Аккумулятор для электросамоката — советы по выбору и эксплуатации
Важным узлом электросамоката, благодаря которому осуществляется движение, является аккумулятор (АКБ). От его характеристик зависит продолжительность езды и эксплуатации транспортного средства, расстояние пробега самоката на одной зарядке. По этим причинам к выбору батареи нужно относиться с полной ответственностью. Предлагаем рассмотреть разновидности аккумуляторов, их преимущества, советы по эксплуатации и многое другое.
Разновидности аккумуляторов для электросамокатов
В основном для электросамокатов применяются литиевые и свинцово-кислотные АКБ. Последний вариант доступный по стоимости имеет несколько минусов, останавливающих клиентов купить АКБ. К ним относятся: тяжесть батареи, снижение скоростных показателей во время движения, маленький срок эксплуатации и неэкологичность.
Анализ покупок, совершаемых заказчиков через интернет-магазин показал, что литиевый вариант является более востребованным и покупаемым. На электротранспорт устанавливаются 4 разновидности АКБ:
- литий-ионные (Li-Iоn) – обладают высокой энергетической плотностью и маленькой удельной мощностью, миниатюрные, не эффективны при использовании зимой, срок эксплуатации – не более 4-х лет, применяются для двигателей со слабой мощностью;
- литий-полимерные (LiРо) – обладают одной из самых больших мощностей среди всех литиевых батарей, быстро заряжается, имеют доступную стоимость;
- литий-марганцевые (LiМn) – энергоплотность меньше, чем у LiРо, удельная мощность – средняя, срок эксплуатации – около 5 лет, нецелесообразны при быстром заряде, подходят для транспортных средств средней мощности;
- литий-фосфатные (LiFеPО4) – для батареи характерна высокая удельная мощность, поэтому АКБ может использоваться в зимний период времени, срок службы один их самых больших – 10 лет, подходят для всех видов электросамокатов.
Понять, какому варианту отдать предпочтение поможет сравнительная характеристика двух часто используемых клиентами АКБ.
Сравнительные характеристики Li-Iоn и LiFеPО4
Перед тем как выбрать разновидность батареи для электросамоката предлагаем обратить внимание на такие характеристики:
- номинальное напряжение элемента питания — для Li-Iоn оно составляет 3,6-3,75В, для LiFеPО4 – 3,0-3,3В;
- нижний порог напряжения – для Li-Iоn составляет 3,0 или 2,5В, для LiFеPО4 – 2,0В;
- напряжение элемента питания при стопроцентной зарядке — для Li-Iоn составляет 4,25 или 4,35В, для LiFеPО4 – 3,6В;
- рабочий температурный диапазон для — Li-Iоn оптимальные температурные параметры составляют +15-+25 градусов по Цельсию (при минусовой погоде емкость снижается), для LiFеPО4 температурные параметры колеблются в пределах -30-+50 градусов по Цельсию, что дает возможность эксплуатации в холодное время года;
- срок службы – для Li-Iоn составляет 1000 циклов заряд/разряд, для LiFеPО4 – до 5000 циклов заряд/разряд;
- срок хранения – при условии отсутствии деградации максимальный срок хранения Li-Iоn составляет – до 5 лет, для LiFеPО4 – до 10 лет;
- опасность перезаряда – литий-ионных АКБ очень высокая степень опасности, поэтому обязательно использование защитной платы, во втором варианте опасность чуть ниже, незначительные повреждения корпуса наблюдаются, но параметры работоспособности не меняются (использование защитной платы рекомендовано производителем);
- показатели безопасности – при повреждении механического характера в Li-Iоn возможно возгорание, при повреждении LiFеPО4 не возгорается, появляется небольшое задымление и нагревание батареи;
- стабильность напряжения заряда- для Li-Iоn – низкая, для LiFеPО4 высокая;
- масса – зависит от бренда, в литий-ионных батареях вес и показатели размера меньше, чем в литий-фосфатных.
Сравнение двух вариантов АКБ показало, что для получения необходимой емкости и напряжения электросамоката, батарей разновидности LiFePO4 по последнему показателю нужно брать больше, что негативно скажется на весе. С другой стороны, они безопасные, мощные, менее чувствительные к перезаряду и не теряют работоспособности при минусовых температурах.
