Elektrikli Scooter Bataryaları
Batarya, elektrikli scooter'ınızın "yakıt deposu"dur. DC motor, ışıklar, kontrol ünitesi ve diğer aksesuarlar tarafından tüketilen enerjiyi depolar.
Çoğu elektrikli scooter, mükemmel enerji yoğunluğu ve uzun ömrü nedeniyle lityum iyon bazlı bir pil paketine sahip olacaktır. Çocuklar için üretilen birçok elektrikli scooter ve diğer ucuz modellerde kurşun asit piller bulunur. Bir scooter'da, pil paketi ayrı ayrı hücrelerden ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlayan pil yönetim sistemi adı verilen elektronik bileşenlerden oluşur.
Daha büyük batarya paketleri, watt saat cinsinden ölçülen daha yüksek kapasiteye sahiptir ve elektrikli scooter'ın daha uzun mesafeler kat etmesini sağlar. Ancak, scooter'ın boyutunu ve ağırlığını da artırarak taşınabilirliğini azaltırlar. Ayrıca, bataryalar scooter'ın en pahalı bileşenlerinden biridir ve buna bağlı olarak toplam maliyet artar.
Pil Çeşitleri
Elektrikli scooter batarya paketleri birçok ayrı batarya hücresinden oluşur. Daha spesifik olarak, 18 mm x 65 mm silindirik boyutlara sahip lityum iyon (Li-Ion) bataryalar için bir boyut sınıflandırması olan 18650 hücrelerinden oluşurlar.
Bir pil paketindeki her bir 18650 hücresi oldukça etkileyici değildir; yaklaşık 3,6 volt (nominal) elektrik potansiyeli üretir ve yaklaşık 2,6 amper saat (2,6 A·h) veya yaklaşık 9,4 watt-saat (9,4 Wh) kapasiteye sahiptir.
Pil hücreleri 3,0 volttan (%0 şarj) 4,2 volta (%100 şarj) kadar çalıştırılır.
Lityum İyon
Lityum iyon piller, fiziksel ağırlıklarına oranla depoladıkları enerji miktarı açısından mükemmel enerji yoğunluğuna sahiptir. Ayrıca mükemmel uzun ömürlülükleri vardır; yani birçok kez deşarj edilip şarj edilebilirler veya "döngüye" sokulabilirler ve yine de depolama kapasitelerini koruyabilirler.
Li-ion terimi aslında lityum iyonu içeren birçok pil kimyasını ifade eder. Aşağıda kısa bir liste bulunmaktadır:
Lityum manganez oksit (LiMn2O4); diğer adları: IMR, LMO, Li-manganez
Lityum manganez nikel (LiNiMnCoO2); diğer adları INR, NMC
Lityum nikel kobalt alüminyum oksit (LiNiCoAlO2); diğer adıyla NCA, Li-alüminyum
Lityum nikel kobalt oksit (LiCoO2); diğer adıyla NCO
Lityum kobalt oksit (LiCoO2); diğer adları ICR, LCO, Li-kobalt
Lityum demir fosfat (LiFePO4); diğer adları IFR, LFP, Li-fosfat
Bu pil kimyalarının her biri, güvenlik, uzun ömür, kapasite ve akım çıkışı arasında bir dengeyi temsil eder.
Lityum Manganez (INR, NMC)
Neyse ki, birçok kaliteli elektrikli scooter, en güvenli kimyasal bileşimlerden biri olan INR pil kimyasını kullanıyor. Bu pil, yüksek kapasite ve çıkış akımı sağlar. Manganez varlığı, pilin iç direncini düşürerek düşük sıcaklıkları korurken yüksek akım çıkışına olanak tanır. Sonuç olarak, bu durum termal kaçış ve yangın riskini azaltır.
INR kimyasal bileşimine sahip bazı elektrikli scooter modelleri arasında WePed GT 50e ve Dualtron modelleri yer almaktadır.
Kurşun asit
Kurşun-asit, otomobillerde ve golf arabaları gibi bazı büyük elektrikli araçlarda yaygın olarak bulunan çok eski bir pil kimyasıdır. Ayrıca bazı elektrikli scooterlarda da bulunur; özellikle Razor gibi şirketlerin ürettiği ucuz çocuk scooterlarında.
Kurşun-asit bataryaların avantajı ucuz olmalarıdır, ancak enerji yoğunluklarının çok düşük olması, yani depoladıkları enerji miktarına kıyasla çok ağır olmaları dezavantajıdır. Buna karşılık, lityum-iyon bataryaların enerji yoğunluğu kurşun-asit bataryalara göre yaklaşık 10 kat daha fazladır.
