راهنمای فنی: باتری های اسکوتر برقی

راهنمای فنی: باتری های اسکوتر برقی

باتری اسکوتر برقی
باتری «مخزن سوخت» اسکوتر برقی شماست.انرژی مصرف شده توسط موتور DC، چراغ ها، کنترلر و سایر لوازم جانبی را ذخیره می کند.

اکثر اسکوترهای برقی به دلیل چگالی انرژی و طول عمر عالی، دارای نوعی بسته باتری مبتنی بر یون لیتیوم هستند.بسیاری از اسکوترهای برقی برای بچه ها و سایر مدل های ارزان قیمت حاوی باتری های سرب اسیدی هستند.در یک روروک مخصوص بچه ها، بسته باتری از سلول ها و وسایل الکترونیکی جداگانه ساخته شده است که سیستم مدیریت باتری نامیده می شود که آن را ایمن کار می کند.
بسته‌های باتری بزرگ‌تر ظرفیت بیشتری دارند که بر حسب وات ساعت اندازه‌گیری می‌شوند و به اسکوتر برقی اجازه می‌دهند بیشتر حرکت کنند.با این حال، آنها همچنین اندازه و وزن اسکوتر را افزایش می دهند - باعث می شود آن را کمتر قابل حمل کنند.علاوه بر این، باتری‌ها یکی از گران‌ترین اجزای اسکوتر هستند و هزینه کلی نیز بر این اساس افزایش می‌یابد.

انواع باتری
بسته‌های باتری اسکوتر الکترونیکی از سلول‌های باتری جداگانه ساخته شده‌اند.به طور خاص، آنها از سلول های 18650 ساخته شده اند، طبقه بندی اندازه برای باتری های لیتیوم یون (Li-Ion) با ابعاد استوانه ای 18 میلی متر در 65 میلی متر.

هر سلول 18650 در یک بسته باتری نسبتاً چشمگیر نیست - پتانسیل الکتریکی ~ 3.6 ولت (اسمی) تولید می کند و ظرفیتی در حدود 2.6 آمپر ساعت (2.6 A·h) یا حدود 9.4 وات ساعت (9.4 Wh) دارد.

سلول های باتری از 3.0 ولت (0٪ شارژ) تا 4.2 ولت (100٪ شارژ) کار می کنند.18650 lifepo4

لیتیوم یون
باتری های Li-Ion چگالی انرژی بسیار خوبی دارند، مقدار انرژی ذخیره شده به ازای وزن فیزیکی آنها.آنها همچنین دارای طول عمر بسیار خوبی هستند به این معنی که می توان آنها را بارها تخلیه و شارژ کرد یا "دوچرخه" کرد و همچنان ظرفیت ذخیره سازی خود را حفظ کرد.

Li-ion در واقع به بسیاری از مواد شیمیایی باتری اشاره دارد که شامل یون لیتیوم می شود.در اینجا یک لیست کوتاه در زیر آمده است:

اکسید منگنز لیتیوم (LiMn2O4)؛مستعار: IMR، LMO، لی منگنز
لیتیوم منگنز نیکل (LiNiMnCoO2)؛با نام مستعار INR، NMC
اکسید آلومینیوم لیتیوم نیکل کبالت (LiNiCoAlO2)؛با نام مستعار NCA، آلومینیوم لیتیوم
اکسید کبالت لیتیوم نیکل (LiCoO2)؛با نام مستعار NCO
اکسید کبالت لیتیوم (LiCoO2)؛با نام مستعار ICR، LCO، Li-cobalt
لیتیوم فسفات آهن (LiFePO4);با نام مستعار IFR، LFP، Li-phosphate
هر یک از این ترکیبات شیمیایی باتری نشان دهنده تعادل بین ایمنی، طول عمر، ظرفیت و خروجی جریان است.

لیتیوم منگنز (INR، NMC)
خوشبختانه، بسیاری از اسکوترهای برقی با کیفیت از شیمی باتری INR استفاده می کنند - یکی از ایمن ترین مواد شیمیایی.این باتری ظرفیت و جریان خروجی بالایی می دهد.وجود منگنز مقاومت داخلی باتری را کاهش می دهد و در عین حال دمای پایین را حفظ می کند.در نتیجه، این امر احتمال فرار حرارتی و آتش سوزی را کاهش می دهد.

برخی از اسکوترهای برقی با شیمی INR شامل مدل های WePed GT 50e و Dualtron می شوند.

اسید سرب
سرب اسید یک ترکیب شیمیایی باتری بسیار قدیمی است که معمولاً در اتومبیل ها و برخی وسایل نقلیه الکتریکی بزرگتر مانند چرخ دستی های گلف یافت می شود.آنها همچنین در برخی از اسکوترهای برقی یافت می شوند.مهمترین آنها اسکوترهای ارزان قیمت کودکان از شرکت هایی مانند Razor است.

باتری های سرب اسیدی از مزیت ارزان بودن برخوردارند، اما از چگالی انرژی بسیار ضعیفی رنج می برند، به این معنی که وزن آن ها در مقایسه با مقدار انرژی ذخیره شده بسیار زیاد است.در مقایسه، باتری‌های لیتیوم یونی در مقایسه با باتری‌های اسید سرب، حدود 10 برابر چگالی انرژی دارند.