Скорость электросамоката в зависимости от АКБ
Скорость электросамоката зависит от множества нюансов: веса транспортного средства, мощностных характеристик, условий эксплуатации др. Какова будет продолжительность езды на одной подзарядке, зависит от разновидности и характеристик аккумулятора, в частности, емкости батареи.
В зависимости от значений они бывают: 7.5, 10, 13, 15, 20, 30 Ач и другие. Чем больше показатель, тем продолжительнее пробег. Самыми распространенными и электробезопасными по вольтажу являются АКБ 24 и 36В. На мощном электросамокате можно использовать батареи с параметрами 48 и 60А. Напряжение АКБ и электрокомпонентов, должно быть одинаковым. Анализ покупок показал, востребованными и популярными среди клиентов являются такие разновидности АКБ:
- литий-ионная – параметры рабочего напряжения составляют 24 В, емкость — 12.5 Ач, продолжительный ток разряда 20 А;
- литий-ионная – 24 В, (15 Ач, 20 А или 7.5 Ач, 22 А);
- литий-фосфатная с параметрами – 24 В, (10 Ач, 15 Ач, 20 Ач, 30 Ач), 25 А;
- литий-ионная – 36 В, (7.5 Ач, 10 Ач, 12.5 Ач, 13.2 Ач), 22 А;
- литий-ионная – 48 В, 10 Ач, 22 А;
- литий-ионная с параметрами – 48 В, 15 Ач, 30 А.
Если вы сомневаетесь с выбором АКБ, доверьте работу специалисту, имеющему опыт эксплуатации и ремонта электросамокатов.
Как выбрать АКБ?
При покупке АКБ для электросамоката главным моментом, которому стоит уделить внимание, является совместимость. АКБ – универсальный товар, рассчитан на технику разных брендов. Отличным у него являются характеристики. Внимательно ознакамливайтесь с каждым из указанных в инструкции к АКБ параметром. Отдайте предпочтение модели идентичной старой, ранее стоявшей на транспортном средстве.
Важно! Электрокомпоненты должны быть совместимы между собой, АКБ должно помещаться в батарейный отсек.
На сколько хватит АКБ, зависит от качества интенсивности и условий использования устройства. Каждая АКБ имеет собственный ресурс. Продлить его можно при соблюдении требований производителя и советов по эксплуатации.
Советы, важные при эксплуатации АКБ
Продлить жизнь АКБ, электрокомпонентам и основному транспортному средству помогут такие советы:
- при езде на электросамокате не допускайте разрядку АКБ менее 15%, она станет причиной уменьшения емкости батареи;
- проводите отключение АКБ от зарядки при достижении показателя 100%, при длительном поступлении электричества после указанного уровня происходит уменьшение емкости батареи;
- как можно меньше пользуйтесь самокатом при минусовых температурах – АКБ быстро разряжается, что отрицательно сказывается на длительности пробега;
- пользуйтесь оригинальным устройством, другая модель может быть несовместимой с электрокомпонентами и нанести непоправимый вред транспортному средству;
- езда в дождливую погоду обязывает провести гидроизоляцию АКБ и его соединений – попадание влаги во внутреннюю часть устройства приведет к окислению контактов, к короткому замыканию или выходу устройства из строя;
- при минимальном заряде АКБ (менее 15%) минимизируйте нагрузку на АКБ, избегайте крутых подъемов и максимальных скоростей, поскольку bms-плата может на врем отключить батарею и транспортное средство остановится в самый неподходящий момент;
- при минимальной уровне заряда стартуйте с ноги;
- при достижении АКБ нулевого показателя сделайте все возможное, чтобы устройство как можно меньше оставалось в таком состоянии, иначе емкость АКБ сильно пострадает.
Минимизировать поломки АКБ при хранении в зимний или другой период поможет соблюдение требований производителя.
Важно! Батарея хранится в сухом помещении при температурных показателях от 0 до 25 градусов и уровне заряда в пределах 60-80%. Раз в месяц необходимо проверять уровень и подзаряжать его до рекомендуемого.
При длительном хранении в разряженном состоянии и минусовых параметрах, и высокой влажности в несколько раз уменьшается емкость устройства, а плата bms выходит из строя без возможности дальнейшего ремонта.
При возникновении сомнений по правильности эксплуатации аккумулятора воспользуйтесь консультацией специалиста. Как правило, решение проблемы кроется в его простоте, а именно, соблюдении требований инструкции производителя.
