ტექნიკური სახელმძღვანელო: ელექტრო სკუტერის ელემენტები

ტექნიკური სახელმძღვანელო: ელექტრო სკუტერის ელემენტები

ელექტრო სკუტერის აკუმულატორები
აკუმულატორი თქვენი ელექტრო სკუტერის „საწვავის ავზია“. ის ინახავს ენერგიას, რომელსაც მოიხმარენ მუდმივი დენის ძრავა, განათება, კონტროლერი და სხვა აქსესუარები.

ელექტრო სკუტერების უმეტესობას ექნება რაიმე ტიპის ლითიუმ-იონური აკუმულატორი მათი შესანიშნავი ენერგიის სიმკვრივისა და ხანგრძლივობის გამო. ბავშვებისთვის განკუთვნილი ბევრი ელექტრო სკუტერი და სხვა იაფი მოდელები შეიცავს ტყვიის მჟავას აკუმულატორებს. სკუტერში, აკუმულატორი შედგება ცალკეული უჯრედებისა და ელექტრონიკისგან, რომელსაც აკუმულატორის მართვის სისტემა ეწოდება და რომელიც უზრუნველყოფს მის უსაფრთხო მუშაობას.
უფრო დიდი ზომის აკუმულატორების ტევადობა, რომელიც ვატ-საათებში იზომება, მეტია და ელექტრო სკუტერს უფრო შორს გადაადგილებაში ეხმარება. თუმცა, ისინი ასევე ზრდიან სკუტერის ზომასა და წონას, რაც მას ნაკლებად პორტატულს ხდის. გარდა ამისა, აკუმულატორები სკუტერის ერთ-ერთი ყველაზე ძვირადღირებული კომპონენტია და საერთო ღირებულებაც შესაბამისად იზრდება.

ელემენტების ტიპები
ელექტროსკუტერის აკუმულატორები დამზადებულია მრავალი ცალკეული ელემენტისგან. უფრო კონკრეტულად, ისინი დამზადებულია 18650 ელემენტისგან, რაც ლითიუმ-იონური (Li-Ion) აკუმულატორების ზომის კლასიფიკაციაა 18 მმ x 65 მმ ცილინდრული ზომებით.

აკუმულატორის ბლოკში თითოეული 18650 უჯრედი საკმაოდ არაშთამბეჭდავია — ისინი წარმოქმნიან ~3.6 ვოლტის (ნომინალური) ელექტრულ პოტენციალს და აქვთ დაახლოებით 2.6 ამპერსაათი (2.6 ა·სთ) ან დაახლოებით 9.4 ვატსაათი (9.4 ვტ·სთ) სიმძლავრე.

ელემენტი მუშაობს 3.0 ვოლტიდან (0% დამუხტვა) 4.2 ვოლტამდე (100% დამუხტვა).18650 ლაიფპო4

ლითიუმ-იონური
ლითიუმ-იონურ აკუმულატორებს აქვთ შესანიშნავი ენერგიის სიმკვრივე, რაც მათი ფიზიკური წონის მიხედვით შენახული ენერგიის რაოდენობას წარმოადგენს. მათ ასევე აქვთ შესანიშნავი სიცოცხლის ხანგრძლივობა, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათი დაცლა და დატენვა ან „ციკლირება“ მრავალჯერ შეიძლება და მაინც შეინარჩუნონ შენახვის ტევადობა.

ლითიუმ-იონური ელემენტი სინამდვილეში ლითიუმ-იონთან დაკავშირებული მრავალი ქიმიური შემადგენლობის ელემენტს აღნიშნავს. ქვემოთ მოცემულია მათი მოკლე სია:

