Baterije za električne skutere
Baterija je "rezervoar goriva" vašeg električnog skutera. Ona skladišti energiju koju troše DC motor, svjetla, kontroler i ostali pribor.

Većina električnih skutera imat će neku vrstu litijum-jonskih baterija zbog njihove odlične 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 sistem za upravljanje baterijom, a koja ga održava u sigurnom radu.
Veći baterijski paketi imaju veći kapacitet, mjeren u vat-satima, i omogućavaju električnom skuteru da putuje dalje. Međutim, oni također povećavaju veličinu i težinu skutera - čineći ga manje prenosivim. Osim toga, baterije su jedna od najskupljih komponenti skutera i ukupni trošak se shodno tome povećava.

Vrste baterija
Baterijski paketi za električne skutere napravljeni su od mnogo pojedinačnih baterijskih ćelija. Preciznije, napravljeni su od 18650 ćelija, što je klasifikacija veličine za litijum-jonske (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-sata (9,4 Wh).

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

Litijum-jonska baterija
Li-ion baterije imaju odličnu gustinu energije, količinu uskladištene energije u odnosu na njihovu fizičku težinu. Također imaju odličan vijek trajanja, što znači da se mogu prazniti i puniti ili "ciklirati" više puta, a da i dalje zadrže svoj kapacitet skladištenja.

Litijum-jonske baterije se zapravo odnose na mnoge hemijske sastave baterija koje uključuju litijum-jonske baterije. Evo kratkog popisa u nastavku:

Litijum manganov oksid (LiMn2O4); poznat i kao: IMR, LMO, Li-mangan
Litijum mangan nikl (LiNiMnCoO2); također poznat kao INR, NMC
Litijum nikl kobalt aluminijum oksid (LiNiCoAlO2); poznat i kao NCA, Li-aluminijum
Litijum nikl kobalt oksid (LiCoO2); također poznat kao NCO
Litijum kobalt oksid (LiCoO2); također poznat kao ICR, LCO, Li-kobalt
Litijum željezni fosfat (LiFePO4); također poznat kao IFR, LFP, Li-fosfat
Svaki od ovih hemijskih sastava baterija predstavlja kompromis između sigurnosti, dugotrajnosti, kapaciteta i izlazne struje.

Litijum mangan (INR, NMC)
Srećom, mnogi kvalitetni električni skuteri koriste INR hemijski sastav baterija - jedan od najsigurnijih. Ova baterija daje visoki kapacitet i izlaznu struju. Prisustvo mangana smanjuje unutrašnji otpor baterije, omogućavajući visoku izlaznu struju uz održavanje niskih temperatura. Posljedično, to smanjuje vjerovatnoću termičkog pregrevanja i požara.

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

Olovno-kiselinska
Olovo-kiselinske baterije su vrlo stara hemijska jedinjenja koja se često nalaze u automobilima i nekim većim električnim vozilima, poput kolica za golf. Nalaze se i u nekim električnim skuterima; a posebno u jeftinim dječijim skuterima kompanija poput Razora.

Olovno-kiselinske baterije imaju prednost što su jeftine, ali imaju vrlo nisku gustoću energije, što znači da su teške u poređenju s količinom energije koju pohranjuju. Poređenja radi, litijum-jonske baterije imaju oko 10 puta veću gustoću energije u odnosu na olovno-kiselinske baterije.

Baterijski paketi
Da bi se izgradio baterijski paket sa stotinama ili hiljadama vat-sati kapaciteta, mnoge pojedinačne 18650 Li-ion ćelije se sastavljaju zajedno u strukturu nalik cigli. Baterijski paket nalik cigli prati i reguliše elektronsko kolo koje se naziva sistem za upravljanje baterijom (BMS), koje kontroliše protok električne energije u i iz baterije.
Pojedinačne ćelije u baterijskom paketu su spojene serijski (kraj na kraj) što sumira njihov napon. Na taj način je moguće imati skutere sa 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.

Podešavanjem 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 efektivno omogućava 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 (sa 10 baterija u seriji) radi od 30 V (0% napunjenosti) do 42 volta (100% napunjenosti). Možete vidjeti kako % preostalog napona odgovara naponu baterije (neki skuteri to direktno prikazuju) za svaku vrstu baterije u našem grafikonu napona baterije.