Сколько может служить батарея электросамоката: вы ни за что не угадаете
Надёжность батареи складывается из нескольких факторов. Мы как потребители можем не только выбирать более ресурсные вещи, но и влиять на срок их службы.
Как стареют аккумуляторы?
На самокатах и велосипедах используются литий-ионные батареи. С возрастом в них происходят следующие перемены:
- Уменьшается ёмкость – то есть, на одной зарядке вы можете проехать меньшую дистанцию.
- Отдача мощности становится менее стабильной. Если райдер даёт полный газ, в старой батарее резко падает напряжение и доступный заряд.
От чего зависит долговечность батареи?
- В первую очередь, от качества самой батареи. Она складывается из качества ячеек в аккумуляторах и проработанности системы управления батареей – электронной схемы, встроенной в батарею, и заложенной в неё программой управления. Судить о качестве батареи можно по отзывам потребителей.
- От возраста. Даже если батарею не использовать, со временем она теряет ёмкость.
- От количества циклов заряда-разряда и их интенсивности. Если батарею заряжать на мощном заряднике, она нагревается.
- От температуры. Каждый раз, когда батарея перегревается выше 45-50ºС, её показатели резко ухудшаются.
Сколько прослужит батарея?
Ответить однозначно невозможно. Батарея не ломается в один момент, а медленно деградирует. Поэтому принято мерять её старение временем или количеством циклов зарядки до момента, когда будет потеряно 10%, 20% или 30% ёмкости.
Например, батареи самокатов Tier Mobility, крупнейшего европейского оператора кикшеринга, проходят от 400 до 700 циклов зарядки до того, как потеряют 20% исходной ёмкости. Если предположить, что батарея заряжается раз в три дня (Tier использует довольно большие батареи), то их ресурса хватит на 3,5-5 лет.
Батареи самокатов Tier Mobility выдерживают от 400 до 700 циклов зарядки до того, как потеряют 20% исходной ёмкости. Этого ресурса вполне может хватить на 3,5-5 лет.
Что делать со старой батареей?
Иногда батарею можно слегка оживить, но ключевое слово слегка. На практике, это не стоит усилий.
Вместо этого, батарее можно попытаться найти второе применение. В тех странах, где электрических двухколёсников по-настоящему много, использованные батареи ставят как источник резервного питания в светофоры и соты 5G. В нашей стране, к сожалению, пока лучшее, что может сделать пользователь – это сдать батарею на правильную утилизацию.
Обзор аккумуляторов электросамоката
Кататься на электросамокате – сплошное удовольствие. Но постепенно аккумулятор исчерпывает свой ресурс, и пробег ощутимо уменьшается. Для литий-ионных АКБ этот момент наступает примерно после 1000 циклов заряд-разряд. Когда ресурс исчерпывается, батарея теряет способность накапливать и отдавать энергию. Это значит, что срок службы аккумулятора самоката подошел к концу, и пора заменить его.
Выбор аккумуляторных батарей для электросамокатов сводится к 2-м основным группам – литий-ионные (Li-Ion) и литий-железо-фосфатные (LiFePO4). Хотя деление это условное: по сути литий-железо-фосфатные АКБ – это подгруппа литий-ионных батарей. Свинцовые аккумуляторы из-за тяжелого веса и малого срока службы не выдерживают конкуренции с литиевыми батареями, поэтому останавливаться на их описании мы не будем.
Сравнение аккумуляторов для электросамокатов
Чтобы понять, какой аккумулятор для самоката подходит вам больше, ознакомьтесь с их характеристиками в сравнительной таблице:
| Характеристика | Li-Ion | LiFePO4 |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение элемента питания | 3,6–3,75 В | 3,0–3,3 В |
| Нижний порог напряжения | 3,0 или 2,5 В | 2,0 В |
| Напряжение элемента питания при полном заряде | 4,25 или 4,35 В | 3,6 В |
| Рабочий диапазон температур | От -20 до +50 °С, оптимально – от +15 до +25 °С. На морозе емкость снижается. | От -30 до +50 °С. |
| Срок эксплуатации | ≈1000 циклов заряд-разряд | 2000–5000 циклов заряд-разряд |
| Срок хранения без деградации аккумуляторов не в сборке | 3–5 лет | 5–10 лет |
| Опасность перезаряда | Высокая, в целях безопасности обязательно используется плата защиты. | Ниже. При превышении напряжения происходят незначительные внутренние повреждения, но работоспособность элементов питания сохраняется. В целях безопасности также используется плата защиты BMS. |
| Безопасность | При механическом повреждении элементов возможно возгорание. | При повреждении возгорания не происходит. Наблюдается только повышение температуры и появление дыма. |
| Стабильность напряжения разряда | Ниже | Выше |
| Вес и размеры батареи при равных значениях емкости и напряжения | Меньше | Больше |
Чтобы набрать нужную емкость и напряжение аккумулятора самоката, элементов питания LiFePO4 приходится брать больше (по массе и объему), чем обычных Li-Ion. Это приводит к увеличению массы и размеров батареи. Зато литий-железо-фосфатные АКБ не имеют себе равных по безопасности эксплуатации, менее чувствительны к перезаряду и лучше сохраняют емкость на морозе.
