Tekninen opas: Sähköskootterin akut

Tekninen opas: Sähköskootterin akut

Sähköskootterin akut
Akku on sähköskootterisi "polttoainesäiliö".Se tallentaa DC-moottorin, valojen, ohjaimen ja muiden lisävarusteiden kuluttaman energian.

Useimmissa sähköskoottereissa on jonkinlainen litiumionipohjainen akkupaketti niiden erinomaisen energiatiheyden ja pitkäikäisyyden vuoksi.Monet lasten sähköskootterit ja muut edulliset mallit sisältävät lyijyakkuja.Skootterissa akkupaketti koostuu yksittäisistä kennoista ja elektroniikasta, jota kutsutaan akunhallintajärjestelmäksi, joka pitää sen turvallisessa toiminnassa.
Isommissa akuissa on enemmän kapasiteettia wattitunteina mitattuna, ja ne antavat sähköskootterin matkustaa pidemmälle.Ne kuitenkin lisäävät myös skootterin kokoa ja painoa, mikä tekee siitä vähemmän kannettavan.Lisäksi akut ovat yksi skootterin kalleimmista osista ja kokonaiskustannukset nousevat vastaavasti.

Paristojen tyypit
E-skootterin akut on valmistettu useista yksittäisistä akkukennoista.Tarkemmin sanottuna ne on valmistettu 18650 kennosta, joka on litiumioniakkujen (Li-Ion) kokoluokitus, jonka sylinterimitat ovat 18 mm x 65 mm.

Jokainen akun 18650-kenno on melko vailla huomiota herättävää – se tuottaa noin 3,6 voltin sähköpotentiaalin (nimellinen) ja sen kapasiteetti on noin 2,6 ampeerituntia (2,6 A·h) tai noin 9,4 wattituntia (9,4 Wh).

Akkukennot toimivat 3,0 voltista (0 % lataus) 4,2 volttiin (100 % lataus).18650 lifepo4

Litium-ioni
Li-Ion-akuilla on erinomainen energiatiheys, varastoituneen energian määrä fyysistä painoaan kohti.Niillä on myös erinomainen pitkäikäisyys, mikä tarkoittaa, että ne voidaan purkaa ja ladata tai "kiertää" useita kertoja ja säilyttää säilytyskapasiteettinsa.

Li-ion viittaa itse asiassa moniin akkukemioihin, jotka sisältävät litiumionia.Alla on lyhyt lista:

Litiummangaanioksidi (LiMn2O4);alias: IMR, LMO, Li-mangaani
litiummangaaninikkeli (LiNiMnCoO2);eli INR, NMC
Litium-nikkeli-kobolttialumiinioksidi (LiNiCoAlO2);eli NCA, Li-alumiini
Litium-nikkeli-kobolttioksidi (LiCoO2);alias NCO
litiumkobolttioksidi (LiCoO2);eli ICR, LCO, Li-koboltti
Litiumrautafosfaatti (LiFePO4);eli IFR, LFP, Li-fosfaatti
Jokainen näistä akkukemioista edustaa kompromissia turvallisuuden, pitkäikäisyyden, kapasiteetin ja virransyötön välillä.

Litiummangaani (INR, NMC)
Onneksi monet laadukkaat sähköskootterit käyttävät INR-akkukemiaa - yhtä turvallisimmista kemikaaleista.Tämä akku antaa suuren kapasiteetin ja lähtövirran.Mangaanin läsnäolo alentaa akun sisäistä resistanssia, mikä mahdollistaa korkean virransyötön pitäen samalla alhaiset lämpötilat.Näin ollen tämä vähentää lämpökarkaamisen ja tulipalon mahdollisuuksia.

Jotkut sähköskootterit, joissa on INR-kemia, sisältävät WePed GT 50e- ja Dualtron-mallit.

Lyijyhappo
Lyijyhappo on hyvin vanha akkukemia, jota löytyy yleisesti autoista ja joistakin suuremmista sähköajoneuvoista, kuten golfkärryistä.Niitä löytyy myös joistakin sähköskoottereista;Varsinkin Razorin kaltaisten yritysten edullisia lasten skoottereita.

Lyijyakkujen etuna on se, että ne ovat edullisia, mutta ne kärsivät erittäin huonosta energiatiheydestä, mikä tarkoittaa, että ne painavat paljon verrattuna varastoituun energiamäärään.Vertailun vuoksi Li-ion-akkujen energiatiheys on noin 10 kertaa lyijyakkuihin verrattuna.

