Электрлік скутер батареялары
Батарея - электр скутеріңіздің «отын багісі». Ол тұрақты ток қозғалтқышы, шамдар, контроллер және басқа да керек-жарақтар тұтынатын энергияны сақтайды.
Көптеген электр скутерлерінің энергия тығыздығы мен ұзақ қызмет ету мерзіміне байланысты литий-иондық негіздегі батарея блогы болады. Балаларға арналған және басқа да арзан үлгілерге арналған көптеген электр скутерлерінің құрамында қорғасын-қышқылды батареялар бар. Скутерде батарея блогы жеке ұяшықтардан және батареяны басқару жүйесі деп аталатын электроникадан жасалған, бұл оның қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Үлкенірек батареялардың сыйымдылығы ватт-сағатпен өлшенеді және электр скутерінің алысырақ жүруіне мүмкіндік береді. Дегенмен, олар скутердің өлшемі мен салмағын арттырады, бұл оны аз тасымалданатын етеді. Сонымен қатар, батареялар скутердің ең қымбат компоненттерінің бірі болып табылады және жалпы құны сәйкесінше артады.
Батареялардың түрлері
Электроскутер батареялары көптеген жеке батарея ұяшықтарынан жасалған. Нақтырақ айтқанда, олар 18650 ұяшықтан жасалған, бұл цилиндрлік өлшемдері 18 мм x 65 мм литий-ионды (Li-Ion) батареяларға арналған өлшем жіктемесі.
Батарея жинағындағы әрбір 18650 элемент онша әсерлі емес — шамамен 3,6 вольт (номиналды) электрлік потенциал жасайды және шамамен 2,6 ампер-сағат (2,6 А·сағ) немесе шамамен 9,4 ватт-сағат (9,4 Вт/сағ) сыйымдылыққа ие.
Батарея элементтері 3,0 вольттан (0% заряд) 4,2 вольтқа дейін (100% заряд) жұмыс істейді.
Литий-ион
Li-Ion батареяларының энергия тығыздығы өте жоғары, яғни олардың физикалық салмағына сәйкес сақталатын энергия мөлшері. Олар сондай-ақ ұзақ қызмет ету мерзіміне ие, яғни оларды бірнеше рет зарядсыздандыруға және қайта зарядтауға немесе «циклдеуге» болады және сақтау сыйымдылығын сақтайды.
Литий-ион шын мәнінде литий ионымен байланысты көптеген батарея химиялық заттарын білдіреді. Төменде қысқаша тізім берілген:
Литий-марганец оксиді (LiMn2O4); басқаша: IMR, LMO, литий-марганец
Литий-марганец никелі (LiNiMnCoO2); яғни INR, NMC
Литий никель кобальт алюминий оксиді (LiNiCoAlO2); яғни NCA, Li-алюминий
Литий никель кобальт оксиді (LiCoO2); яғни NCO
Литий кобальт оксиді (LiCoO2); ICR, LCO, Li-кобальт деп те аталады
Литий темір фосфаты (LiFePO4); яғни IFR, LFP, Li-фосфат
Батареяның осы химиялық қасиеттерінің әрқайсысы қауіпсіздік, ұзақ қызмет ету мерзімі, сыйымдылық және ток шығысы арасындағы ымыраны білдіреді.
Литий марганеці (INR, NMC)
Бақытымызға орай, көптеген сапалы электр скутерлері ең қауіпсіз химиялық заттардың бірі болып табылатын INR батареясының химиялық құрамын пайдаланады. Бұл батарея жоғары сыйымдылық пен шығыс тогын береді. Марганецтің болуы батареяның ішкі кедергісін төмендетеді, бұл төмен температураны сақтай отырып, жоғары ток шығысын қамтамасыз етеді. Демек, бұл жылулық апат пен өрт қаупін азайтады.
INR химиялық құрамы бар кейбір электр скутерлеріне WePed GT 50e және Dualtron модельдері жатады.
Қорғасын-қышқыл
Қорғасын-қышқыл – автомобильдерде және гольф арбалары сияқты кейбір ірі электр көліктерінде жиі кездесетін өте ескі аккумуляторлық химиялық зат. Олар сондай-ақ кейбір электр скутерлерінде де кездеседі; ең бастысы, Razor сияқты компаниялардың арзан балаларға арналған скутерлері.
Қорғасын-қышқылды батареялардың арзандығының артықшылығы бар, бірақ энергия тығыздығы өте төмен, яғни олар сақтайтын энергия мөлшерімен салыстырғанда салмағы көп. Салыстырмалы түрде, литий-ионды батареялардың энергия тығыздығы қорғасын-қышқылды батареялармен салыстырғанда шамамен 10 есе жоғары.
