Техникалык колдонмо: Электр скутеринин батареялары

Техникалык колдонмо: Электр скутеринин батареялары

Электр скутеринин батареялары
Батарея – бул сиздин электр скутериңиздин "күйүүчү май багынын" бир бөлүгү. Ал туруктуу токтун мотору, чырактары, контроллери жана башка аксессуарлары тарабынан керектелүүчү энергияны сактайт.

Көпчүлүк электр скутерлери энергиянын эң сонун тыгыздыгына жана узак мөөнөткө кызмат кылуусунан улам литий-иондук негиздеги батарея топтомуна ээ болот. Балдар үчүн жана башка арзан моделдер үчүн көптөгөн электр скутерлери коргошун-кислоталуу батареяларды камтыйт. Скутерде батарея топтому өзүнчө клеткалардан жана батареяны башкаруу системасы деп аталган электроникадан жасалат, ал анын коопсуз иштешин камсыз кылат.
Чоңураак батарея топтомдорунун кубаттуулугу жогору, ал ватт-саат менен өлчөнөт жана электр скутеринин алысыраак жүрүүсүнө мүмкүндүк берет. Бирок, алар скутердин өлчөмүн жана салмагын көбөйтүп, аны анчалык көтөрүп жүрүүгө кыйындатат. Мындан тышкары, батареялар скутердин эң кымбат компоненттеринин бири болуп саналат жана жалпы баасы ошого жараша жогорулайт.

Батареялардын түрлөрү
Электро скутердин батарея топтомдору көптөгөн жеке батарея элементтеринен жасалган. Тактап айтканда, алар 18650 элементтен жасалган, бул 18 мм x 65 мм цилиндр формасындагы литий-иондук (Li-Ion) батареялардын өлчөмүн классификациялоо.

Батарея топтомундагы ар бир 18650 элемент анчалык деле таасирдүү эмес — болжол менен 3,6 вольт (номиналдык) электрдик потенциалды жаратат жана болжол менен 2,6 ампер-саат (2,6 А·саат) же болжол менен 9,4 ватт-саат (9,4 Вт/саат) кубаттуулукка ээ.

Батарея элементтери 3,0 вольттон (0% заряд) 4,2 вольтко чейин (100% заряд) иштейт.18650 lifepo4

Литий иону
Li-Ion батарейкалары эң сонун энергия тыгыздыгына ээ, башкача айтканда, алардын физикалык салмагына жараша сакталган энергиянын көлөмү. Алар ошондой эле узак мөөнөткө ээ, башкача айтканда, аларды көп жолу зарядсыздандырып, кайра заряддоого же "циклдик" режимге келтирүүгө болот жана ошол эле учурда сактоо сыйымдуулугун сактап калышат.

Литий-ион чындыгында литий ионун камтыган көптөгөн батарея химиялык заттарын билдирет. Төмөндө кыскача тизме келтирилген:

Литий-марганец кычкылы (LiMn2O4); башкача айтканда: IMR, LMO, Ли-марганец
Литий-марганец никели (LiNiMnCoO2); башкача айтканда, INR, NMC
Литий никель-кобальт алюминий кычкылы (LiNiCoAlO2); башкача айтканда, NCA, Li-алюминий
Литий никель кобальт кычкылы (LiCoO2); башкача айтканда, NCO
Литий кобальт кычкылы (LiCoO2); башкача айтканда, ICR, LCO, Li-кобальт
Литий темир фосфаты (LiFePO4); башкача айтканда, IFR, LFP, Li-фосфат
Батареянын бул химиялык мүнөздөмөлөрүнүн ар бири коопсуздук, узак мөөнөттүү иштөө, кубаттуулук жана токтун кубаттуулугунун ортосундагы компромиссти билдирет.

