Betri za Scooter za Umeme
Betri ni "tangi la mafuta" la pikipiki yako ya umeme. Huhifadhi nishati inayotumiwa na mota ya DC, taa, kidhibiti, na vifaa vingine.

Scooter nyingi za umeme zitakuwa na aina fulani ya betri inayotokana na lithiamu ioni kutokana na msongamano wao bora wa nishati na maisha marefu. Scooter nyingi za umeme kwa watoto na aina zingine za bei nafuu zina betri za risasi-asidi. Katika scooter, betri hutengenezwa kwa seli na vifaa vya elektroniki vinavyoitwa mfumo wa usimamizi wa betri ambao huifanya ifanye kazi kwa usalama.
Pakiti kubwa za betri zina uwezo zaidi, zinazopimwa kwa saa za wati, na zitaruhusu skuta ya umeme kusafiri zaidi. Hata hivyo, pia huongeza ukubwa na uzito wa skuta - na kuifanya iwe rahisi kubebeka. Zaidi ya hayo, betri ni mojawapo ya vipengele vya gharama kubwa zaidi vya skuta na gharama ya jumla huongezeka ipasavyo.

Aina za Betri
Pakiti za betri za skuta za kielektroniki zimetengenezwa kwa seli nyingi za betri. Hasa zaidi, zimetengenezwa kwa seli 18650, uainishaji wa ukubwa wa betri za lithiamu ioni (Li-Ioni) zenye vipimo vya silinda vya 18 mm x 65 mm.

Kila seli ya 18650 kwenye pakiti ya betri haivutii sana — hutoa uwezo wa umeme wa volti ~3.6 (nominal) na ina uwezo wa takriban saa 2.6 za amplifiers (2.6 A·ah) au takriban saa 9.4 za wati (9.4 Wh).

Seli za betri zinaendeshwa kuanzia volti 3.0 (chaji 0%) hadi volti 4.2 (chaji 100%).

Ioni ya Lithiamu
Betri za Li-Ioni zina msongamano bora wa nishati, kiasi cha nishati kinachohifadhiwa kwa kila uzito wao wa kimwili. Pia zina muda mrefu zaidi kumaanisha kuwa zinaweza kutolewa na kuchajiwa au "kuzungushwa" mara nyingi na bado zihifadhi uwezo wao wa kuhifadhi.

Li-ion kwa kweli inarejelea kemia nyingi za betri zinazohusisha ioni ya lithiamu. Hapa kuna orodha fupi hapa chini:

Oksidi ya manganese ya lithiamu (LiMn2O4); inayojulikana pia kama: IMR, LMO, Li-manganese
Nikeli ya manganese ya lithiamu (LiNiMnCoO2); inayojulikana pia kama INR, NMC
Oksidi ya alumini ya kobalti ya lithiamu nikeli (LiNiCoAlO2); inayojulikana pia kama NCA, Li-alumini
Oksidi ya kobalti ya lithiamu nikeli (LiCoO2); inayojulikana pia kama NCO
Oksidi ya kobalti ya lithiamu (LiCoO2); inayojulikana pia kama ICR, LCO, Li-kobalti
Fosfeti ya chuma ya Lithiamu (LiFePO4); pia inajulikana kama IFR, LFP, Li-phosphate
Kila moja ya kemia hizi za betri inawakilisha mabadilishano kati ya usalama, maisha marefu, uwezo, na matokeo ya sasa.

Manganese ya Lithiamu (INR, NMC)
Kwa bahati nzuri, skuta nyingi za umeme zenye ubora wa hali ya juu zinatumia kemia ya betri ya INR — mojawapo ya kemia salama zaidi. Betri hii hutoa uwezo wa juu na mkondo wa kutoa. Uwepo wa manganese hupunguza upinzani wa ndani wa betri, na kuruhusu utoaji wa mkondo wa juu huku ukidumisha halijoto ya chini. Kwa hivyo, hii inapunguza uwezekano wa joto kupita kiasi na moto.

Baadhi ya skuta za umeme zenye kemia ya INR ni pamoja na modeli za WePed GT 50e na Dualtron.

Asidi ya risasi
Asidi ya risasi ni kemia ya zamani sana ya betri ambayo hupatikana sana katika magari na baadhi ya magari makubwa ya umeme, kama vile mikokoteni ya gofu. Pia hupatikana katika baadhi ya skuta za umeme; hasa, skuta za watoto za bei nafuu kutoka kwa makampuni kama vile Razor.

Betri za asidi ya risasi zina faida ya kuwa za bei nafuu, lakini zinakabiliwa na msongamano mdogo wa nishati, ikimaanisha kuwa zina uzito mkubwa ikilinganishwa na kiasi cha nishati wanachohifadhi. Kwa kulinganisha, betri za Li-ion zina takriban msongamano wa nishati Mara 10 zaidi ikilinganishwa na betri za asidi ya risasi.