Akut
Satojen tai tuhansien wattituntien kapasiteetin akun rakentamiseksi useita yksittäisiä 18650 Li-ion -kennoja kootaan yhteen tiilimäiseksi rakenteeksi.Tiilimäistä akkua valvoo ja säätelee elektroninen piiri, jota kutsutaan akunhallintajärjestelmäksi (BMS), joka ohjaa sähkön virtausta akkuun ja sieltä ulos.
Akun yksittäiset kennot on kytketty sarjaan (päästä päähän), mikä summaa niiden jännitteen.Näin on mahdollista saada skootterit 36 ​​V, 48 V, 52 V, 60 V tai jopa suuremmilla akuilla.

Nämä yksittäiset säikeet (monet sarjassa olevat akut) kytketään sitten rinnan lähtövirran lisäämiseksi.

Säätämällä kennojen määrää sarjassa ja rinnan sähköskootterien valmistajat voivat lisätä lähtöjännitettä tai maksimivirtaa ja ampeerituntikapasiteettia.

Akun konfiguraation muuttaminen ei lisää varastoitunutta kokonaisenergiaa, mutta se antaa akun tehokkaasti tarjota enemmän kantamaa ja alhaisempaa jännitettä ja päinvastoin.

Jännite ja % jäljellä
Akun jokaista kennoa käytetään yleensä 3,0 voltista (0 % lataus) aina 4,2 volttiin (100 % lataus).

Tämä tarkoittaa, että 36 V akkupaketti (10 akkua sarjassa) toimii 30 V:sta (0 % lataus) 42 volttiin (100 % lataus).Voit nähdä kuinka jäljellä oleva % vastaa akun jännitettä (jotkut skootterit näyttävät tämän suoraan) kaikille akkutyypeille akkujännitetaulukostamme.

Jännitteen lasku
Jokainen akku kärsii ilmiöstä nimeltä jännitteen lasku.

Jännitteen lasku johtuu useista vaikutuksista, mukaan lukien litiumionikemia, lämpötila ja sähkövastus.Se johtaa aina akun jännitteen epälineaariseen käyttäytymiseen.

Heti kun akkua kuormitetaan, jännite laskee välittömästi.Tämä vaikutus voi johtaa akun kapasiteetin virheelliseen arviointiin.Jos lukisit suoraan akun jännitteen, luulisi menettäneesi välittömästi 10 % kapasiteetistasi tai enemmän.

Kun kuorma on poistettu, akun jännite palaa todelliselle tasolleen.

Jännite laskee myös akun pitkän purkauksen aikana (kuten pitkän matkan aikana).Akun litiumkemia kestää jonkin aikaa saavuttaakseen purkausnopeuden.Tämä voi johtaa siihen, että akun jännite laskee vielä nopeammin pitkän matkan loppupäässä.

Jos akun annetaan levätä, se palaa todelliselle ja tarkalle jännitetasolle.

Kapasiteettiluokitukset
E-skootterin akun kapasiteetti on ilmoitettu wattitunteina (lyhennettynä Wh), energian mittana.Tämä yksikkö on melko helppo ymmärtää.Esimerkiksi akku, jonka teho on 1 Wh, varastoi energiaa riittävästi yhden watin tehoon tunnin ajan.

Enemmän energiakapasiteettia tarkoittaa korkeampaa akun wattituntia, mikä tarkoittaa pidempää sähköskootterin kantamaa tietyllä moottorikoolla.Keskimääräisen skootterin kapasiteetti on noin 250 Wh ja se pystyy matkustamaan noin 10 mailia keskimäärin 15 mailia tunnissa.Erittäin suorituskykyisten skootterien kapasiteetti voi ulottua tuhansiin wattitunteihin ja kantama jopa 60 mailia.

Akkumerkit
E-skootterin akun yksittäisiä Li-ion-kennoja valmistaa vain muutama eri kansainvälisesti tunnettu yritys.Laadukkaimpia kennoja valmistavat LG, Samsung, Panasonic ja Sanyo.Tämän tyyppisiä kennoja löytyy yleensä vain kalliimpien skootterien akuista.

Useimmissa budjetti- ja lähisähköskoottereissa on akkupakkaukset, jotka on valmistettu tavallisista Kiinassa valmistetuista kennoista, joiden laatu vaihtelee suuresti.

