Gida Teknikoa: Scooter Elektrikoen Bateriak

Gida Teknikoa: Scooter Elektrikoen Bateriak

Scooter elektrikoen bateriak
Bateria zure patinete elektrikoaren "erregai-depositua" da. Korronte zuzeneko motorrak, argiek, kontrolagailuak eta beste osagarri batzuek kontsumitzen duten energia gordetzen du.

Scooter elektriko gehienek litio ioizko bateria motaren bat izango dute, energia-dentsitate eta iraupen bikaina dutelako. Haurrentzako scooter elektriko askok eta beste modelo merkeago batzuek berun-azidozko bateriak dituzte. Scooter batean, bateria-paketea banakako zelulaz eta elektronikaz osatuta dago, bateria kudeatzeko sistema izenekoa, eta horrek segurtasunez funtzionatzen mantentzen du.
Bateria-pakete handiagoek ahalmen handiagoa dute, watt-ordutan neurtuta, eta patinete elektrikoari distantzia luzeagoak egiteko aukera emango diote. Hala ere, patinetearen tamaina eta pisua ere handitzen dituzte, eramangarriagoa bihurtuz. Gainera, bateriak patinetearen osagairik garestienetakoak dira eta kostu orokorra horren arabera handitzen da.

Baterien motak
Scooter elektrikoen bateria-paketeak bateria-zelula indibidual askorekin osatuta daude. Zehazkiago, 18650 zelulaz eginda daude, 18 mm x 65 mm-ko dimentsio zilindrikoekin litio-ioi (Li-Ion) baterien tamaina-sailkapena.

Bateria-multzo bateko 18650 zelula bakoitza nahiko ez da ikusgarria — ~3,6 volteko potentzial elektrikoa sortzen du (nominala) eta 2,6 ampere-orduko (2,6 A·h) edo 9,4 watt-orduko (9,4 Wh) edukiera du gutxi gorabehera.

Bateria-zelulak 3,0 voltiotik (% 0ko karga) 4,2 voltiora (% 100eko karga) funtzionatzen dute.18650 lifepo4

Litio ioia
Li-ioizko bateriek energia-dentsitate bikaina dute, hau da, beren pisu fisikoaren arabera biltegiratutako energia kopurua. Iraupen luzeko iraupena ere badute, hau da, deskargatu eta kargatu edo hainbat aldiz "ziklatu" daitezke, eta biltegiratze-ahalmena mantendu.

Li-ioiak, egia esan, litio ioia erabiltzen duten bateria-konposatu askori egiten dio erreferentzia. Hona hemen zerrenda labur bat:

Litio manganeso oxidoa (LiMn2O4); ezizenez: IMR, LMO, Li-manganesoa
Litio manganeso nikel (LiNiMnCoO2); INR edo NMC ere ezagutzen da
Litio nikel kobalto aluminio oxidoa (LiNiCoAlO2); NCA, Li-aluminioa bezala ere ezaguna
Litio nikel kobalto oxidoa (LiCoO2); NCO izenez ere ezaguna
Litio kobalto oxidoa (LiCoO2); ICR, LCO, Li-kobaltoa bezala ere ezagutzen da
Litio burdin fosfatoa (LiFePO4); IFR, LFP, Li-fosfatoa bezala ere ezaguna
Bateriaren konposizio kimiko bakoitzak segurtasunaren, iraupenaren, edukieraren eta korronte-irteeraren arteko konpromisoa adierazten du.

Litio Manganesoa (INR, NMC)
Zorionez, kalitate handiko scooter elektriko askok INR bateriaren kimika erabiltzen dute — kimikarik seguruenetako bat. Bateria honek ahalmen eta irteerako korronte handia ematen du. Manganesoaren presentziak bateriaren barne-erresistentzia murrizten du, korronte-irteera handia ahalbidetuz tenperatura baxuak mantenduz. Ondorioz, ihes termikoaren eta sutearen aukerak murrizten ditu.

INR kimika duten scooter elektriko batzuk WePed GT 50e eta Dualtron modeloak dira.

Berun-azidoa
Berun-azidoa bateria-kimika oso zaharra da, autoetan eta golf-gurdietan bezalako ibilgailu elektriko handiago batzuetan aurkitzen dena. Scooter elektriko batzuetan ere aurkitzen da; batez ere, Razor bezalako enpresen haurrentzako scooter merkeak.

Berun-azidozko bateriek merkeak izatearen abantaila dute, baina energia-dentsitate oso baxua dute, hau da, pilatzen duten energia-kantitatearekin alderatuta pisu handia dute. Alderatuz gero, Li-ioizko bateriek berun-azidozko bateriek baino 10 aldiz energia-dentsitate handiagoa dute gutxi gorabehera.

