Teknik Kılavuz: Elektrikli Scooter Aküleri

Bu teknik kılavuzda, türleri, kapasite değerleri, pil ömrünün nasıl uzatılacağı ve doğru kullanım ve saklama dahil olmak üzere elektrikli scooter pilleri hakkında bilmeniz gereken her şeyi öğreneceksiniz.

Pil ömrünü uzatmaya yönelik en iyi uygulamalar için elektrikli bir scooter’ın nasıl şarj edileceğine ilişkin kapsamlı kılavuzumuza bakın.

Elektrikli Scooter Aküleri

Batarya, elektrikli scooter’ınızın “yakıt deposudur”. DC motor , ışıklar, kontrolör ve diğer aksesuarlar tarafından tüketilen enerjiyi depolar .

Çoğu elektrikli scooter, mükemmel enerji yoğunlukları ve uzun ömürleri nedeniyle bir tür lityum iyon bazlı pil paketine sahip olacaktır. Çocuklar için birçok elektrikli scooter ve diğer ucuz modeller kurşun asitli piller içerir. Bir scooter’da pil takımı, güvenli bir şekilde çalışmasını sağlayan pil yönetim sistemi adı verilen bağımsız hücrelerden ve elektroniklerden oluşur.

Daha büyük pil paketlerinin watt saat cinsinden ölçülen daha fazla kapasitesi vardır ve bir elektrikli scooter’ın daha uzağa gitmesini sağlar. Bununla birlikte, scooter’ın boyutunu ve ağırlığını da artırarak daha az taşınabilir hale getirirler. Ek olarak, piller scooter’ın en pahalı bileşenlerinden biridir ve toplam maliyet buna göre artar.

Pil Türleri

E-scooter pil takımları birçok ayrı pil hücresinden yapılmıştır . Daha spesifik olarak, 18 mm x 65 mm silindirik boyutlara sahip lityum iyon (Li-Ion) piller için bir boyut sınıflandırması olan 18650 hücreden yapılmıştır.

Bir pil takımındaki her bir 18650 hücre oldukça etkileyici değildir — ~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

Li-Ion piller , fiziksel ağırlıklarına göre depolanan enerji miktarı olan mükemmel bir enerji yoğunluğuna sahiptir. Aynı zamanda mükemmel bir uzun ömürlülüğe sahiptirler; bu, birçok kez boşaltılıp yeniden doldurulabilecekleri veya “döngüye alınabilecekleri” ve yine de depolama kapasitelerini koruyabilecekleri anlamına gelir.

Li-ion aslında lityum iyonu içeren birçok pil kimyasını ifade eder. İşte aşağıda kısa bir liste:

• Lityum manganez oksit ( LiMn204 ); diğer adıyla: IMR, LMO, Li-mangan
• Lityum manganez nikel ( LiNiMnCoO2 ); diğer adıyla INR, NMC
• Lityum nikel kobalt alüminyum oksit ( LiNiCoAlO2 ); namı diğer NCA, Li-alüminyum
• Lityum nikel kobalt oksit ( LiCoO2 ); namı diğer Astsubay
• Lityum kobalt oksit ( LiCoO2 ); diğer adıyla ICR, LCO, Li-kobalt
• Lityum demir fosfat (LiFePO4 ) ; diğer adıyla IFR, LFP, Li-fosfat

Bu pil kimyalarının her biri, güvenlik, uzun ömür, kapasite ve akım çıkışı arasında bir değiş tokuşu temsil eder.

Lityum Manganez (INR, NMC)

Neyse ki, birçok kaliteli elektrikli scooter, en güvenli kimyalardan biri olan INR pil kimyasını kullanıyor. Bu pil yüksek kapasite ve çıkış akımı verir. Manganezin varlığı, pilin iç direncini düşürerek, düşük sıcaklıkları korurken yüksek akım çıkışı sağlar. Sonuç olarak, bu termal kaçak ve yangın olasılığını azaltır.

