Guia tècnica: bateries de patinetes elèctriques

2020-10-23 02:48

En aquesta guia tècnica, aprendreu tot el que cal saber bateries de patinet elèctric, inclosos els tipus, la capacitat nominal, la manera d’allargar la durada de la bateria i l’ús i l’emmagatzematge adequats.

Bateries per a scooters elèctrics

La bateria és el "dipòsit de combustible" del vostre patinet elèctric. Emmagatzema l'energia que consumeixen el motor de corrent continu, els llums, el controlador i altres accessoris.

La majoria dels patinets elèctrics tindran algun tipus de bateria basada en ions de liti a causa de la seva excel·lent densitat d’energia i longevitat. Molts patinets elèctrics per a nens i altres models econòmics contenen bateries de plom-àcid. En un patinet, el paquet de bateries està format per cèl·lules i components electrònics individuals anomenat sistema de gestió de bateries que el manté operant de forma segura.


Els paquets de bateries més grans tenen més capacitat, mesurats en watts hora, i permetran que un patinet elèctric viatgi més. Tot i això, també augmenten la mida i el pes de l’escúter, cosa que el fa menys portàtil. A més, les bateries són un dels components més cars de l’escúter i el cost general augmenta en conseqüència.

Paquets de bateries per a patinetes electròniques estan formats per moltes cel·les de bateria individuals. Més concretament, estan formats per 18650 cèl·lules, una classificació de mida per a bateries de ions de liti (Li-Ion) amb dimensions cilíndriques de 18 mm x 65 mm. Cada cèl·lula de 18650 d'un paquet de bateries és bastant impressionant: genera un potencial elèctric de només 3,5 volts (3,5 V) i té una capacitat de 3 amperes hores (3 A · h) o aproximadament 10 watts-hora (10 Wh).

Per construir una bateria amb centenars o milers de watts de capacitat, moltes cèl·lules de ions Li 18650 individuals s’uneixen en una estructura semblant al totxo. El paquet de bateries tipus maó està controlat i regulat per un circuit electrònic anomenat sistema de gestió de bateries (BMS), que controla el flux d’electricitat dins i fora de la bateria.

Ió de liti

Bateries Li-Ion tenen una densitat d’energia excel·lent, la quantitat d’energia emmagatzemada pel seu pes físic. També tenen una excel·lent longevitat, cosa que significa que poden ser descarregats i recarregats o “ciclats” moltes vegades i encara mantenen la seva capacitat d’emmagatzematge.

El ió Li es refereix a moltes bateries químiques que impliquen l’ió liti. A continuació, es mostra una breu llista:

  • Oxxid de manganès de liti (LiMn2O4); alias: IMR, LMO, Li-manganès
  • Níquel de manganès de liti (LiNiMnCoO2); també conegut com INR, NMC
  • Idexid d'alumini de liti níquel-cobalt (LiNiCoAlO2); també conegut com NCA, Li-alumini
  • Idexid de liti-níquel-cobalt (LiCoO2); alias suboficial
  • Idexid de liti i cobalt (LiCoO2); alias ICR, LCO, Li-cobalt
  • Fosfat de ferro-liti (LiFePO4); alias IFR, LFP, Li-fosfat

Cadascuna d’aquestes substàncies químiques de la bateria representa un compromís entre seguretat, longevitat, capacitat i producció actual.

Manganès de liti (INR, NMC)

Afortunadament, molts scooters elèctrics de qualitat utilitzen la química de la bateria INR, una de les químiques més segures. Aquesta bateria proporciona alta capacitat i corrent de sortida. La presència de manganès redueix la resistència interna de la bateria, permetent una sortida de corrent elevada mantenint temperatures baixes. En conseqüència, això redueix les possibilitats de fugida tèrmica i incendi.

Àcid de plom

El plom-àcid és una substància química molt antiga de les bateries que es troba habitualment als cotxes i alguns vehicles elèctrics més grans, com els carros de golf. També es troben en alguns patinets elèctrics; sobretot, patinets infantils econòmics.

Les bateries de plom àcid tenen l’avantatge de ser econòmiques, però pateixen de tenir una densitat d’energia molt baixa, és a dir, pesen molt en comparació amb la quantitat d’energia que emmagatzemen. En comparació, les bateries de ions de Li tenen aproximadament un 10X la densitat d’energia en comparació amb les bateries de plom-àcid.