ლითიუმის მანგანუმის ოქსიდი (LiMn2O4); ასევე ცნობილია, როგორც IMR, LMO, Li-მანგანუმი
ლითიუმ-მანგანუმ-ნიკელი (LiNiMnCoO2); ასევე ცნობილია, როგორც INR, NMC
ლითიუმ-ნიკელ-კობალტ-ალუმინის ოქსიდი (LiNiCoAlO2); ასევე ცნობილია, როგორც NCA, Li-ალუმინი
ლითიუმის ნიკელ კობალტის ოქსიდი (LiCoO2); ასევე ცნობილია, როგორც NCO
ლითიუმის კობალტის ოქსიდი (LiCoO2); ასევე ცნობილია, როგორც ICR, LCO, Li-კობალტი
ლითიუმის რკინის ფოსფატი (LiFePO4); ასევე ცნობილია, როგორც IFR, LFP, Li-ფოსფატი
ბატარეის თითოეული ქიმიური შემადგენლობა წარმოადგენს კომპრომისს უსაფრთხოებას, ხანგრძლივობას, სიმძლავრესა და გამომავალ დენს შორის.

ლითიუმ-მანგანუმი (INR, NMC)
საბედნიეროდ, ბევრი ხარისხიანი ელექტრო სკუტერი იყენებს INR აკუმულატორის ქიმიურ შემადგენლობას - ერთ-ერთ ყველაზე უსაფრთხოს. ეს აკუმულატორი უზრუნველყოფს მაღალ სიმძლავრეს და გამომავალ დენს. მანგანუმის არსებობა ამცირებს აკუმულატორის შიდა წინააღმდეგობას, რაც საშუალებას იძლევა მაღალი დენის გამომუშავება დაბალი ტემპერატურის შენარჩუნებისას. შესაბამისად, ეს ამცირებს თერმული გაქცევისა და ხანძრის შანსებს.

INR ქიმიის მქონე ზოგიერთ ელექტრო სკუტერს შორისაა WePed GT 50e და Dualtron მოდელები.

ტყვიის მჟავა
ტყვია-მჟავა ძალიან ძველი ელემენტის ქიმიური შემადგენლობაა, რომელიც ხშირად გვხვდება მსუბუქ ავტომობილებსა და ზოგიერთ უფრო დიდ ელექტრომობილში, მაგალითად, გოლფის ეტლებში. ის ასევე გვხვდება ზოგიერთ ელექტრო სკუტერში; განსაკუთრებით აღსანიშნავია ისეთი კომპანიების იაფფასიანი საბავშვო სკუტერები, როგორიცაა Razor.

ტყვიმჟავა აკუმულატორებს აქვთ დაბალი ღირებულების უპირატესობა, თუმცა მათ აქვთ ძალიან დაბალი ენერგიის სიმკვრივე, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი დიდ წონას იწონიან მათ მიერ შენახულ ენერგიის რაოდენობასთან შედარებით. შედარებისთვის, ლითიუმ-იონურ აკუმულატორებს დაახლოებით 10-ჯერ მეტი ენერგიის სიმკვრივე აქვთ ტყვიმჟავა აკუმულატორებთან შედარებით.

ბატარეის პაკეტები
ასობით ან ათასობით ვატ/საათიანი ტევადობის აკუმულატორის ასაგებად, მრავალი ინდივიდუალური 18650 ლითიუმ-იონური უჯრედი ერთად იკრიბება აგურის მსგავს სტრუქტურაში. აგურის მსგავს აკუმულატორს აკონტროლებს და არეგულირებს ელექტრონული წრედი, რომელსაც აკუმულატორის მართვის სისტემა (BMS) ეწოდება და რომელიც აკონტროლებს აკუმულატორში შემავალი და გამომავალი ელექტროენერგიის ნაკადს.
აკუმულატორის ბლოკში ცალკეული უჯრედები ერთმანეთთან მიმდევრობით არის დაკავშირებული (ბოლოდან ბოლომდე), რაც მათ ძაბვას ჯამებს. ასეა შესაძლებელი სკუტერების ქონა 36 ვოლტიანი, 48 ვოლტიანი, 52 ვოლტიანი, 60 ვოლტიანი ან კიდევ უფრო დიდი ძაბვის აკუმულატორებით.

ეს ინდივიდუალური ძაფები (მრავალი ბატარეა მიმდევრობით) შემდეგ პარალელურად უკავშირდება გამომავალი დენის გასაზრდელად.