Pakiti za Betri
Ili kujenga pakiti ya betri yenye uwezo wa mamia au maelfu ya saa za wati, seli nyingi za Li-ion 18650 hukusanywa pamoja katika muundo kama wa matofali. Pakiti ya betri kama ya matofali hufuatiliwa na kudhibitiwa na saketi ya kielektroniki inayoitwa mfumo wa usimamizi wa betri (BMS), ambayo hudhibiti mtiririko wa umeme kuingia na kutoka kwenye betri.
Seli za kibinafsi kwenye pakiti ya betri zimeunganishwa katika mfululizo (mwisho hadi mwisho) ambao huhesabu volteji yao. Hivi ndivyo inavyowezekana kuwa na skuta zenye pakiti za betri za 36 V, 48 V, 52 V, 60 V, au hata kubwa zaidi.

Nyuzi hizi za kibinafsi (betri nyingi mfululizo) huunganishwa sambamba ili kuongeza mkondo wa kutoa.

Kwa kurekebisha idadi ya seli mfululizo na sambamba, watengenezaji wa skuta za umeme wanaweza kuongeza volteji ya kutoa au uwezo wa juu zaidi wa mkondo na saa ya amp.

Kubadilisha usanidi wa betri hakutaongeza jumla ya nishati iliyohifadhiwa, lakini kwa ufanisi inaruhusu betri kutoa masafa zaidi na volteji ya chini na kinyume chake.

Voltage na % Iliyobaki
Kila seli katika pakiti ya betri kwa ujumla huendeshwa kutoka volti 3.0 (chaji 0%) hadi volti 4.2 (chaji 100%).

Hii ina maana kwamba pakiti ya betri ya 36 V, (yenye betri 10 mfululizo) inaendeshwa kuanzia 30 V (chaji 0%) hadi volti 42 (chaji 100%). Unaweza kuona jinsi % iliyobaki inavyolingana na volti ya betri (baadhi ya scooters huonyesha hii moja kwa moja) kwa kila aina ya betri kwenye chati yetu ya volti ya betri.

Kushuka kwa Voltage
Kila betri itapata shida kutokana na jambo linaloitwa kushuka kwa voltage.

Kushuka kwa volteji husababishwa na athari kadhaa, ikiwa ni pamoja na kemia ya lithiamu-ion, halijoto, na upinzani wa umeme. Daima husababisha tabia isiyo ya mstari ya volteji ya betri.

Mara tu mzigo unapowekwa kwenye betri, volteji itashuka mara moja. Athari hii inaweza kusababisha kukadiria vibaya uwezo wa betri. Kama ungekuwa unasoma volteji ya betri moja kwa moja, ungefikiri umepoteza 10% ya uwezo wako mara moja au zaidi.

Mara tu mzigo utakapoondolewa, voltage ya betri itarudi katika kiwango chake halisi.

Kushuka kwa volteji pia hutokea wakati wa kutolewa kwa betri kwa muda mrefu (kama vile wakati wa safari ndefu). Kemia ya lithiamu kwenye betri huchukua muda ili kuendana na kiwango cha kutolewa. Hii inaweza kusababisha volteji ya betri kushuka kwa kasi zaidi wakati wa mwisho wa safari ndefu.

Ikiwa betri itaruhusiwa kupumzika, itarudi katika kiwango chake halisi na sahihi cha volteji.

Ukadiriaji wa Uwezo
Uwezo wa betri ya skuta ya kielektroniki umekadiriwa katika vitengo vya saa za wati (kwa kifupi Wh), kipimo cha nishati. Kitengo hiki ni rahisi kuelewa. Kwa mfano, betri yenye ukadiriaji wa 1 Wh huhifadhi nishati ya kutosha kutoa wati moja ya nguvu kwa saa moja.

Uwezo zaidi wa nishati unamaanisha saa za juu za wati za betri ambazo hutafsiriwa kuwa na masafa marefu ya skuta ya umeme, kwa ukubwa fulani wa injini. Scooter ya wastani itakuwa na uwezo wa takriban 250 Wh na itaweza kusafiri takriban maili 10 kwa wastani wa maili 15 kwa saa. Scooter zenye utendaji wa hali ya juu zinaweza kuwa na uwezo unaofikia maelfu ya saa za wati na masafa ya hadi maili 60.

Chapa za Betri
Seli za Li-ion za kibinafsi katika pakiti ya betri ya skuta za kielektroniki hutengenezwa na makampuni machache tu yanayojulikana kimataifa. Seli zenye ubora wa juu zaidi hutengenezwa na LG, Samsung, Panasonic, na Sanyo. Aina hizi za seli hupatikana tu katika pakiti za betri za skuta za hali ya juu.

Scooter nyingi za bei nafuu na za kawaida zina betri zilizotengenezwa kwa seli za kawaida zilizotengenezwa Kichina, ambazo hutofautiana sana katika ubora.

