electric scooter at ito ay bihirang problema sa baterya!


Oras ng post: Ago-30-2022