Bateria-paketeak
Ehunka edo milaka watt-orduko edukiera duen bateria-pakete bat eraikitzeko, 18650 Li-ioizko zelula asko elkartzen dira adreilu itxurako egitura batean. Adreilu itxurako bateria-paketea bateria kudeatzeko sistema (BMS) izeneko zirkuitu elektroniko batek kontrolatzen eta erregulatzen du, eta honek bateriaren barrura eta barrura sartzen den elektrizitate-fluxua kontrolatzen du.
Bateria-multzoko banakako zelulak seriean konektatuta daude (muturrez mutur), eta horrek haien tentsioa batzen du. Horrela, 36 V, 48 V, 52 V, 60 V edo are bateria handiagoekin scooterrak izatea posible da.

Hari indibidual hauek (seriean dauden bateria asko) paraleloan konektatzen dira irteerako korrontea handitzeko.

Seriean eta paraleloan dauden zelula kopurua doituz, scooter elektrikoen fabrikatzaileek irteerako tentsioa edo gehienezko korrontea eta ampere-orduko gaitasuna handitu ditzakete.

Bateriaren konfigurazioa aldatzeak ez du biltegiratutako energia osoa handituko, baina bateriak autonomia handiagoa eta tentsio txikiagoa eskaintzea ahalbidetzen du, eta alderantziz.

Tentsioa eta geratzen den ehunekoa
Bateria-multzo bateko zelula bakoitza, oro har, 3,0 voltiotik (% 0ko karga) 4,2 voltioraino (% 100eko karga) funtzionatzen du.

Horrek esan nahi du 36 V-ko bateria-pakete bat (seriean 10 bateriarekin) 30 V-tik (% 0ko karga) 42 voltiora (% 100eko karga) funtzionatzen duela. Gure bateria-tentsioaren taulan ikus dezakezu nola bat datorren geratzen den ehunekoa bateriaren tentsioarekin (patinete batzuek zuzenean erakusten dute hau) bateria mota bakoitzerako.

Tentsio-jauzia
Bateria guztiek tentsio-hutsune izeneko fenomeno bat jasango dute.

Tentsio-jauziak hainbat efektuk eragiten dituzte, besteak beste, litio-ioiaren kimikak, tenperaturak eta erresistentzia elektrikoak. Bateriaren tentsioaren portaera ez-lineala izaten du beti.

Bateriari karga aplikatzen zaion bezain laster, tentsioa berehala jaitsiko da. Efektu honek bateriaren edukiera gaizki kalkulatzea ekar dezake. Bateriaren tentsioa zuzenean irakurtzen ariko bazina, zure edukieraren % 10 edo gehiago berehala galdu duzula pentsatuko zenuke.

Karga kendu ondoren, bateriaren tentsioa bere benetako mailara itzuliko da.

Tentsio-jauziak bateriaren deskarga luzeetan ere gertatzen dira (bidaia luze batean, adibidez). Bateriaren litio-konposatuak denbora pixka bat behar du deskarga-tasa harrapatzeko. Horren ondorioz, bateriaren tentsioa are azkarrago jaistea gerta daiteke bidaia luze baten amaieran.

Bateria atseden hartzen uzten bada, bere benetako eta zehatzeko tentsio mailara itzuliko da.

Edukiera-balorazioak
Scooter elektrikoen bateriaren edukiera watt-ordu unitateetan neurtzen da (Wh laburdura), energia neurtzeko. Unitate hau nahiko erraza da ulertzeko. Adibidez, 1 Wh-ko bateria batek ordubetez watt bat hornitzeko adina energia gordetzen du.

Energia-ahalmen handiagoak bateriaren watt-ordu gehiago esan nahi du, eta horrek scooter elektrikoaren autonomia luzeagoa dakar, motor-tamaina jakin baterako. Batez besteko scooter batek 250 Wh inguruko ahalmena izango du eta 16 kilometro inguru egin ahal izango ditu, batez beste 24 kilometro orduko abiaduran. Muturreko errendimenduko scooterrek milaka watt-orduko ahalmena eta 96 kilometroko autonomia izan ditzakete.

Baterien markak
Scooter elektriko baten bateria-pakete bateko Li-ioizko zelula indibidualak nazioartean ezagunak diren enpresa gutxi batzuek bakarrik egiten dituzte. Kalitate goreneko zelulak LG, Samsung, Panasonic eta Sanyo-k egiten dituzte. Zelula mota hauek goi-mailako scooterren bateria-paketeetan bakarrik aurkitzen dira normalean.

Aurrekontu eta joan-etorrietarako patinete elektriko gehienek Txinan fabrikatutako zelula generikoekin egindako bateriak dituzte, eta kalitate aldetik oso desberdinak dira.

