Batterier til elektrisk scooter
Batteriet er din elektriske scooters "drivstofftank".Den lagrer energien som forbrukes av DC-motoren, lysene, kontrolleren og annet tilbehør.

De fleste elektriske scootere vil ha en slags litiumion-basert batteripakke på grunn av deres utmerkede energitetthet og lang levetid.Mange elektriske scootere for barn og andre rimelige modeller inneholder bly-syre-batterier.I en scooter er batteripakken laget av individuelle celler og elektronikk kalt et batteristyringssystem som holder den i drift trygt.
Større batteripakker har mer kapasitet, målt i wattimer, og vil la en elektrisk scooter reise lenger.Imidlertid øker de også størrelsen og vekten på scooteren - noe som gjør den mindre bærbar.I tillegg er batterier en av de dyreste komponentene til scooteren, og de totale kostnadene øker tilsvarende.

Typer batterier
E-scooter batteripakker er laget av mange individuelle battericeller.Mer spesifikt er de laget av 18650 celler, en størrelsesklassifisering for litiumion (Li-Ion) batterier med 18 mm x 65 mm sylindriske dimensjoner.

Hver 18650-celle i en batteripakke er ganske lite imponerende – genererer et elektrisk potensial på ~3,6 volt (nominelt) og har en kapasitet på omtrent 2,6 amperetimer (2,6 Ah) eller omtrent 9,4 wattimer (9,4 Wh).

Battericeller drives fra 3,0 volt (0 % ladning) opp til 4,2 volt (100 % ladning).

Litiumion
Li-ion-batterier har utmerket energitetthet, mengden energi som er lagret i henhold til deres fysiske vekt.De har også utmerket levetid, noe som betyr at de kan lades ut og lades eller "sykles" mange ganger og fortsatt opprettholde lagringskapasiteten.

Li-ion refererer faktisk til mange batterikjemi som involverer litiumion.Her er en kort liste nedenfor:

Litiummanganoksid (LiMn2O4);aka: IMR, LMO, Li-mangan
Litium mangan nikkel (LiNiMnCoO2);aka INR, NMC
Litium nikkel kobolt aluminiumoksid (LiNiCoAlO2);aka NCA, Li-aluminium
Litium nikkel koboltoksid (LiCoO2);også underoffiser
Litiumkoboltoksid (LiCoO2);aka ICR, LCO, Li-kobolt
Litiumjernfosfat (LiFePO4);aka IFR, LFP, Li-fosfat
Hver av disse batterikjemiene representerer en avveining mellom sikkerhet, lang levetid, kapasitet og strømutgang.

Litiummangan (INR, NMC)
Heldigvis bruker mange elektriske scootere av høy kvalitet INR-batterikjemien - en av de sikreste kjemiene.Dette batteriet gir høy kapasitet og utgangsstrøm.Tilstedeværelsen av mangan senker den interne motstanden til batteriet, og tillater høy strømutgang samtidig som lave temperaturer opprettholdes.Følgelig reduserer dette sjansene for termisk løping og brann.

Noen elektriske scootere med INR-kjemi inkluderer WePed GT 50e og Dualtron-modeller.

Bly syre
Blysyre er en veldig gammel batterikjemi som ofte finnes i biler og noen større elektriske kjøretøy, som golfbiler.De finnes også i noen elektriske scootere;mest bemerkelsesverdig, rimelige barnescootere fra selskaper som Razor.

Bly-syre batterier har fordelen av å være rimelige, men lider av å ha svært dårlig energitetthet, noe som betyr at de veier mye i forhold til mengden energi de lagrer.Til sammenligning har Li-ion-batterier omtrent 10X energitettheten sammenlignet med bly-syre-batterier.

Batteripakker
For å bygge en batteripakke med hundrevis eller tusenvis av wattimers kapasitet, er mange individuelle 18650 Li-ion-celler satt sammen til en mursteinlignende struktur.Den mursteinslignende batteripakken overvåkes og reguleres av en elektronisk krets kalt et batteristyringssystem (BMS), som kontrollerer strømmen av elektrisitet inn og ut av batteriet.
Individuelle celler i batteripakken er koblet i serie (ende til ende) som summerer spenningen deres.Slik er det mulig å ha scootere med 36 V, 48 V, 52 V, 60 V, eller enda større batteripakker.

Disse individuelle trådene (mange batterier i serie) kobles deretter parallelt for å øke utgangsstrømmen.

Ved å justere antall celler i serie og parallell, kan produsenter av elektriske scootere øke utgangsspenningen eller maks strøm og amperetimekapasitet.

Endring av batterikonfigurasjonen vil ikke øke den totale lagrede energien, men det lar effektivt et batteri tilby større rekkevidde og lavere spenning og omvendt.

Spenning og % gjenværende
Hver celle i en batteripakke drives vanligvis fra 3,0 volt (0 % ladning) helt opp til 4,2 volt (100 % ladning).

Dette betyr at en 36 V batteripakke, (med 10 batterier i serie) drives fra 30 V (0 % ladning) opp til 42 volt (100 % ladning).Du kan se hvordan % gjenværende samsvarer med batterispenning (noen scootere viser dette direkte) for hver type batteri i vårt batterispenningsdiagram.

Spenning Sag
Hvert batteri kommer til å lide av et fenomen som kalles spenningsfall.

Spenningsfall er forårsaket av flere effekter, inkludert litiumionkjemi, temperatur og elektrisk motstand.Det resulterer alltid i ikke-lineær oppførsel av batterispenningen.

Så snart en belastning påføres batteriet, vil spenningen falle øyeblikkelig.Denne effekten kan føre til feil estimering av batterikapasitet.Hvis du direkte leste ut batterispenning, skulle du tro at du umiddelbart hadde mistet 10 % av kapasiteten eller mer.