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

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

Čim se na bateriju primijeni opterećenje, napon će trenutno pasti. Ovaj efekat može dovesti do pogrešne procjene kapaciteta baterije. Ako biste direktno očitavali napon baterije, pomislili biste da ste trenutno izgubili 10% kapaciteta ili više.

Nakon što se opterećenje ukloni, napon baterije će se vratiti na svoj pravi nivo.

Pad napona se također javlja tokom dugog pražnjenja baterije (kao što je tokom duge vožnje). Hemijski sastav litijuma u bateriji treba neko vrijeme da sustigne brzinu pražnjenja. To može rezultirati još bržim padom napona baterije tokom kraja duge vožnje.

Ako se bateriji dozvoli da miruje, vratit će se na svoj pravi i tačan nivo 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 kapaciteta 1 Wh pohranjuje dovoljno energije da obezbijedi jedan vat snage tokom jednog sata.

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

Marke baterija
Pojedinačne litijum-jonske ćelije u baterijskom paketu za električni skuter proizvodi samo nekoliko različitih međunarodno poznatih kompanija. Ćelije najvišeg kvaliteta proizvode LG, Samsung, Panasonic i Sanyo. Ove vrste ćelija se obično nalaze samo u baterijskim paketima skutera više klase.

Većina jeftinih i prigradskih električnih skutera imaju baterije napravljene od generičkih ćelija kineske proizvodnje, koje se uveliko razlikuju po kvaliteti.

Razlika između skutera s brendiranim ćelijama i generičkih kineskih je veća garancija kontrole kvalitete kod etabliranih brendova. Ako to nije u vašem budžetu, onda se pobrinite da kupujete skuter od renomiranog proizvođača koji koristi kvalitetne dijelove i ima dobre mjere kontrole kvalitete (QC).

Neki primjeri kompanija koje vjerovatno imaju dobru kontrolu kvaliteta su Xiaomi i Segway.

Sistem za upravljanje baterijama
Iako Li-ion 18650 ćelije imaju nevjerovatne prednosti, one su manje tolerantne od drugih tehnologija baterija i mogu eksplodirati ako se nepravilno koriste. Zbog toga se gotovo uvijek sastavljaju u baterijske pakete koji imaju sistem za upravljanje baterijom.

Sistem za upravljanje baterijom (BMS) je elektronska komponenta koja prati baterijski paket i kontroliše punjenje i pražnjenje. Litijum-jonske baterije su dizajnirane za rad između 2,5 i 4,0 V. Prekomjerno punjenje ili potpuno pražnjenje može skratiti vijek trajanja baterije ili izazvati opasne uslove 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. Uprkos 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 sistemi za upravljanje baterijama će također pratiti temperaturu baterije i aktivirati isključivanje ako dođe do pregrijavanja.

C-stopa
Ako istražujete punjenje baterija, vjerovatno ćete naići na C-brzinu. C-brzina opisuje koliko brzo se baterija potpuno puni ili prazni. Na primjer, C-brzina od 1C znači da se baterija puni za jedan sat, 2C bi značilo da se potpuno puni za 0,5 sati, a 0,5C bi značilo da se potpuno puni 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 Li-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 sistemi za upravljanje baterijama pomažu u produženju vijeka trajanja baterije i ne biste trebali previše brinuti o njenom smanjenju.

Međutim, ako želite produžiti vijek trajanja baterije koliko god je to moguće, postoje neke stvari koje možete učiniti kako biste premašili 500 ciklusa. To uključuje:

Ne skladištite skuter potpuno napunjen ili sa punjačem priključenim na struju duži period.
Ne skladištite električni romobil potpuno ispražnjen. Litijum-jonske baterije se troše kada padnu ispod 2,5 V. Većina proizvođača preporučuje skladištenje romobila sa 50% napunjenosti i periodično punjenje do ovog nivoa za veoma dugo skladištenje.
Ne koristite bateriju skutera na temperaturama ispod 0°C ili iznad 43°C.
Punite svoj skuter nižom C-brzinom, što znači da punite bateriju nižom brzinom u odnosu na njen maksimalni kapacitet kako biste sačuvali/produžili vijek trajanja baterije. Optimalno je punjenje C-brzinom između 1 i više. Neki od naprednijih ili brzih punjača vam omogućavaju da ovo kontrolišete.
Saznajte više o tome kako puniti 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 i rijetko je problem u bateriji!