Giya Teknikal: Mga Baterya sa Electric Scooter

Giya Teknikal: Mga Baterya sa Electric Scooter

Mga Baterya sa Electric Scooter
Ang baterya mao ang “tangke sa gasolina” sa imong electric scooter. Kini nagtipig sa enerhiya nga gikonsumo sa DC motor, mga suga, controller, ug uban pang mga aksesorya.

Kadaghanan sa mga electric scooter adunay usa ka klase sa lithium ion-based nga baterya tungod sa ilang maayo kaayong densidad sa enerhiya ug kalig-on. Daghang mga electric scooter para sa mga bata ug uban pang barato nga mga modelo ang adunay lead-acid nga mga baterya. Sa usa ka scooter, ang baterya gihimo sa indibidwal nga mga selula ug elektroniko nga gitawag og battery management system nga nagpabilin niini nga luwas nga naglihok.
Ang mas dagkong mga battery pack adunay mas daghang kapasidad, gisukod sa watt hours, ug makapahimo sa electric scooter nga mobiyahe og mas layo. Bisan pa, kini usab nagdugang sa gidak-on ug gibug-aton sa scooter — nga naghimo niini nga dili kaayo madaladala. Dugang pa, ang mga baterya usa sa labing mahal nga mga sangkap sa scooter ug ang kinatibuk-ang gasto mosaka sumala niana.

Mga Matang sa Baterya
Ang mga battery pack sa E-scooter ginama sa daghang indibidwal nga mga battery cell. Mas espesipiko, kini ginama sa 18650 ka mga cell, usa ka klasipikasyon sa gidak-on para sa mga lithium ion (Li-Ion) nga mga baterya nga adunay 18 mm x 65 mm nga cylindrical nga dimensyon.

Ang matag 18650 nga cell sa usa ka battery pack dili kaayo impresibo — makamugna og electric potential nga ~3.6 volts (nominal) ug adunay kapasidad nga mga 2.6 amp hours (2.6 A·h) o mga 9.4 watt-hours (9.4 Wh).

Ang mga selula sa baterya gipadagan gikan sa 3.0 volts (0% charge) hangtod sa 4.2 volts (100% charge).18650 lifepo4

Lithium Ion
Ang mga baterya nga Li-Ion adunay maayo kaayong densidad sa enerhiya, ang gidaghanon sa enerhiya nga natipigan kada timbang niini. Kini usab adunay maayo kaayong gidugayon sa kinabuhi nga nagpasabot nga kini mahimong ma-discharge ug ma-recharge o "cycled" sa daghang beses ug mapadayon gihapon ang ilang kapasidad sa pagtipig.

Ang Li-ion sa tinuod nagtumong sa daghang kemistriya sa baterya nga naglambigit sa lithium ion. Ania ang mubo nga lista sa ubos:

Lithium manganese oxide (LiMn2O4); nailhan usab nga IMR, LMO, Li-manganese
Lithium manganese nickel (LiNiMnCoO2); nailhan usab nga INR, NMC
Lithium nickel cobalt aluminum oxide (LiNiCoAlO2); nailhan usab nga NCA, Li-aluminum
Lithium nickel cobalt oxide (LiCoO2); nailhan usab nga NCO
Lithium cobalt oxide (LiCoO2); nailhan usab nga ICR, LCO, Li-cobalt
Lithium iron phosphate (LiFePO4)nailhan usab nga IFR, LFP, Li-phosphate
Ang matag usa niining mga kemistriya sa baterya nagrepresentar sa usa ka trade-off tali sa kaluwasan, kalig-on, kapasidad, ug output sa kuryente.

Lithium Manganese (INR, NMC)
Maayo na lang, daghang dekalidad nga electric scooter ang naggamit sa INR battery chemistry — usa sa pinakaluwas nga kemistri. Kini nga baterya naghatag og taas nga kapasidad ug output current. Ang presensya sa manganese mopaubos sa internal resistance sa baterya, nga motugot sa taas nga current output samtang gipadayon ang ubos nga temperatura. Tungod niini, kini makapakunhod sa posibilidad sa thermal runaway ug sunog.

