סוללות לקטנוע חשמלי
הסוללה היא "מיכל הדלק" של הקורקינט החשמלי שלך.הוא אוגר את האנרגיה הנצרכת על ידי מנוע ה-DC, האורות, הבקר ואביזרים אחרים.

לרוב הקורקינטים החשמליים יהיה סוג כלשהו של מארז סוללות מבוסס ליתיום יון בשל צפיפות האנרגיה המצוינת ואריכות החיים שלהם.קורקינטים חשמליים רבים לילדים ודגמים זולים אחרים מכילים סוללות עופרת.בקטנוע, ערכת הסוללות עשויה מתאי בודדים ואלקטרוניקה הנקראת מערכת ניהול סוללות אשר שומרת עליה לפעול בבטחה.
למארזי סוללות גדולים יותר יש קיבולת רבה יותר, הנמדדת בשעות וואט, ויאפשרו לקטנוע חשמלי לנסוע רחוק יותר.עם זאת, הם גם מגדילים את הגודל והמשקל של הקטנוע - מה שהופך אותו פחות נייד.בנוסף, סוללות הן אחד המרכיבים היקרים ביותר של הקטנוע והעלות הכוללת עולה בהתאם.

סוגי סוללות
ערכות סוללות לקטנוע חשמלי עשויות מתאי סוללה בודדים רבים.ליתר דיוק, הם עשויים מ-18650 תאים, סיווג גודל לסוללות ליתיום יון (Li-Ion) במידות גליליות של 18 מ"מ על 65 מ"מ.

כל תא 18650 בחבילת סוללות אינו מרשים למדי - מייצר פוטנציאל חשמלי של ~3.6 וולט (נומינלי) ובעל קיבולת של כ-2.6 אמפר שעות (2.6 Ah) או כ-9.4 וואט-שעה (9.4 וואט).

תאי סוללה מופעלים מ-3.0 וולט (0% טעינה) ועד 4.2 וולט (100% טעינה).

ליתיום יון
לסוללות Li-Ion יש צפיפות אנרגיה מצוינת, כמות האנרגיה האצורה לפי משקלן הפיזי.יש להם גם אורך חיים מצוין, כלומר ניתן לפרוק אותם ולהטעין אותם או "לחזור" פעמים רבות ועדיין לשמור על יכולת האחסון שלהם.

Li-ion מתייחס למעשה לכימיה של סוללות רבות המערבות את יון הליתיום.להלן רשימה קצרה למטה:

תחמוצת ליתיום מנגן (LiMn2O4);aka: IMR, LMO, לי-מנגן
ליתיום מנגן ניקל (LiNiMnCoO2);aka INR, NMC
תחמוצת אלומיניום ליתיום ניקל קובלט (LiNiCoAlO2);aka NCA, Li-אלומיניום
ליתיום ניקל תחמוצת קובלט (LiCoO2);הלא הוא מש"ק
תחמוצת ליתיום קובלט (LiCoO2);aka ICR, LCO, Li-cobalt
ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4);aka IFR, LFP, Li-phosphate
כל אחת מהכימיות הללו של הסוללה מייצגת פשרה בין בטיחות, אורך חיים, קיבולת ותפוקת זרם.

ליתיום מנגן (INR, NMC)
למרבה המזל, קורקינטים חשמליים איכותיים רבים משתמשים בכימיה של סוללות INR - אחת הכימיות הבטוחות ביותר.סוללה זו מעניקה קיבולת גבוהה וזרם פלט.הנוכחות של מנגן מורידה את ההתנגדות הפנימית של הסוללה, ומאפשרת פלט זרם גבוה תוך שמירה על טמפרטורות נמוכות.כתוצאה מכך, זה מקטין את הסיכויים לבריחה תרמית ולשריפה.

כמה קורקינטים חשמליים עם כימיה INR כוללים את דגמי WePed GT 50e ו- Dualtron.

עופרת-חומצה
עופרת-חומצה היא כימיה ישנה מאוד של סוללות שנמצאת בדרך כלל במכוניות ובכמה כלי רכב חשמליים גדולים יותר, כמו עגלות גולף.הם נמצאים גם בכמה קורקינטים חשמליים;במיוחד, קטנועים זולים לילדים של חברות כמו רייזר.

לסוללות עופרת יש יתרון בכך שהן לא יקרות, אך סובלות מצפיפות אנרגיה ירודה מאוד, כלומר, משקלן רב בהשוואה לכמות האנרגיה שהן אוגרות.לשם השוואה, לסוללות Li-ion יש בערך פי 10 צפיפות האנרגיה בהשוואה לסוללות עופרת-חומצה.