Marka-zeluladun scooterren eta txinatar generikoen arteko aldea kalitate-kontrolaren berme handiagoa da marka finkatuekin. Hori ez badago zure aurrekontuaren barruan, ziurtatu fabrikatzaile entzutetsu batetik erosten ari zarela scooter bat, kalitatezko piezak erabiltzen dituena eta kalitate-kontrol (QC) neurri onak dituena.

Kalitate-kalitate ona izan dezaketen enpresen adibide batzuk Xiaomi eta Segway dira.

Bateriaren Kudeaketa Sistema
Li-ioi 18650 zelulek abantaila harrigarriak badituzte ere, beste bateria-teknologiek baino barkamen gutxiago dute eta lehertu egin daitezke gaizki erabiltzen badira. Hori dela eta, ia beti bateria kudeatzeko sistema duten bateria-multzoetan muntatzen dira.

Bateria kudeatzeko sistema (BMS) bateria-paketea kontrolatzen duen eta kargatzea eta deskargatzea kontrolatzen duen osagai elektroniko bat da. Li-ioizko bateriak 2,5 eta 4,0 V artean funtzionatzeko diseinatuta daude. Gehiegi kargatzeak edo guztiz deskargatzeak bateriaren iraupena laburtu edo ihes termiko arriskutsuak sor ditzake. BMS-ak gehiegi kargatzea saihestu beharko luke. BMS askok energia mozten dute bateria guztiz deskargatu aurretik, iraupena luzatzeko. Hala ere, gidari askok bateriak zaintzen jarraitzen dute, inoiz ez baitituzte guztiz deskargatu eta kargagailu bereziak erabiltzen dituzte kargatze-abiadura eta kopurua zehaztasunez kontrolatzeko.

Bateriaren kudeaketa sistema sofistikatuagoek paketearen tenperatura ere kontrolatuko dute eta gehiegi berotzen bada, eten bat eragingo dute.

C-tasa
Baterien kargatzeari buruzko ikerketa egiten ari bazara, ziurrenik C-tasa aurkituko duzu. C-tasak bateria zein azkar kargatzen edo deskargatzen den deskribatzen du. Adibidez, 1C-ko C-tasak bateria ordubetean kargatzen dela esan nahi du, 2C-k 0,5 ordutan guztiz kargatzen dela esan nahi du, eta 0,5C-k bi ordutan guztiz kargatzen dela esan nahi du. 100 A·h-ko bateria bat 100 A-ko korrontearekin guztiz kargatzen baduzu, ordubete beharko litzateke eta C-tasa 1C izango litzateke.

Bateriaren iraupena
Li-ioizko bateria tipiko batek 300 eta 500 karga/deskarga ziklo artean egin ditzake bere edukiera gutxitu aurretik. Batez besteko scooter elektriko batentzat, hau 4.000 eta 16.000 kilometro artean da! Gogoratu "ahalmena gutxitzeak" ez duela esan nahi "ahalmen guztia galtzea", baizik eta % 10etik % 20ra bitarteko jaitsiera nabarmena, eta okerrera egingo duela.

Bateriaren kudeaketa sistema modernoek bateriaren bizitza luzatzen laguntzen dute eta ez zenuke gehiegi kezkatu behar hura zaintzeaz.

Hala ere, bateriaren iraupena ahalik eta gehien luzatu nahi baduzu, 500 ziklo gainditzeko egin ditzakezun gauza batzuk daude. Hauek dira:

Ez gorde scooterra guztiz kargatuta edo kargagailua konektatuta denbora luzez.
Ez gorde patinete elektrikoa guztiz deskargatuta. Litio-ioizko bateriak degradatzen dira 2,5 V-tik behera jaisten direnean. Fabrikatzaile gehienek gomendatzen dute patineteak % 50eko kargarekin gordetzea, eta aldian-aldian maila horretara kargatzea epe luzerako biltegiratzeko.
Ez erabili scooterraren bateria 0 °C-tik beherako edo 53 °C-tik gorako tenperaturetan.
Kargatu zure scooterra C-tasa baxuagoan, hau da, kargatu bateria bere gehienezko ahalmenarekin alderatuta tasa baxuagoan, bateriaren iraupena mantentzeko/hobetzeko. 1etik beherako C-tasa batean kargatzea da egokiena. Kargagailu sofistikatuago edo abiadura handiko batzuek hau kontrolatzeko aukera ematen dizute.
Ikasi gehiago patinete elektriko bat nola kargatu buruz.

Laburpena

Ondorio nagusia bateria ez gaizki erabiltzea da, patinetearen bizitza erabilgarria iraungo baitu. Jende mota guztietatik entzuten dugu patinete elektriko hondatuei buruz, eta gutxitan izaten da bateriaren arazoa!


Argitaratze data: 2022ko abuztuaren 30a