Pil Paketleri
Yüzlerce veya binlerce watt saat kapasiteli bir batarya paketi oluşturmak için, birçok ayrı 18650 lityum iyon pil hücresi bir araya getirilerek tuğla benzeri bir yapı oluşturulur. Tuğla benzeri batarya paketi, bataryaya giren ve çıkan elektrik akışını kontrol eden batarya yönetim sistemi (BMS) adı verilen bir elektronik devre tarafından izlenir ve düzenlenir.
Akü paketindeki hücreler seri (uçtan uca) bağlanarak voltajlarının toplanması sağlanır. Bu sayede 36 V, 48 V, 52 V, 60 V veya daha büyük akü paketlerine sahip scooter'lar üretilebilmektedir.
Bu ayrı ayrı piller (seri bağlanmış birçok pil) daha sonra çıkış akımını artırmak için paralel olarak bağlanır.
Elektrikli scooter üreticileri, seri ve paralel bağlı hücre sayısını ayarlayarak çıkış voltajını veya maksimum akım ve amper saat kapasitesini artırabilirler.
Pil konfigürasyonunu değiştirmek, depolanan toplam enerjiyi artırmaz, ancak bir pilin daha fazla menzil ve daha düşük voltaj sunmasına veya tam tersine olanak tanır.
Gerilim ve Kalan Yüzde
Bir batarya paketindeki her bir hücre genellikle 3,0 volttan (%0 şarj) 4,2 volta (%100 şarj) kadar çalıştırılır.
Bu, 36 V'luk bir batarya paketinin (seri bağlı 10 batarya ile) 30 V'tan (%0 şarj) 42 volta (%100 şarj) kadar çalıştırılabileceği anlamına gelir. Kalan şarj yüzdesinin batarya voltajıyla nasıl ilişkili olduğunu (bazı scooter'lar bunu doğrudan gösterir) batarya voltajı grafiğimizde her batarya türü için görebilirsiniz.
Gerilim Düşüşü
Her batarya, voltaj düşmesi adı verilen bir olgudan etkilenir.
Gerilim düşmesi, lityum iyon kimyası, sıcaklık ve elektriksel direnç de dahil olmak üzere çeşitli etkilerden kaynaklanır. Bu durum her zaman pil geriliminin doğrusal olmayan davranışına yol açar.
Aküye yük uygulandığı anda voltaj anında düşer. Bu etki, akü kapasitesinin yanlış tahmin edilmesine yol açabilir. Akü voltajını doğrudan okursanız, kapasitenizin %10'unu veya daha fazlasını anında kaybettiğinizi düşünebilirsiniz.
Yük kaldırıldıktan sonra batarya voltajı gerçek seviyesine dönecektir.
Uzun süreli deşarj sırasında (örneğin uzun bir sürüş sırasında) da voltaj düşüşü meydana gelir. Bataryadaki lityum kimyası, deşarj hızına yetişmek için biraz zamana ihtiyaç duyar. Bu durum, uzun bir sürüşün sonlarına doğru batarya voltajının daha da hızlı düşmesine neden olabilir.
Pil dinlenmeye bırakılırsa, gerçek ve doğru voltaj seviyesine geri dönecektir.
Kapasite Derecelendirmeleri
Elektrikli scooter batarya kapasitesi, enerji ölçüsü olan watt saat (kısaltması Wh) birimiyle ifade edilir. Bu birimi anlamak oldukça kolaydır. Örneğin, 1 Wh değerindeki bir batarya, bir saat boyunca bir watt güç sağlayacak kadar enerji depolar.
Daha yüksek enerji kapasitesi, daha yüksek pil watt saat değeri anlamına gelir ve bu da belirli bir motor boyutu için elektrikli scooter'ın daha uzun menzile sahip olmasını sağlar. Ortalama bir scooter yaklaşık 250 Wh kapasiteye sahip olacak ve saatte ortalama 15 mil hızla yaklaşık 10 mil yol kat edebilecektir. Aşırı performanslı scooter'lar ise binlerce watt saat kapasiteye ve 60 mile kadar menzile sahip olabilir.
Pil Markaları
Elektrikli scooter batarya paketlerindeki lityum iyon piller, uluslararası alanda tanınmış sadece birkaç farklı şirket tarafından üretilmektedir. En yüksek kalitedeki piller LG, Samsung, Panasonic ve Sanyo tarafından üretilmektedir. Bu tür piller genellikle sadece üst düzey scooter'ların batarya paketlerinde bulunur.
Çoğu uygun fiyatlı ve şehir içi kullanım amaçlı elektrikli scooter'ın batarya paketleri, kalitesi büyük ölçüde değişen, Çin'de üretilen genel amaçlı hücrelerden yapılmıştır.
