Техникийн гарын авлага: Цахилгаан скутерийн батерей

Техникийн гарын авлага: Цахилгаан скутерийн батерей

Цахилгаан скутерийн батерей
Батерей нь таны цахилгаан скутерийн “түлшний сав” юм. Энэ нь тогтмол гүйдлийн мотор, гэрэл, удирдлага болон бусад дагалдах хэрэгслийн зарцуулдаг энергийг хадгалдаг.

Ихэнх цахилгаан скутерүүд нь маш сайн эрчим хүчний нягтрал болон удаан эдэлгээтэй тул литийн ион дээр суурилсан батерейны багцтай байдаг. Хүүхдэд зориулсан олон цахилгаан скутер болон бусад хямд загварууд нь хар тугалганы хүчлийн батерей агуулдаг. Скутерт батерейны багц нь бие даасан эсүүд болон батерейны удирдлагын систем гэж нэрлэгддэг электроникуудаас бүрддэг бөгөөд энэ нь аюулгүй ажиллагааг хангадаг.
Том батерейны багцууд нь ватт-цагаар хэмжигддэг илүү их багтаамжтай бөгөөд цахилгаан скутерийг хол явах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь скутерийн хэмжээ, жинг нэмэгдүүлж, зөөврийн байдлыг бууруулдаг. Нэмж дурдахад, батерей нь скутерийн хамгийн үнэтэй эд ангиудын нэг бөгөөд нийт өртөг нь үүнээс хамааран нэмэгддэг.

Батерейны төрлүүд
Цахилгаан скутерийн батерейны багцууд нь олон тусдаа батерейны эсүүдээс бүрддэг. Тодруулбал, тэдгээр нь 18650 эсээс бүрддэг бөгөөд энэ нь 18 мм x 65 мм цилиндр хэлбэртэй литийн ион (Li-Ion) батерейны хэмжээний ангилал юм.

Батерейны 18650 элемент бүр нь тийм ч сайн биш бөгөөд ~3.6 вольтын (нэрлэсэн) цахилгаан потенциал үүсгэдэг бөгөөд ойролцоогоор 2.6 ампер цаг (2.6 А·ц) буюу ойролцоогоор 9.4 ватт цаг (9.4 Втц) хүчин чадалтай.

Батерейны элементүүд нь 3.0 вольт (0% цэнэг)-ээс 4.2 вольт (100% цэнэг) хүртэл ажилладаг.18650 lifepo4

Литиум ион
Лити-Ион батерейнууд нь маш сайн энергийн нягтралтай бөгөөд энэ нь тэдний биеийн жинд ногдох энергийн хэмжээ юм. Тэд мөн маш сайн удаан эдэлгээтэй тул олон удаа цэнэггүйжүүлж, цэнэглэж эсвэл "циклээр" ажиллуулж, хадгалах багтаамжаа хадгалж чаддаг.

Лити-ион гэдэг нь үнэндээ литийн ионтой холбоотой олон батерейны химийн бодисыг хэлдэг. Доорх богино жагсаалтыг энд оруулав.

Литийн манганы исэл (LiMn2O4); өөрөөр хэлбэл: IMR, LMO, Ли-манганы
Литиум марганец никель (LiNiMnCoO2); өөрөөр хэлбэл INR, NMC
Лити никель кобальт хөнгөн цагааны исэл (LiNiCoAlO2); өөрөөр хэлбэл NCA, Ли-хөнгөн цагаан
Лити никель кобальтын исэл (LiCoO2); өөрөөр хэлбэл NCO
Лити кобальтын исэл (LiCoO2); өөрөөр хэлбэл ICR, LCO, Li-кобальт
Лити төмрийн фосфат (LiFePO4); өөрөөр хэлбэл IFR, LFP, Li-фосфат
Эдгээр батерейны химийн шинж чанарууд нь аюулгүй байдал, урт наслалт, хүчин чадал болон гүйдлийн гаралтын хоорондох тэнцвэрийг илэрхийлдэг.

