In diesem technischen Handbuch erfahren Sie alles, was Sie wissen müssen Elektroroller-BatterienDazu gehören Typen, Kapazitätsbewertungen, die Verlängerung der Batterielebensdauer sowie die ordnungsgemäße Verwendung und Lagerung.
Elektroroller-Batterien
Die Batterie ist der „Kraftstofftank“ Ihres Elektrorollers. Es speichert die Energie, die vom Gleichstrommotor, den Lichtern, der Steuerung und anderem Zubehör verbraucht wird.
Die meisten Elektroroller verfügen aufgrund ihrer hervorragenden Energiedichte und Langlebigkeit über einen Lithium-Ionen-Akku. Viele Elektroroller für Kinder und andere preiswerte Modelle enthalten Blei-Säure-Batterien. In einem Roller besteht der Akku aus einzelnen Zellen und Elektronik, einem sogenannten Batteriemanagementsystem, das den sicheren Betrieb gewährleistet.
Größere Akkus haben eine größere Kapazität, gemessen in Wattstunden, und lassen einen Elektroroller weiter fahren. Sie erhöhen jedoch auch die Größe und das Gewicht des Scooters, wodurch er weniger tragbar ist. Darüber hinaus sind Batterien eine der teuersten Komponenten des Scooters und die Gesamtkosten steigen entsprechend.
E-Scooter-Akkus bestehen aus vielen einzelnen Batteriezellen. Insbesondere bestehen sie aus 18650 Zellen, einer Größenklassifizierung für Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) mit zylindrischen Abmessungen von 18 mm x 65 mm. Jede 18650-Zelle in einem Akkupack ist ziemlich unscheinbar - sie erzeugt ein elektrisches Potential von nur 3,5 Volt (3,5 V) und hat eine Kapazität von 3 Amperestunden (3 A · h) oder etwa 10 Wattstunden (10 Wh).
Um einen Akku mit einer Kapazität von Hunderten oder Tausenden von Wattstunden zu bauen, werden viele einzelne 18650 Li-Ionen-Zellen zu einer ziegelartigen Struktur zusammengesetzt. Das ziegelartige Batteriepaket wird von einer elektronischen Schaltung überwacht und reguliert, die als Batteriemanagementsystem (BMS) bezeichnet wird und den Stromfluss in die Batterie hinein und aus der Batterie heraus steuert.
Lithium-Ionen
Li-Ion-Batterien haben eine ausgezeichnete Energiedichte, die Menge an Energie, die pro ihrem physischen Gewicht gespeichert wird. Sie haben auch eine ausgezeichnete Langlebigkeit, was bedeutet, dass sie viele Male entladen und aufgeladen oder „gefahren“ werden können und dennoch ihre Speicherkapazität beibehalten.
Li-Ion bezieht sich tatsächlich auf viele Batteriechemien, an denen das Lithiumion beteiligt ist. Hier ist eine kurze Liste unten:
- Lithiummanganoxid (LiMn2O4); aka: IMR, LMO, Li-Mangan
- Lithiummangan-Nickel (LiNiMnCoO2); aka INR, NMC
- Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (LiNiCoAlO2); aka NCA, Li-Aluminium
- Lithium-Nickel-Kobaltoxid (LiCoO2); aka Unteroffizier
- Lithiumkobaltoxid (LiCoO2); aka ICR, LCO, Li-Kobalt
- Lithiumeisenphosphat (LiFePO4); auch bekannt als IFR, LFP, Li-Phosphat
Jede dieser Batteriechemien stellt einen Kompromiss zwischen Sicherheit, Langlebigkeit, Kapazität und Stromabgabe dar.
Lithiummangan (INR, NMC)
Glücklicherweise verwenden viele hochwertige Elektroroller die INR-Batteriechemie - eine der sichersten Chemikalien. Dieser Akku bietet eine hohe Kapazität und einen hohen Ausgangsstrom. Das Vorhandensein von Mangan senkt den Innenwiderstand der Batterie und ermöglicht eine hohe Stromabgabe bei niedrigen Temperaturen. Folglich verringert dies die Wahrscheinlichkeit von thermischem Durchgehen und Feuer.
Blei-Säure
Blei-Säure ist eine sehr alte Batteriechemie, die häufig in Autos und einigen größeren Elektrofahrzeugen wie Golfwagen vorkommt. Sie sind auch in einigen Elektrorollern zu finden; vor allem preiswerte Kinderroller.
Blei-Säure-Batterien haben den Vorteil, dass sie kostengünstig sind, weisen jedoch eine sehr geringe Energiedichte auf, was bedeutet, dass sie im Vergleich zu der Menge an Energie, die sie speichern, viel wiegen. Im Vergleich dazu haben Li-Ionen-Batterien im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien etwa die 10-fache Energiedichte.