Ang ubang mga electric scooter nga adunay INR chemistry naglakip sa WePed GT 50e ug Dualtron nga mga modelo.

Asido sa tingga
Ang lead-acid usa ka karaan na kaayong kemikal sa baterya nga kasagarang makita sa mga sakyanan ug pipila ka dagkong mga de-kuryenteng sakyanan, sama sa mga golf cart. Makita usab kini sa pipila ka mga electric scooter; labi na sa mga barato nga scooter sa mga bata gikan sa mga kompanya sama sa Razor.

Ang mga lead-acid nga baterya adunay bentaha sa pagkabarato, apan adunay ubos kaayo nga densidad sa enerhiya, nga nagpasabut nga kini bug-at kaayo kon itandi sa gidaghanon sa enerhiya nga ilang natipigan. Sa pagtandi, ang mga Li-ion nga baterya adunay mga 10X nga densidad sa enerhiya kon itandi sa mga lead-acid nga baterya.

Mga Pakete sa Baterya
Aron makahimo og battery pack nga may gatosan o liboan ka watt hours nga kapasidad, daghang indibidwal nga 18650 Li-ion cells ang gi-assemble aron mahimong usa ka istruktura nga sama sa tisa. Ang battery pack nga sama sa tisa gimonitor ug gi-regulate sa usa ka electronic circuit nga gitawag og battery management system (BMS), nga nagkontrol sa pag-agos sa kuryente pasulod ug gawas sa baterya.
Ang matag selula sa baterya konektado nga serye (gikan sa tumoy ngadto sa tumoy) nga nagsumaryo sa ilang boltahe. Mao kini ang paagi aron mahimong posible ang mga scooter nga adunay 36 V, 48 V, 52 V, 60 V, o mas dagkong mga baterya.

Kining mga indibidwal nga strand (daghang baterya nga serye) dayon konektado nga parallel aron madugangan ang output current.

Pinaagi sa pag-adjust sa gidaghanon sa mga cell nga series ug parallel, ang mga tiggama og electric scooter makadugang sa output voltage o max current ug amp hour nga kapasidad.

Ang pag-usab sa konfigurasyon sa baterya dili makadugang sa kinatibuk-ang enerhiya nga natipig, apan kini epektibo nga nagtugot sa baterya nga makatanyag og mas daghang range ug mas ubos nga boltahe ug vice versa.

Boltahe ug % nga Nahibiling
Ang matag cell sa usa ka battery pack kasagarang gipadagan gikan sa 3.0 volts (0% charge) hangtod sa 4.2 volts (100% charge).

Kini nagpasabot nga ang usa ka 36 V nga baterya, (nga adunay 10 ka baterya nga nag-serye) gipadagan gikan sa 30 V (0% nga karga) hangtod sa 42 volts (100% nga karga). Makita nimo kung giunsa ang % nga nahabilin katumbas sa boltahe sa baterya (ang ubang mga scooter direkta nga nagpakita niini) alang sa matag klase sa baterya sa among tsart sa boltahe sa baterya.

Paghinay sa Boltahe
Ang matag baterya mag-antos sa usa ka panghitabo nga gitawag og voltage sag.

Ang paghinay sa boltahe gipahinabo sa daghang mga epekto, lakip ang kemistriya sa lithium-ion, temperatura, ug resistensya sa kuryente. Kanunay kini nga moresulta sa dili linear nga pamatasan sa boltahe sa baterya.

Sa diha nga ang usa ka karga ipadapat sa baterya, ang boltahe moubos dayon. Kini nga epekto mahimong mosangpot sa sayop nga pagbanabana sa kapasidad sa baterya. Kung direkta nimong gibasa ang boltahe sa baterya, maghunahuna ka nga nawala dayon ang 10% sa imong kapasidad o labaw pa.

