En esta guía técnica, aprenderá todo lo que hay que saber sobre baterías de scooter eléctrico, incluidos los tipos, las clasificaciones de capacidad, cómo prolongar la vida útil de la batería y el uso y almacenamiento adecuados.
Baterías de scooter eléctrico
La batería es el "tanque de combustible" de su scooter eléctrico. Almacena la energía que consume el motor de CC, las luces, el controlador y otros accesorios.
La mayoría de los scooters eléctricos tendrán algún tipo de paquete de baterías de iones de litio debido a su excelente densidad de energía y longevidad. Muchos scooters eléctricos para niños y otros modelos económicos contienen baterías de plomo-ácido. En un scooter, el paquete de baterías está hecho de celdas individuales y componentes electrónicos llamados sistema de administración de batería que lo mantiene funcionando de manera segura.
Los paquetes de baterías más grandes tienen más capacidad, medida en vatios hora, y permitirán que un scooter eléctrico viaje más lejos. Sin embargo, también aumentan el tamaño y el peso del scooter, lo que lo hace menos portátil. Además, las baterías son uno de los componentes más costosos del scooter y el costo general aumenta en consecuencia.
Paquetes de baterías para scooter eléctrico están hechos de muchas celdas de batería individuales. Más específicamente, están hechos de 18650 celdas, una clasificación de tamaño para baterías de iones de litio (Li-Ion) con dimensiones cilíndricas de 18 mm x 65 mm. Cada celda 18650 en un paquete de baterías es bastante poco impresionante: genera un potencial eléctrico de solo 3.5 voltios (3.5 V) y tiene una capacidad de 3 amperios hora (3 A · h) o aproximadamente 10 vatios hora (10 Wh).
Para construir un paquete de baterías con cientos o miles de vatios hora de capacidad, muchas celdas individuales de iones de litio 18650 se ensamblan juntas en una estructura similar a un ladrillo. El paquete de baterías en forma de ladrillo es monitoreado y regulado por un circuito electrónico llamado sistema de administración de baterías (BMS), que controla el flujo de electricidad que entra y sale de la batería.
Iones de litio
Baterías Li-Ion tienen una excelente densidad energética, la cantidad de energía almacenada por su peso físico. También tienen una excelente longevidad, lo que significa que se pueden descargar y recargar o “ciclar” muchas veces y aún así mantener su capacidad de almacenamiento.
Li-ion en realidad se refiere a muchas químicas de la batería que involucran al ion de litio. A continuación se muestra una breve lista:
- Óxido de litio y manganeso (LiMn2O4); también conocido como: IMR, LMO, Li-manganeso
- Níquel de manganeso y litio (LiNiMnCoO2); también conocido como INR, NMC
- Óxido de litio, níquel, cobalto y aluminio (LiNiCoAlO2); también conocido como NCA, Li-aluminium
- Óxido de litio, níquel y cobalto (LiCoO2); también conocido como NCO
- Óxido de litio y cobalto (LiCoO2); también conocido como ICR, LCO, Li-cobalt
- Fosfato de litio y hierro (LiFePO4); también conocido como IFR, LFP, Li-fosfato
Cada una de estas químicas de la batería representa un compromiso entre seguridad, longevidad, capacidad y salida de corriente.
Manganeso de litio (INR, NMC)
Afortunadamente, muchos scooters eléctricos de calidad utilizan la química de la batería INR, una de las químicas más seguras. Esta batería proporciona alta capacidad y corriente de salida. La presencia de manganeso reduce la resistencia interna de la batería, lo que permite una salida de corriente alta mientras se mantienen bajas temperaturas. En consecuencia, esto reduce las posibilidades de fuga térmica e incendio.
Plomo-ácido
El plomo-ácido es una química de batería muy antigua que se encuentra comúnmente en los automóviles y algunos vehículos eléctricos más grandes, como los carritos de golf. También se encuentran en algunos scooters eléctricos; más notablemente, scooters para niños económicos.
