テクニカルガイド：電動スクーターバッテリー

2020-10-23 02:48

このテクニカルガイドでは、知っておくべきことをすべて学びます。 電動スクーターバッテリー、タイプ、容量定格、バッテリー寿命を延ばす方法、適切な使用と保管を含みます。

電動スクーターバッテリー

バッテリーはあなたの電動スクーターの「燃料タンク」です。 DCモーター、ライト、コントローラー、その他の付属品が消費するエネルギーを蓄えます。

ほとんどの電動スクーターは、その優れたエネルギー密度と寿命のために、ある種のリチウムイオンベースのバッテリーパックを備えています。子供や他の安価なモデル用の多くの電動スクーターには鉛蓄電池が含まれています。スクーターでは、バッテリーパックはバッテリー管理システムと呼ばれる個々のセルと電子機器で構成されており、安全に動作し続けます。

バッテリーパックが大きいほど、容量が大きくなり、ワット時で測定され、電動スクーターをさらに移動させることができます。ただし、スクーターのサイズと重量も大きくなり、持ち運びが難しくなります。さらに、バッテリーはスクーターの最も高価なコンポーネントの1つであり、それに応じて全体的なコストが増加します。

Eスクーターバッテリーパック 多くの個別のバッテリーセルでできています。より具体的には、それらは18650セルでできており、18 mm x 65 mmの円筒形寸法のリチウムイオン（Li-Ion）バッテリーのサイズ分類です。バッテリーパック内の各18650セルは、かなり印象的ではありません。わずか3.5ボルト（3.5 V）の電位を生成し、3アンペア時（3 A・h）または約10ワット時（10 Wh）の容量を持ちます。

数百または数千ワット時の容量のバッテリーパックを構築するために、多くの個別の18650リチウムイオンセルがレンガのような構造に組み立てられます。レンガのようなバッテリーパックは、バッテリー管理システム（BMS）と呼ばれる電子回路によって監視および調整されます。この回路は、バッテリーに出入りする電気の流れを制御します。

リチウムイオン

リチウムイオン電池 優れたエネルギー密度、つまり物理的な重量ごとに蓄積されるエネルギー量を持っています。また、長寿命性に優れているため、何度も放電および再充電または「サイクル」でき、ストレージ容量を維持できます。

リチウムイオンは、実際にはリチウムイオンを含む多くの電池の化学的性質を指します。以下に短いリストを示します。

• リチウムマンガン酸化物（LiMn2O4）;別名：IMR、LMO、Liマンガン
• リチウムマンガンニッケル（LiNiMnCoO2）;別名INR、NMC
• リチウムニッケルコバルト酸化アルミニウム（LiNiCoAlO2）;別名NCA、Li-アルミニウム
• リチウムニッケルコバルト酸化物（LiCoO2）;別名NCO
• コバルト酸リチウム（LiCoO2）;別名ICR、LCO、Li-コバルト
• リン酸鉄リチウム（LiFePO4）;別名IFR、LFP、リン酸鉄リチウム

これらのバッテリーの化学的性質はそれぞれ、安全性、寿命、容量、および電流出力の間のトレードオフを表しています。

リチウムマンガン（INR、NMC）

幸いなことに、多くの高品質の電動スクーターは、最も安全な化学物質の1つであるINRバッテリー化学物質を使用しています。このバッテリーは大容量と出力電流を提供します。マンガンの存在はバッテリーの内部抵抗を低下させ、低温を維持しながら大電流出力を可能にします。その結果、これにより熱暴走や火災の可能性が減少します。

鉛蓄電池

鉛蓄電池は非常に古い電池の化学的性質であり、自動車やゴルフカートなどの大型電気自動車によく見られます。それらはいくつかの電動スクーターにも見られます。最も注目すべきは、安価な子供用スクーターです。

鉛蓄電池には安価であるという利点がありますが、エネルギー密度が非常に低いという欠点があります。つまり、蓄電池は、蓄えるエネルギー量に比べて重量が大きくなります。比較すると、リチウムイオン電池のエネルギー密度は鉛蓄電池の約10倍です。

