Műszaki útmutató: Elektromos robogó akkumulátorok

Műszaki útmutató: Elektromos robogó akkumulátorok

Elektromos robogó akkumulátorok
Az akkumulátor az elektromos robogó „üzemanyagtartálya”.Tárolja az egyenáramú motor, a lámpák, a vezérlő és egyéb tartozékok által fogyasztott energiát.

A legtöbb elektromos robogó rendelkezik valamilyen lítium-ion alapú akkumulátorral, kiváló energiasűrűségük és hosszú élettartamuk miatt.Sok elektromos robogó gyerekeknek és más olcsó modellek tartalmaznak ólom-savas akkumulátorokat.A robogókban az akkumulátorcsomag egyedi cellákból és elektronikából áll, úgynevezett akkumulátorkezelő rendszer, amely biztosítja a biztonságos működést.
A nagyobb akkumulátorcsomagok wattórában mérve nagyobb kapacitással rendelkeznek, és lehetővé teszik, hogy egy elektromos robogó tovább utazzon.Ugyanakkor növelik a robogó méretét és súlyát is – így kevésbé hordozható.Ezenkívül az akkumulátorok a robogó egyik legdrágább alkatrészei, és ennek megfelelően nő a teljes költség.

Az akkumulátorok típusai
Az E-robogó akkumulátorcsomagjai számos egyedi akkumulátorcellából készülnek.Pontosabban, 18650 cellából készülnek, amely a 18 mm x 65 mm hengeres méretű lítium-ion (Li-Ion) akkumulátorok méretbesorolása.

Az akkumulátorcsomag minden 18650-es cellája meglehetősen hatástalan – ~3,6 V (névleges) elektromos potenciált generál, kapacitása pedig körülbelül 2,6 amperóra (2,6 A·h) vagy 9,4 wattóra (9,4 Wh).

Az akkumulátorcellák 3,0 V-tól (0%-os töltés) 4,2 V-ig (100%-os töltés) működnek.18650 lifepo4

Lítium-ion
A Li-Ion akkumulátorok energiasűrűsége kiváló, a tárolt energia mennyisége a fizikai súlyukra vonatkozik.Kitűnő élettartamuk is van, ami azt jelenti, hogy sokszor le- és újratölthetőek vagy „ciklizálhatók”, és így is megőrzik tárolókapacitásukat.

A Li-ion valójában számos akkumulátor-kémiára utal, amelyekben a lítium-ion is szerepet játszik.Íme egy rövid lista az alábbiakban:

lítium-mangán-oxid (LiMn2O4);más néven: IMR, LMO, Li-mangán
lítium-mangán-nikkel (LiNiMnCoO2);más néven INR, NMC
Lítium-nikkel-kobalt-alumínium-oxid (LiNiCoAlO2);más néven NCA, Li-alumínium
Lítium-nikkel-kobalt-oxid (LiCoO2);más néven altiszt
lítium-kobalt-oxid (LiCoO2);más néven ICR, LCO, Li-kobalt
Lítium-vas-foszfát (LiFePO4);más néven IFR, LFP, Li-foszfát
Ezen akkumulátorkémiai elemek mindegyike kompromisszumot jelent a biztonság, a hosszú élettartam, a kapacitás és az áramkimenet között.

Lítium-mangán (INR, NMC)
Szerencsére sok minőségi elektromos robogó az INR akkumulátor kémiáját használja – ez az egyik legbiztonságosabb kémia.Ez az akkumulátor nagy kapacitást és kimeneti áramot biztosít.A mangán jelenléte csökkenti az akkumulátor belső ellenállását, ami nagy áramkimenetet tesz lehetővé, miközben alacsony hőmérsékletet tart fenn.Következésképpen ez csökkenti a hőkitörés és a tűz kialakulásának esélyét.

Egyes INR kémiával rendelkező elektromos robogók közé tartozik a WePed GT 50e és a Dualtron modell.

Ólom-sav
Az ólom-sav egy nagyon régi akkumulátorkémia, amely általában megtalálható az autókban és néhány nagyobb elektromos járműben, például a golfkocsikban.Néhány elektromos robogóban is megtalálhatók;legfőképpen az olyan cégek olcsó gyerekrobogói, mint a Razor.

Az ólom-savas akkumulátorok előnye, hogy olcsók, de nagyon alacsony az energiasűrűségük, ami azt jelenti, hogy sok a súlyuk a tárolt energiához képest.Összehasonlításképpen, a Li-ion akkumulátorok energiasűrűsége körülbelül 10-szeres az ólom-savas akkumulátorokhoz képest.