Kung matangtang na ang karga, ang boltahe sa baterya mobalik sa tinuod nga lebel niini.

Ang paghinay sa boltahe mahitabo usab panahon sa taas nga pag-discharge sa baterya (sama sa panahon sa taas nga biyahe). Ang kemistriya sa lithium sa baterya magkinahanglan og panahon aron makaapas sa gikusgon sa pag-discharge. Mahimo kini nga moresulta sa mas paspas nga pag-ubos sa boltahe sa baterya sa katapusan sa taas nga biyahe.

Kon ang baterya pasagdan nga mopahulay, mobalik kini sa tinuod ug tukmang lebel sa boltahe niini.

Mga Rating sa Kapasidad
Ang kapasidad sa baterya sa E-scooter gi-rate sa mga yunit sa watt hours (gipamubo nga Wh), usa ka sukod sa enerhiya. Kini nga yunit dali ra sabton. Pananglitan, ang usa ka baterya nga adunay 1 Wh rating nagtipig og igong enerhiya aron makasuplay og usa ka watt nga kuryente sulod sa usa ka oras.

Ang mas daghang kapasidad sa enerhiya nagpasabot ug mas taas nga watt hours sa baterya nga nagpasabot ug mas taas nga range sa electric scooter, para sa usa ka gihatag nga gidak-on sa motor. Ang usa ka average nga scooter adunay kapasidad nga mga 250 Wh ug makahimo sa pagbiyahe og mga 10 ka milya sa aberids nga 15 ka milya kada oras. Ang mga extreme performance scooter mahimong adunay kapasidad nga moabot sa liboan ka watt hours ug range nga hangtod sa 60 ka milya.

Mga Brand sa Baterya
Ang tagsa-tagsa ka Li-ion cells sa usa ka e-scooter battery pack gihimo sa pipila lang ka lain-laing mga kompanya nga nailhan sa tibuok kalibutan. Ang labing taas nga kalidad nga mga cell gihimo sa LG, Samsung, Panasonic, ug Sanyo. Kini nga mga klase sa cell kasagarang makita lamang sa mga battery pack sa mas mahal nga mga scooter.

Kadaghanan sa mga barato ug commuter electric scooter adunay mga battery pack nga hinimo gikan sa generic nga mga cell nga ginama sa China, nga managlahi kaayo sa kalidad.

Ang kalainan tali sa mga scooter nga adunay branded cells ug generic nga mga scooter nga Intsik mao ang mas dako nga garantiya sa pagkontrol sa kalidad sa mga establisado nga brand. Kung dili kana kaya sa imong badyet, siguruha nga mopalit ka og scooter gikan sa usa ka inila nga tiggama nga naggamit og dekalidad nga mga piyesa ug adunay maayong mga lakang sa pagkontrol sa kalidad (QC).

Ang pipila ka mga ehemplo sa mga kompanya nga lagmit adunay maayong QC mao ang Xiaomi ug Segway.

Sistema sa Pagdumala sa Baterya
Bisan tuod ang mga Li-ion 18650 cells adunay mga talagsaong benepisyo, kini dili kaayo mapasayloon kon itandi sa ubang mga teknolohiya sa baterya ug mahimong mobuto kon gamiton sa dili husto nga paagi. Mao kini ang hinungdan nga kini halos kanunay nga gi-assemble sa mga battery pack nga adunay battery management system.

Ang battery management system (BMS) usa ka elektronik nga sangkap nga nagmonitor sa battery pack ug nagkontrol sa pag-charge ug pagdiskarga. Ang mga Li-ion nga baterya gidisenyo aron mo-operate tali sa mga 2.5 hangtod 4.0 V. Ang sobra nga pag-charge o hingpit nga pagdiskarga mahimong makapamubo sa kinabuhi sa baterya o makapahinabog delikado nga mga kondisyon sa thermal runaway. Ang BMS kinahanglan nga makapugong sa sobra nga pag-charge. Daghang BMS ang nagpamenos usab sa kuryente sa dili pa hingpit nga madiskarga ang baterya aron mapalugwayan ang kinabuhi. Bisan pa niini, daghang mga riders ang nag-amping gihapon sa ilang mga baterya pinaagi sa dili gyud hingpit nga pagdiskarga niini ug naggamit usab og mga espesyal nga charger aron makontrol ang katulin ug gidaghanon sa pag-charge.