Обзор литиевых АКБ для самокатов
Какую скорость развивает самокат на аккумуляторе – зависит от мощности используемого мотора, массы транспортного средства, веса райдера, условий езды и других факторов. А сколько электросамокат проедет на одном полном заряде – в первую очередь зависит от емкости его аккумуляторной батареи. Ее значения бывают разные: 7.5, 10, 13, 15, 20, 30 Ач. Чем больше емкость используемой АКБ (при равных остальных условиях), тем длиннее будет пробег. Но и по весу более емкая батарея – тяжелее.
Самый распространенный вольтаж АКБ электросамокатов – 24 и 36 В. Такие компоненты обеспечивают транспортным средствам максимальную электробезопасность. Для создания мощных и скоростных электросамокатов используются аккумуляторные батареи напряжением 48 и 60 В. АКБ выбирается того же рабочего напряжения, что и у остальных комплектующих: электромотора, BMS, контроллера.
Перечислим АКБ, которые чаще всего используются для оснащения электросамокатов:
- Li-Ion – рабочее напряжение 24 В, емкость 12.5 Ач, продолжительный ток разряда 20 А;
- Li-Ion – 24 В, 15 Ач, 20 А;
- Li-Ion – 24 В, 7.5 Ач, 22 А;
- LiFePO4 – 24 В, 10 Ач, 25 А;
- LiFePO4 – 24 В, 15 Ач, 25 А;
- LiFePO4 – 24 В, 20 Ач, 25 А;
- LiFePO4 – 24 В, 30 Ач, 25 А;
- Li-Ion – 36 В, 7.5 Ач, 22 А;
- Li-Ion – 36 В, 10 Ач, 22 А;
- Li-Ion – 36 В, 12.5 Ач, 22 А;
- Li-Ion – 36 В, 13.2 Ач, 22 А;
- Li-Ion – 48 В, 10 Ач, 22 А;
- Li-Ion – 48 В, 15 Ач, 30 А.
Рекомендации по выбору
При выборе АКБ для электросамоката главное требование – их совместимость. Батареи бывают универсальные и предназначенные для электротранспорта конкретных брендов. Отличаются у них и характеристики: рабочее напряжение, номинальная емкость, масса, размеры, ориентировочное число рабочих циклов, максимальный ток заряда-разряда, время восполнения полного заряда.
Для замены можно выбрать модель, идентичную старой батарее, или изделие с отличающимися параметрами. Главное – чтобы все электрокомпоненты были совместимы между собой, и АКБ поместилась в батарейный отсек. На сколько хватит аккумулятора на самокате – зависит от качества его элементов и сборки, типа химии, интенсивности и условий использования. При соблюдении правил эксплуатации батареи нашего производства уверенно отрабатывают свой ресурс, радуют надежностью и стабильной работой.
Читайте в нашей предыдущей статье о ручке газа электровелосипеда: ее устройстве, особенностях подключения и принципе работы.
Обзор аккумуляторов электросамоката
При езде на электросамокате райдеру не приходится отталкиваться ногой, как на обычном самокате. Вращение ведущего колеса обеспечивает электрический двигатель, который получает энергию от аккумуляторной батареи. От того, какая АКБ стоит в электросамокате, зависит комфорт использования транспортного средства и его технические параметры:
- емкость и мощность АКБ влияют на дальность пробега электротранспорта на 1 заряде (мощность рассчитывается умножением номинальных значений емкости и напряжения);
- от вольтажа установленных электрокомпонентов зависит развиваемая скорость – чем мощнее мотор-колесо, тем выше должно быть напряжение системы;
- от типа установленной батареи зависит ее циклический ресурс, диапазон рабочих температур, удельный вес, допустимые токи разряда и заряда, стабильность токоотдачи, безопасность использования.