Akkumulátorok
Egy több száz vagy több ezer wattóra kapacitású akkumulátorcsomag felépítéséhez sok egyedi 18650 Li-ion cellát kell összeállítani egy téglaszerű szerkezetté.A téglaszerű akkumulátorcsomagot egy akkumulátor-kezelő rendszernek (BMS) nevezett elektronikus áramkör figyeli és szabályozza, amely szabályozza az áram áramlását az akkumulátorba és onnan ki.
Az akkumulátorcsomag egyes cellái sorba vannak kötve (végtől végig), ami összegzi a feszültségüket.Így lehet robogókat 36 V-os, 48 ​​V-os, 52 V-os, 60 V-os, vagy akár nagyobb akkumulátorcsomaggal.

Ezek az egyes szálak (sok elem sorba kapcsolva) párhuzamosan kapcsolódnak a kimeneti áram növelése érdekében.

A soros és párhuzamos cellák számának beállításával az elektromos robogó gyártói növelhetik a kimeneti feszültséget vagy a maximális áramerősséget és az amperóra kapacitást.

Az akkumulátor konfigurációjának megváltoztatása nem növeli az összes tárolt energiát, de hatékonyan lehetővé teszi, hogy az akkumulátor nagyobb hatótávolságot és alacsonyabb feszültséget kínáljon, és fordítva.

Feszültség és maradék %
Az akkumulátorcsomag minden cellája általában 3,0 V-tól (0%-os töltés) egészen 4,2 V-ig (100%-os töltés) működik.

Ez azt jelenti, hogy egy 36 V-os akkumulátorcsomag (10 soros akkumulátorral) 30 V-tól (0%-os töltés) 42 V-ig (100%-os töltés) működik.Az akkumulátorfeszültség táblázatunkban láthatja, hogy a fennmaradó %-os arány az akkumulátor feszültségének felel meg (egyes robogók ezt közvetlenül jelenítik meg) minden akkumulátortípus esetén.

Feszültségcsökkenés
Minden akkumulátor szenvedni fog egy jelenségtől, az úgynevezett feszültségcsökkenéstől.

A feszültségcsökkenést számos hatás okozza, beleértve a lítium-ion kémiát, a hőmérsékletet és az elektromos ellenállást.Ez mindig az akkumulátor feszültségének nemlineáris viselkedését eredményezi.

Amint az akkumulátort terheljük, a feszültség azonnal leesik.Ez a hatás az akkumulátor kapacitásának helytelen becsléséhez vezethet.Ha közvetlenül az akkumulátorfeszültséget olvasná ki, azt gondolná, hogy azonnal elvesztette a kapacitásának 10%-át vagy többet.

A terhelés eltávolítása után az akkumulátor feszültsége visszatér a valódi szintre.

Feszültségcsökkenés az akkumulátor hosszú lemerülése során is előfordul (például hosszú utazás során).Az akkumulátor lítium kémiája némi időbe telik, amíg utoléri a kisülési sebességet.Ez azt eredményezheti, hogy az akkumulátor feszültsége még gyorsabban csökkenhet a hosszú utazás végén.

Ha az akkumulátort pihentetjük, visszaáll a valódi és pontos feszültségszintre.

Kapacitás-besorolások
Az E-robogó akkumulátorának kapacitását wattóra egységben (rövidítve Wh) adják meg, ami az energia mértéke.Ez az egység meglehetősen könnyen érthető.Például egy 1 Wh-s akkumulátor elegendő energiát tárol egy watt teljesítmény biztosításához egy órán keresztül.

A nagyobb energiakapacitás nagyobb akkumulátor-wattórát jelent, ami hosszabb elektromos robogó hatótávolságot jelent egy adott motorméret mellett.Egy átlagos robogó kapacitása körülbelül 250 Wh, és körülbelül 10 mérföldet tud megtenni átlagosan 15 mérföld per órás sebességgel.Az extrém teljesítményű robogók kapacitása elérheti a több ezer wattórát, és hatótávolsága akár 60 mérföld is lehet.

Akkumulátor márkák
Az e-robogó akkumulátorcsomagjában lévő egyedi Li-ion cellákat csak néhány nemzetközileg ismert cég gyártja.A legjobb minőségű cellákat az LG, a Samsung, a Panasonic és a Sanyo gyártja.Az ilyen típusú cellák általában csak a felső kategóriás robogók akkumulátoraiban találhatók meg.

A legtöbb olcsó és ingázó elektromos robogó akkumulátora általános, kínai gyártású cellákból készül, amelyek minősége nagyon eltérő.

A márkás cellákkal ellátott robogók és az általános kínai robogók közötti különbség nagyobb garanciát jelent a bevált márkák minőségellenőrzésére.Ha ez nem az Ön költségvetésén belül van, akkor győződjön meg róla, hogy egy megbízható gyártótól vásárol robogót, aki minőségi alkatrészeket használ, és jó minőség-ellenőrzési (QC) intézkedésekkel rendelkezik.