بسته های باتری
برای ساخت یک بسته باتری با ظرفیت صدها یا هزاران وات ساعت، بسیاری از سلول‌های لیتیوم یونی 18650 مجزا در یک ساختار آجر مانند جمع می‌شوند.بسته باتری آجر مانند توسط یک مدار الکترونیکی به نام سیستم مدیریت باتری (BMS) نظارت و تنظیم می شود که جریان برق را به داخل و خارج از باتری کنترل می کند.
سلول های جداگانه در بسته باتری به صورت سری (انتها به انتها) متصل می شوند که مجموع ولتاژ آنها است.به این ترتیب می‌توان اسکوترهایی با بسته‌های باتری 36 ولت، 48 ولت، 52 ولت، 60 ولت یا حتی بزرگ‌تر داشت.

سپس این رشته های مجزا (بسیاری از باتری ها به صورت سری) به صورت موازی وصل می شوند تا جریان خروجی افزایش یابد.

با تنظیم تعداد سلول ها به صورت سری و موازی، سازندگان اسکوتر برقی می توانند ولتاژ خروجی یا حداکثر جریان و ظرفیت آمپر ساعت را افزایش دهند.

تغییر پیکربندی باتری کل انرژی ذخیره شده را افزایش نمی دهد، اما به طور موثر به باتری اجازه می دهد برد بیشتر و ولتاژ کمتری ارائه دهد و بالعکس.

ولتاژ و درصد باقیمانده
هر سلول در بسته باتری معمولاً از 3.0 ولت (0٪ شارژ) تا 4.2 ولت (100٪ شارژ) کار می کند.

این بدان معناست که یک بسته باتری 36 ولتی (با 10 باتری سری) از 30 ولت (0٪ شارژ) تا 42 ولت (100٪ شارژ) کار می کند.می‌توانید ببینید که % باقیمانده چگونه با ولتاژ باتری (برخی از اسکوترها این را مستقیماً نمایش می‌دهند) برای هر نوع باتری در نمودار ولتاژ باتری ما مطابقت دارد.

کاهش ولتاژ
هر باتری از پدیده ای به نام کاهش ولتاژ رنج می برد.

کاهش ولتاژ توسط چندین اثر از جمله شیمی لیتیوم یون، دما و مقاومت الکتریکی ایجاد می شود.همیشه منجر به رفتار غیر خطی ولتاژ باتری می شود.

به محض وارد شدن بار به باتری، ولتاژ آنی کاهش می یابد.این اثر می تواند منجر به تخمین نادرست ظرفیت باتری شود.اگر مستقیماً ولتاژ باتری را می‌خوانید، فکر می‌کنید فوراً 10 درصد از ظرفیت خود یا بیشتر را از دست داده‌اید.

پس از برداشتن بار، ولتاژ باتری به سطح واقعی خود باز می گردد.

افت ولتاژ همچنین در هنگام تخلیه طولانی باتری (مانند یک سواری طولانی) رخ می دهد.شیمی لیتیوم در باتری مدتی طول می کشد تا به میزان دشارژ برسد.این می تواند منجر به افت ولتاژ باتری حتی سریعتر در طول رانندگی طولانی شود.

اگر به باتری اجازه استراحت داده شود، به سطح ولتاژ واقعی و دقیق خود باز می گردد.

رتبه بندی ظرفیت
ظرفیت باتری اسکوتر الکترونیکی بر حسب واحد وات ساعت (به اختصار Wh) رتبه بندی می شود که اندازه گیری انرژی است.درک این واحد بسیار آسان است.به عنوان مثال، یک باتری با رتبه 1 Wh انرژی کافی برای تامین یک وات برق برای یک ساعت ذخیره می کند.

ظرفیت انرژی بیشتر به معنای وات ساعت باتری بالاتر است که به معنی برد بیشتر اسکوتر برقی برای اندازه موتور معین است.یک اسکوتر متوسط ​​ظرفیتی در حدود 250 وات ساعت دارد و می تواند حدود 10 مایل را با میانگین سرعت 15 مایل در ساعت طی کند.اسکوترهای با عملکرد فوق العاده می توانند ظرفیتی به هزاران وات ساعت و برد تا 60 مایل داشته باشند.

برندهای باتری
سلول‌های لیتیوم یونی در بسته باتری‌های اسکوتر الکترونیکی توسط تعداد انگشت شماری از شرکت‌های مختلف بین‌المللی ساخته شده‌اند.با کیفیت ترین سلول ها توسط ال جی، سامسونگ، پاناسونیک و سانیو ساخته شده است.این نوع سلول‌ها فقط در بسته‌های باتری اسکوترهای رده بالاتر یافت می‌شوند.

اکثر اسکوترهای برقی مقرون به صرفه و مسافرتی دارای بسته های باتری ساخته شده از سلول های عمومی ساخت چین هستند که کیفیت آنها بسیار متفاوت است.

