Batérie pre elektrické skútre
Batéria je „palivová nádrž“ vášho elektrického skútra.Ukladá energiu, ktorú spotrebuje jednosmerný motor, svetlá, ovládač a ďalšie príslušenstvo.

Väčšina elektrických skútrov bude mať nejaký typ lítium-iónovej batérie kvôli ich vynikajúcej hustote energie a dlhej životnosti.Mnohé elektrické kolobežky pre deti a iné lacné modely obsahujú olovené batérie.V skútri je batéria vyrobená z jednotlivých článkov a elektroniky nazývanej systém správy batérie, ktorý ju udržiava v bezpečnej prevádzke.
Väčšie batérie majú väčšiu kapacitu, meranú vo watthodinách, a umožnia elektrickému skútru cestovať ďalej.Zväčšujú však aj veľkosť a hmotnosť skútra, vďaka čomu je menej prenosný.Batérie sú navyše jedným z najdrahších komponentov skútra a celkové náklady sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšujú.

Typy batérií
Batérie pre e-kolobežky sú vyrobené z mnohých samostatných batériových článkov.Presnejšie povedané, sú vyrobené z 18650 článkov, čo je trieda veľkosti pre lítium-iónové (Li-Ion) batérie s valcovými rozmermi 18 mm x 65 mm.

Každý článok 18650 v batérii je dosť nevýrazný – generuje elektrický potenciál ~3,6 voltov (nominálny) a má kapacitu približne 2,6 ampér hodín (2,6 A·h) alebo približne 9,4 watthodín (9,4 Wh).

Články batérie sú prevádzkované od 3,0 V (0% nabitie) do 4,2 V (100% nabitie).

Lítium-ión
Li-Ion batérie majú vynikajúcu hustotu energie, teda množstvo energie uloženej na ich fyzickú hmotnosť.Majú tiež vynikajúcu životnosť, čo znamená, že ich možno mnohokrát vybíjať a nabíjať alebo „cyklovať“ a stále si zachovávajú svoju skladovaciu kapacitu.

Li-ion sa v skutočnosti týka mnohých chemických látok batérií, ktoré zahŕňajú lítium-ión.Nižšie je uvedený krátky zoznam:

Oxid lítno-mangánový (LiMn2O4);aka: IMR, LMO, Li-mangán
Lítium-mangán nikel (LiNiMnCoO2);aka INR, NMC
Lítiumnikel-kobaltoxid hlinitý (LiNiCoAlO2);aka NCA, Li-hliník
oxid lítno-nikelkobaltnatý (LiCoO2);aka poddôstojník
oxid lítny kobaltnatý (LiCoO2);aka ICR, LCO, Li-kobalt
Fosforečnan lítno-železitý (LiFePO4);aka IFR, LFP, Li-fosfát
Každá z týchto chemických látok predstavuje kompromis medzi bezpečnosťou, dlhou životnosťou, kapacitou a prúdovým výstupom.

Lítium-mangán (INR, NMC)
Našťastie veľa kvalitných elektrických skútrov používa chémiu batérií INR – jednu z najbezpečnejších chemických látok.Táto batéria poskytuje vysokú kapacitu a výstupný prúd.Prítomnosť mangánu znižuje vnútorný odpor batérie, čo umožňuje vysoký prúdový výkon pri zachovaní nízkych teplôt.V dôsledku toho sa tým znižuje možnosť tepelného úniku a požiaru.

Niektoré elektrické kolobežky s INR chémiou zahŕňajú modely WePed GT 50e a Dualtron.

Kyselina olova
Olovo je veľmi stará chémia batérií, ktorá sa bežne vyskytuje v autách a niektorých väčších elektrických vozidlách, ako sú golfové vozíky.Nachádzajú sa aj v niektorých elektrických skútroch;predovšetkým lacné detské kolobežky od spoločností ako Razor.

Olovené batérie majú tú výhodu, že sú lacné, ale trpia veľmi nízkou hustotou energie, čo znamená, že vážia veľa v porovnaní s množstvom energie, ktorú ukladajú.Na porovnanie, lítium-iónové batérie majú v porovnaní s olovenými batériami asi 10x väčšiu hustotu energie.

