Mwongozo wa Kiufundi: Betri za Scooter ya Umeme

Mwongozo wa Kiufundi: Betri za Scooter ya Umeme

Betri za Scooter ya Umeme
Betri ni “tangi ya mafuta” ya skuta yako ya umeme.Huhifadhi nishati inayotumiwa na motor DC, taa, kidhibiti na vifaa vingine.

Scooters nyingi za umeme zitakuwa na aina fulani ya pakiti ya betri ya lithiamu ion kwa sababu ya msongamano wao bora wa nishati na maisha marefu.Scooters nyingi za umeme kwa watoto na mifano mingine ya bei nafuu ina betri za asidi ya risasi.Katika skuta, pakiti ya betri imeundwa na seli na vifaa vya elektroniki vinavyoitwa mfumo wa usimamizi wa betri ambao huifanya ifanye kazi kwa usalama.
Vifurushi vikubwa vya betri vina uwezo zaidi, vinavyopimwa kwa saa za wati, na vitaruhusu skuta ya umeme kusafiri zaidi.Walakini, pia huongeza saizi na uzito wa skuta - 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 e-scooter zimeundwa na seli nyingi za betri.Hasa zaidi, zinaundwa na seli 18650, uainishaji wa ukubwa wa betri za lithiamu ion (Li-Ion) na vipimo vya cylindrical 18 mm x 65 mm.

Kila seli ya 18650 kwenye pakiti ya betri haivutii kwa kiasi fulani - inazalisha uwezo wa umeme wa ~ 3.6 volti (nominella) na kuwa na uwezo wa takriban saa 2.6 amp (2.6 A·h) au takriban saa 9.4 wati (9.4 Wh).

Seli za betri zinaendeshwa kutoka volts 3.0 (chaji 0%) hadi volts 4.2 (chaji 100%).18650 lifepo4

Ion ya lithiamu
Betri za Li-Ion zina msongamano bora wa nishati, kiasi cha nishati iliyohifadhiwa kwa uzito wao wa kimwili.Pia zina maisha marefu bora kumaanisha kwamba zinaweza kutolewa na kuchajiwa upya au "kuendesha baiskeli" mara nyingi na bado zidumishe 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);aka: IMR, LMO, Li-manganese
Nikeli ya manganese ya lithiamu (LiNiMnCoO2);aka INR, NMC
Oksidi ya alumini ya nikeli ya lithiamu (LiNiCoAlO2);aka NCA, Li-alumini
Oksidi ya kobalti ya lithiamu (LiCoO2);aka NCO
Oksidi ya lithiamu cobalt (LiCoO2);aka ICR, LCO, Li-cobalt
Fosfati ya chuma ya lithiamu (LiFePO4);aka IFR, LFP, Li-phosphate
Kila moja ya kemia hizi za betri inawakilisha biashara kati ya usalama, maisha marefu, uwezo na pato la sasa.

Manganese ya Lithium (INR, NMC)
Kwa bahati nzuri, pikipiki nyingi za ubora za umeme zinatumia kemia ya betri ya INR - mojawapo ya kemia salama zaidi.Betri hii inatoa uwezo wa juu na sasa pato.Uwepo wa manganese hupunguza upinzani wa ndani wa betri, kuruhusu pato la juu la sasa wakati wa kudumisha joto la chini.Kwa hivyo, hii inapunguza uwezekano wa kukimbia kwa joto na moto.

Baadhi ya scooters za umeme zilizo na kemia ya INR ni pamoja na mifano ya WePed GT 50e na Dualtron.

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

Betri za asidi ya risasi zina faida ya kuwa na gharama nafuu, lakini zinakabiliwa na kuwa na msongamano mdogo sana wa nishati, kumaanisha kuwa zina uzito mwingi ikilinganishwa na kiasi cha nishati wanachohifadhi.Kwa kulinganisha, betri za Li-ion zina takriban 10X ya msongamano wa nishati ikilinganishwa na betri za asidi ya risasi.