Markalı bataryalı scooter'lar ile jenerik Çin malı olanlar arasındaki fark, köklü markaların daha yüksek kalite kontrol garantisi sunmasıdır. Eğer bu bütçenize uygun değilse, kaliteli parçalar kullanan ve iyi kalite kontrol (QC) önlemleri uygulayan saygın bir üreticiden scooter satın aldığınızdan emin olun.
Kalite kontrolü iyi olan şirketlere örnek olarak Xiaomi ve Segway verilebilir.
Pil Yönetim Sistemi
Lityum iyon 18650 pillerin inanılmaz avantajları olsa da, diğer pil teknolojilerine göre daha az toleranslıdırlar ve yanlış kullanıldıklarında patlayabilirler. Bu nedenle neredeyse her zaman pil yönetim sistemine sahip pil paketlerine dahil edilirler.
Pil yönetim sistemi (BMS), pil paketini izleyen ve şarj ve deşarjı kontrol eden elektronik bir bileşendir. Lityum iyon piller yaklaşık 2,5 ila 4,0 V arasında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Aşırı şarj veya tamamen deşarj, pil ömrünü kısaltabilir veya tehlikeli termal kaçış durumlarını tetikleyebilir. BMS, aşırı şarjı önlemelidir. Birçok BMS ayrıca, ömrü uzatmak için pil tamamen deşarj olmadan önce gücü keser. Buna rağmen, birçok sürücü pillerini asla tamamen deşarj etmeyerek ve şarj hızını ve miktarını hassas bir şekilde kontrol etmek için özel şarj cihazları kullanarak pillerine özen göstermeye devam etmektedir.
Daha gelişmiş batarya yönetim sistemleri, batarya paketinin sıcaklığını da izleyecek ve aşırı ısınma durumunda otomatik olarak kapanma mekanizmasını devreye sokacaktır.
C oranı
Pil şarjı üzerine araştırma yapıyorsanız, C-oranı ile karşılaşmanız muhtemeldir. C-oranı, pilin ne kadar hızlı bir şekilde tamamen şarj edildiğini veya deşarj edildiğini açıklar. Örneğin, 1C'lik bir C-oranı pilin bir saatte şarj edildiği anlamına gelir, 2C 0,5 saatte tamamen şarj edildiği anlamına gelir ve 0,5C iki saatte tamamen şarj edildiği anlamına gelir. 100 A·h'lik bir pili 100 A akım kullanarak tamamen şarj ederseniz, bu bir saat sürer ve C-oranı 1C olur.
Pil Ömrü
Tipik bir lityum iyon pil, kapasitesi azalmadan önce 300 ila 500 şarj/deşarj döngüsünü kaldırabilir. Ortalama bir elektrikli scooter için bu, 3000 ila 10.000 mil anlamına gelir! "Kapasite azalması"nın "tüm kapasiteyi kaybetmek" anlamına gelmediğini, ancak %10 ila %20'lik fark edilebilir bir düşüş anlamına geldiğini ve bu düşüşün giderek kötüleşmeye devam edeceğini unutmayın.
Modern pil yönetim sistemleri pilin ömrünü uzatmaya yardımcı olur ve bu nedenle pili çok fazla özenle kullanmanız konusunda endişelenmenize gerek yok.
Ancak, pil ömrünü olabildiğince uzatmak istiyorsanız, 500 döngüyü aşmanıza yardımcı olacak bazı şeyler yapabilirsiniz. Bunlar şunlardır:
Scooterınızı tamamen şarj edilmiş halde veya şarj aleti uzun süre takılıyken saklamayın.
Elektrikli scooter'ı tamamen boşalmış halde saklamayın. Lityum iyon piller 2,5 V'un altına düştüğünde bozulur. Çoğu üretici, scooter'ların %50 şarjlı olarak saklanmasını ve çok uzun süreli saklama için periyodik olarak bu seviyeye kadar şarj edilmesini önermektedir.
Scooter bataryasını 0°C'nin altında veya 45°C'nin üzerinde sıcaklıklarda çalıştırmayın.
Scooterınızı daha düşük bir C-oranında şarj edin; yani pil ömrünü korumak/iyileştirmek için pili maksimum kapasitesine göre daha düşük bir hızda şarj edin. 1'in altında bir C-oranında şarj etmek en iyisidir. Bazı daha gelişmiş veya yüksek hızlı şarj cihazları bunu kontrol etmenize olanak tanır.
Elektrikli scooter'ı nasıl şarj edeceğiniz hakkında daha fazla bilgi edinin.
Özet
Buradaki asıl önemli nokta, pili kötüye kullanmamak ve böylece scooter'ın kullanım ömrü boyunca dayanmasını sağlamaktır. Her türlü insandan bozulan elektrikli scooter'larıyla ilgili şikayetler alıyoruz ve nadiren sorun pil kaynaklı oluyor!
Yayın tarihi: 30 Ağustos 2022