Технічний посібник: Електроскутери

У цьому технічному посібнику ви дізнаєтеся все, що можна знати про акумулятори для електричних скутерів, включаючи типи, номінали ємності, як продовжити термін служби акумулятора та правильне використання та зберігання.

Електричні акумулятори для скутерів

Акумулятор - це "паливний бак" вашого електричного скутера. Він зберігає енергію, яку споживає двигун постійного струму, ліхтарі, контролер та інші аксесуари.

Більшість електричних скутерів матимуть певний тип літій-іонних акумуляторних батарей завдяки їх чудовій щільності енергії та довговічності. Багато електричні скутери для дітей та інші недорогі моделі містять свинцево-кислотні акумулятори. У скутері акумуляторна батарея складається з окремих елементів та електроніки, яка називається системою управління батареєю, яка забезпечує безпечну роботу.

Більші акумуляторні блоки мають більшу ємність, що вимірюється у ват-годинах, і дозволять електричному самокату рухатися далі. Однак вони також збільшують розмір і вагу скутера - роблячи його менш портативним. Крім того, акумулятори є одним з найдорожчих компонентів скутера, і загальна вартість відповідно збільшується.

Види акумуляторів

Акумуляторні батареї для електронних скутерів виготовляються з багатьох окремих акумуляторних елементів. Більш конкретно, вони виготовлені з 18650 елементів, класифікація за розмірами для літій-іонних (Li-Ion) батарей з циліндричними розмірами 18 мм x 65 мм. Кожен елемент 18650 в акумуляторній батареї досить не вражаючий - генерує електричний потенціал лише 3,5 вольт (3,5 В) і має потужність 3 ампер години (3 А · год) або близько 10 ват-годин (10 Вт).

Щоб створити акумуляторну батарею потужністю сотні або тисячі ват-годин, багато окремих 18650 літій-іонних елементів збираються разом у цегляну структуру. Цеглоподібний акумуляторний блок контролюється та регулюється електронною схемою, яка називається системою управління батареєю (BMS), яка контролює потік електроенергії в і з акумулятора.

Літій-іонний

Літій-іонні акумулятори мають чудову енергетичну щільність, кількість енергії, що зберігається на їх фізичну вагу. Вони також мають чудову довговічність, що означає, що їх можна багато разів розряджати і перезаряджати або “циклізувати” і при цьому зберігати свою ємність.

Літій-іон насправді відноситься до багатьох хімічних речовин акумуляторів, які включають іон літію. Ось короткий список нижче:

Оксид марганцю літію (LiMn2O4); він же: IMR, LMO, Li-марганець
Нікель марганцю літію (LiNiMnCoO2); він же INR, NMC
Оксид алюмінію кобальту літію нікель (LiNiCoAlO2); він же NCA, Li-алюміній
Оксид кобальту літію нікель (LiCoO2); він же подофіцер
Оксид кобальту літію (LiCoO2); він же ICR, LCO, Li-кобальт
Фосфат заліза літію (LiFePO4); він же IFR, LFP, Li-фосфат

Кожна з цих хімічних речовин акумулятора являє собою компроміс між безпекою, довговічністю, потужністю та поточною потужністю.

Марганець літію (INR, NMC)

На щастя, багато якісні електричні скутери використовують хімію акумуляторів INR - одну з найбезпечніших хімічних речовин. Ця батарея забезпечує високу ємність та вихідний струм. Наявність марганцю знижує внутрішній опір акумулятора, забезпечуючи високий струм при збереженні низьких температур. Отже, це зменшує ймовірність теплового втечі та пожежі.

Деякі електричні скутери з хімією INR включають моделі WePed GT 50e та Dualtron.

Свинцево-кислотна

Свинцева кислота - це дуже стара хімія акумуляторів, яка зазвичай зустрічається в автомобілях та деяких великих електромобілях, таких як візки для гольфу. Вони також є в деяких електричних скутерах; зокрема, недорогі дитячі скутери таких компаній, як Razor.

Свинцево-кислотні акумулятори мають перевагу в тому, що вони недорогі, але вони страждають від дуже низької щільності енергії, тобто вони важать багато в порівнянні з кількістю енергії, яку вони зберігають. Для порівняння, літій-іонні акумулятори мають щільність енергії приблизно в 10 разів більше, ніж свинцево-кислотні.

Рейтинг потужності

Ємність акумулятора електронного скутера оцінюється в одиницях ват-годин (скорочено Вт), що є мірою енергії. Цей пристрій досить легко зрозуміти. Наприклад, акумулятор потужністю 1 Втч зберігає достатньо енергії для подачі одного вата потужності протягом однієї години.

Більша енергоємність означає більшу ват-годину роботи акумулятора, що означає більший діапазон електричних скутерів для певного розміру двигуна. Середній скутер має потужність близько 250 Втч і зможе проїхати близько 10 миль із середньою швидкістю 15 миль на годину. Скутери надзвичайної продуктивності можуть мати потужність, що досягає тисяч ват-годин, і діапазон до 60 миль.

Бренди акумуляторів

Окремі літій-іонні елементи в акумуляторному блоці для електронних скутерів виготовляються лише кількістю різних міжнародних компаній. Найякісніші комірки виготовляються LG, Samsung, Panasonic та Sanyo. Такі типи комірок, як правило, можна знайти лише в акумуляторних батареях дорогих скутерів.

Більшість бюджетних та приміських електричних скутерів мають акумуляторні батареї, виготовлені із загальних клітин китайського виробництва, які сильно відрізняються за якістю.

Різниця між скутерами з фірмовими осередками та загальними китайськими є більшою гарантією контролю якості за допомогою усталених брендів. Якщо це не входить до вашого бюджету, то переконайтеся, що ви купуєте скутер від авторитетного виробника, який використовує якісні деталі та має належні заходи контролю якості (QC).

