Baterije za električne skutere
Baterija je "spremnik goriva" vašeg električnog skutera. Pohranjuje energiju koju troše istosmjerni motor, svjetla, kontroler i ostali pribor.

Većina električnih skutera imat će neku vrstu litij-ionskih baterija zbog njihove izvrsne gustoće energije i dugotrajnosti. Mnogi električni skuteri za djecu i drugi jeftini modeli sadrže olovne baterije. U skuteru, baterija je napravljena od pojedinačnih ćelija i elektronike koja se naziva sustav upravljanja baterijom, a koja ga osigurava sigurnim radom.
Veći baterijski paketi imaju veći kapacitet, mjeren u vat-satima, i omogućuju električnom romobilu da putuje dulje. Međutim, oni također povećavaju veličinu i težinu romobila - čineći ga manje prenosivim. Osim toga, baterije su jedna od najskupljih komponenti romobila i ukupni trošak se u skladu s tim povećava.

Vrste baterija
Baterijski paketi za električne skutere izrađeni su od mnogo pojedinačnih baterijskih ćelija. Točnije, izrađeni su od 18650 ćelija, što je klasifikacija veličine za litij-ionske (Li-Ion) baterije cilindričnih dimenzija 18 mm x 65 mm.

Svaka 18650 ćelija u baterijskom paketu je prilično neimpresivna - generira električni potencijal od ~3,6 volti (nominalno) i ima kapacitet od oko 2,6 ampera (2,6 Ah) ili oko 9,4 vat-sati (9,4 Wh).

Baterijske ćelije rade od 3,0 volta (0% napunjenosti) do 4,2 volta (100% napunjenosti).

Litij-ionska baterija
Litij-ionske baterije imaju izvrsnu gustoću energije, količinu pohranjene energije u odnosu na njihovu fizičku težinu. Također imaju izvrstan vijek trajanja, što znači da se mogu prazniti i puniti ili "ciklirati" više puta, a da i dalje zadrže svoj kapacitet pohrane.

Litij-ion se zapravo odnosi na mnoge kemijske sastave baterija koje uključuju litij-ion. Evo kratkog popisa u nastavku:

Litij-manganov oksid (LiMn2O4); također poznat kao: IMR, LMO, Li-mangan
Litij mangan nikal (LiNiMnCoO2); također poznat kao INR, NMC
Litij-nikal-kobalt-aluminijev oksid (LiNiCoAlO2); također poznat kao NCA, Li-aluminij
Litij-nikal-kobalt-oksid (LiCoO2); također poznat kao NCO
Litij kobalt oksid (LiCoO2); također poznat kao ICR, LCO, Li-kobalt
Litijev željezov fosfat (LiFePO4); također poznat kao IFR, LFP, Li-fosfat
Svaki od ovih kemijskih sastava baterija predstavlja kompromis između sigurnosti, dugovječnosti, kapaciteta i izlazne struje.

Litij-mangan (INR, NMC)
Srećom, mnogi kvalitetni električni skuteri koriste INR kemijski sastav baterija - jedan od najsigurnijih. Ova baterija daje visoki kapacitet i izlaznu struju. Prisutnost mangana smanjuje unutarnji otpor baterije, omogućujući visoku izlaznu struju uz održavanje niskih temperatura. Posljedično, smanjuje se vjerojatnost termalnog pregrijavanja i požara.

Neki električni skuteri s INR kemijom uključuju modele WePed GT 50e i Dualtron.

Olovno-kiselinska
Olovo-kiselinske baterije su vrlo stara kemija baterija koja se često nalazi u automobilima i nekim većim električnim vozilima, poput golf kolica. Nalaze se i u nekim električnim skuterima; najznačajniji su jeftini dječji skuteri tvrtki poput Razora.

Olovno-kiselinske baterije imaju prednost što su jeftine, ali imaju vrlo nisku gustoću energije, što znači da su teške u usporedbi s količinom energije koju pohranjuju. Za usporedbu, litij-ionske baterije imaju oko 10 puta veću gustoću energije u usporedbi s olovno-kiselinskim baterijama.