Литий марганец (INR, NMC)
Бактыга жараша, көптөгөн сапаттуу электр скутерлери INR батареясынын химиясын колдонушат — бул эң коопсуз химиялык заттардын бири. Бул батарея жогорку кубаттуулукту жана чыгуучу токту берет. Марганецтин болушу батареянын ички каршылыгын төмөндөтөт, бул төмөнкү температураны кармап туруу менен жогорку токтун чыгышына мүмкүндүк берет. Натыйжада, бул жылуулуктун өчүп кетиши жана өрт чыгуу мүмкүнчүлүгүн азайтат.

INR химиясы бар айрым электр скутерлерине WePed GT 50e жана Dualtron моделдери кирет.

Коргошун-кислота
Коргошун-кислота – бул аккумулятордук батареянын абдан эски химиялык заты, ал көбүнчө автоунааларда жана гольф арабалары сыяктуу кээ бир чоң электр унааларында кездешет. Алар ошондой эле кээ бир электр скутерлеринде кездешет; эң негизгиси, Razor сыяктуу компаниялардын арзан баадагы балдар скутерлери.

Коргошун-кислоталуу батареялардын артыкчылыгы арзан болуу менен бирге, алардын энергия тыгыздыгы өтө төмөн, башкача айтканда, алар сактаган энергиянын көлөмүнө салыштырмалуу салмагы бир топ чоң. Салыштырмалуу, литий-иондук батареялардын энергия тыгыздыгы коргошун-кислоталуу батареяларга салыштырмалуу 10 эсе жогору.

Батарея топтомдору
Жүздөгөн же миңдеген ватт-саат кубаттуулуктагы батарея блогун куруу үчүн көптөгөн жеке 18650 литий-иондук элементтер кыш сымал түзүлүшкө чогултулат. Кыш сымал батарея блогу батареяга кирип-чыгып жаткан электр энергиясынын агымын башкарган батареяны башкаруу системасы (BMS) деп аталган электрондук схема тарабынан көзөмөлдөнүп жана жөнгө салынат.
Батарея блогундагы ар бир элемент удаалаш (учунан учуна чейин) туташтырылган, бул алардын чыңалуусун аныктайт. Ошентип, 36 В, 48 В, 52 В, 60 В же андан да чоңураак батарея блоктору бар скутерлерди жасоого болот.

Бул жеке жиптер (көптөгөн удаалаш батареялар) андан кийин чыгуучу токту көбөйтүү үчүн параллель туташтырылат.

Удаалаш жана параллель туташтырылган клеткалардын санын тууралоо менен, электр скутер өндүрүүчүлөрү чыгуучу чыңалууну же максималдуу токту жана ампер-сааттын кубаттуулугун жогорулата алышат.

Батареянын конфигурациясын өзгөртүү сакталган жалпы энергияны көбөйтпөйт, бирок ал батареяга көбүрөөк диапазонду жана төмөнкү чыңалууну сунуштоого мүмкүндүк берет жана тескерисинче.

Чыңалуу жана калган пайыз
Батарея топтомундагы ар бир элемент, адатта, 3,0 вольттон (0% заряд) 4,2 вольтко чейин (100% заряд) иштейт.

Бул 36 В батарея топтому (10 батарея удаалаш туташтырылган) 30 В (0% заряд) чыңалуусунан 42 вольтко чейин (100% заряд) иштейт дегенди билдирет. Калган пайыз батареянын чыңалуу диаграммасынан ар бир батареянын түрү үчүн батареянын чыңалуусуна кандайча туура келерин көрө аласыз (айрым скутерлерде муну түз көрсөтүшөт).

Чыңалуу төмөндөшү
Ар бир батарейка чыңалуунун төмөндөшү деп аталган кубулушка дуушар болот.

Чыңалуунун төмөндөшү литий-иондук химия, температура жана электрдик каршылык сыяктуу бир нече таасирлерден улам келип чыгат. Ал ар дайым батареянын чыңалуусу сызыктуу эмес жүрүм-турумга алып келет.