Súpravy batérií
Na zostavenie batérie s kapacitou stoviek alebo tisícok watthodín je veľa jednotlivých 18650 lítium-iónových článkov zostavených do tehlovej konštrukcie.Batéria v tvare tehly je monitorovaná a regulovaná elektronickým obvodom nazývaným systém riadenia batérie (BMS), ktorý riadi tok elektriny do a z batérie.
Jednotlivé články v batérii sú zapojené do série (koniec ku koncu), čo sčítava ich napätie.Takto je možné mať kolobežky s 36 V, 48 V, 52 V, 60 V, alebo aj väčšie akumulátory.

Tieto jednotlivé vlákna (veľa batérií v sérii) sú potom zapojené paralelne, aby sa zvýšil výstupný prúd.

Úpravou počtu článkov v sérii a paralelne môžu výrobcovia elektrických skútrov zvýšiť výstupné napätie alebo maximálny prúd a kapacitu ampér hodín.

Zmena konfigurácie batérie nezvýši celkovú uloženú energiu, ale efektívne umožní batérii ponúknuť väčší dosah a nižšie napätie a naopak.

Napätie a % zostávajúce
Každý článok v súprave batérií je vo všeobecnosti napájaný od 3,0 V (0% nabitie) až po 4,2 V (100% nabitie).

To znamená, že 36 V batéria (s 10 batériami v sérii) je prevádzkovaná od 30 V (0% nabitie) do 42 voltov (100% nabitie).V našej tabuľke napätia batérie môžete vidieť, ako % zostávajúceho času zodpovedá napätiu batérie (niektoré skútre to zobrazujú priamo) pre každý typ batérie.

Pokles napätia
Každá batéria bude trpieť javom nazývaným pokles napätia.

Pokles napätia je spôsobený niekoľkými účinkami, vrátane lítium-iónovej chémie, teploty a elektrického odporu.Výsledkom je vždy nelineárne správanie sa napätia batérie.

Akonáhle je batéria zaťažená, napätie okamžite klesne.Tento efekt môže viesť k nesprávnemu odhadu kapacity batérie.Ak by ste priamo čítali napätie batérie, mysleli by ste si, že ste okamžite stratili 10 % svojej kapacity alebo viac.

Po odstránení záťaže sa napätie batérie vráti na svoju skutočnú úroveň.

K poklesu napätia dochádza aj pri dlhom vybíjaní batérie (napríklad pri dlhej jazde).Lítiovej chémii v batérii trvá nejaký čas, kým dobehne rýchlosť vybíjania.To môže viesť k ešte rýchlejšiemu poklesu napätia batérie na konci dlhej jazdy.

Ak sa batéria nechá odpočívať, vráti sa na svoju skutočnú a presnú úroveň napätia.

Hodnotenia kapacity
Kapacita batérie e-kolobežky sa udáva v jednotkách watthodín (skrátene Wh), čo je miera energie.Táto jednotka je celkom ľahko pochopiteľná.Napríklad batéria s menovitým výkonom 1 Wh uchová dostatok energie na dodanie jedného wattu energie po dobu jednej hodiny.

Väčšia energetická kapacita znamená vyšší výkon batérie, čo sa premieta do dlhšieho dojazdu elektrického skútra pri danej veľkosti motora.Priemerný skúter bude mať kapacitu približne 250 Wh a bude schopný prejsť približne 10 míľ priemernou rýchlosťou 15 míľ za hodinu.Extrémne výkonné skútre môžu mať kapacitu dosahujúcu tisíce watthodín a dosah až 60 míľ.

Značky batérií
Jednotlivé lítium-iónové články v batérii pre e-skúter vyrába len niekoľko rôznych medzinárodne známych spoločností.Najkvalitnejšie články vyrábajú LG, Samsung, Panasonic a Sanyo.Tieto typy článkov sa zvyčajne nachádzajú iba v batériách vyšších tried skútrov.

Väčšina lacných a prímestských elektrických skútrov má batérie vyrobené z generických článkov vyrobených v Číne, ktoré sa veľmi líšia v kvalite.