Vifurushi vya Betri
Ili kuunda pakiti ya betri yenye uwezo wa mamia au maelfu ya saa za wati, seli nyingi za 18650 za Li-ion hukusanywa pamoja katika muundo unaofanana na matofali.Pakiti ya betri inayofanana na tofali hufuatiliwa na kudhibitiwa na saketi ya kielektroniki inayoitwa mfumo wa usimamizi wa betri (BMS), ambayo hudhibiti mtiririko wa umeme ndani na nje ya betri.
Seli za kibinafsi katika pakiti ya betri zimeunganishwa kwa mfululizo (mwisho hadi mwisho) ambao unajumuisha voltage yao.Hivi ndivyo inavyowezekana kuwa na scooters na 36 V, 48 V, 52 V, 60 V, au hata pakiti kubwa za betri.

Nyuzi hizi za kibinafsi (betri nyingi katika mfululizo) kisha huunganishwa kwa sambamba ili kuongeza pato la sasa.

Kwa kurekebisha idadi ya seli katika mfululizo na sambamba, watengenezaji wa scooter ya umeme wanaweza kuongeza voltage ya pato au uwezo wa juu wa sasa na wa saa ya amp.

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

Voltage na % Imesalia
Kila seli kwenye pakiti ya betri kwa ujumla inaendeshwa 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 katika mfululizo) inaendeshwa kutoka 30 V (0% malipo) hadi 42 volts (100% malipo).Unaweza kuona jinsi % iliyosalia inavyolingana na voltage ya betri (baadhi ya scoota huonyesha hii moja kwa moja) kwa kila aina ya betri kwenye chati yetu ya volteji ya betri.

Voltage Sag
Kila betri itakabiliwa na jambo linaloitwa voltage sag.

Voltage sag husababishwa na madhara kadhaa, ikiwa ni pamoja na kemia ya lithiamu-ion, joto, na upinzani wa umeme.Daima husababisha tabia isiyo ya mstari ya voltage ya betri.

Mara tu mzigo unapowekwa kwenye betri, voltage itashuka mara moja.Athari hii inaweza kusababisha kukadiria kimakosa uwezo wa betri.Ikiwa ulikuwa unasoma voltage ya betri moja kwa moja, utafikiri umepoteza papo hapo 10% ya uwezo wako au zaidi.

Mara tu mzigo unapoondolewa, voltage ya betri itarudi kwa kiwango chake cha kweli.

Voltage sag pia hutokea wakati wa kutokwa kwa muda mrefu kwa betri (kama vile wakati wa safari ndefu).Kemikali ya lithiamu katika betri huchukua muda kufikia kasi ya kutokwa kwa betri.Hii inaweza kusababisha voltage ya betri kushuka kwa kasi zaidi wakati wa mwisho wa mkia wa safari ndefu.

Ikiwa betri inaruhusiwa kupumzika, itarudi kwa kiwango chake cha kweli na sahihi cha voltage.

Ukadiriaji wa Uwezo
Uwezo wa betri ya e-scooter umekadiriwa katika vitengo vya saa za wati (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 nishati kwa saa moja.

Uwezo zaidi wa nishati unamaanisha saa za juu za wati za betri ambayo hutafsiri kuwa masafa marefu ya skuta ya umeme, kwa saizi fulani ya gari.Pikipiki ya wastani itakuwa na uwezo wa karibu Wh 250 na itaweza kusafiri kama maili 10 kwa wastani wa maili 15 kwa saa.Pikipiki za utendakazi wa hali ya juu zinaweza kuwa na uwezo wa kufikia maelfu ya saa za wati na masafa ya hadi maili 60.

Chapa za Betri
Seli za kibinafsi za Li-ion katika pakiti ya betri ya skuta hutengenezwa na makampuni machache tofauti yanayojulikana kimataifa.Seli za ubora wa juu zaidi zinatengenezwa na LG, Samsung, Panasonic, na Sanyo.Aina hizi za seli huwa zinapatikana tu kwenye pakiti za betri za scoota za hali ya juu.

Bajeti nyingi na scoota za umeme za abiria zina pakiti za betri zilizotengenezwa kutoka kwa seli za kawaida zilizoundwa na Kichina, ambazo hutofautiana sana katika ubora.

Tofauti kati ya pikipiki zenye seli zenye chapa na zile za kawaida za Kichina ni hakikisho kubwa la udhibiti wa ubora na chapa zilizoanzishwa.Ikiwa hiyo haiko ndani ya bajeti yako, basi hakikisha kuwa unanunua skuta kutoka kwa mtengenezaji anayetambulika ambaye anatumia sehemu za ubora na ana udhibiti mzuri wa ubora (QC) unaowekwa.