INR kimyasına sahip bazı elektrikli scooter’lar arasında WePed GT 50e ve Dualtron modelleri bulunur.

Kurşun Asit

Kurşun asit, arabalarda ve golf arabaları gibi bazı büyük elektrikli araçlarda yaygın olarak bulunan çok eski bir akü kimyasıdır. Bazı elektrikli scooterlarda da bulunurlar; en önemlisi, Razor gibi şirketlerden ucuz çocuk scooterları .

Kurşun asitli aküler, ucuz olma avantajına sahiptir, ancak çok zayıf enerji yoğunluğuna sahip olmaları, yani depoladıkları enerji miktarına kıyasla çok ağır olmaları anlamına gelir. Karşılaştırıldığında, Li-ion piller, kurşun-asit pillere kıyasla yaklaşık 10 kat daha fazla enerji yoğunluğuna sahiptir.

Pil Paketleri

Yüzlerce veya binlerce watt saat kapasiteli bir pil paketi oluşturmak için birçok ayrı 18650 Li-ion pil, tuğla benzeri bir yapıda bir araya getirilir. Tuğla benzeri pil paketi, pilin içine ve pilden elektrik akışını kontrol eden pil yönetim sistemi (BMS) adı verilen bir elektronik devre tarafından izlenir ve düzenlenir.

Pil paketindeki ayrı hücreler, voltajlarını toplayan seri olarak (uçtan uca) bağlanır. 36 V, 48 V, 52 V, 60 V ve hatta daha büyük pil paketlerine sahip scooterlara sahip olmak bu şekilde mümkündür.

Bu bireysel teller (seri olarak birçok pil) daha sonra çıkış akımını artırmak için paralel olarak bağlanır.

Elektrikli scooter üreticileri, seri ve paralel hücre sayısını ayarlayarak çıkış voltajını veya maksimum akım ve amper saat kapasitesini artırabilir.

Pil konfigürasyonunun değiştirilmesi, depolanan toplam enerjiyi artırmaz, ancak pilin daha fazla menzil ve daha düşük voltaj sunmasına etkin bir şekilde izin verir ve bunun tersi de geçerlidir.

Gerilim ve Kalan %

Pil takımındaki her bir hücre genellikle 3,0 volttan (%0 şarj) 4,2 volta (%100 şarj) kadar çalıştırılır.

Bu, 36 V’luk bir pil paketinin (seri bağlı 10 pil ile) 30 V’tan (%0 şarj) 42 volta (%100 şarj) kadar çalıştırıldığı anlamına gelir. Akü voltajı grafiğimizde her akü türü için kalan %’nin akü voltajına nasıl karşılık geldiğini görebilirsiniz (bazı scooter’lar bunu doğrudan gösterir ) .

Gerilim Sarkması

Her pil, voltaj düşmesi adı verilen bir olgudan zarar görecektir .

Voltaj düşüşü, lityum iyon kimyası, sıcaklık ve elektrik direnci dahil olmak üzere çeşitli etkilerden kaynaklanır. Her zaman akü voltajının doğrusal olmayan davranışıyla sonuçlanır.

Aküye bir yük uygulandığında, voltaj anında düşecektir. Bu etki, pil kapasitesinin yanlış tahmin edilmesine yol açabilir. Doğrudan akü voltajını okuyor olsaydınız, anında kapasitenizin %10’unu veya daha fazlasını kaybettiğinizi düşünürdünüz.

Yük kaldırıldıktan sonra akü voltajı gerçek seviyesine dönecektir.

Bataryanın uzun süreli deşarjı sırasında da (uzun bir sürüş sırasında olduğu gibi) voltaj düşüşü meydana gelir. Bataryadaki lityum kimyasının deşarj oranını yakalaması biraz zaman alıyor. Bu, uzun sürüşün sonunda akü voltajının daha da hızlı düşmesine neden olabilir.

Pilin dinlenmesine izin verilirse, gerçek ve doğru voltaj seviyesine geri dönecektir.