容量定格

Eスクーターのバッテリー容量は、エネルギーの尺度であるワット時（略してWh）の単位で評価されます。このユニットは非常に理解しやすいです。たとえば、定格が1 Whのバッテリーは、1ワットの電力を1時間供給するのに十分なエネルギーを蓄えます。

より多くのエネルギー容量は、与えられたモーターサイズに対して、より長いバッテリーワット時を意味し、より長い電動スクーター範囲に変換されます。平均的なスクーターの容量は約250Whで、時速15マイルで約10マイル移動できます。非常に高性能なスクーターは、数千ワット時の容量と最大60マイルの範囲を持つことができます。

バッテリー管理システム

Li-ion 18650セルには驚くべき利点がありますが、他のバッテリーテクノロジーよりも許容度が低く、不適切に使用すると爆発する可能性があります。ほとんどの場合、バッテリー管理システムを備えたバッテリーパックに組み立てられるのはこのためです。

バッテリー管理システム（BMS）は、バッテリーパックを監視し、充電と放電を制御する電子コンポーネントです。リチウムイオン電池は、約2.5〜4.0 Vで動作するように設計されています。過充電または完全放電は、電池の寿命を縮めたり、危険な熱暴走状態を引き起こしたりする可能性があります。 BMSは過充電を防ぐ必要があります。多くのBMSは、寿命を延ばすために、バッテリーが完全に放電する前に電力をカットします。それにもかかわらず、多くのライダーは、バッテリーを完全に放電することはなく、充電速度と充電量を細かく制御するために特別な充電器を使用することで、バッテリーを赤ちゃんにしています。

より洗練されたバッテリー管理システムは、パックの温度を監視し、過熱が発生した場合にカットオフをトリガーします。

Cレート

バッテリーの充電に関する研究をしている場合、Cレートに遭遇する可能性があります。 Cレートは、バッテリーが完全に充電または放電される速度を表します。たとえば、Cレートが1Cの場合、バッテリーは1時間で充電され、2Cは0.5時間で完全に充電され、0.5Cは2時間で完全に充電されます。 100Aの電流を使用して100A・hのバッテリーを完全に充電した場合、1時間かかり、Cレートは1Cになります。

バッテリー寿命

一般的なリチウムイオン電池は、容量が減少する前に300〜500回の充電/放電サイクルを処理できます。平均的な電動スクーターの場合、これは3000〜10000マイルです。 「容量の減少」は「すべての容量を失う」ことを意味するのではなく、10〜20％の顕著な低下を意味し、さらに悪化し続けることに注意してください。最新のバッテリー管理システムは、バッテリーの寿命を延ばすのに役立ちます。バッテリーを赤ちゃんにすることについてあまり心配する必要はありません。

ただし、バッテリーの寿命をできるだけ延ばすことに熱心な場合は、500サイクルを超えるためにできることがいくつかあります。これらには以下が含まれます：

• スクーターを完全に充電した状態で、または充電器を長時間接続したまま保管しないでください。バッテリーを最大電圧で充電し続けると、寿命が短くなります。
• 完全に放電した電動スクーターを保管しないでください。リチウムイオンバッテリーは、2.5 Vを下回ると劣化します。ほとんどのメーカーは、バッテリーの割合が30〜50％のスクーターを保管し、定期的にこのレベルまで充電することを推奨しています。長期保存庫。
• 32F°未満または113F°を超える温度でスクーターバッテリーを操作しないでください。
• より低いCレートでスクーターを充電します。つまり、バッテリーの寿命を維持/改善するために、最大容量に比べて低いレートでバッテリーを充電します。 0.5Cから2Cの間のCレートでの充電が最適です。より洗練された、または高速の充電器の中には、これを制御できるものがあります。

電動スクーター用のバッテリーが必要な場合はご連絡ください。

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