Литийн манган (INR, NMC)
Аз болоход олон чанартай цахилгаан скутерууд хамгийн аюулгүй химийн нэг болох INR батерейны химийн найрлагыг ашиглаж байна. Энэхүү батерей нь өндөр хүчин чадал болон гаралтын гүйдэл өгдөг. Манганы агууламж нь батерейны дотоод эсэргүүцлийг бууруулж, бага температурыг хадгалахын зэрэгцээ өндөр гүйдэл гаргах боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд дулааны алдагдал болон галын магадлалыг бууруулдаг.

INR химийн найрлагатай зарим цахилгаан скутерт WePed GT 50e болон Dualtron загварууд багтдаг.

Хар тугалганы хүчил
Хар тугалганы хүчил нь автомашин болон гольфын тэрэг гэх мэт зарим том цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд түгээмэл байдаг маш эртний батерейны химийн бодис юм. Эдгээр нь мөн зарим цахилгаан скутерт байдаг бөгөөд хамгийн гол нь Razor зэрэг компаниудын хямд үнэтэй хүүхдийн скутерууд юм.

Хар тугалганы хүчлийн батерей нь хямдхан байх давуу талтай боловч маш бага энергийн нягтралтай тул хадгалдаг энергийн хэмжээнээс хамаагүй их жинтэй байдаг. Харьцуулбал, Лити-ион батерей нь хар тугалганы хүчлийн батерейтай харьцуулахад 10 дахин их энергийн нягтралтай байдаг.

Батерейны багцууд
Хэдэн зуун эсвэл хэдэн мянган ватт цагийн хүчин чадалтай батерейны багцыг бүтээхийн тулд олон тооны 18650 литийн ион элементийг тоосго шиг бүтэцтэй болгон угсардаг. Тоосго шиг батерейны багцыг батерей руу орох болон гарах цахилгааны урсгалыг хянадаг батерейны удирдлагын систем (BMS) гэж нэрлэгддэг электрон хэлхээгээр хянаж, зохицуулдаг.
Батерейны блок дахь бие даасан элементүүдийг цуваа (төгсгөлөөс төгсгөл хүртэл) холбосон бөгөөд энэ нь тэдгээрийн хүчдэлийн нийлбэрийг илэрхийлдэг. Ийм байдлаар 36 В, 48 В, 52 В, 60 В эсвэл бүр том батерейны блоктой скутер ашиглах боломжтой.

Эдгээр бие даасан утаснууд (цуврал холбогдсон олон батерей) нь гаралтын гүйдлийг нэмэгдүүлэхийн тулд зэрэгцээ холбогдсон байна.

Цуваа болон зэрэгцээ холбогдсон эсийн тоог тохируулснаар цахилгаан скутер үйлдвэрлэгчид гаралтын хүчдэл эсвэл хамгийн их гүйдэл болон ампер-цаг багтаамжийг нэмэгдүүлэх боломжтой.

Батерейны тохиргоог өөрчлөх нь хадгалагдсан нийт энергийг нэмэгдүүлэхгүй ч батерейг илүү их зайд ажиллах, бага хүчдэл өгөх боломжийг олгодог бөгөөд эсрэгээрээ ч мөн адил.

Хүчдэл ба үлдсэн %
Батерейны блокийн элемент бүр нь ерөнхийдөө 3.0 вольт (0% цэнэг)-ээс 4.2 вольт (100% цэнэг) хүртэл ажилладаг.

Энэ нь 36 В-ын батерейны багц (10 батерейг цуваа холбосон) нь 30 В (0% цэнэг)-ээс 42 вольт (100% цэнэг) хүртэл ажилладаг гэсэн үг юм. Та манай батерейны хүчдэлийн хүснэгтээс батерейны төрөл бүрийн хувьд үлдсэн хувь нь батерейны хүчдэлтэй хэрхэн тохирч байгааг харж болно (зарим скутер үүнийг шууд харуулдаг).

Хүчдэлийн уналт
Батерей бүр хүчдэлийн уналт гэж нэрлэгддэг үзэгдэлд өртөх болно.

Хүчдэлийн бууралт нь лити-ионы химийн найрлага, температур, цахилгаан эсэргүүцэл зэрэг хэд хэдэн нөлөөллөөс үүдэлтэй байдаг. Энэ нь батерейны хүчдэлийн шугаман бус зан төлөвт үргэлж хүргэдэг.