Las baterías de plomo-ácido tienen la ventaja de ser económicas, pero tienen una densidad de energía muy baja, lo que significa que pesan mucho en comparación con la cantidad de energía que almacenan. En comparación, las baterías de iones de litio tienen aproximadamente 10 veces la densidad de energía en comparación con las baterías de plomo-ácido.
Clasificaciones de capacidad
La capacidad de la batería del e-scooter se expresa en unidades de vatios hora (abreviado Wh), una medida de energía. Esta unidad es bastante fácil de entender. Por ejemplo, una batería con una clasificación de 1 Wh almacena suficiente energía para suministrar un vatio de energía durante una hora.
Más capacidad de energía significa más vatios-hora de batería, lo que se traduce en una mayor autonomía del scooter eléctrico, para un tamaño de motor determinado. Un scooter promedio tendrá una capacidad de alrededor de 250 Wh y podrá viajar alrededor de 10 millas a un promedio de 15 millas por hora. Los scooters de rendimiento extremo pueden tener una capacidad de miles de vatios hora y rangos de hasta 60 millas.
Sistema de gestión de batería
Aunque las celdas de iones de litio 18650 tienen beneficios sorprendentes, son menos indulgentes que otras tecnologías de batería y pueden explotar si se usan incorrectamente. Es por esta razón que casi siempre se ensamblan en paquetes de baterías que tienen un sistema de administración de baterías.
El sistema de administración de baterías (BMS) es un componente electrónico que monitorea el paquete de baterías y controla la carga y descarga. Las baterías de iones de litio están diseñadas para funcionar entre 2,5 y 4,0 V. La sobrecarga o la descarga completa pueden acortar la vida útil de la batería o desencadenar condiciones peligrosas de fuga térmica. El BMS debe evitar la sobrecarga. Muchos BMS también cortan la energía antes de que la batería se descargue por completo para prolongar la vida útil. A pesar de esto, muchos ciclistas siguen cuidando sus baterías al no descargarlas nunca por completo y también usan cargadores especiales para controlar con precisión la velocidad y la cantidad de carga.
Los sistemas de administración de baterías más sofisticados también monitorearán la temperatura del paquete y activarán un corte si ocurre un sobrecalentamiento.
Caja
Si está investigando sobre la carga de la batería, es probable que encuentre una tasa C. La tasa C describe la rapidez con la que la batería se carga o descarga por completo. Por ejemplo, una tasa C de 1C significa que la batería se carga en una hora, 2C significaría completamente cargada en 0.5 horas y 0.5C significaría completamente cargada en dos horas. Si cargó completamente una batería de 100 A · h usando 100 A de corriente, tomaría una hora y la tasa C sería 1C.
Duración de la batería
Una batería de iones de litio típica podrá manejar de 300 a 500 ciclos de carga / descarga antes de disminuir su capacidad. Para un scooter eléctrico promedio, esto es de 3000 a 10 000 millas. Tenga en cuenta que "disminuir la capacidad" no significa "perder toda la capacidad", sino que significa una caída notable del 10 al 20% que seguirá empeorando. Los sistemas modernos de gestión de la batería ayudan a prolongar la vida útil de la batería y no debe preocuparse demasiado por cuidarla.
Sin embargo, si está interesado en alargar la duración de la batería tanto como sea posible, hay algunas cosas que puede hacer para superar los 500 ciclos. Éstas incluyen:
- No guarde su scooter completamente cargado o con el cargador enchufado durante períodos prolongados. Mantener la batería cargada a su voltaje máximo disminuirá su vida útil.
- No guarde el scooter eléctrico completamente descargado.Las baterías de iones de litio se degradan cuando bajan de 2,5 V. almacenamiento a largo plazo.
- No utilice la batería del scooter a temperaturas inferiores a 32 ° F o superiores a 113 ° F.
- Cargue su scooter a una tasa C más baja, lo que significa que cargue la batería a una tasa más baja en relación con su capacidad máxima para preservar / mejorar la vida útil de la batería. La carga a una tasa C entre 0,5 ° C y 2 ° C es óptima. Algunos de los cargadores más elegantes o de alta velocidad te permiten controlar esto.
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