Batterier til elektrisk scooter
Batteriet er din elektriske scooters "brændstoftank".Den gemmer den energi, der forbruges af DC-motoren, lysene, controlleren og andet tilbehør.

De fleste elektriske scootere vil have en form for lithium-ion-baseret batteripakke på grund af deres fremragende energitæthed og levetid.Mange el-scootere til børn og andre billige modeller indeholder bly-syre-batterier.I en scooter er batteripakken lavet af individuelle celler og elektronik kaldet et batteristyringssystem, som holder den i drift sikkert.
Større batteripakker har mere kapacitet, målt i watttimer, og vil lade en elektrisk scooter rejse længere.Men de øger også størrelsen og vægten af ​​scooteren - hvilket gør den mindre bærbar.Derudover er batterier en af ​​de dyreste komponenter i scooteren, og de samlede omkostninger stiger tilsvarende.

Typer af batterier
E-scooter batteripakker er lavet af mange individuelle battericeller.Mere specifikt er de lavet af 18650 celler, en størrelsesklassificering for lithium-ion (Li-Ion) batterier med 18 mm x 65 mm cylindriske dimensioner.

Hver 18650-celle i en batteripakke er ret uimponerende - genererer et elektrisk potentiale på ~3,6 volt (nominelt) og har en kapacitet på omkring 2,6 amp-timer (2,6 A·h) eller omkring 9,4 watt-timer (9,4 Wh).

Battericeller drives fra 3,0 volt (0 % opladning) op til 4,2 volt (100 % opladning).

Lithium Ion
Li-ion-batterier har fremragende energitæthed, mængden af ​​lagret energi pr. deres fysiske vægt.De har også fremragende levetid, hvilket betyder, at de kan aflades og genoplades eller "cykles" mange gange og stadig bevare deres lagerkapacitet.

Li-ion refererer faktisk til mange batterikemier, der involverer lithium-ion.Her er en kort liste nedenfor:

Lithiummanganoxid (LiMn2O4);aka: IMR, LMO, Li-mangan
lithium mangan nikkel (LiNiMnCoO2);aka INR, NMC
Lithium nikkel cobalt aluminiumoxid (LiNiCoAlO2);aka NCA, Li-aluminium
lithium nikkel cobalt oxid (LiCoO2);alias underofficer
Lithium cobaltoxid (LiCoO2);aka ICR, LCO, Li-kobolt
Lithiumjernfosfat (LiFePO4);aka IFR, LFP, Li-phosphat
Hver af disse batterikemi repræsenterer en afvejning mellem sikkerhed, levetid, kapacitet og strømudgang.

Lithium Mangan (INR, NMC)
Heldigvis bruger mange elektriske kvalitetsscootere INR-batterikemien - en af ​​de sikreste kemier.Dette batteri giver høj kapacitet og udgangsstrøm.Tilstedeværelsen af ​​mangan sænker batteriets indre modstand, hvilket tillader høj strømudgang og samtidig opretholde lave temperaturer.Følgelig reducerer dette risikoen for termisk flugt og brand.

Nogle elektriske løbehjul med INR-kemi inkluderer WePed GT 50e og Dualtron-modeller.

Bly-syre
Blysyre er en meget gammel batterikemi, der almindeligvis findes i biler og nogle større elektriske køretøjer, såsom golfvogne.De findes også i nogle elektriske løbehjul;mest bemærkelsesværdigt, billige børnescootere fra virksomheder som Razor.

Bly-syre batterier har fordelen af ​​at være billige, men lider af at have meget dårlig energitæthed, hvilket betyder, at de vejer meget i forhold til den mængde energi, de opbevarer.Til sammenligning har Li-ion-batterier omkring 10 gange energitætheden sammenlignet med bly-syre-batterier.

Batteripakker
For at bygge en batteripakke med hundreder eller tusinder af watttimers kapacitet er mange individuelle 18650 Li-ion-celler samlet til en murstenslignende struktur.Den murstenslignende batteripakke overvåges og reguleres af et elektronisk kredsløb kaldet et batteristyringssystem (BMS), som styrer strømningen af ​​elektricitet ind og ud af batteriet.
Individuelle celler i batteripakken er forbundet i serie (ende mod ende), hvilket summerer deres spænding.Sådan er det muligt at have scootere med 36 V, 48 V, 52 V, 60 V eller endnu større batteripakker.

Disse individuelle tråde (mange batterier i serie) forbindes derefter parallelt for at øge udgangsstrømmen.

Ved at justere antallet af celler i serie og parallelt kan producenter af elektriske scootere øge udgangsspændingen eller maks. strøm og amp-timekapacitet.

Ændring af batterikonfigurationen vil ikke øge den samlede lagrede energi, men det giver effektivt et batteri mulighed for at tilbyde større rækkevidde og lavere spænding og omvendt.

Spænding og % tilbage
Hver celle i en batteripakke drives generelt fra 3,0 volt (0 % opladning) helt op til 4,2 volt (100 % opladning).

Det betyder, at en 36 V batteripakke, (med 10 batterier i serie) drives fra 30 V (0 % opladning) op til 42 volt (100 % opladning).Du kan se, hvordan % resterende svarer til batterispændingen (nogle scootere viser dette direkte) for hver type batteri i vores batterispændingsdiagram.

Spænding Sag
Hvert batteri kommer til at lide af et fænomen kaldet spændingsfald.

Spændingsfald er forårsaget af flere effekter, herunder lithium-ion kemi, temperatur og elektrisk modstand.Det resulterer altid i en ikke-lineær opførsel af batterispændingen.

Så snart en belastning påføres batteriet, falder spændingen øjeblikkeligt.Denne effekt kan føre til forkert estimering af batterikapaciteten.Hvis du direkte læste batterispændingen ud, ville du tro, at du øjeblikkeligt havde mistet 10 % af din kapacitet eller mere.