მიმდევრობით და პარალელურად შეერთებულ ელემენტთა რაოდენობის რეგულირებით, ელექტრო სკუტერების მწარმოებლებს შეუძლიათ გაზარდონ გამომავალი ძაბვა ან მაქსიმალური დენი და ამპერ-საათიანი სიმძლავრე.

აკუმულატორის კონფიგურაციის შეცვლა არ გაზრდის შენახული ენერგიის მთლიან რაოდენობას, მაგრამ ის ეფექტურად საშუალებას აძლევს აკუმულატორს შესთავაზოს მეტი დიაპაზონი და დაბალი ძაბვა და პირიქით.

ძაბვა და დარჩენილი %
აკუმულატორის თითოეული უჯრედი, როგორც წესი, მუშაობს 3.0 ვოლტიდან (0% დამუხტვა) 4.2 ვოლტამდე (100% დამუხტვა).

ეს ნიშნავს, რომ 36 ვოლტიანი აკუმულატორის ბლოკი (მიმდევრობით შეერთებული 10 აკუმულატორით) მუშაობს 30 ვოლტიდან (0% დამუხტვა) 42 ვოლტამდე (100% დამუხტვა). ჩვენს აკუმულატორის ძაბვის ცხრილში შეგიძლიათ ნახოთ, თუ როგორ შეესაბამება დარჩენილი პროცენტი აკუმულატორის ძაბვას (ზოგიერთი სკუტერი ამას პირდაპირ აჩვენებს) თითოეული ტიპის აკუმულატორისთვის.

ძაბვის ვარდნა
ყველა ბატარეა განიცდის ფენომენს, რომელსაც ძაბვის ვარდნა ეწოდება.

ძაბვის ვარდნას რამდენიმე ეფექტი იწვევს, მათ შორის ლითიუმ-იონური ქიმია, ტემპერატურა და ელექტრული წინააღმდეგობა. ის ყოველთვის იწვევს აკუმულატორის ძაბვის არაწრფივ ქცევას.

როგორც კი აკუმულატორს დატვირთვა მიეწოდება, ძაბვა მყისიერად დაეცემა. ამან შეიძლება გამოიწვიოს აკუმულატორის ტევადობის არასწორი შეფასება. თუ აკუმულატორის ძაბვას პირდაპირ კითხულობდით, იფიქრებდით, რომ მყისიერად დაკარგეთ თქვენი ტევადობის 10% ან მეტი.

დატვირთვის მოხსნის შემდეგ, ბატარეის ძაბვა დაუბრუნდება თავის რეალურ დონეს.

ძაბვის ვარდნა ასევე ხდება აკუმულატორის ხანგრძლივი განმუხტვის დროს (მაგალითად, ხანგრძლივი მგზავრობის დროს). აკუმულატორში ლითიუმის ქიმიურ ნივთიერებას გარკვეული დრო სჭირდება განმუხტვის სიჩქარის დასაწევად. ამან შეიძლება გამოიწვიოს აკუმულატორის ძაბვის კიდევ უფრო სწრაფი ვარდნა ხანგრძლივი მგზავრობის ბოლოს.

თუ აკუმულატორს დასვენების საშუალებას მივცემთ, ის დაუბრუნდება თავის ნამდვილ და ზუსტ ძაბვის დონეს.

ტევადობის რეიტინგები
ელექტროსკუტერის აკუმულატორის სიმძლავრე იზომება ვატ-საათებში (შემოკლებით Wh), რაც ენერგიის საზომია. ეს ერთეული საკმაოდ ადვილი გასაგებია. მაგალითად, 1 Wh სიმძლავრის მქონე აკუმულატორი ინახავს საკმარის ენერგიას ერთი საათის განმავლობაში ერთი ვატი ენერგიის უზრუნველსაყოფად.