Néhány példa azokra a cégekre, amelyek valószínűleg jó minőségbiztosítással rendelkeznek, a Xiaomi és a Segway.

Akkumulátorkezelő rendszer
Bár a Li-ion 18650 cellák elképesztő előnyeik vannak, kevésbé elnézőek, mint más akkumulátortechnológiák, és helytelen használat esetén felrobbanhatnak.Ez az oka annak, hogy ezeket szinte mindig olyan akkumulátorcsomagokba szerelik össze, amelyek akkumulátorkezelő rendszerrel rendelkeznek.

Az akkumulátorkezelő rendszer (BMS) egy elektronikus alkatrész, amely felügyeli az akkumulátorcsomagot, és vezérli a töltést és a kisütést.A Li-ion akkumulátorokat körülbelül 2,5 és 4,0 V közötti működésre tervezték. A túltöltés vagy a teljes lemerülés lerövidítheti az akkumulátor élettartamát, vagy veszélyes hőkiesést idézhet elő.A BMS-nek meg kell akadályoznia a túltöltést.Sok BMS az akkumulátor teljes lemerülése előtt is lekapcsolja az áramellátást, hogy meghosszabbítsa az élettartamát.Ennek ellenére sok lovas még mindig úgy babrálja az akkumulátorát, hogy soha nem meríti le teljesen, és speciális töltőket is használ a töltési sebesség és mennyiség finom szabályozására.

A kifinomultabb akkumulátor-kezelő rendszerek a csomag hőmérsékletét is figyelik, és túlmelegedés esetén lekapcsolást indítanak el.

C-arány
Ha kutatást végez az akkumulátor töltésével kapcsolatban, valószínűleg találkozni fog a C-rátával.A C-ráta azt írja le, hogy az akkumulátor milyen gyorsan töltődik fel vagy merül le.Például az 1C-os C-arány azt jelenti, hogy az akkumulátor egy óra alatt töltődik fel, a 2C azt jelenti, hogy teljesen feltöltődik 0,5 óra alatt, és a 0,5C azt jelenti, hogy két óra alatt teljesen feltöltődik.Ha egy 100 A·h-s akkumulátort 100 A-es áramerősséggel tölt fel teljesen, akkor ez egy órát vesz igénybe, és a C-ráta 1 C lesz.

Elem élettartam
Egy tipikus Li-ion akkumulátor 300-500 töltési/kisütési ciklust képes kezelni, mielőtt a kapacitása csökkenne.Egy átlagos elektromos robogónál ez 3000-10 000 mérföld!Ne feledje, hogy a „kapacitás csökkenése” nem jelenti „teljes kapacitás elvesztését”, hanem 10-20%-os észrevehető csökkenést jelent, amely tovább romlik.

A modern akkumulátor-felügyeleti rendszerek segítenek meghosszabbítani az akkumulátor élettartamát, és nem kell túl sokat aggódnia a babázás miatt.

Ha azonban szeretné a lehető legnagyobb mértékben meghosszabbítani az akkumulátor élettartamát, néhány dolgot megtehet, hogy túllépje az 500 ciklust.Ezek tartalmazzák:

Ne tárolja a robogót teljesen feltöltve vagy a töltővel huzamosabb ideig.
Ne tárolja teljesen lemerülten az elektromos rollert.A Li-ion akkumulátorok leromlanak, ha 2,5 V alá csökkennek. A legtöbb gyártó azt javasolja, hogy a robogókat 50%-os töltöttséggel tárolják, és a nagyon hosszú távú tárolás érdekében rendszeresen töltsék fel erre a szintre.
Ne működtesse a robogó akkumulátorát 32 F° alatti vagy 113 F° feletti hőmérsékleten.
Töltse fel robogóját alacsonyabb C-sebességgel, ami azt jelenti, hogy az akkumulátort a maximális kapacitásához képest alacsonyabb sebességgel töltse az akkumulátor élettartamának megőrzése/javítása érdekében.A töltés 1 alatti C-sebességgel az optimális.Néhány szebb vagy nagy sebességű töltő lehetővé teszi ennek vezérlését.
Tudjon meg többet az elektromos roller feltöltéséről.

Összegzés

A legfontosabb dolog itt az, hogy ne használja vissza az akkumulátort, és kibírja a robogó hasznos élettartamát.Sokféle embertől hallunk az elromlott elektromos robogóikról, és ez ritkán okoz akkumulátor-problémát!


Feladás időpontja: 2022. augusztus 30