Når belastningen er fjernet, vil batterispændingen vende tilbage til sit sande niveau.

Spændingsfald opstår også under lang afladning af batteriet (såsom under en lang tur).Lithiumkemien i batteriet tager lidt tid at indhente afladningshastigheden.Dette kan resultere i, at batterispændingen falder endnu hurtigere under slutningen af ​​en lang tur.

Hvis batteriet får lov at hvile, vil det vende tilbage til sit sande og nøjagtige spændingsniveau.

Kapacitetsvurderinger
E-scooters batterikapacitet er vurderet i enheder af watt-timer (forkortet Wh), et mål for energi.Denne enhed er ret nem at forstå.For eksempel lagrer et batteri med en 1 Wh-rating tilstrækkelig energi til at levere en watt strøm i en time.

Mere energikapacitet betyder højere batteri-watttimer, hvilket betyder længere rækkevidde for elektriske scootere for en given motorstørrelse.En gennemsnitlig scooter vil have en kapacitet på omkring 250 Wh og være i stand til at køre omkring 10 miles med et gennemsnit på 15 miles i timen.Ekstrem ydeevne scootere kan have en kapacitet på op til tusindvis af watttimer og rækkevidder på op til 60 miles.

Batterimærker
Individuelle Li-ion-celler i en e-scooter-batteripakke er lavet af blot en håndfuld forskellige internationalt kendte virksomheder.Celler af højeste kvalitet er lavet af LG, Samsung, Panasonic og Sanyo.Disse typer celler plejer kun at blive fundet i batteripakker af avancerede scootere.

De fleste budget- og pendler-elscootere har batteripakker lavet af generiske kinesisk-fremstillede celler, som varierer meget i kvalitet.

Forskellen mellem scootere med mærkeceller og generiske kinesiske er en større garanti for kvalitetskontrol med etablerede mærker.Hvis det ikke er inden for dit budget, så sørg for, at du køber en scooter fra en velrenommeret producent, der bruger kvalitetsdele og har god kvalitetskontrol (QC) på plads.

Nogle eksempler på virksomheder, der sandsynligvis vil have god QC, er Xiaomi og Segway.

Batteristyringssystem
Selvom Li-ion 18650-celler har fantastiske fordele, er de mindre tilgivende end andre batteriteknologier og kan eksplodere, hvis de bruges forkert.Det er af denne grund, at de næsten altid er samlet i batteripakker, der har et batteristyringssystem.

Batteristyringssystemet (BMS) er en elektronisk komponent, der overvåger batteripakken og styrer opladning og afladning.Li-ion-batterier er designet til at fungere mellem ca. 2,5 til 4,0 V. Overopladning eller fuldstændig afladning kan forkorte batteriets levetid eller udløse farlige termiske løbeforhold.BMS skal forhindre overopladning.Mange BMS afbryder også strømmen, før batteriet er helt afladet, for at forlænge levetiden.På trods af dette babyer mange ryttere stadig deres batterier ved aldrig at aflade dem helt, og de bruger også specielle opladere til fint at kontrollere opladningshastighed og -mængde.

Mere sofistikerede batteristyringssystemer vil også overvåge pakkens temperatur og udløse en afbrydelse, hvis der opstår overophedning.

C-rate
Hvis du forsker i batteriopladning, vil du sandsynligvis støde på C-rate.C-rate beskriver, hvor hurtigt batteriet bliver fuldt opladet eller afladet.For eksempel betyder en C-rate på 1C, at batteriet er opladet på en time, 2C betyder fuldt opladet på 0,5 timer, og 0,5C betyder fuldt opladet på to timer.Hvis du fuldt opladede et 100 Ah-batteri med 100 A-strøm, ville det tage en time, og C-hastigheden ville være 1C.

Batteri liv
Et typisk Li-ion-batteri vil være i stand til at håndtere 300 til 500 opladnings-/afladningscyklusser, før det formindskes i kapacitet.For en gennemsnitlig elektrisk scooter er dette 3000 til 10 000 miles!Husk på, at "mindske i kapacitet" ikke betyder "miste al kapacitet", men betyder et mærkbart fald på 10 til 20 %, som vil fortsætte med at blive værre.

Moderne batteristyringssystemer er med til at forlænge batteriets levetid, og du skal ikke bekymre dig for meget om at blive baby.

Men hvis du er opsat på at strække batterilevetiden så meget som muligt, er der nogle ting, du kan gøre for at overstige 500 cyklusser.Disse omfatter:

Opbevar ikke din scooter fuldt opladet eller med opladeren tilsluttet i længere perioder.
Opbevar ikke el-scooteren helt afladet.Li-ion-batterier nedbrydes, når de falder til under 2,5 V. De fleste producenter anbefaler at opbevare scootere med en 50% opladet, og fylde dem op til dette niveau med jævne mellemrum til meget langtidsopbevaring.
Brug ikke scooterens batteri i temperaturer under 32 F° eller over 113 F°.
Oplad din scooter med en lavere C-hastighed, hvilket betyder, at batteriet skal oplades med en lavere hastighed i forhold til dets maksimale kapacitet for at bevare/forbedre batteriets levetid.Opladning ved en C-rate mellem under 1 er optimal.Nogle af de mere avancerede opladere eller højhastighedsopladere giver dig mulighed for at styre dette.
Lær mere om, hvordan du oplader en el-scooter.

Resumé

Den vigtigste takeaway her er, at du ikke misbruger batteriet, og det vil vare scooterens levetid.Vi hører fra alle slags mennesker om deres ødelagte el-scootere, og det er sjældent et batteriproblem!