Rozdiel medzi kolobežkami so značkovými článkami a generickými čínskymi je väčšou zárukou kontroly kvality u zavedených značiek.Ak to nie je vo vašom rozpočte, potom sa uistite, že kupujete skúter od renomovaného výrobcu, ktorý používa kvalitné diely a má zavedené opatrenia na kontrolu kvality (QC).

Niektoré príklady spoločností, ktoré pravdepodobne budú mať dobrú kontrolu kvality, sú Xiaomi a Segway.

Systém správy batérie
Hoci články Li-ion 18650 majú úžasné výhody, sú menej zhovievavé ako iné technológie batérií a pri nesprávnom použití môžu explodovať.Z tohto dôvodu sú takmer vždy zostavené do batériových jednotiek, ktoré majú systém správy batérie.

Systém správy batérie (BMS) je elektronický komponent, ktorý monitoruje batériu a riadi nabíjanie a vybíjanie.Lítium-iónové batérie sú navrhnuté tak, aby fungovali medzi približne 2,5 až 4,0 V. Prebíjanie alebo úplné vybitie môže skrátiť životnosť batérie alebo spustiť nebezpečné tepelné úniky.BMS by mal zabrániť prebíjaniu.Mnohé BMS tiež prerušia napájanie pred úplným vybitím batérie, aby sa predĺžila jej životnosť.Napriek tomu mnohí jazdci stále opatrujú svoje batérie tým, že ich nikdy úplne nevybijú a tiež používajú špeciálne nabíjačky na jemné ovládanie rýchlosti a množstva nabíjania.

Sofistikovanejšie systémy správy batérie budú tiež monitorovať teplotu batérie a v prípade prehriatia spustia vypnutie.

C-sadzba
Ak robíte prieskum o nabíjaní batérie, pravdepodobne sa stretnete s C-rate.C-rate popisuje, ako rýchlo sa batéria úplne nabije alebo vybije.Napríklad C-rate 1C znamená, že batéria sa nabije za jednu hodinu, 2C by znamenalo úplné nabitie za 0,5 hodiny a 0,5C by znamenalo úplné nabitie za dve hodiny.Ak by ste úplne nabili 100 A·h batériu pomocou prúdu 100 A, trvalo by to jednu hodinu a C-rate by bola 1C.

Životnosť batérie
Typická lítium-iónová batéria bude schopná zvládnuť 300 až 500 cyklov nabitia/vybitia, kým sa zníži jej kapacita.Pre priemerný elektrický skúter je to 3 000 až 10 000 míľ!Majte na pamäti, že „zníženie kapacity“ neznamená „strate všetku kapacitu“, ale znamená výrazný pokles o 10 až 20 %, ktorý sa bude naďalej zhoršovať.

Moderné systémy správy batérie pomáhajú predĺžiť životnosť batérie a nemali by ste sa príliš obávať, že ju budete kŕmiť.

Ak však chcete predĺžiť životnosť batérie čo najviac, existuje niekoľko vecí, ktoré môžete urobiť, aby ste prekročili 500 cyklov.Tie obsahujú:

Neskladujte svoj skúter dlhší čas plne nabitý alebo s pripojenou nabíjačkou.
Elektrickú kolobežku neskladujte úplne vybitú.Li-ion batérie sa degradujú, keď klesnú pod 2,5 V. Väčšina výrobcov odporúča skladovať skútre nabité na 50 % a pravidelne ich dobíjať na túto úroveň pre veľmi dlhodobé skladovanie.
Batériu skútra nepoužívajte pri teplotách nižších ako 32 F° alebo vyšších ako 113 F°.
Nabíjajte svoj skúter nižšou rýchlosťou C, čo znamená, že nabíjajte batériu nižšou rýchlosťou v porovnaní s jej maximálnou kapacitou, aby ste ušetrili/predĺžili životnosť batérie.Optimálne je nabíjanie rýchlosťou C pod 1.Niektoré šikovnejšie alebo vysokorýchlostné nabíjačky vám to umožnia ovládať.
Prečítajte si viac o tom, ako nabíjať elektrický skúter.

Zhrnutie

Hlavnou vecou je, aby ste batériu nezneužívali a vydržali celú životnosť kolobežky.Od všetkých druhov ľudí počúvame o ich pokazených elektrických skútroch a zriedka je to problém s batériou!