Батарея жинақтары
Жүздеген немесе мыңдаған ватт-сағат сыйымдылығы бар батарея блогын жасау үшін көптеген жеке 18650 литий-ионды элементтер кірпіш тәрізді құрылымға біріктіріледі. Кірпіш тәрізді батарея блогы батареяға кіретін және шығатын электр энергиясының ағынын басқаратын батареяны басқару жүйесі (BMS) деп аталатын электрондық тізбекпен бақыланады және реттеледі.
Батарея блогындағы жеке ұяшықтар тізбектей (ұшынан соңына дейін) қосылған, бұл олардың кернеуін қосып көрсетеді. Осылайша 36 В, 48 В, 52 В, 60 В немесе одан да үлкен батарея блогы бар скутерлерді пайдалануға болады.
Бұл жеке тізбектер (көптеген батареялар тізбектей қосылған) шығыс тогын арттыру үшін параллель жалғанады.
Электр скутер өндірушілері тізбектей және параллель қосылған ұяшықтар санын реттеу арқылы шығыс кернеуін немесе максималды ток күшін және ампер-сағат сыйымдылығын арттыра алады.
Батарея конфигурациясын өзгерту сақталған жалпы энергияны арттырмайды, бірақ ол батареяға көбірек қашықтықты және төмен кернеуді ұсынуға мүмкіндік береді және керісінше.
Кернеу және қалған пайыз
Батарея блогындағы әрбір элемент әдетте 3,0 вольттан (0% заряд) 4,2 вольтқа дейін (100% заряд) жұмыс істейді.
Бұл 36 В батарея блогының (тізбектей қосылған 10 батареясы бар) 30 В (0% заряд) кернеуінен 42 вольтқа дейін (100% заряд) жұмыс істейтінін білдіреді. Біздің батарея кернеуі кестесінен әрбір батарея түрі үшін қалған пайыздың батарея кернеуіне қаншалықты сәйкес келетінін көре аласыз (кейбір скутерлерде бұл тікелей көрсетіледі).
Кернеудің төмендеуі
Әрбір батарея кернеудің төмендеуі деп аталатын құбылысқа ұшырайды.
Кернеудің төмендеуі литий-иондық химия, температура және электр кедергісі сияқты бірнеше әсерлерден туындайды. Бұл әрқашан батарея кернеуінің сызықтық емес мінез-құлқына әкеледі.
Батареяға жүктеме түскен бойда кернеу бірден төмендейді. Бұл әсер батарея сыйымдылығын дұрыс емес бағалауға әкелуі мүмкін. Егер сіз батарея кернеуін тікелей өлшеп жатсаңыз, сіз сыйымдылығыңыздың 10%-ын немесе одан да көп бөлігін бірден жоғалттым деп ойлайсыз.
Жүктеме алынып тасталғаннан кейін батарея кернеуі нақты деңгейіне оралады.
Кернеудің төмендеуі батареяның ұзақ уақыт разрядталуы кезінде де (мысалы, ұзақ жүріс кезінде) орын алады. Батареядағы литий химиясы разрядталу жылдамдығына жету үшін біраз уақыт алады. Бұл ұзақ жүрістің соңында батарея кернеуінің одан да тез төмендеуіне әкелуі мүмкін.
Егер батареяның демалуына мүмкіндік берілсе, ол өзінің нақты және дәл кернеу деңгейіне оралады.
Сыйымдылық рейтингтері
Электроскутер батареясының сыйымдылығы ватт-сағат бірліктерімен (қысқартылған Вт/сағ), яғни энергия өлшемімен есептеледі. Бұл құрылғыны түсіну өте оңай. Мысалы, 1 Вт/сағ сыйымдылығы бар батарея бір сағат бойы бір ватт қуатпен қамтамасыз етуге жеткілікті энергияны сақтайды.
Энергия сыйымдылығының артуы батареяның ватт-сағат жұмыс істеуін білдіреді, бұл белгілі бір қозғалтқыш өлшемі үшін электр скутерінің жұмыс істеу қашықтығының ұзаруына әкеледі. Орташа скутердің сыйымдылығы шамамен 250 Вт/сағ болады және сағатына орта есеппен 15 миль жылдамдықпен шамамен 10 миль жүре алады. Экстремалды өнімді скутерлердің сыйымдылығы мыңдаған ватт-сағатқа жетеді және 60 мильге дейін жетеді.
Батарея брендтері
Электроскутер батареясындағы жеке литий-ионды элементтерді халықаралық деңгейде танымал бірнеше компания ғана жасайды. Ең жоғары сапалы элементтерді LG, Samsung, Panasonic және Sanyo шығарады. Бұл типтегі элементтер тек жоғары сапалы скутерлердің батареяларында ғана кездеседі.
Көптеген бюджеттік және қала маңындағы электр скутерлерінің сапасы әртүрлі қытайлық өндірілген жалпы ұяшықтардан жасалған батареялары бар.
Брендтік ұяшықтары бар скутерлер мен генерик қытайлық скутерлердің айырмашылығы - танымал брендтердің сапаны бақылауына кепілдік. Егер бұл сіздің бюджетіңізге сәйкес келмесе, онда сапалы бөлшектерді пайдаланатын және жақсы сапаны бақылау (QC) шараларын қолданатын беделді өндірушіден скутер сатып алып жатқаныңызға көз жеткізіңіз.