Какие аккумуляторы используются в электросамокатах?
Для установки на средства индивидуальной мобильности всевозможных типов – от моноколес и гироскутеров до электровелосипедов и электромобилей – подходят легкие и компактные батареи с высокой удельной емкостью. От них требуется обеспечивать солидную дальность хода без значительного утяжеления конструкции.
Дополнительными требованиями являются:
- способность работать в циклическом режиме и стабильно отдавать необходимые разрядные токи;
- безопасность использования;
- устойчивость к вибрациям и тряске при езде;
- быстрое восполнение заряда;
- легкость и комфорт эксплуатации;
- надежность;
- долговечность.
По соотношению всех характеристик лучший выбор АКБ для электросамокатов и других видов транспорта на электротяге – это литий-ионные батареи. Они бывают 2-х основных типов: Li-ion и LiFePO4. Но фактически литий-железо-фосфатные батареи – это особый подвид литий-ионных моделей с катодом из фосфата железа и некоторыми отличиями в характеристиках.
Сравнение Li-ion и LiFePO4 батарей
Критерий сравнения
Номинальное напряжение
3,6–3,7 В на элемент
3–3,3 В на элемент
Диапазон рабочих напряжений
От 2,5–3 В в разряженном состоянии до 4,25–4,35 В в полностью заряженном виде.
Температурный диапазон
Допустимый – от -20 до +50 °С, оптимальный – от +15 до +25 °С. При низких температурах емкость уменьшается.
Допустимый – от -30 до +50 °С. Незначительное снижение емкости при использовании на морозе.
Циклический ресурс
Около 1000 циклов
Чувствительность к перезаряду и глубокому разряду
Высокая. Для защиты от перезаряда, критического разряда и других опасных состояний обязательно используется BMS плата.
Ниже. При выходе напряжения за допустимые пределы происходят внутренние изменения, но аккумуляторы остаются работоспособными. Для поддержания оптимальных условий эксплуатации также используются BMS платы.
Стабильность напряжения при разряде
Масса и размеры АКБ с одинаковыми рабочими характеристиками
Безопасность использования
Высокая, но при прокалывании батареи и в других случаях разгерметизации возможно возгорание, а при долгом хранении в разряженном состоянии АКБ вздувается и становится непригодной к использованию.
Максимально высокая. Даже при прокалывании и других механических повреждения возгорание не происходит. Наблюдается только разогрев АКБ и появление дыма.
Какой аккумулятор лучше для электросамоката?
По сочетанию легкого веса и высокой емкости лучшим выбором становятся Li-ion батареи. Но для установки на мощные электросамокаты и транспорт для зимних поездок стоит купить АКБ типа LiFePO4. Они немного тяжелее остальных литий-ионных моделей, но выдерживают более высокие токовые нагрузки и лучше приспособлены для эксплуатации в жестких условиях.
Кроме типа батареи нужно выбрать подходящие значения емкости и напряжения. На заказ можно собрать АКБ с любыми характеристиками, которые зависят от схемы соединения элементов в сборке. Для получения необходимой емкости элементы питания соединяются параллельно, а для набора напряжения – последовательно.
При выборе АКБ для электросамокатов важно найти баланс между достаточно большой мощностью и легким весом. Пространство под декой у большинства электросамокатов не рассчитано на установку массивной батареи, поэтому при выборе АКБ важно учитывать размеры батарейного отсека. В случаях, когда мощности одной АКБ и обеспечиваемой ею дальности хода недостаточно, можно установить дополнительную батарею на рулевую стойку.
Виды АКБ для электросамокатов
На электрические самокаты ставятся литиевые АКБ напряжением 24, 36, 48, 60 В – в зависимости от характеристик используемого мотора и контроллера управления. Емкость также бывает разной и выбирается в зависимости от необходимой дальности хода на 1 заряде. В таблице приведены некоторые схемы сборки АКБ для е-самокатов и их рабочие параметры.
Схема сборки
Используемые элементы питания
Вольтаж батареи
Емкость батареи – диапазон, в зависимости от емкости используемых в сборке элементов