Ang mas sopistikado nga mga sistema sa pagdumala sa baterya magmonitor usab sa temperatura sa pakete ug magpahinabog cutoff kung mahitabo ang sobrang kainit.

C-rate
Kon nag-research ka bahin sa pag-charge sa baterya, lagmit makasugat ka og C-rate. Ang C-rate naghulagway kon unsa ka paspas ang pagka-full charge o pagka-discharge sa baterya. Pananglitan, ang C-rate nga 1C nagpasabot nga ang baterya na-charge sulod sa usa ka oras, ang 2C nagpasabot nga hingpit nga na-charge sulod sa 0.5 ka oras, ug ang 0.5C nagpasabot nga hingpit nga na-charge sulod sa duha ka oras. Kon hingpit nimong na-charge ang 100 A·h nga baterya gamit ang 100 A nga kuryente, mokabat kini og usa ka oras ug ang C-rate mahimong 1C.

Kinabuhi sa Baterya
Ang usa ka tipikal nga Li-ion nga baterya makahimo sa pagdumala sa 300 ngadto sa 500 ka charge/discharge cycles sa dili pa mokunhod ang kapasidad niini. Alang sa usa ka average nga electric scooter, kini mokabat sa 3000 ngadto sa 10,000 ka milya! Hinumdumi nga ang "pagkunhod sa kapasidad" wala magpasabot nga "mawad-an sa tanang kapasidad," apan nagpasabot sa usa ka mamatikdan nga pagkunhod sa 10 ngadto sa 20% nga magpadayon sa pagkagrabe.

Ang mga modernong sistema sa pagdumala sa baterya makatabang sa pagpalugway sa kinabuhi sa baterya ug dili ka angay mabalaka pag-ayo bahin sa pag-amping niini.

Apan, kon gusto nimo nga mapalawig ang kinabuhi sa baterya kutob sa mahimo, adunay pipila ka mga butang nga imong mahimo aron molapas sa 500 ka siklo. Kini naglakip sa:

Ayaw ibutang ang imong scooter nga hingpit nga naka-charge o nakasaksak ang charger sa dugay nga panahon.
Ayaw ibutang ang electric scooter nga hingpit nga wala nay sulod. Ang mga Li-ion nga baterya madaot kon kini moubos sa 2.5 V. Kadaghanan sa mga tiggama nagrekomendar nga tipigan ang mga scooter nga 50% na ang na-charge, ug dugangan kini og dugang nga kuryente matag karon ug unya para sa dugay nga pagtipig.
Ayaw pagpadagan sa baterya sa scooter sa temperatura nga ubos sa 32 F° o labaw sa 113 F°.
I-charge ang imong scooter sa mas ubos nga C-rate, buot ipasabot nga i-charge ang baterya sa mas ubos nga rate kon itandi sa pinakataas nga kapasidad niini aron mapreserbar/mapauswag ang kinabuhi sa baterya. Ang pag-charge sa C-rate tali sa ubos sa 1 mao ang labing maayo. Ang ubang mga mas mahal o high speed nga charger nagtugot kanimo sa pagkontrol niini.
Pagkat-on og dugang mahitungod sa unsaon pag-charge sa electric scooter.

Sumaryo

Ang importante nga punto dinhi kay ayaw abusohi ang baterya kay kini molungtad sa tibuok kinabuhi sa scooter. Daghan mig nadunggan gikan sa mga tawo bahin sa ilang mga guba nga electric scooter ug talagsa ra kini problema sa baterya!


Oras sa pag-post: Agosto-30-2022