Når belastningen er fjernet, vil batterispenningen gå tilbake til sitt sanne nivå.

Spenningssenking oppstår også under lang utlading av batteriet (for eksempel under en lang tur).Litiumkjemien i batteriet bruker litt tid på å innhente utladningshastigheten.Dette kan føre til at batterispenningen faller enda raskere under slutten av en lang tur.

Hvis batteriet får hvile, vil det gå tilbake til sitt sanne og nøyaktige spenningsnivå.

Kapasitetsvurderinger
Batterikapasiteten til e-scootere er vurdert i enheter for watttimer (forkortet Wh), et mål på energi.Denne enheten er ganske enkel å forstå.For eksempel lagrer et batteri med en rating på 1 Wh tilstrekkelig energi til å levere én watt strøm i én time.

Mer energikapasitet betyr høyere batteriwatttimer, noe som betyr lengre rekkevidde for elektriske scootere, for en gitt motorstørrelse.En gjennomsnittlig scooter vil ha en kapasitet på rundt 250 Wh og kunne reise rundt 10 miles med et gjennomsnitt på 15 miles per time.Ekstrem ytelse scootere kan ha en kapasitet som når inn i tusenvis av wattimer og rekkevidder på opptil 60 miles.

Batterimerker
Individuelle Li-ion-celler i en e-scooter-batteripakke er laget av bare en håndfull forskjellige internasjonalt kjente selskaper.Celler av høyeste kvalitet er laget av LG, Samsung, Panasonic og Sanyo.Disse celletypene finnes vanligvis bare i batteripakker til avanserte scootere.

De fleste budsjett- og pendlerelektriske scootere har batteripakker laget av generiske kinesiskproduserte celler, som varierer mye i kvalitet.

Forskjellen mellom scootere med merkeceller og generiske kinesiske er en større garanti for kvalitetskontroll med etablerte merker.Hvis det ikke er innenfor budsjettet ditt, så sørg for at du kjøper en scooter fra en anerkjent produsent som bruker kvalitetsdeler og har god kvalitetskontroll (QC) på plass.

Noen eksempler på selskaper som sannsynligvis vil ha god kvalitetskontroll er Xiaomi og Segway.

Batteristyringssystem
Selv om Li-ion 18650-celler har fantastiske fordeler, er de mindre tilgivende enn andre batteriteknologier og kan eksplodere hvis de brukes feil.Det er av denne grunn at de nesten alltid er satt sammen til batteripakker som har et batteristyringssystem.

Batteristyringssystemet (BMS) er en elektronisk komponent som overvåker batteripakken og kontrollerer lading og utlading.Li-ion-batterier er konstruert for å fungere mellom ca. 2,5 til 4,0 V. Overlading eller fullstendig utlading kan forkorte batteriets levetid eller utløse farlige termiske rømningsforhold.BMS skal forhindre overlading.Mange BMS kutter også strømmen før batteriet er helt utladet for å forlenge levetiden.Til tross for dette, babyer mange ryttere fortsatt batteriene sine ved aldri å lade dem helt ut, og bruker også spesielle ladere for å finkontrollere ladehastighet og -mengde.

Mer sofistikerte batteristyringssystemer vil også overvåke temperaturen på pakken og utløse en cutoff hvis overoppheting oppstår.

Kasse
Hvis du forsker på batterilading, vil du sannsynligvis støte på C-rate.C-rate beskriver hvor raskt batteriet blir fulladet eller utladet.For eksempel betyr en C-rate på 1C at batteriet er ladet på én time, 2C betyr fulladet på 0,5 timer, og 0,5C betyr fulladet på to timer.Hvis du fulladet et 100 Ah-batteri med 100 A-strøm, ville det ta en time og C-hastigheten ville være 1C.

Batteritid
Et typisk Li-ion-batteri vil være i stand til å håndtere 300 til 500 lade-/utladingssykluser før det reduseres i kapasitet.For en gjennomsnittlig elektrisk scooter er dette 3000 til 10 000 miles!Husk at "minske i kapasitet" betyr ikke "miste all kapasitet", men betyr et merkbart fall på 10 til 20 % som vil fortsette å bli verre.

Moderne batteristyringssystemer bidrar til å forlenge levetiden til batteriet, og du bør ikke bekymre deg for mye om babyen.

Men hvis du er opptatt av å strekke batterilevetiden så mye som mulig, er det noen ting du kan gjøre for å overstige 500 sykluser.Disse inkluderer:

Ikke oppbevar scooteren fulladet eller med laderen tilkoblet i lengre perioder.
Ikke oppbevar den elektriske scooteren helt utladet.Li-ion-batterier brytes ned når de faller under 2,5 V. De fleste produsenter anbefaler å lagre scootere med 50 % ladet, og fylle dem opp til dette nivået med jevne mellomrom for svært langtidslagring.
Ikke bruk scooterbatteriet i temperaturer under 32 F° eller over 113 F°.
Lad scooteren din med en lavere C-hastighet, noe som betyr at batteriet lades med en lavere hastighet i forhold til maksimal kapasitet for å bevare/forbedre batterilevetiden.Lading med en C-rate mellom under 1 er optimal.Noen av de mer avanserte eller høyhastighetsladerne lar deg kontrollere dette.
Lær mer om hvordan du lader en elektrisk sparkesykkel.

Sammendrag

Den viktigste takeawayen her er ikke misbruk batteriet, og det vil vare levetiden til scooteren.Vi hører fra alle slags mennesker om deres ødelagte elektriske scootere, og det er sjelden et batteriproblem!