تفاوت بین اسکوترهای دارای سلول های مارک دار و نمونه های عمومی چینی تضمین بیشتری برای کنترل کیفیت با مارک های معتبر است.اگر این در حد بودجه شما نیست، مطمئن شوید که در حال خرید یک اسکوتر از یک سازنده معتبر هستید که از قطعات با کیفیت استفاده می کند و اقدامات کنترل کیفیت (QC) خوبی را در اختیار دارد.

برخی از نمونه‌هایی از شرکت‌هایی که احتمالاً QC خوبی دارند، شیائومی و سگوی هستند.

سیستم مدیریت باتری
اگرچه سلول‌های Li-ion 18650 مزایای شگفت‌انگیزی دارند، اما نسبت به سایر فناوری‌های باتری کمتر بخشنده هستند و در صورت استفاده نادرست می‌توانند منفجر شوند.به همین دلیل است که آنها تقریباً همیشه در بسته های باتری که دارای سیستم مدیریت باتری هستند مونتاژ می شوند.

سیستم مدیریت باتری (BMS) یک قطعه الکترونیکی است که بسته باتری را کنترل می کند و شارژ و دشارژ را کنترل می کند.باتری‌های لیتیوم یونی برای کارکردن بین 2.5 تا 4.0 ولت طراحی شده‌اند. شارژ بیش از حد یا تخلیه کامل می‌تواند عمر باتری را کوتاه کند یا شرایط خطرناک گرمایی را ایجاد کند.BMS باید از شارژ بیش از حد جلوگیری کند.بسیاری از BMS ها قبل از تخلیه کامل باتری به منظور افزایش عمر، برق را قطع می کنند.با وجود این، بسیاری از دوچرخه‌سواران هنوز باتری‌های خود را با تخلیه کامل شارژ نمی‌کنند و همچنین از شارژرهای مخصوص برای کنترل دقیق سرعت و مقدار شارژ استفاده می‌کنند.

سیستم‌های مدیریت باتری پیچیده‌تر نیز دمای بسته را کنترل می‌کنند و در صورت گرم شدن بیش از حد باعث قطع شدن آن می‌شوند.

نرخ C
اگر در حال تحقیق در مورد شارژ باتری هستید، احتمالاً با نرخ C مواجه خواهید شد.نرخ C نشان می دهد که باتری با چه سرعتی به طور کامل شارژ یا دشارژ می شود.برای مثال، C-rate 1C به معنای شارژ کامل باتری در یک ساعت، 2C به معنای شارژ کامل در 0.5 ساعت و 0.5C به معنای شارژ کامل باتری در دو ساعت است.اگر یک باتری 100 A·h را با استفاده از جریان 100 A به طور کامل شارژ کنید، یک ساعت طول می کشد و C-rate 1C خواهد بود.

عمر باتری
یک باتری لیتیوم یونی معمولی می تواند 300 تا 500 چرخه شارژ/دشارژ را قبل از کاهش ظرفیت تحمل کند.برای یک اسکوتر برقی متوسط، این 3000 تا 10000 مایل است!به خاطر داشته باشید که "کاهش ظرفیت" به معنای "از دست دادن تمام ظرفیت" نیست، بلکه به معنای کاهش قابل توجه 10 تا 20٪ است که بدتر خواهد شد.

سیستم‌های مدرن مدیریت باتری به طولانی‌تر شدن عمر باتری کمک می‌کنند و نباید زیاد نگران نگهداری آن باشید.

با این حال، اگر مایلید عمر باتری را تا حد ممکن افزایش دهید، کارهایی وجود دارد که می توانید انجام دهید تا از 500 چرخه بیشتر شود.این شامل:

اسکوتر خود را با شارژ کامل یا شارژر متصل به برق برای مدت طولانی نگهداری نکنید.
اسکوتر برقی را کاملاً تخلیه نکنید.باتری‌های لیتیوم یونی وقتی به زیر 2.5 ولت می‌رسند، تحلیل می‌روند. بیشتر سازندگان توصیه می‌کنند اسکوترها را با 50 درصد شارژ نگهداری کنید، و برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت آن‌ها را به صورت دوره‌ای تا این سطح شارژ کنید.
باتری اسکوتر را در دمای کمتر از 32 درجه فارنهایت یا بالاتر از 113 درجه فارنهایت کار نکنید.
اسکوتر خود را با نرخ C کمتر شارژ کنید، به این معنی که باتری را با سرعت کمتری نسبت به حداکثر ظرفیت شارژ کنید تا عمر باتری حفظ یا بهبود یابد.شارژ با نرخ C بین زیر 1 بهینه است.برخی از شارژرهای شیک تر یا با سرعت بالا به شما امکان کنترل این کار را می دهند.
در مورد نحوه شارژ اسکوتر برقی بیشتر بدانید.

خلاصه

نکته اصلی در اینجا این است که از باتری سوء استفاده نکنید و عمر مفید اسکوتر را دوام می آورد.ما از انواع و اقسام مردم در مورد اسکوتر برقی خراب آنها می شنویم و به ندرت مشکل باتری است!


زمان ارسال: اوت-30-2022