Батерейд ачаалал өгмөгц хүчдэл шууд буурна. Энэ нөлөө нь батерейны багтаамжийг буруу тооцоолоход хүргэж болзошгүй. Хэрэв та батерейны хүчдэлийг шууд уншиж байгаа бол хүчин чадлынхаа 10% буюу түүнээс дээш хувийг тэр даруй алдсан гэж бодох болно.

Ачааллыг арилгасны дараа батерейны хүчдэл жинхэнэ түвшиндээ эргэн орно.

Батерейг удаан хугацаагаар цэнэггүйжүүлэх үед (жишээлбэл, урт замын үед) хүчдэлийн бууралт үүсдэг. Батерей дахь литийн химийн найрлага нь цэнэггүйжүүлэх хурдыг гүйцэхэд хэсэг хугацаа шаардагддаг. Энэ нь урт замын сүүл хэсэгт батерейны хүчдэл бүр ч хурдан буурахад хүргэдэг.

Хэрэв батерейг амраахыг зөвшөөрвөл жинхэнэ бөгөөд нарийвчлалтай хүчдэлийн түвшиндээ эргэн орно.

Багтаамжийн үнэлгээ
Цахилгаан скутерийн батерейны багтаамжийг ватт-цаг (товчилсон Вт.ц) нэгжээр хэмждэг бөгөөд энэ нь энергийн хэмжүүр юм. Энэ нэгжийг ойлгоход маш хялбар. Жишээлбэл, 1 Вт.ц хүчин чадалтай батерей нь нэг цагийн турш нэг ватт эрчим хүчээр хангахад хангалттай эрчим хүчийг хадгалдаг.

Илүү их эрчим хүчний багтаамж гэдэг нь тодорхой моторын хэмжээтэй цахилгаан скутерийн ажиллах хугацаа уртсах гэсэн үг юм. Дундаж скутер нь ойролцоогоор 250 Вт.ц хүчин чадалтай бөгөөд цагт дунджаар 15 милийн хурдтайгаар 10 миль явах боломжтой. Хэт өндөр хүчин чадалтай скутерүүд хэдэн мянган ватт цаг хүртэл хүчин чадалтай бөгөөд 60 миль хүртэлх хүчин чадалтай.

Батерейны брэндүүд
Цахилгаан скутерийн батерейны багц дахь лити-ион батерейг олон улсад алдартай цөөн хэдэн компани үйлдвэрлэдэг. Хамгийн өндөр чанартай батерейг LG, Samsung, Panasonic, Sanyo компаниуд үйлдвэрлэдэг. Энэ төрлийн батерейг зөвхөн өндөр зэрэглэлийн скутерийн батерейны багцад л олдог.

Ихэнх төсөвт болон хотын захын цахилгаан скутерууд нь чанарын хувьд маш их ялгаатай Хятадад үйлдвэрлэсэн ердийн батерейгаар хийгдсэн байдаг.

Брэндийн эстэй скутер болон ерөнхий хятад скутерийн ялгаа нь алдартай брэндүүдийн чанарын хяналтыг илүү сайн баталгаажуулдаг явдал юм. Хэрэв энэ нь таны төсөвт багтаагүй бол чанартай эд анги ашигладаг, сайн чанарын хяналт (QC) арга хэмжээ авдаг нэр хүндтэй үйлдвэрлэгчээс скутер худалдаж авч байгаа эсэхээ шалгаарай.

Сайн чанарын хяналттай байх магадлалтай компаниудын зарим жишээ бол Xiaomi болон Segway юм.

Батерейны удирдлагын систем
Хэдийгээр Li-ion 18650 батерейнууд гайхалтай давуу талтай боловч бусад батерейны технологиудаас бага тэсвэртэй бөгөөд буруу ашиглавал дэлбэрч болзошгүй. Ийм учраас тэдгээрийг бараг үргэлж батерейны удирдлагын системтэй батерейны багцад угсардаг.