Baterijski paketi
Za izradu baterijskog paketa kapaciteta stotina ili tisuća vat-sati, mnoge pojedinačne 18650 litij-ionske ćelije sastavljaju se u strukturu nalik cigli. Baterijski paket nalik cigli nadzire i regulira elektronički sklop koji se naziva sustav za upravljanje baterijom (BMS), a koji kontrolira protok električne energije u i iz baterije.
Pojedinačne ćelije u baterijskom paketu spojene su serijski (kraj na kraj) što zbraja njihov napon. Na taj način je moguće imati skutere s baterijskim paketima od 36 V, 48 V, 52 V, 60 V ili čak većim.

Ove pojedinačne niti (mnogo baterija u seriji) se zatim spajaju paralelno kako bi se povećala izlazna struja.

Prilagođavanjem broja ćelija u seriji i paralelno, proizvođači električnih skutera mogu povećati izlazni napon ili maksimalnu struju i kapacitet u amperima.

Promjena konfiguracije baterije neće povećati ukupnu pohranjenu energiju, ali učinkovito omogućuje bateriji da ponudi veći domet i niži napon i obrnuto.

Napon i preostali %
Svaka ćelija u baterijskom paketu obično radi od 3,0 volta (0% napunjenosti) pa sve do 4,2 volta (100% napunjenosti).

To znači da baterijski paket od 36 V (s 10 baterija u seriji) radi od 30 V (0% napunjenosti) do 42 V (100% napunjenosti). Možete vidjeti kako % preostalog napona odgovara naponu baterije (neki skuteri to izravno prikazuju) za svaku vrstu baterije u našem grafikonu napona baterije.

Pad napona
Svaka baterija će patiti od fenomena koji se naziva pad napona.

Pad napona uzrokovan je nekoliko učinaka, uključujući kemijski sastav litij-iona, temperaturu i električni otpor. Uvijek rezultira nelinearnim ponašanjem napona baterije.

Čim se na bateriju primijeni opterećenje, napon će trenutno pasti. Taj učinak može dovesti do netočne procjene kapaciteta baterije. Ako biste izravno očitavali napon baterije, pomislili biste da ste trenutno izgubili 10% kapaciteta ili više.

Nakon što se opterećenje ukloni, napon baterije će se vratiti na svoju pravu razinu.

Pad napona se također javlja tijekom dugog pražnjenja baterije (npr. tijekom duge vožnje). Litijskoj kemiji u bateriji potrebno je neko vrijeme da sustigne brzinu pražnjenja. To može rezultirati još bržim padom napona baterije tijekom kraja duge vožnje.

Ako se bateriji dopusti da miruje, vratit će se na svoju pravu i točnu razinu napona.

Ocjene kapaciteta
Kapacitet baterije električnog skutera izražava se u vat-satima (skraćeno Wh), što je mjera energije. Ovu jedinicu je prilično lako razumjeti. Na primjer, baterija s kapacitetom od 1 Wh pohranjuje dovoljno energije za opskrbu jednim vatom snage tijekom jednog sata.

Veći energetski kapacitet znači veći broj vat-sati baterije, što se prevodi u dulji domet električnog skutera, za danu veličinu motora. Prosječni skuter imat će kapacitet od oko 250 Wh i moći će putovati oko 16 kilometara prosječnom brzinom od 24 kilometra na sat. Skuteri ekstremnih performansi mogu imati kapacitet koji doseže tisuće vat-sati i domet do 96 kilometara.

Marke baterija
Pojedinačne litij-ionske ćelije u baterijskom paketu za električni skuter proizvodi samo nekoliko međunarodno poznatih tvrtki. Najkvalitetnije ćelije proizvode LG, Samsung, Panasonic i Sanyo. Ove vrste ćelija obično se nalaze samo u baterijskim paketima skutera više klase.

Većina jeftinih i prigradskih električnih skutera ima baterije izrađene od generičkih ćelija kineske proizvodnje, koje se uvelike razlikuju po kvaliteti.