Classificacions de capacitat

La capacitat de la bateria del monopatí està classificada en unitats de watt hora (abreujat Wh), una mesura d’energia. Aquesta unitat és molt fàcil d’entendre. Per exemple, una bateria de 1 Wh emmagatzema energia suficient per subministrar un watt de potència durant una hora.

Més capacitat energètica significa una bateria més alta en watts hora, cosa que es tradueix en una autonomia més llarga de patinets elèctrics per a una mida determinada del motor. Un patinet mitjà tindrà una capacitat d’uns 250 Wh i podrà recórrer unes 10 milles a una mitjana de 15 milles per hora. Els scooters de rendiment extrem poden tenir una capacitat que arriba als milers de watts i pot arribar fins a 60 milles.

Sistema de gestió de bateries

Tot i que les cèl·lules Li-ion 18650 tenen avantatges sorprenents, són menys tolerants que altres tecnologies de bateries i poden explotar si s’utilitzen de manera incorrecta. Per aquest motiu, gairebé sempre es munten en bateries que tenen un sistema de gestió de bateries.

El sistema de gestió de bateries (BMS) és un component electrònic que controla la bateria i controla la càrrega i descàrrega. Les bateries de ions de li estan dissenyades per funcionar entre 2,5 i 4,0 V. La sobrecàrrega o la descàrrega completa poden escurçar la durada de la bateria o provocar perilloses condicions de fugida tèrmica. El BMS hauria d’evitar la sobrecàrrega. Molts BMS també tallen la potència abans que la bateria estigui completament descarregada per tal de perllongar la vida útil. Malgrat això, molts pilots encara prenen les piles sense descarregar-les mai del tot i també utilitzen carregadors especials per controlar finament la velocitat i la quantitat de càrrega.

Els sistemes de gestió de bateries més sofisticats també supervisaran la temperatura del paquet i provocaran un tall si es produeix un sobreescalfament.

Taxa C

Si esteu investigant sobre la càrrega de la bateria, és probable que tingueu una taxa C. La taxa C descriu la rapidesa amb què es carrega o descarrega completament la bateria. Per exemple, una velocitat C de 1C significa que la bateria es carrega en una hora, 2C significa que es carrega completament en 0,5 hores i 0,5C significa que es carrega completament en dues hores. Si carregueu completament una bateria de 100 A · h amb un corrent de 100 A, trigaria una hora i la taxa C seria 1C.

Vida de la bateria

Una bateria de ions de Li típica podrà gestionar de 300 a 500 cicles de càrrega / descàrrega abans de disminuir la seva capacitat. Per a un patinet elèctric mitjà, es tracta de 3.000 a 10.000 milles. Tingueu en compte que "disminuir la capacitat" no significa "perdre tota la capacitat", sinó que significa una caiguda notable del 10 al 20% que continuarà empitjorant. Els sistemes moderns de gestió de la bateria ajuden a allargar la vida de la bateria i no us heu de preocupar massa de cuidar-la.

Tanmateix, si esteu interessats en estirar la vida de la bateria al màxim, hi ha algunes coses que podeu fer per sobrepassar els 500 cicles. Això inclou:

  • No emmagatzemeu l’escúter completament carregat ni amb el carregador endollat durant períodes prolongats. Si manteniu la bateria descarregada al màxim voltatge, la seva vida útil disminuirà.
  • No emmagatzemeu el patinet elèctric completament descarregat. Les bateries d’ió ió es degraden quan baixen de 2,5 V. La majoria de fabricants recomanen emmagatzemar patinets amb un percentatge de bateria que estigui entre el 30 i el 50% carregat i, fins i tot, pujar-los fins a aquest nivell per molt emmagatzematge a llarg termini.
  • No feu servir la bateria de l’escúter a temperatures inferiors a 32 F ° o superiors a 113 F °.
  • Carregueu el vostre scooter a una velocitat C inferior, és a dir, carregueu la bateria a una velocitat inferior en relació amb la seva capacitat màxima per preservar / millorar la vida de la bateria. La càrrega a una velocitat C entre 0,5C i 2C és òptima. Alguns dels carregadors més sofisticats o d'alta velocitat us permeten controlar-ho.

Poseu-vos en contacte amb mi si necessiteu bateries per a patinet elèctric.

Tel; +86 15156464780 Correu electrònic; [email protected]

 

Nota: Som fabricants de bateries. Tots els productes no admeten la venda al detall, només fem negocis B2B. Si us plau, poseu-vos en contacte amb nosaltres per conèixer els preus dels productes.