Kapasite Değerleri

E-scooter pil kapasitesi, bir enerji ölçüsü olan watt saat (kısaltılmış Wh) cinsinden derecelendirilir. Bu birimin anlaşılması oldukça kolaydır. Örneğin, 1 Wh değerine sahip bir pil, bir saat boyunca bir watt güç sağlamak için yeterli enerjiyi depolar.

Daha fazla enerji kapasitesi, belirli bir motor boyutu için daha uzun elektrikli scooter menzili anlamına gelen daha yüksek pil watt saati anlamına gelir. Ortalama bir scooter yaklaşık 250 Wh kapasiteye sahip olacak ve saatte ortalama 15 mil hızla yaklaşık 10 mil yol alabilecektir. Aşırı performanslı scooterlar, binlerce watt saate ulaşan bir kapasiteye ve 60 mile kadar menzile sahip olabilir.

Pil Markaları

Bir e-scooter pil paketindeki ayrı Li-ion hücreler, uluslararası olarak bilinen bir avuç farklı şirket tarafından yapılır. En yüksek kaliteli hücreler LG, Samsung, Panasonic ve Sanyo tarafından yapılmıştır. Bu tür hücreler genellikle yalnızca üst düzey scooterların pil paketlerinde bulunur.

Çoğu bütçe ve banliyö elektrikli scooter, kalitesi büyük ölçüde değişen, Çin üretimi jenerik hücrelerden yapılmış pil paketlerine sahiptir.

Markalı hücrelere sahip scooterlar ile jenerik Çinliler arasındaki fark, yerleşik markalarla daha büyük bir kalite kontrol garantisidir. Bu bütçeniz dahilinde değilse, kaliteli parçalar kullanan ve iyi kalite kontrol (QC) önlemleri olan saygın bir üreticiden bir scooter satın aldığınızdan emin olun.

İyi bir QC’ye sahip olması muhtemel bazı şirket örnekleri Xiaomi ve Segway’dir.

Akü Yönetim Sistemi

Li-ion 18650 pillerin inanılmaz faydaları olmasına rağmen, diğer pil teknolojilerine göre daha az bağışlayıcıdırlar ve yanlış kullanıldıklarında patlayabilirler. Bu nedenle, neredeyse her zaman bir pil yönetim sistemine sahip pil paketlerine monte edilirler.

Pil yönetim sistemi (BMS), pil paketini izleyen ve şarj etme ve boşaltmayı kontrol eden elektronik bir bileşendir. Li-ion piller, yaklaşık 2,5 ila 4,0 V arasında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Aşırı şarj etme veya tamamen boşaltma, pil ömrünü kısaltabilir veya tehlikeli termal kaçak koşullarını tetikleyebilir. BMS aşırı şarjı önlemelidir. Birçok BMS de ömrünü uzatmak için pil tamamen boşalmadan önce gücü keser. Buna rağmen, birçok sürücü pillerini hiçbir zaman tam olarak boşaltmayarak zayıflıyor ve ayrıca şarj hızını ve miktarını hassas bir şekilde kontrol etmek için özel şarj cihazları kullanıyor.

Daha sofistike pil yönetim sistemleri de paketin sıcaklığını izleyecek ve aşırı ısınma meydana gelirse bir kesintiyi tetikleyecektir.

C Oranı

Pil şarjı ile ilgili araştırma yapıyorsanız, C-oranıyla karşılaşmanız muhtemeldir. C-rate , pilin ne kadar hızlı tamamen şarj edildiğini veya boşaldığını tanımlar. Örneğin, 1C’lik bir C oranı, pilin bir saatte şarj olduğu, 2C’nin 0,5 saatte tamamen şarj olduğu ve 0,5C’nin iki saatte tamamen şarj olduğu anlamına gelir. 100 A·h’lik bir aküyü 100 A akım kullanarak tamamen şarj ettiyseniz, bu bir saat sürer ve C oranı 1C olur.