Ero merkkikennoilla varustettujen skootterien ja yleisten kiinalaisten skootterien välillä on suurempi takuu vakiintuneiden merkkien laadunvalvonnasta.Jos se ei ole budjettisi rajoissa, varmista, että ostat skootterin hyvämaineiselta valmistajalta, joka käyttää laadukkaita osia ja jolla on hyvät laadunvalvontatoimenpiteet (QC).

Joitakin esimerkkejä yrityksistä, joilla on todennäköisesti hyvä laadunvalvonta, ovat Xiaomi ja Segway.

Akun hallintajärjestelmä
Vaikka Li-ion 18650 -kennoilla on uskomattomia etuja, ne ovat vähemmän anteeksiantavia kuin muut akkuteknologiat ja voivat räjähtää, jos niitä käytetään väärin.Tästä syystä ne kootaan lähes aina akkupakkauksiin, joissa on akunhallintajärjestelmä.

Akunhallintajärjestelmä (BMS) on elektroninen komponentti, joka valvoo akkua ja ohjaa latausta ja purkamista.Li-ion-akut on suunniteltu toimimaan noin 2,5–4,0 V:n jännitteellä. Ylilataus tai täydellinen purkautuminen voi lyhentää akun käyttöikää tai laukaista vaarallisia lämpötiloja.BMS:n tulisi estää ylilataus.Monet BMS-järjestelmät myös katkaisevat virran ennen akun tyhjenemistä pidentääkseen käyttöikää.Tästä huolimatta monet ratsastajat lataavat edelleen akkujaan, koska ne eivät koskaan pura niitä täysin, ja käyttävät myös erityisiä latureita latauksen nopeuden ja määrän säätämiseen.

Kehittyneemmät akunhallintajärjestelmät valvovat myös pakkauksen lämpötilaa ja laukaisevat katkaisun, jos ylikuumeneminen tapahtuu.

Laatikko
Jos teet tutkimusta akun latauksesta, kohtaat todennäköisesti C-nopeuden.C-nopeus kuvaa, kuinka nopeasti akku latautuu täyteen tai purkautuu.Esimerkiksi C-nopeus 1C tarkoittaa, että akku latautuu tunnissa, 2C tarkoittaa täyteen ladattua 0,5 tuntia ja 0,5C tarkoittaa täyteen ladattua kahdessa tunnissa.Jos lataat 100 A·h akun täyteen 100 A virralla, se kestäisi tunnin ja C-nopeus olisi 1 C.

Akun kesto
Tyypillinen Li-ion-akku pystyy käsittelemään 300-500 lataus-/purkausjaksoa ennen kuin kapasiteetti heikkenee.Keskimääräiselle sähköskootterille tämä on 3000–10 000 mailia!Muista, että "kapasiteetin pieneneminen" ei tarkoita "kaiken kapasiteetin menettämistä", vaan merkitsee huomattavaa 10–20 %:n pudotusta, joka pahenee edelleen.

Nykyaikaiset akunhallintajärjestelmät auttavat pidentämään akun käyttöikää, eikä sinun tarvitse huolehtia liikaa sen vauvasta.

Jos kuitenkin haluat pidentää akun käyttöikää mahdollisimman paljon, voit tehdä joitain asioita ylittääksesi 500 sykliä.Nämä sisältävät:

Älä säilytä skootteria täysin ladattuna tai laturin ollessa kytkettynä pitkiä aikoja.
Älä säilytä sähköskootteria täysin tyhjänä.Li-ion-akut heikkenevät, kun niiden jännite laskee alle 2,5 V:n. Useimmat valmistajat suosittelevat skootterien säilyttämistä 50 % latauksella ja lisäämään niitä ajoittain tälle tasolle erittäin pitkäaikaista säilytystä varten.
Älä käytä skootterin akkua alle 32 F° tai yli 113 F° lämpötiloissa.
Lataa skootterisi pienemmällä C-nopeudella, mikä tarkoittaa, että lataa akkua pienemmällä nopeudella sen maksimikapasiteettiin verrattuna akun käyttöiän säästämiseksi/pidentämiseksi.Lataus alle 1:n C-nopeudella on optimaalinen.Jotkin hienommat tai nopeat laturit antavat sinun hallita tätä.
Lue lisää sähköskootterin lataamisesta.

Yhteenveto

Tärkeintä tässä on, että älä käytä akkua väärin, ja se kestää skootterin käyttöiän.Kuulemme kaikenlaisilta ihmisiltä heidän rikkinäisistä sähköskoottereistaan ​​ja se on harvoin akkuongelma!


Postitusaika: 30.8.2022