Батареяга жүк берилгенден кийин, чыңалуу заматта төмөндөйт. Бул эффект батареянын кубаттуулугун туура эмес эсептөөгө алып келиши мүмкүн. Эгер сиз батареянын чыңалуусун түз эле эсептеп жатсаңыз, кубаттуулугуңуздун 10% же андан көбүн заматта жоготтум деп ойлойсуз.

Батареянын чыңалуусу жүктү алып салгандан кийин, ал чыныгы деңгээлине кайтып келет.

Батареянын узак убакыт бою заряды түгөнгөндө (мисалы, узак жүрүш учурунда) чыңалуунун төмөндөшү да пайда болот. Батареядагы литий химиясы разряд ылдамдыгына жетүү үчүн бир аз убакыт талап кылынат. Бул узак жүрүштүн аягында батареянын чыңалуусу ого бетер тез төмөндөшүнө алып келиши мүмкүн.

Эгерде батарейка эс алууга уруксат берилсе, ал чыныгы жана так чыңалуу деңгээлине кайтып келет.

Кубаттуулук рейтингдери
Электро скутердин батареясынын кубаттуулугу ватт-саат бирдиктери (кыскартылган Wh) менен бааланат, бул энергиянын өлчөмү. Бул бирдикти түшүнүү абдан оңой. Мисалы, 1 Вт/саат кубаттуулугу бар батарея бир саат бою бир ватт кубаттуулукту камсыз кылууга жетиштүү энергияны сактайт.

Энергиянын көбүрөөк кубаттуулугу батареянын ватт-саатына көбүрөөк сарпталышын билдирет, бул белгилүү бир мотордун көлөмү үчүн электр скутеринин узактыгын билдирет. Орточо скутердин кубаттуулугу болжол менен 250 Вт/саат жана орточо эсеп менен саатына 15 миль ылдамдыкта 10 миль аралыкты басып өтө алат. Экстремалдуу кубаттуулуктагы скутерлердин кубаттуулугу миңдеген ватт-саатка жетип, 60 мильге чейин жетет.

Батарея бренддери
Электро скутердин батарея топтомундагы жеке литий-иондук элементтерди эл аралык деңгээлде белгилүү болгон бир нече компаниялар гана чыгарат. Эң жогорку сапаттагы элементтерди LG, Samsung, Panasonic жана Sanyo чыгарат. Мындай элементтерди көбүнчө жогорку класстагы скутерлердин батарея топтомдорунда гана кездештирүүгө болот.

Көпчүлүк бюджеттик жана шаар ичиндеги электр скутерлеринде сапаты боюнча бир топ айырмаланган кытайлык өндүрүштөгү жалпы элементтерден жасалган батареялар бар.

Бренддик клеткалары бар скутерлердин жана жалпы кытайлык скутерлердин ортосундагы айырмачылык - бул белгилүү бренддер менен сапатты көзөмөлдөөнүн жогорку кепилдиги. Эгер бул сиздин бюджетиңизге туура келбесе, анда сапаттуу тетиктерди колдонгон жана жакшы сапатты көзөмөлдөө (QC) чараларын көргөн кадыр-барктуу өндүрүүчүдөн скутер сатып алып жатканыңызды текшериңиз.

Жакшы сапатты көзөмөлдөөчү компаниялардын айрым мисалдарына Xiaomi жана Segway кирет.

Батареяны башкаруу системасы
Li-ion 18650 батареяларынын укмуштуудай артыкчылыктары болгону менен, алар башка батарея технологияларына караганда анчалык деле ката кетирбейт жана туура эмес колдонулса, жарылып кетиши мүмкүн. Дал ушул себептен улам, алар дээрлик ар дайым батареяны башкаруу системасы бар батарея топтомдоруна чогултулат.