მეტი ენერგოტევადობა ნიშნავს ბატარეის უფრო მეტ ვატ-საათს, რაც ელექტრო სკუტერის უფრო ხანგრძლივ დიაპაზონს ნიშნავს მოცემული ძრავის ზომისთვის. საშუალო სკუტერს ექნება დაახლოებით 250 ვატ-საათის სიმძლავრე და შეძლებს დაახლოებით 10 მილის გავლას საათში საშუალოდ 15 მილის სიჩქარით. ექსტრემალური შესრულების სკუტერებს შეიძლება ჰქონდეთ ათასობით ვატ-საათის სიმძლავრე და 60 მილამდე დიაპაზონი.

ელემენტების ბრენდები
ელექტროსკუტერის აკუმულატორებში ცალკეულ ლითიუმ-იონურ ელემენტებს მხოლოდ რამდენიმე სხვადასხვა საერთაშორისოდ ცნობილი კომპანია აწარმოებს. უმაღლესი ხარისხის ელემენტებს აწარმოებენ LG, Samsung, Panasonic და Sanyo. ამ ტიპის ელემენტები, როგორც წესი, მხოლოდ მაღალი კლასის სკუტერების აკუმულატორებში გვხვდება.

ბიუჯეტური და სამგზავრო ელექტრო სკუტერების უმეტესობას აქვს ჩინეთში წარმოებული ზოგადი ელემენტებისგან დამზადებული აკუმულატორები, რომლებიც ხარისხით მნიშვნელოვნად განსხვავდება.

ბრენდირებული ელემენტების მქონე სკუტერებსა და ჩინურ სკუტერებს შორის განსხვავება ისაა, რომ დამკვიდრებული ბრენდების შემთხვევაში ხარისხის კონტროლის უფრო მეტი გარანტია არსებობს. თუ ეს თქვენს ბიუჯეტში არ შედის, მაშინ დარწმუნდით, რომ სკუტერს ყიდულობთ სანდო მწარმოებლისგან, რომელიც იყენებს ხარისხიან ნაწილებს და დანერგილია ხარისხის კონტროლის (QC) კარგი ზომები.

იმ კომპანიების რამდენიმე მაგალითი, რომლებსაც, სავარაუდოდ, კარგი ხარისხის კონტროლი აქვთ, არის Xiaomi და Segway.

ბატარეის მართვის სისტემა
მიუხედავად იმისა, რომ ლითიუმ-იონურ 18650 ელემენტებს საოცარი უპირატესობები აქვთ, ისინი სხვა ტექნოლოგიებთან შედარებით ნაკლებად ლმობიერია და არასათანადო გამოყენების შემთხვევაში შეიძლება აფეთქდეს. სწორედ ამ მიზეზით, ისინი თითქმის ყოველთვის აწყობილია ელემენტების პაკეტებში, რომლებსაც აქვთ ბატარეის მართვის სისტემა.

აკუმულატორის მართვის სისტემა (BMS) არის ელექტრონული კომპონენტი, რომელიც აკონტროლებს აკუმულატორის ბლოკს და აკონტროლებს დატენვას და განმუხტვას. ლითიუმ-იონური აკუმულატორები შექმნილია დაახლოებით 2.5-დან 4.0 ვოლტამდე ძაბვაზე მუშაობისთვის. ზედმეტად დატენვამ ან სრულმა განმუხტვამ შეიძლება შეამციროს აკუმულატორის სიცოცხლის ხანგრძლივობა ან გამოიწვიოს საშიში თერმული გადინების პირობები. BMS უნდა თავიდან აიცილოს გადაჭარბებული დატენვა. ბევრი BMS ასევე წყვეტს ენერგიას აკუმულატორის სრულად დაცლამდე, რათა გაახანგრძლივოს სიცოცხლის ხანგრძლივობა. ამის მიუხედავად, ბევრი მგზავრი მაინც ზრუნავს თავის აკუმულატორებზე სრულად არასდროს დაცლის მათ და ასევე იყენებს სპეციალურ დამტენებს დატენვის სიჩქარისა და რაოდენობის ზუსტად გასაკონტროლებლად.

