Baterije za električne skuterje
Baterija je »posoda za gorivo« vašega električnega skuterja.Shranjuje energijo, ki jo porabijo enosmerni motor, luči, krmilnik in drugi dodatki.

Večina električnih skuterjev bo zaradi svoje odlične energijske gostote in dolge življenjske dobe imela neko vrsto baterije na osnovi litij-ionov.Številni električni skiroji za otroke in drugi poceni modeli vsebujejo svinčeve baterije.V skuterju je paket baterij sestavljen iz posameznih celic in elektronike, imenovane sistem za upravljanje baterije, ki skrbi za varno delovanje.
Večji paketi baterij imajo večjo zmogljivost, merjeno v vatnih urah, in omogočajo, da električni skuter potuje dlje.Vendar pa tudi povečajo velikost in težo skuterja, zaradi česar je manj prenosljiv.Poleg tega so baterije ena najdražjih komponent skuterja in skupni stroški se temu primerno povečajo.

Vrste baterij
Baterije za e-skuterje so sestavljene iz številnih posameznih baterijskih celic.Natančneje, izdelani so iz 18650 celic, kar je velikostna klasifikacija za litij-ionske (Li-Ion) baterije s cilindričnimi merami 18 mm x 65 mm.

Vsaka celica 18650 v baterijskem paketu je dokaj nezahtevna - ustvarja električni potencial ~3,6 voltov (nominalno) in ima kapaciteto približno 2,6 amper ur (2,6 A·h) ali približno 9,4 vatnih ur (9,4 Wh).

Baterijske celice delujejo od 3,0 voltov (0 % napolnjenosti) do 4,2 voltov (100 % napolnjenosti).

Litij ion
Li-ionske baterije imajo odlično energijsko gostoto, količino shranjene energije glede na njihovo fizično težo.Imajo tudi odlično dolgo življenjsko dobo, kar pomeni, da jih je mogoče večkrat izprazniti in ponovno napolniti ali "cikelirati" in še vedno ohranjajo svojo zmogljivost shranjevanja.

Litij-ion se pravzaprav nanaša na številne kemije baterij, ki vključujejo litij-ion.Spodaj je kratek seznam:

Litijev manganov oksid (LiMn2O4);tudi: IMR, LMO, Li-mangan
Litijev manganov nikelj (LiNiMnCoO2);aka INR, NMC
Litijev nikelj kobalt aluminijev oksid (LiNiCoAlO2);aka NCA, Li-aluminij
Litijev nikelj kobaltov oksid (LiCoO2);alias podčastnik
Litijev kobaltov oksid (LiCoO2);tudi ICR, LCO, Li-kobalt
Litijev železov fosfat (LiFePO4);tudi IFR, LFP, Li-fosfat
Vsaka od teh kemijskih lastnosti baterije predstavlja kompromis med varnostjo, dolgo življenjsko dobo, zmogljivostjo in izhodnim tokom.

Litijev mangan (INR, NMC)
Na srečo veliko kakovostnih električnih skuterjev uporablja kemijo baterije INR – eno najvarnejših kemij.Ta baterija zagotavlja visoko zmogljivost in izhodni tok.Prisotnost mangana zmanjša notranji upor baterije, kar omogoča visok izhodni tok ob ohranjanju nizkih temperatur.Posledično se s tem zmanjša možnost toplotnega uhajanja in požara.

Nekateri električni skuterji s kemijo INR vključujejo modele WePed GT 50e in Dualtron.

Svinčeno-kislinski
Svinčeno-kislinski akumulator je zelo stara kemija, ki jo pogosto najdemo v avtomobilih in nekaterih večjih električnih vozilih, kot so vozički za golf.Najdemo jih tudi v nekaterih električnih skirojih;predvsem poceni otroški skiroji podjetij, kot je Razor.

Prednost svinčenih baterij je, da so poceni, vendar imajo zelo nizko gostoto energije, kar pomeni, da tehtajo veliko v primerjavi s količino energije, ki jo shranjujejo.Za primerjavo, litij-ionske baterije imajo približno 10-krat večjo energijsko gostoto v primerjavi s svinčeno-kislinskimi baterijami.