Жақсы сапа бақылауына ие болуы мүмкін компаниялардың кейбір мысалдары Xiaomi және Segway компаниялары.
Батареяны басқару жүйесі
Li-ion 18650 батареяларының керемет артықшылықтары болғанымен, олар басқа батарея технологияларына қарағанда онша төзімді емес және дұрыс пайдаланылмаған жағдайда жарылуы мүмкін. Дәл осы себепті олар әрқашан дерлік батареяны басқару жүйесі бар батарея жинақтарына жиналады.
Батареяны басқару жүйесі (ББЖ) - батарея жинағын бақылайтын және зарядтау мен разрядтауды басқаратын электрондық компонент. Литий-ионды батареялар шамамен 2,5-тен 4,0 В-қа дейін жұмыс істеуге арналған. Шамадан тыс зарядтау немесе толығымен разрядтау батареяның қызмет ету мерзімін қысқартуы немесе қауіпті термиялық бұзылу жағдайларын тудыруы мүмкін. ББЖ шамадан тыс зарядтаудың алдын алуы керек. Көптеген ББЖ батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін батарея толығымен разрядталмай тұрып қуатты өшіреді. Осыған қарамастан, көптеген жүргізушілер батареяларын толық разрядтамай, зарядтау жылдамдығы мен мөлшерін мұқият басқару үшін арнайы зарядтағыштарды пайдаланады.
Батареяны басқарудың күрделі жүйелері батареяның температурасын бақылайды және қызып кету жағдайында өшіруді іске қосады.
C-бағамы
Егер сіз батареяны зарядтау бойынша зерттеу жүргізіп жатсаңыз, сіз C-жылдамдығына тап болуыңыз мүмкін. C-жылдамдығы батареяның қаншалықты тез толық зарядталатынын немесе разрядталатынын сипаттайды. Мысалы, 1C C-жылдамдығы батареяның бір сағатта зарядталатынын білдіреді, 2C толық зарядталғанын 0,5 сағатта, ал 0,5C екі сағатта толық зарядталғанын білдіреді. Егер сіз 100 А·сағ батареяны 100 А токпен толық зарядтасаңыз, бұл бір сағатты алады және C-жылдамдығы 1C болады.
Батареяның қызмет ету мерзімі
Әдеттегі литий-ионды аккумулятор сыйымдылығы азайғанға дейін 300-ден 500-ге дейін зарядтау/разрядтау циклін өңдей алады. Орташа электр скутері үшін бұл 3000-нан 10 000 мильге дейін! «Сыйымдылығының төмендеуі» «барлық сыйымдылықты жоғалту» дегенді білдірмейтінін, керісінше, нашарлай беретін 10-нан 20%-ға дейін айтарлықтай төмендеуді білдіретінін есте сақтаңыз.
Қазіргі заманғы батареяны басқару жүйелері батареяның қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі және сіз оны асыра пайдалану туралы тым көп алаңдамауыңыз керек.
Дегенмен, егер сіз батареяның қызмет ету мерзімін мүмкіндігінше ұзартқыңыз келсе, 500 циклден асып кету үшін жасай алатын кейбір нәрселер бар. Оларға мыналар жатады:
Скутерді ұзақ уақыт бойы толық зарядталған немесе зарядтағышты розеткаға қосулы күйде сақтамаңыз.
Электр скутерін толығымен зарядсыздандырылған күйінде сақтамаңыз. Литий-ионды батареялар 2,5 В-тан төмен түскенде тозады. Көптеген өндірушілер скутерлерді 50% зарядталған күйінде сақтауды және оларды ұзақ мерзімді сақтау үшін мезгіл-мезгіл осы деңгейге дейін толықтырып отыруды ұсынады.
Скутер аккумуляторын 32 F° төмен немесе 113 F° жоғары температурада пайдаланбаңыз.
Скутеріңізді төмен C-жылдамдықпен зарядтаңыз, яғни батареяның қызмет ету мерзімін сақтау/жақсарту үшін оны максималды сыйымдылығына қатысты төмен жылдамдықпен зарядтаңыз. 1-ден төмен C-жылдамдықпен зарядтау оңтайлы болып табылады. Кейбір жоғары жылдамдықты немесе қымбат зарядтағыштар мұны басқаруға мүмкіндік береді.
Электр скутерін қалай зарядтау керектігі туралы көбірек біліңіз.
Қысқаша мазмұны
Мұндағы негізгі қорытынды - батареяны дұрыс пайдаланбаңыз, сонда ол скутердің қызмет ету мерзіміне жетеді. Біз әртүрлі адамдардан олардың бұзылған электр скутерлері туралы естиміз және бұл сирек жағдайда батарея мәселесі болады!
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 30 тамыз