Акумулятори для електросамокатів
Акумулятор — це «паливний бак» вашого електросамоката.Він накопичує енергію, яка споживається двигуном постійного струму, освітленням, контролером та іншими аксесуарами.

Більшість електричних скутерів мають певний тип літій-іонної батареї через їх чудову щільність енергії та довговічність.Багато дитячі електросамокати та інші недорогі моделі містять свинцево-кислотні акумулятори.У скутері акумуляторна батарея складається з окремих елементів і електроніки, яка називається системою керування акумулятором, яка забезпечує його безпечну роботу.
Більші акумулятори мають більшу ємність, виміряну у ват-годинах, і дозволять електричному скутеру подорожувати далі.Однак вони також збільшують розмір і вагу скутера, що робить його менш портативним.Крім того, батареї є одними з найдорожчих компонентів скутера, і загальна вартість відповідно зростає.

Типи акумуляторів
Акумуляторні блоки електросамокатів складаються з багатьох окремих акумуляторних елементів.Зокрема, вони складаються з 18 650 елементів, класифікації розмірів для літій-іонних (Li-Ion) батарей із циліндричними розмірами 18 мм x 65 мм.

Кожен елемент 18650 в акумуляторній батареї не вражає — генерує електричний потенціал ~3,6 вольт (номінальний) і має ємність близько 2,6 ампер-годин (2,6 А·год) або близько 9,4 ват-годин (9,4 Вт-год).

Елементи батареї працюють від 3,0 В (0% заряду) до 4,2 В (100% заряду).

Літій-іонний
Літій-іонні батареї мають чудову щільність енергії, кількість енергії, що зберігається на їхню фізичну вагу.Вони також мають чудову довговічність, що означає, що їх можна багаторазово розряджати та перезаряджати або «переключати» на цикли та зберігати свою ємність.

Літій-іонний фактично відноситься до багатьох хімікатів акумулятора, які включають літій-іон.Ось короткий список нижче:

Оксид літію марганцю (LiMn2O4);також: IMR, LMO, Li-марганець
Літій марганцевий нікель (LiNiMnCoO2);також INR, NMC
літій-нікель-кобальт-оксид алюмінію (LiNiCoAlO2);він же NCA, літій-алюміній
літій-нікель-оксид кобальту (LiCoO2);він же сержант
Оксид літію кобальту (LiCoO2);він же ICR, LCO, Li-cobalt
Літій-залізофосфат (LiFePO4);він же IFR, LFP, Li-фосфат
Кожна з цих хімічних речовин батареї представляє компроміс між безпекою, довговічністю, ємністю та вихідним струмом.

Літій марганець (INR, NMC)
На щастя, у багатьох якісних електричних скутерах використовується хімічний склад батареї INR — один із найбезпечніших хімікатів.Цей акумулятор забезпечує високу ємність і вихідний струм.Наявність марганцю знижує внутрішній опір батареї, що забезпечує високий вихідний струм при збереженні низьких температур.Отже, це зменшує ймовірність перегріву та пожежі.

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

Свинцево-кислотний
Свинцево-кислотний акумулятор — це дуже стара хімія, яка зазвичай зустрічається в автомобілях і деяких великих електромобілях, як-от візки для гольфу.Вони також є в деяких електричних скутерах;перш за все, недорогі дитячі самокати від таких компаній, як Razor.

Свинцево-кислотні батареї мають перевагу в тому, що вони недорогі, але страждають від дуже низької щільності енергії, що означає, що вони важать багато порівняно з кількістю енергії, яку вони накопичують.Для порівняння, літій-іонні акумулятори мають приблизно в 10 разів більшу щільність енергії порівняно зі свинцево-кислотними акумуляторами.

Акумуляторні батареї
Для створення акумуляторної батареї з ємністю в сотні або тисячі ват-годин багато окремих літій-іонних елементів 18650 збираються разом у структуру, схожу на цеглу.Акумуляторна батарея, схожа на цеглу, контролюється та регулюється електронною схемою, яка називається системою керування батареєю (BMS), яка контролює потік електроенергії в батарею та з неї.
Окремі елементи акумуляторної батареї з’єднані послідовно (від кінця до кінця), що підсумовує їхню напругу.Ось чому можна мати скутери з акумуляторами 36 В, 48 В, 52 В, 60 В або навіть більшими.

Потім ці окремі ланцюги (багато батарей у послідовності) з’єднуються паралельно для збільшення вихідного струму.

Регулюючи кількість комірок у послідовному та паралельному з’єднанні, виробники електричних самокатів можуть збільшити вихідну напругу або максимальний струм та потужність в ампер-годину.

Зміна конфігурації батареї не збільшить загальну збережену енергію, але фактично дозволить батареї запропонувати більший діапазон і нижчу напругу, і навпаки.

Напруга та % залишку
Кожен елемент акумуляторної батареї зазвичай працює від 3,0 В (0% заряду) до 4,2 В (100% заряду).

Це означає, що акумуляторна батарея на 36 В (з 10 батареями в послідовності) працює від 30 В (0% заряду) до 42 В (100% заряду).Ви можете побачити, як % залишку відповідає напрузі батареї (деякі скутери показують це безпосередньо) для кожного типу батареї в нашій таблиці напруги батареї.

Просадка напруги
Кожна батарея страждатиме від явища, яке називається падінням напруги.

Просадка напруги спричинена декількома факторами, зокрема хімією літій-іонів, температурою та електричним опором.Це завжди призводить до нелінійної поведінки напруги акумулятора.