უფრო დახვეწილი ბატარეის მართვის სისტემები ასევე გააკონტროლებენ ბატარეის ტემპერატურას და გადახურების შემთხვევაში გამორთავენ გამორთვას.

C-სიჩქარე
თუ აკუმულატორის დატენვის შესახებ კვლევას ატარებთ, სავარაუდოდ, წააწყდებით C-სიჩქარეს. C-სიჩქარე აღწერს, თუ რამდენად სწრაფად იტენება ან იცლება აკუმულატორი. მაგალითად, 1C C-სიჩქარე ნიშნავს, რომ აკუმულატორი ერთ საათში დაიტენება, 2C ნიშნავს სრულად დატენვას 0.5 საათში, ხოლო 0.5C ნიშნავს სრულად დატენვას ორ საათში. თუ 100 ამპერ-საათიან აკუმულატორს 100 ამპერ-დენით სრულად დატენავთ, ამას ერთი საათი დასჭირდება და C-სიჩქარე იქნება 1C.

ბატარეის ხანგრძლივობა
ტიპურ ლითიუმ-იონურ აკუმულატორს შეუძლია გაუძლოს 300-დან 500-მდე დატენვის/განმუხტვის ციკლს, სანამ მისი სიმძლავრე შემცირდება. საშუალო ელექტრო სკუტერისთვის ეს 3000-დან 10 000 მილამდეა! გაითვალისწინეთ, რომ „სიმძლავრის შემცირება“ არ ნიშნავს „სრული სიმძლავრის დაკარგვას“, არამედ ნიშნავს შესამჩნევ ვარდნას 10-დან 20%-მდე, რაც კიდევ უფრო გაუარესდება.

თანამედროვე ბატარეის მართვის სისტემები ხელს უწყობს მისი სიცოცხლის გახანგრძლივებას და თქვენ არ უნდა ინერვიულოთ მის მოვლაზე.

თუმცა, თუ გსურთ ბატარეის მაქსიმალურად გაზრდა, არსებობს რამდენიმე რამ, რისი გაკეთებაც შეგიძლიათ 500 ციკლზე მეტის გასაკეთებლად. ესენია:

არ შეინახოთ სკუტერი სრულად დამუხტული ან დამტენით დიდი ხნის განმავლობაში.
ელექტრო სკუტერი სრულად დაცლილ მდგომარეობაში არ შეინახოთ. ლითიუმ-იონური ელემენტები ცვდება, როდესაც მათი ძაბვა 2.5 ვოლტზე დაბლა ეცემა. მწარმოებლების უმეტესობა გვირჩევს, სკუტერები 50%-ით დამუხტული შევინახოთ და ხანგრძლივი შენახვისთვის პერიოდულად შევავსოთ ამ დონემდე.
არ გამოიყენოთ სკუტერის აკუმულატორი 32 F°-ზე დაბალ ან 113 F°-ზე მაღალ ტემპერატურაზე.
დატენეთ თქვენი სკუტერი უფრო დაბალი C-სიჩქარით, რაც ნიშნავს, რომ აკუმულატორი დატენეთ მის მაქსიმალურ სიმძლავრესთან შედარებით უფრო დაბალი სიჩქარით, რათა შეინარჩუნოთ/გააუმჯობესოთ ბატარეის ხანგრძლივობა. ოპტიმალურია 1-ზე ნაკლები C-სიჩქარით დატენვა. ზოგიერთი უფრო თანამედროვე ან მაღალსიჩქარიანი დამტენი ამის კონტროლის საშუალებას გაძლევთ.
შეიტყვეთ მეტი ელექტრო სკუტერის დატენვის შესახებ.

რეზიუმე

მთავარი დასკვნა ის არის, რომ არ გამოიყენოთ აკუმულატორი ბოროტად, რადგან ის სკუტერის მთელი სიცოცხლის განმავლობაში გაძლებს. ყველასგან გვსმენია მათი გაფუჭებული ელექტრო სკუტერების შესახებ და ეს იშვიათად არის აკუმულატორის პრობლემა!


გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 30 აგვისტო