Razlika između skutera s brendiranim ćelijama i generičkih kineskih je veće jamstvo kontrole kvalitete kod etabliranih marki. Ako to nije u vašem budžetu, provjerite kupujete li skuter od renomiranog proizvođača koji koristi kvalitetne dijelove i ima dobre mjere kontrole kvalitete (QC).

Neki primjeri tvrtki koje vjerojatno imaju dobru kontrolu kvalitete su Xiaomi i Segway.

Sustav upravljanja baterijama
Iako litij-ionske 18650 ćelije imaju nevjerojatne prednosti, manje su tolerantne od drugih tehnologija baterija i mogu eksplodirati ako se nepravilno koriste. Zbog toga se gotovo uvijek sastavljaju u baterijske pakete koji imaju sustav za upravljanje baterijom.

Sustav za upravljanje baterijom (BMS) je elektronička komponenta koja prati baterijski sklop i kontrolira punjenje i pražnjenje. Litij-ionske baterije dizajnirane su za rad između otprilike 2,5 i 4,0 V. Prekomjerno punjenje ili potpuno pražnjenje može skratiti vijek trajanja baterije ili izazvati opasne uvjete termičkog preopterećenja. BMS bi trebao spriječiti prekomjerno punjenje. Mnogi BMS-ovi također isključuju napajanje prije nego što se baterija potpuno isprazni kako bi produžili vijek trajanja. Unatoč tome, mnogi vozači i dalje paze na svoje baterije tako što ih nikada ne prazne u potpunosti, a također koriste posebne punjače za finu kontrolu brzine i količine punjenja.

Sofisticiraniji sustavi za upravljanje baterijama također će pratiti temperaturu baterije i aktivirati isključivanje ako dođe do pregrijavanja.

Sanduk
Ako istražujete punjenje baterija, vjerojatno ćete naići na C-brzinu. C-brzina opisuje koliko se brzo baterija potpuno puni ili prazni. Na primjer, C-brzina od 1C znači da se baterija puni za jedan sat, 2C bi značilo potpuno napunjena za 0,5 sati, a 0,5C bi značilo potpuno napunjena za dva sata. Ako biste potpuno napunili bateriju od 100 Ah koristeći struju od 100 A, to bi trajalo jedan sat, a C-brzina bi bila 1C.

Trajanje baterije
Tipična litij-ionska baterija moći će podnijeti 300 do 500 ciklusa punjenja/pražnjenja prije nego što joj se kapacitet smanji. Za prosječni električni skuter to je 4800 do 16 000 kilometara! Imajte na umu da „smanjenje kapaciteta“ ne znači „gubitak cijelog kapaciteta“, već znači primjetan pad od 10 do 20% koji će se nastaviti pogoršavati.

Moderni sustavi za upravljanje baterijama pomažu u produljenju vijeka trajanja baterije i ne biste se trebali previše brinuti o njezinom održavanju.

Međutim, ako želite što više produžiti vijek trajanja baterije, postoje neke stvari koje možete učiniti kako biste premašili 500 ciklusa. To uključuje:

Ne skladištite skuter potpuno napunjen ili s punjačem priključenim na struju dulje vrijeme.
Ne skladištite električni romobil potpuno ispražnjen. Litij-ionske baterije se troše kada padnu ispod 2,5 V. Većina proizvođača preporučuje skladištenje romobila s 50% napunjenosti i povremeno punjenje do te razine za vrlo dugotrajno skladištenje.
Ne koristite bateriju skutera na temperaturama ispod 0°C ili iznad 43°C.
Punite svoj skuter nižom brzinom napona, što znači da punite bateriju nižom brzinom u odnosu na njezin maksimalni kapacitet kako biste očuvali/produžili vijek trajanja baterije. Optimalno je punjenje brzinom napona između 1 i više. Neki napredniji ili brzi punjači omogućuju vam da to kontrolirate.
Saznajte više o tome kako napuniti električni skuter.

Sažetak

Glavna stvar je da ne zloupotrebljavate bateriju i ona će trajati koliko i skuter. Čujemo od svakakvih ljudi o njihovim pokvarenim električnim skuterima, ali rijetko je problem u bateriji!