Батареяны башкаруу системасы (ББС) – бул батарея топтомун көзөмөлдөгөн жана заряддоону жана разряддоону башкарган электрондук компонент. Литий-иондук батарейкалар болжол менен 2,5тен 4,0 Вга чейин иштөөгө ылайыкташтырылган. Ашыкча заряддоо же толугу менен разряддоо батареянын иштөө мөөнөтүн кыскартышы же кооптуу жылуулук бузулуу шарттарын жаратышы мүмкүн. ББС ашыкча заряддоонун алдын алышы керек. Көптөгөн ББС батареянын иштөө мөөнөтүн узартуу үчүн толугу менен разряддала электе эле электр кубатын өчүрөт. Ошого карабастан, көптөгөн айдоочулар батареяларын толук разряддабай, дагы эле заряддоо ылдамдыгын жана көлөмүн так көзөмөлдөө үчүн атайын заряддагычтарды колдонушат.

Батареяны башкаруунун татаалыраак системалары батареянын температурасын көзөмөлдөп, ысып кетсе, өчүрүүнү ишке киргизет.

C-чен
Эгер сиз батареяны заряддоо боюнча изилдөө жүргүзүп жатсаңыз, анда сиз C-рейтингине туш болушуңуз мүмкүн. C-рейтинг батареянын канчалык тез толук заряддалып же разряддалып жатканын сүрөттөйт. Мисалы, 1C C-рейтинг батареянын бир саатта заряддалаарын билдирет, 2C 0,5 саатта толук заряддалаарын, ал эми 0,5C эки саатта толук заряддалаарын билдирет. Эгер сиз 100 А·саат батареяны 100 А ток менен толук заряддасаңыз, бир саат талап кылынат жана C-рейтинг 1C болот.

Батареянын иштөө мөөнөтү
Кадимки литий-иондук батарея кубаттуулугу азайганга чейин 300дөн 500гө чейин заряддоо/разряддоо циклин өткөрө алат. Орточо электр скутери үчүн бул 3000ден 10 000 милге чейин! "Кубаттуулуктун азайышы" "кубаттуулуктун толугу менен жоголушун" билдирбестен, 10дон 20%га чейин байкаларлык төмөндөөнү билдирерин, ал мындан ары да начарлай берерин эске алыңыз.

Заманбап батареяны башкаруу системалары батареянын иштөө мөөнөтүн узартууга жардам берет жана сиз аны басаңдатуу жөнүндө өтө көп кабатыр болбоңуз.

Бирок, эгер сиз батареянын иштөө мөөнөтүн мүмкүн болушунча узартууну кааласаңыз, 500 циклден ашык иштөө үчүн бир нече нерсени жасай аласыз. Аларга төмөнкүлөр кирет:

Скутериңизди толук заряддалган же кубаттагыч сайылып турган абалда көпкө сактабаңыз.
Электр скутерин толугу менен заряддалган абалда сактабаңыз. Литий-иондук батареялар 2,5 В төмөн түшкөндө начарлайт. Көпчүлүк өндүрүүчүлөр скутерлерди 50% заряддалган абалда сактоону жана узак мөөнөткө сактоо үчүн аларды мезгил-мезгили менен ушул деңгээлге чейин толуктап турууну сунушташат.
Скутердин аккумуляторун 32 F° төмөн же 113 F° жогору температурада иштетпеңиз.
Скутериңизди төмөнкү C-рейс менен кубаттаңыз, башкача айтканда, батареянын иштөө мөөнөтүн сактоо/жакшыртуу үчүн анын максималдуу кубаттуулугуна салыштырмалуу төмөнкү ылдамдыкта кубаттаңыз. 1ден төмөн C-рейс менен кубаттоо оптималдуу. Айрым жогорку ылдамдыктагы же кымбат кубаттагычтар муну көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет.
Электр скутерин кантип заряддоо керектиги жөнүндө көбүрөөк билип алыңыз.

Кыскача маалымат

Бул жердеги негизги ой - батареяны туура эмес колдонбоңуз, ошондо ал скутердин иштөө мөөнөтүн узартат. Биз ар кандай адамдардан алардын бузулган электр скутерлери жөнүндө угабыз жана бул сейрек кездешүүчү батарея көйгөйү!


Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 30-августу