Деякі приклади компаній, які, ймовірно, мають хороший контроль якості, - це Xiaomi та Segway.

Система управління акумулятором

Незважаючи на те, що елементи Li-ion 18650 мають дивовижні переваги, вони менш поблажливі, ніж інші акумуляторні технології, і можуть вибухнути при неправильному використанні. Саме з цієї причини вони майже завжди збираються в батарейні блоки, які мають систему управління акумуляторами.

Система управління акумулятором (BMS) - це електронний компонент, який контролює акумуляторну батарею та контролює зарядку та розрядку. Літій-іонні акумулятори розроблені для роботи приблизно від 2,5 до 4,0 В. Надмірне заряджання або повний розряд може скоротити термін служби батареї або спричинити небезпечні умови теплового втечі. BMS повинен запобігати перезарядці. Багато BMS також вимикають живлення до повного розрядження акумулятора, щоб продовжити життя. Незважаючи на це, багато мотоциклістів все ще розряджають свої батареї, ніколи не розряджаючи їх повністю, а також використовують спеціальні зарядні пристрої для точного контролю швидкості та кількості зарядки.

Більш досконалі системи управління акумулятором також контролюватимуть температуру упаковки та спрацьовуватимуть відключення у разі перегріву.

C-ставка

Якщо ви проводите дослідження заряджання акумулятора, ви, мабуть, зіткнетесь з коефіцієнтом С. Показник С описує, як швидко акумулятор повністю заряджається або розряджається. Наприклад, коефіцієнт С 1С означає, що батарея заряджається за одну годину, 2С означає повну зарядку за 0,5 години, а 0,5С означає повну зарядку за дві години. Якщо ви повністю зарядите 100 А · год акумулятор, використовуючи струм 100 А, це займе одну годину, а коефіцієнт С буде 1С.

Термін служби батареї

Типовий літій-іонний акумулятор зможе обробляти від 300 до 500 циклів зарядки/розрядки до зменшення ємності. Для середнього електричного скутера це від 3000 до 10 000 миль! Майте на увазі, що "зменшення потужності" не означає "втратити всю потужність", але означає помітне падіння на 10-20%, яке буде погіршуватись і надалі. Сучасні системи управління акумулятором допомагають продовжити термін служби акумулятора, і не варто надто турбуватися про його вигодовування.

Однак, якщо ви прагнете максимально продовжити час автономної роботи, є кілька речей, які ви можете зробити, щоб перевищити 500 циклів. До них належать:

Не зберігайте скутер повністю зарядженим або зарядним пристроєм підключеним протягом тривалого періоду. Утримання батареї на максимальній напрузі зменшить її термін служби.
Не зберігайте електричний скутер повністю розрядженим. Літій-іонні акумулятори погіршуються, коли вони опускаються нижче 2,5 В. Більшість виробників рекомендують зберігати скутери з відсотком заряду акумулятора від 30 до 50% і періодично поповнювати їх до цього рівня для дуже тривалого зберігання.
Не використовуйте акумулятор скутера при температурі нижче 32 ° F або вище 113 ° F.
Заряджайте свій скутер за нижчим рівнем С, означає заряджати акумулятор із меншою швидкістю відносно його максимальної ємності для збереження/покращення терміну служби батареї. Оптимальним є заряджання зі швидкістю C від 0,5 ° C до 2 ° C. Деякі любителі або високошвидкісні зарядні пристрої дозволяють вам керувати цим.

Резюме

Головний винос тут - не зловживати акумулятором, і це триватиме термін корисного використання скутера. Ми чуємо від усіх людей про їх поламані електричні скутери, і це рідко проблема батареї!

Продовжуйте вчитися!

Щоб дізнатись про придбання електричного скутера, дивіться наш керівництво з купівлі.

Для отримання додаткової технічної інформації дивіться нашу технічні керівництва.

Ознайомтесь із нашим поточним вибором редактора ESG найкращі електричні скутери на ринку!

Часті запитання

Як довго працюють акумулятори для електричних скутерів?

Електричні акумуляторні батареї прослужать від 2 до 4 років і від 3000 до 5000 миль залежно від місця зберігання, умов використання та ємності акумулятора. Якщо ви більше будете користуватися скутером або неправильно зберігати його, час автономної роботи скоротиться.

Скільки разів можна зарядити акумулятор електричного скутера?

Електричні скутери можуть пройти від 300 до 500 циклів зарядки, перш ніж втратити ємність акумулятора. Найякісніші фірмові елементи можуть витримати понад 1000 циклів зарядки, якщо вони надаються.

Як можна максимально збільшити час автономної роботи електричного скутера?

Ви можете продовжити термін служби акумулятора, зберігаючи скутер зарядженим до 75%, заряджаючи його струмом менше 2 А, і не керуючи скутером, коли він занадто холодний (нижче 32 F °) або занадто жарко (вище 114 F °). Зберігаючи протягом тривалого періоду часу, обов’язково періодично доливайте батареї. Зберігаючи протягом дуже тривалого періоду часу, переконайтеся, що періодично заряджаєте їх, щоб вони не зберігалися повністю розрядженими. Чи можете ви замінити акумулятори електричних скутерів? Чи варто це витрат?

Так! Ви можете замінити акумулятор на своєму електричному скутері, хоча це може бути неефективним. Акумулятори - одна з найдорожчих складових електричного скутера. Навіть невеликий акумулятор потужністю 250 Вт, такий як у M365, коштує близько 150 доларів США або приблизно ⅓ - вартість всього скутера!

Для звичайних скутерів, таких як M365, в Інтернеті існує безліч відео-посібників щодо процедури заміни. Це не так складно, якщо ви нахилені механічно, але новачкові це може бути складно.