Kapazitätsbewertungen
Die Batteriekapazität des E-Scooters wird in Einheiten von Wattstunden (abgekürzt Wh) angegeben, ein Maß für die Energie. Dieses Gerät ist recht einfach zu verstehen. Beispielsweise speichert eine Batterie mit einer Leistung von 1 Wh genügend Energie, um eine Stunde lang ein Watt Strom zu liefern.
Mehr Energiekapazität bedeutet höhere Wattstunden der Batterie, was bei einer bestimmten Motorgröße zu einer längeren Reichweite des Elektrorollers führt. Ein durchschnittlicher Roller hat eine Kapazität von ungefähr 250 Wh und kann ungefähr 10 Meilen mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 15 Meilen pro Stunde fahren. Roller mit extremer Leistung können eine Kapazität von Tausenden von Wattstunden und Reichweiten von bis zu 60 Meilen haben.
Batteriemanagementsystem
Obwohl Li-Ion 18650-Zellen erstaunliche Vorteile bieten, sind sie weniger fehlerverzeihend als andere Batterietechnologien und können bei unsachgemäßer Verwendung explodieren. Aus diesem Grund werden sie fast immer zu Batteriepacks mit Batteriemanagementsystem zusammengebaut.
Das Batteriemanagementsystem (BMS) ist eine elektronische Komponente, die den Akku überwacht und das Laden und Entladen steuert. Li-Ionen-Batterien sind für einen Betrieb zwischen etwa 2,5 und 4,0 V ausgelegt. Überladen oder vollständiges Entladen kann die Lebensdauer der Batterie verkürzen oder gefährliche thermische Durchgehen auslösen. Das BMS sollte ein Überladen verhindern. Viele BMS unterbrechen auch die Stromversorgung, bevor der Akku vollständig entladen ist, um die Lebensdauer zu verlängern. Trotzdem babyen viele Fahrer ihre Batterien immer noch, indem sie sie nie vollständig entladen, und verwenden auch spezielle Ladegeräte, um die Ladegeschwindigkeit und -menge fein zu steuern.
Anspruchsvollere Batteriemanagementsysteme überwachen auch die Temperatur der Packung und lösen bei Überhitzung eine Abschaltung aus.
Kiste
Wenn Sie sich mit dem Laden von Batterien befassen, werden Sie wahrscheinlich auf die C-Rate stoßen. Die C-Rate beschreibt, wie schnell der Akku vollständig geladen oder entladen wird. Beispielsweise bedeutet eine C-Rate von 1 ° C, dass der Akku in einer Stunde aufgeladen ist, 2 ° C bedeutet, dass er in 0,5 Stunden vollständig aufgeladen ist, und 0,5 ° C bedeutet, dass er in zwei Stunden vollständig aufgeladen ist. Wenn Sie einen 100-A · h-Akku mit 100-A-Strom vollständig aufladen, dauert dies eine Stunde und die C-Rate beträgt 1 ° C.
Lebensdauer der Batterie
Ein typischer Li-Ionen-Akku kann 300 bis 500 Lade- / Entladezyklen verarbeiten, bevor die Kapazität abnimmt. Für einen durchschnittlichen Elektroroller sind dies 3000 bis 10 000 Meilen! Denken Sie daran, dass „Kapazitätsabnahme“ nicht „alle Kapazitäten verlieren“ bedeutet, sondern einen spürbaren Rückgang von 10 bis 20% bedeutet, der sich weiter verschlechtern wird. Moderne Batteriemanagementsysteme verlängern die Lebensdauer der Batterie, und Sie sollten sich nicht zu viele Gedanken über das Babysitten machen.
Wenn Sie jedoch die Akkulaufzeit so weit wie möglich verlängern möchten, können Sie einige Maßnahmen ergreifen, um 500 Zyklen zu überschreiten. Diese schließen ein:
- Lagern Sie Ihren Roller nicht über einen längeren Zeitraum vollständig aufgeladen oder mit angeschlossenem Ladegerät. Wenn Sie den Akku bei maximaler Spannung aufladen, verkürzt sich seine Lebensdauer.
- Lagern Sie den Elektroroller nicht vollständig entladen. Li-Ionen-Batterien verschlechtern sich, wenn sie unter 2,5 V fallen. Die meisten Hersteller empfehlen, Motorroller mit einem Batterieprozentsatz zwischen 30 und 50% aufgeladen zu lagern und diese regelmäßig für sehr lange Zeit aufzufüllen Langzeitlagerung.
- Betreiben Sie die Scooter-Batterie nicht bei Temperaturen unter 32 ° F oder über 113 ° F.
- Laden Sie Ihren Roller mit einer niedrigeren C-Rate auf, dh laden Sie den Akku mit einer niedrigeren Rate im Verhältnis zu seiner maximalen Kapazität, um die Akkulaufzeit zu erhalten / zu verbessern. Das Laden mit einer C-Rate zwischen 0,5 ° C und 2 ° C ist optimal. Mit einigen der schickeren oder schnelleren Ladegeräte können Sie dies steuern.
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