Baadhi ya mifano ya kampuni ambazo zina uwezekano wa kuwa na QC nzuri ni Xiaomi na Segway.

Mfumo wa Usimamizi wa Betri
Ingawa seli za Li-ion 18650 zina manufaa ya ajabu, hazisameheki kuliko teknolojia zingine za betri na zinaweza kulipuka zikitumiwa isivyofaa.Ni kwa sababu hii kwamba karibu kila mara hukusanywa katika pakiti za betri ambazo zina mfumo wa usimamizi wa betri.

Mfumo wa usimamizi wa betri (BMS) ni sehemu ya kielektroniki ambayo hufuatilia pakiti ya betri na kudhibiti kuchaji na kutoa.Betri za Li-ion zimeundwa kufanya kazi kati ya takriban 2.5 hadi 4.0 V. Kuchaji kupita kiasi au kutokeza kabisa kunaweza kufupisha muda wa matumizi ya betri au kusababisha hali hatari ya kutoroka kwa mafuta.BMS inapaswa kuzuia malipo ya ziada.BMS nyingi pia hukata nishati kabla ya betri kuisha kabisa ili kurefusha maisha.Licha ya hayo, waendeshaji wengi bado wanachaji betri zao kwa kutozitoa kikamilifu na pia hutumia chaja maalum ili kudhibiti kasi na kiasi cha chaji.

Mifumo ya kisasa zaidi ya usimamizi wa betri pia itafuatilia halijoto ya kifurushi na kusababisha kipunguzo ikiwa joto kupita kiasi litatokea.

Kiwango cha C
Ikiwa unafanya utafiti kuhusu chaji ya betri, kuna uwezekano mkubwa ukakumbana na kiwango cha C.Kiwango cha C kinaelezea jinsi betri inavyochajiwa au kuisha kwa haraka.Kwa mfano, kiwango cha C cha 1C kinamaanisha kuwa betri itachajiwa ndani ya saa moja, 2C itamaanisha kuwa imechajiwa kikamilifu baada ya saa 0.5, na 0.5C itamaanisha kuwa imechajiwa kikamilifu baada ya saa mbili.Ikiwa ungechaji betri ya A·h 100 kwa ukamilifu kwa kutumia 100 A mkondo, itachukua saa moja na kiwango cha C kitakuwa 1C.

Maisha ya Betri
Betri ya kawaida ya Li-ion itaweza kumudu mizunguko 300 hadi 500 ya malipo/kutokwa kabla ya kupungua kwa uwezo wake.Kwa skuta ya wastani ya umeme, hii ni maili 3000 hadi 10 000!Kumbuka kwamba "kupungua kwa uwezo" haimaanishi "kupoteza uwezo wote," lakini inamaanisha kushuka kwa dhahiri kwa 10 hadi 20% ambayo itaendelea kuwa mbaya zaidi.

Mifumo ya kisasa ya usimamizi wa betri husaidia kurefusha maisha ya betri na hupaswi kuwa na wasiwasi sana kuhusu kuitunza.

Walakini, ikiwa una nia ya kunyoosha maisha ya betri iwezekanavyo, kuna baadhi ya mambo unayoweza kufanya ili kuzidi mizunguko 500.Hizi ni pamoja na:

Usihifadhi skuta yako ikiwa imechajiwa kikamilifu au ikiwa na chaja iliyochomekwa kwa muda mrefu.
Usihifadhi skuta ya umeme ikiwa imetolewa kabisa.Betri za Li-ion huharibika zinaposhuka chini ya 2.5 V. Watengenezaji wengi wanapendekeza kuhifadhi pikipiki zenye chaji ya 50%, na kuziongeza hadi kiwango hiki mara kwa mara kwa uhifadhi wa muda mrefu sana.
Usitumie betri ya skuta katika halijoto iliyo chini ya 32 F° au zaidi ya 113 F°.
Chaji skuta yako kwa kiwango cha chini cha C, kumaanisha chaji betri kwa kiwango cha chini ikilinganishwa na uwezo wake wa juu wa kuhifadhi/kuboresha maisha ya betri.Kuchaji kwa kiwango cha C kati ya chini ya 1 ni sawa.Baadhi ya fenicha au chaja za kasi ya juu hukuwezesha kudhibiti hili.
Pata maelezo zaidi kuhusu jinsi ya kuchaji skuta ya umeme.

Muhtasari

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


Muda wa kutuma: Aug-30-2022