Baterijski paketi
Za izdelavo paketa baterij z zmogljivostjo na stotine ali tisoče vatnih ur je veliko posameznih litij-ionskih celic 18650 sestavljenih v strukturo, ki spominja na opeko.Opeki podoben paket baterij nadzoruje in regulira elektronsko vezje, imenovano sistem za upravljanje baterije (BMS), ki nadzoruje pretok električne energije v baterijo in iz nje.
Posamezne celice v paketu baterij so povezane zaporedno (od konca do konca), kar sešteje njihovo napetost.Tako je mogoče imeti skuterje s 36 V, 48 V, 52 V, 60 V ali celo večjimi baterijami.

Te posamezne niti (številne baterije v seriji) se nato povežejo vzporedno, da se poveča izhodni tok.

S prilagajanjem števila celic v seriji in vzporedno lahko proizvajalci električnih skuterjev povečajo izhodno napetost ali maksimalni tok in kapaciteto amper ur.

Spreminjanje konfiguracije baterije ne bo povečalo skupne shranjene energije, vendar dejansko omogoča, da baterija ponudi večji doseg in nižjo napetost ter obratno.

Napetost in % preostalega
Vsaka celica v paketu baterij običajno deluje od 3,0 voltov (0 % napolnjenosti) pa vse do 4,2 voltov (100 % napolnjenosti).

To pomeni, da 36 V baterijski paket (z 10 baterijami v seriji) deluje od 30 V (0 % napolnjenosti) do 42 V (100 % napolnjenosti).V naši tabeli napetosti akumulatorja si lahko ogledate, kako % preostale količine ustreza napetosti baterije (nekateri skuterji to prikažejo neposredno) za vsako vrsto baterije.

Napetost Sag
Vsaka baterija bo trpela zaradi pojava, ki se imenuje padec napetosti.

Padec napetosti povzroča več učinkov, vključno s kemijo litij-ionov, temperaturo in električnim uporom.Posledica je vedno nelinearno obnašanje napetosti baterije.

Takoj, ko je baterija obremenjena, bo napetost takoj padla.Ta učinek lahko privede do napačne ocene kapacitete baterije.Če bi neposredno odčitavali napetost baterije, bi pomislili, da ste takoj izgubili 10 % svoje zmogljivosti ali več.

Ko je obremenitev odstranjena, se bo napetost akumulatorja vrnila na svojo pravo raven.

Padec napetosti se pojavi tudi med dolgotrajnim praznjenjem akumulatorja (na primer med dolgo vožnjo).Litijeva kemija v bateriji potrebuje nekaj časa, da dohiti stopnjo praznjenja.To lahko povzroči še hitrejši padec napetosti baterije med zadnjim delom dolge vožnje.

Če baterijo pustimo počivati, se bo vrnila na svojo pravo in natančno raven napetosti.

Ocene zmogljivosti
Zmogljivost baterije e-skuterja je ocenjena v enotah vatnih ur (skrajšano Wh), kar je merilo energije.To enoto je precej enostavno razumeti.Na primer, baterija z nazivno močjo 1 Wh shrani dovolj energije za dobavo enega vata energije za eno uro.

Večja energetska zmogljivost pomeni več vatnih ur baterije, kar pomeni daljši doseg električnega skuterja za določeno velikost motorja.Povprečni skuter bo imel kapaciteto okoli 250 Wh in bo lahko prevozil približno 10 milj s povprečno hitrostjo 25 milj na uro.Izjemno zmogljivi skuterji lahko dosežejo zmogljivost na tisoče vatnih ur in doseg do 60 milj.

Znamke baterij
Posamezne litij-ionske celice v paketu baterij za e-skuter izdeluje le peščica različnih mednarodno znanih podjetij.Najkakovostnejše celice proizvajajo LG, Samsung, Panasonic in Sanyo.Te vrste celic običajno najdemo samo v baterijskih paketih skuterjev višjega razreda.

Večina nizkocenovnih električnih skuterjev in električnih skuterjev za dnevno vožnjo ima pakete baterij, izdelane iz generičnih celic, proizvedenih na Kitajskem, ki se zelo razlikujejo po kakovosti.