Pil Ömrü

Tipik bir Li-ion pil, kapasitesi azalmadan önce 300 ila 500 şarj/deşarj döngüsünü işleyebilir. Ortalama bir elektrikli scooter için bu 3000 ila 10 000 mildir! “Kapasitede azalma”nın “tüm kapasiteyi kaybetmek” anlamına gelmediğini, daha da kötüleşmeye devam edecek olan %10 ila %20’lik gözle görülür bir düşüş anlamına geldiğini unutmayın.

Modern pil yönetim sistemleri, pilin ömrünü uzatmaya yardımcı olur ve pili büyütme konusunda çok fazla endişelenmemelisiniz.

Ancak, pil ömrünü olabildiğince uzatmak istiyorsanız, 500 döngüyü aşmak için yapabileceğiniz bazı şeyler var. Bunlar şunları içerir:

• Skuterinizi tam şarjlı olarak veya şarj cihazı takılı halde uzun süre saklamayın.
• Elektrikli scooter’ı tamamen boşalmış halde saklamayın. Li-ion piller 2,5 V’un altına düştüğünde bozulur . Çoğu üretici, scooter’ları %50 şarjla saklamanızı ve çok uzun süreli depolama için periyodik olarak bu seviyeye kadar doldurmanızı önerir.
• Scooter aküsünü 32 F°’nin altındaki veya 113 F°’nin üzerindeki 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-hızında şarj etmek en uygunudur. Daha meraklı veya yüksek hızlı şarj cihazlarından bazıları bunu kontrol etmenize izin verir.

Elektrikli bir scooter’ın nasıl şarj edileceği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Özet

Buradaki ana çıkarım, pili kötüye kullanmayın ve scooter’ın kullanım ömrü boyunca dayanacaktır. Her türden insandan elektrikli scooterlarının bozulduğunu duyuyoruz ve bu nadiren bir pil sorunu oluyor!

Sıkça Sorulan Sorular

Elektrikli scooter pilleri ne kadar dayanır?

Elektrikli scooter pilleri, saklama, kullanım koşulları ve pil kapasitesine bağlı olarak 2 ila 4 yıl ve 3000 ila 5000 mil arasında dayanır. Skuterinizi daha fazla kullanırsanız veya uygun olmayan şekilde saklarsanız pil ömrü kısalır.

Bir elektrikli scooter pilini kaç kez şarj edebilirsiniz?

Elektrikli scooterlar, pil kapasitesini kaybetmeye başlamadan önce 300 ila 500 şarj döngüsünden geçebilir. En yüksek kalitede, markalı piller, bebek ise, 1000’den fazla şarj döngüsüne kadar dayanabilir.

Elektrikli scooter pil ömrünü nasıl en üst düzeye çıkarabilirsiniz?

Scooter’ı %50 şarjlı olarak saklayarak, C oranı 1’in altında şarj ederek ve scooter’ı çok soğukken (32 F°’nin altında) veya çok sıcakken (114 F°’nin üzerinde) çalıştırmayarak pil ömrünü uzatabilirsiniz.

Uzun süre saklarken, pilleri periyodik olarak doldurduğunuzdan emin olun. Çok uzun süre saklayacaksanız, tamamen boşalmış halde depolanmamaları için periyodik olarak şarj ettiğinizden emin olun.

Pil ömrünü en üst düzeye çıkarma hakkında daha fazla bilgi edinin.

Elektrikli scooter pillerini değiştirebilir misiniz? Fiyatına değer mi?

Evet! Uygun maliyetli olmasa da, elektrikli scooter’ınızın pilini değiştirebilirsiniz. Piller, elektrikli scooter’ın en pahalı bileşenlerinden biridir. Bir M365’teki gibi küçük bir 250 watt saatlik pil bile yaklaşık 150 ABD dolarına veya tüm scooter’ın maliyetinin yaklaşık ⅓’üne mal oluyor!

M365 gibi yaygın scooter’lar için, değiştirme prosedürüyle ilgili çevrimiçi birçok video eğitimi vardır. Mekanik olarak yatkınsanız o kadar da zor değil, ancak acemiler bunu zor bulabilir.