Батерейны удирдлагын систем (BMS) нь батерейны багцыг хянаж, цэнэглэх, цэнэггүй болгохыг хянадаг электрон бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Лити-ион батерейг 2.5-4.0 В хооронд ажиллахаар бүтээжээ. Хэт цэнэглэх эсвэл бүрэн цэнэггүй болгох нь батерейны ашиглалтын хугацааг богиносгох эсвэл аюултай дулааны алдагдлыг өдөөж болно. BMS нь хэт цэнэглэхээс урьдчилан сэргийлэх ёстой. Олон BMS нь ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд батерей бүрэн цэнэггүй болохоос өмнө цахилгааныг тасалдаг. Гэсэн хэдий ч олон жолооч нар батерейгаа бүрэн цэнэггүй болгосноор цэнэглэсээр байгаа бөгөөд цэнэглэх хурд болон хэмжээг нарийн хянахын тулд тусгай цэнэглэгч ашигладаг.

Илүү боловсронгуй батерейны удирдлагын системүүд нь батерейны температурыг хянаж, хэт халсан тохиолдолд унтраах горимыг идэвхжүүлнэ.

C-хувь
Хэрэв та батерейг цэнэглэх талаар судалгаа хийж байгаа бол C-rate-тэй тулгарах магадлалтай. C-rate нь батерейг хэр хурдан бүрэн цэнэглэж эсвэл цэнэггүй болгож байгааг харуулдаг. Жишээлбэл, 1C C-rate нь батерейг нэг цагийн дотор цэнэглэнэ гэсэн үг, 2C нь 0.5 цагт бүрэн цэнэглэнэ гэсэн үг, 0.5C нь хоёр цагийн дотор бүрэн цэнэглэнэ гэсэн үг. Хэрэв та 100 А·цаг батерейг 100 А гүйдэл ашиглан бүрэн цэнэглэвэл нэг цаг шаардагдах бөгөөд C-rate нь 1C байна.

Батерейны ашиглалтын хугацаа
Ердийн литийн ион батерей нь багтаамж буурахаас өмнө 300-500 цэнэглэх/цэнэггүйжүүлэх циклийг тэсвэрлэх чадвартай байдаг. Дундаж цахилгаан скутерийн хувьд энэ нь 3000-10 000 миль гэсэн үг юм! "Баталгаа буурах" гэдэг нь "бүх багтаамжаа алдах" гэсэн үг биш, харин 10-20% мэдэгдэхүйц буурч, цаашид улам дордох болно гэдгийг санаарай.

Орчин үеийн батерейны удирдлагын системүүд нь батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгахад тусалдаг бөгөөд та үүнийг хэт их үрэх талаар хэт их санаа зовох хэрэггүй.

Гэсэн хэдий ч, хэрэв та батерейны ашиглалтын хугацааг аль болох уртасгахыг хүсч байвал 500 циклээс хэтрүүлэхийн тулд хийж болох зарим зүйлс байдаг. Үүнд:

Скутерээ бүрэн цэнэглэсэн эсвэл цэнэглэгчээ залгуурт нь удаан хугацаагаар хадгалж болохгүй.
Цахилгаан скутерийг бүрэн цэнэггүй байлгаж болохгүй. Лити-ион батерей нь 2.5 В-оос доош унавал чанараа алддаг. Ихэнх үйлдвэрлэгчид скутерийг 50% цэнэглэгдсэнээр хадгалахыг зөвлөж байна, мөн удаан хугацаанд хадгалахын тулд үе үе цэнэглэж байгаарай.
Скутерийн батерейг 32 F°-ээс доош эсвэл 113 F°-ээс дээш температурт ажиллуулж болохгүй.
Скутерээ бага C хурдаар цэнэглэ, өөрөөр хэлбэл батерейны ашиглалтын хугацааг хадгалах/сайжруулахын тулд батерейг хамгийн их багтаамжтай нь харьцуулахад бага хурдаар цэнэглэнэ. 1-ээс доош C хурдаар цэнэглэх нь оновчтой. Зарим тансаг эсвэл өндөр хурдтай цэнэглэгч нь үүнийг хянах боломжийг танд олгоно.
Цахилгаан скутерийг хэрхэн цэнэглэх талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл аваарай.

Хураангуй

Эндээс гол санаа нь батерейг буруугаар ашиглахгүй байх явдал юм, тэгвэл энэ нь скутерийн ашиглалтын хугацааг уртасгана. Бид янз бүрийн хүмүүсээс тэдний эвдэрсэн цахилгаан скутерийн талаар сонсдог бөгөөд энэ нь батерейтай холбоотой асуудал ховор байдаг!


Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 8-р сарын 30