Razlika med skuterji z blagovnimi celicami in generičnimi kitajskimi je večja garancija kontrole kakovosti pri uveljavljenih znamkah.Če to ni v vašem proračunu, se prepričajte, da kupujete skuter od uglednega proizvajalca, ki uporablja kakovostne dele in ima vzpostavljene dobre ukrepe za nadzor kakovosti (QC).

Nekaj ​​primerov podjetij, ki bodo verjetno imela dobro QC, sta Xiaomi in Segway.

Sistem za upravljanje baterije
Čeprav imajo litij-ionske celice 18650 neverjetne prednosti, so manj prizanesljive kot druge tehnologije baterij in lahko eksplodirajo, če se uporabljajo nepravilno.Zaradi tega so skoraj vedno sestavljeni v baterijske sklope, ki imajo sistem za upravljanje baterije.

Sistem za upravljanje baterije (BMS) je elektronska komponenta, ki nadzoruje baterijo ter nadzoruje polnjenje in praznjenje.Li-ionske baterije so zasnovane za delovanje med približno 2,5 do 4,0 V. Prekomerno polnjenje ali popolna izpraznitev lahko skrajša življenjsko dobo baterije ali sproži nevarne pogoje toplotnega pobega.BMS bi moral preprečiti prekomerno polnjenje.Mnogi BMS tudi prekinejo napajanje, preden se baterija popolnoma izprazni, da bi podaljšali življenjsko dobo.Kljub temu mnogi kolesarji še vedno porabljajo svoje baterije tako, da jih nikoli popolnoma ne izpraznijo, poleg tega pa uporabljajo posebne polnilnike za natančen nadzor hitrosti in količine polnjenja.

Bolj izpopolnjeni sistemi za upravljanje baterije bodo spremljali tudi temperaturo paketa in sprožili prekinitev, če pride do pregretja.

C-stopnja
Če raziskujete polnjenje baterije, boste verjetno naleteli na stopnjo C.Stopnja C opisuje, kako hitro se baterija popolnoma napolni ali izprazni.Na primer, stopnja C 1C pomeni, da se baterija napolni v eni uri, 2C pomeni, da je popolnoma napolnjena v 0,5 ure, 0,5C pa pomeni, da je popolnoma napolnjena v dveh urah.Če bi popolnoma napolnili 100 A·h baterijo s tokom 100 A, bi to trajalo eno uro in C-stopnja bi bila 1C.

Življenjska doba baterije
Tipična litij-ionska baterija bo zmogla 300 do 500 ciklov polnjenja/praznjenja, preden se bo zmanjšala njena zmogljivost.Za povprečen električni skuter je to 3000 do 10 000 milj!Ne pozabite, da "zmanjšanje zmogljivosti" ne pomeni "izguba celotne zmogljivosti", ampak pomeni opazen padec za 10 do 20 %, ki se bo še poslabšal.

Sodobni sistemi za upravljanje baterije pomagajo podaljšati življenjsko dobo baterije in ne bi smeli preveč skrbeti, da bi jo izpraznili.

Vendar, če želite čim bolj podaljšati življenjsko dobo baterije, lahko naredite nekaj stvari, da presežete 500 ciklov.Tej vključujejo:

Skuterja ne shranjujte popolnoma napolnjenega ali s priklopljenim polnilnikom dlje časa.
Električnega skuterja ne shranjujte popolnoma izpraznjenega.Li-ionske baterije se poškodujejo, ko padejo pod 2,5 V. Večina proizvajalcev priporoča shranjevanje skuterjev s 50 % napolnjenostjo in jih občasno dopolnite do te ravni za zelo dolgoročno shranjevanje.
Baterije skuterja ne uporabljajte pri temperaturah pod 32 F° ali nad 113 F°.
Polnite svoj skuter z nižjo stopnjo C, kar pomeni, da polnite baterijo z nižjo hitrostjo glede na njeno največjo zmogljivost, da ohranite/izboljšate življenjsko dobo baterije.Optimalno je polnjenje pri stopnji C pod 1.Nekateri bolj modni ali hitri polnilniki vam omogočajo nadzor nad tem.
Preberite več o polnjenju električnega skuterja.

Povzetek

Glavna točka pri tem je, da baterije ne zlorabljate in bo trajala celotno življenjsko dobo skuterja.Od najrazličnejših ljudi slišimo o njihovih pokvarjenih električnih skuterjih in le redko je težava z baterijo!