Як тільки на батарею подається навантаження, напруга миттєво падає.Цей ефект може призвести до неправильної оцінки ємності акумулятора.Якби ви безпосередньо зчитували напругу акумулятора, ви б подумали, що миттєво втратили 10% ємності або більше.

Після зняття навантаження напруга акумулятора повернеться до справжнього рівня.

Падіння напруги також відбувається під час тривалого розряду батареї (наприклад, під час тривалої їзди).Хімічний склад літію в акумуляторі потребує деякого часу, щоб наздогнати швидкість розряду.Це може призвести до ще більшого падіння напруги акумулятора під час тривалої їзди.

Якщо дати батареї відпочити, вона повернеться до справжнього та точного рівня напруги.

Рейтинги ємності
Ємність батареї електронного скутера розраховується у ват-годинах (скорочено Вт-год), мірі енергії.Цей блок досить простий для розуміння.Наприклад, батарея ємністю 1 Вт-год зберігає достатньо енергії, щоб забезпечити один ват протягом однієї години.

Більша енергоємність означає більше ват-годин акумулятора, що означає більший запас ходу електричного скутера для даного розміру двигуна.Середній скутер матиме потужність близько 250 Вт·год і зможе проїхати близько 10 миль із середньою швидкістю 25 миль на годину.Надзвичайно продуктивні скутери можуть мати потужність, яка досягає тисяч ват-годин, а запас ходу – до 60 миль.

Бренди акумуляторів
Окремі літій-іонні елементи в акумуляторній батареї електросамоката виготовляються лише кількома різними всесвітньо відомими компаніями.Найякісніші клітини виробляють LG, Samsung, Panasonic і Sanyo.Ці типи елементів, як правило, зустрічаються лише в акумуляторних блоках скутерів вищого класу.

Більшість бюджетних і приміських електричних скутерів мають акумуляторні батареї, виготовлені зі звичайних елементів китайського виробництва, які дуже відрізняються за якістю.

Відмінність скутерів з фірмовими комірками від загальних китайських полягає в більшій гарантії контролю якості з визнаними брендами.Якщо це не в межах вашого бюджету, то переконайтеся, що ви купуєте скутер від авторитетного виробника, який використовує якісні запчастини та має належні заходи контролю якості (QC).

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

Система керування акумулятором
Хоча літій-іонні елементи 18650 мають дивовижні переваги, вони менш терпимі, ніж інші акумуляторні технології, і можуть вибухнути при неправильному використанні.Саме з цієї причини вони майже завжди збираються в акумуляторні блоки, які мають систему керування акумулятором.

Система керування батареєю (BMS) — це електронний компонент, який контролює акумуляторну батарею та контролює зарядку та розрядку.Літій-іонні батареї розроблені для роботи приблизно від 2,5 до 4,0 В. Перезарядження або повне розрядження може скоротити термін служби батареї або спровокувати небезпечні температурні умови.BMS має запобігати перезарядці.Багато BMS також відключають живлення до того, як акумулятор повністю розрядиться, щоб продовжити термін служби.Незважаючи на це, багато водіїв все ще витрачають свої батареї, ніколи не розряджаючи їх повністю, а також використовують спеціальні зарядні пристрої для точного контролю швидкості та кількості зарядки.

Більш складні системи керування батареєю також відстежуватимуть температуру акумулятора та активуватимуть відключення, якщо станеться перегрів.

C-ставка
Якщо ви досліджуєте зарядку батареї, ви, ймовірно, зіткнетеся з C-rate.C-rate описує, як швидко акумулятор повністю заряджається або розряджається.Наприклад, показник C, що дорівнює 1C, означає, що акумулятор заряджається за одну годину, 2C означатиме повну зарядку за 0,5 години, а 0,5C означатиме повну зарядку за дві години.Якщо ви повністю зарядите батарею ємністю 100 А·год за допомогою струму 100 А, це займе одну годину, і коефіцієнт C буде 1C.

Термін служби батареї
Типова літій-іонна батарея витримує від 300 до 500 циклів заряджання/розряджання до зменшення ємності.Для середньостатистичного електричного скутера це становить від 3000 до 10 000 миль!Майте на увазі, що «зменшення ємності» не означає «втратити всю ємність», а означає помітне падіння на 10–20%, яке й надалі погіршуватиметься.

Сучасні системи керування батареєю допомагають продовжити термін служби батареї, і вам не варто надто турбуватися про її розрядку.

Однак, якщо ви прагнете максимально збільшити термін служби батареї, є деякі речі, які ви можете зробити, щоб перевищити 500 циклів.До них належать:

Не зберігайте свій скутер повністю зарядженим або з підключеним зарядним пристроєм протягом тривалого часу.
Не зберігайте електросамокат повністю розрядженим.Літій-іонні акумулятори погіршуються, коли вони падають нижче 2,5 В. Більшість виробників рекомендують зберігати скутери з 50% зарядом і періодично доповнювати їх до цього рівня для дуже тривалого зберігання.
Не використовуйте акумулятор скутера за температури нижче 32 F° або вище 113 F°.
Заряджайте свій скутер із нижчою швидкістю C, тобто заряджайте акумулятор із нижчою швидкістю відносно його максимальної ємності, щоб зберегти/покращити термін служби акумулятора.Оптимальним є заряджання зі швидкістю C нижче 1.Деякі модні або високошвидкісні зарядні пристрої дозволяють контролювати це.
Дізнайтеся більше про те, як заряджати електричний скутер.

Резюме

Головний висновок тут — не зловживайте акумулятором, і він прослужить весь термін служби скутера.Ми чуємо від різних людей про їхні зламані електричні скутери, і це рідко проблема акумулятора!