Tofauti kati ya skuta zenye seli zenye chapa na zile za Kichina za kawaida ni dhamana kubwa ya udhibiti wa ubora na chapa zilizoanzishwa. Ikiwa hiyo haiko ndani ya bajeti yako, basi hakikisha unanunua skuta kutoka kwa mtengenezaji anayeaminika ambaye anatumia vipuri vya ubora na ana vipimo vya udhibiti wa ubora mzuri (QC).

Baadhi ya mifano ya makampuni ambayo yana uwezekano wa kuwa na QC nzuri ni Xiaomi na Segway.

Mfumo wa Usimamizi wa Betri
Ingawa seli za Li-ion 18650 zina faida za kushangaza, hazina msamaha mkubwa kuliko teknolojia zingine za betri na zinaweza kulipuka zikitumiwa vibaya. Ni kwa sababu hii kwamba karibu kila mara hukusanywa katika vifurushi vya betri ambavyo vina mfumo wa usimamizi wa betri.

Mfumo wa usimamizi wa betri (BMS) ni sehemu ya kielektroniki inayofuatilia pakiti ya betri na kudhibiti kuchaji na kutoa chaji. Betri za Li-ion zimeundwa kufanya kazi kati ya takriban 2.5 hadi 4.0 V. Kuchaji kupita kiasi au kutoa chaji kabisa kunaweza kufupisha maisha ya betri au kusababisha hali hatari za joto kupita kiasi. BMS inapaswa kuzuia kuchaji kupita kiasi. BMS nyingi pia hukata nguvu kabla ya betri kuisha kabisa ili kuongeza muda wa matumizi. Licha ya haya, waendeshaji wengi bado hutunza betri zao kwa kutozitoa kabisa na pia hutumia chaja maalum kudhibiti kasi na kiasi cha kuchaji vizuri.

Mifumo ya usimamizi wa betri iliyoboreshwa zaidi pia itafuatilia halijoto ya kifurushi na kusababisha kukatika kwa umeme ikiwa joto kali litatokea.

Kiwango cha C
Ukifanya utafiti kuhusu kuchaji betri, kuna uwezekano mkubwa wa kukutana na kiwango cha C. Kiwango cha C kinaelezea jinsi betri inavyochajiwa au kutolewa kwa kasi. Kwa mfano, kiwango cha C cha 1C kinamaanisha betri inachajiwa kwa saa moja, 2C ina maana ya kuchajiwa kikamilifu kwa saa 0.5, na 0.5C ina maana ya kuchajiwa kikamilifu kwa saa mbili. Ukichaji betri ya 100 A·ah kikamilifu kwa kutumia mkondo wa 100 A, itachukua saa moja na kiwango cha C kitakuwa 1C.

Muda wa Betri
Betri ya kawaida ya Li-ion itaweza kushughulikia mizunguko ya kuchaji/kutoa chaji ya 300 hadi 500 kabla ya kupungua kwa uwezo. Kwa skuta ya umeme ya kawaida, hii ni maili 3000 hadi 10 000! Kumbuka kwamba "kupungua kwa uwezo" haimaanishi "kupoteza uwezo wote," lakini inamaanisha kushuka kwa 10 hadi 20% ambayo itaendelea kuwa mbaya zaidi.

Mifumo ya kisasa ya usimamizi wa betri husaidia kuongeza muda wa matumizi ya betri na hupaswi kuwa na wasiwasi sana kuhusu kuitunza.

Hata hivyo, ikiwa una nia ya kupanua muda wa matumizi ya betri iwezekanavyo, kuna mambo kadhaa unayoweza kufanya ili kuzidi mizunguko 500. Hizi ni pamoja na:

Usihifadhi skuta yako ikiwa imejaa chaji au chaja ikiwa imeunganishwa kwa muda mrefu.
Usihifadhi skuta ya umeme iliyojaa maji. Betri za Li-ion huharibika zinaposhuka chini ya 2.5 V. Watengenezaji wengi wanapendekeza kuhifadhi skuta zenye chaji ya 50%, na kuziongeza hadi kiwango hiki mara kwa mara kwa ajili ya uhifadhi wa muda mrefu sana.
Usitumie betri ya skuta katika halijoto iliyo chini ya nyuzi joto 32 au zaidi ya nyuzi joto 113.
Chaji skuta yako kwa kiwango cha chini cha C, ikimaanisha kuchaji betri kwa kiwango cha chini ikilinganishwa na uwezo wake wa juu wa kuhifadhi/kuboresha maisha ya betri. Chaji kwa kiwango cha C kati ya chini ya 1 ni bora zaidi. Baadhi ya chaja za kasi ya juu au za kasi ya juu hukuruhusu kudhibiti hili.
Pata maelezo zaidi kuhusu jinsi ya kuchaji skuta ya umeme.

Muhtasari

Jambo kuu hapa ni kwamba usitumie vibaya betri na itadumu maisha ya pikipiki. Tunasikia kutoka kwa watu wa kila aina kuhusu pikipiki zao za umeme zilizoharibika na mara chache huwa tatizo la betri!