חבילות סוללות
כדי לבנות מארז סוללות עם קיבולת של מאות או אלפי שעות וואט, תאים בודדים רבים של 18650 Li-ion מורכבים יחד למבנה דמוי לבנים.מארז הסוללות דמוי הלבנים מנוטר ומווסת על ידי מעגל אלקטרוני הנקרא מערכת ניהול סוללות (BMS), השולטת בזרימת החשמל אל הסוללה וממנה.
תאים בודדים בחבילת הסוללות מחוברים בסדרה (מקצה לקצה) המסכם את המתח שלהם.כך אפשר לקבל קטנועים עם 36 וולט, 48 וולט, 52 וולט, 60 וולט, או אפילו ערכות סוללות גדולות יותר.

גדילים בודדים אלה (סוללות רבות בסדרה) מחוברים לאחר מכן במקביל כדי להגדיל את זרם הפלט.

על ידי התאמת מספר התאים בסדרה ובמקביל, יצרני קורקינטים חשמליים יכולים להגדיל את מתח המוצא או את זרם המקסימלי ואת קיבולת האמפר.

שינוי תצורת הסוללה לא יגדיל את סך האנרגיה המאוחסנת, אבל הוא למעשה מאפשר לסוללה להציע יותר טווח ומתח נמוך יותר ולהיפך.

מתח ואחוז שנותר
כל תא בחבילת סוללות מופעל בדרך כלל מ-3.0 וולט (0% טעינה) עד 4.2 וולט (100% טעינה).

משמעות הדבר היא כי ערכת סוללות של 36 וולט, (עם 10 סוללות בסדרה) מופעלת מ-30 וולט (0% טעינה) ועד 42 וולט (100% טעינה).אתה יכול לראות כיצד % שנותר תואם את מתח הסוללה (חלק מהקטנועים מציגים זאת ישירות) עבור כל סוג סוללה בטבלת מתח הסוללה שלנו.

צניחת מתח
כל סוללה הולכת לסבול מתופעה שנקראת צניחת מתח.

צניחת מתח נגרמת על ידי מספר השפעות, כולל כימיה של ליתיום-יון, טמפרטורה והתנגדות חשמלית.זה תמיד גורם להתנהגות לא ליניארית של מתח הסוללה.

ברגע שהופעל עומס על הסוללה, המתח יירד באופן מיידי.השפעה זו עלולה להוביל לאומדן שגוי של קיבולת הסוללה.אם היית קורא ישירות את מתח הסוללה, היית חושב שאיבדת באופן מיידי 10% מהקיבולת שלך או יותר.

לאחר הסרת העומס מתח הסוללה יחזור לרמתו האמיתית.

צניחה במתח מתרחשת גם במהלך פריקה ארוכה של הסוללה (כגון במהלך נסיעה ארוכה).לכימיה של הליתיום בסוללה לוקח זמן מה להדביק את קצב הפריקה.זה יכול לגרום לכך שמתח הסוללה יורד אפילו יותר מהר במהלך הנסיעה הארוכה.

אם נותנים לסוללה לנוח, היא תחזור לרמת המתח האמיתית והמדויקת שלה.

דירוגי קיבולת
קיבולת הסוללה של קטנוע אלקטרוני מדורגת ביחידות של שעות וואט (בקיצור Wh), מדד לאנרגיה.יחידה זו די קלה להבנה.לדוגמה, סוללה עם דירוג 1 Wh אוגרת מספיק אנרגיה כדי לספק וואט אחד של כוח למשך שעה אחת.

קיבולת אנרגיה רבה יותר פירושה שעות וואט סוללה גבוהות יותר, מה שמתורגם לטווח ארוך יותר של קורקינט חשמלי, עבור גודל מנוע נתון.קטנוע ממוצע יהיה בעל קיבולת של בסביבות 250 וואט ויוכל לנסוע כ-10 מייל בממוצע של 15 מייל לשעה.לקטנועים עם ביצועים קיצוניים, קיבולת יכולה להגיע לאלפי וואט שעות וטווחים של עד 60 מיילים.

מותגי סוללות
תאי Li-ion בודדים בחבילת סוללות לקטנוע אלקטרוני מיוצרים על ידי קומץ חברות שונות ידועות בינלאומיות.התאים האיכותיים ביותר מיוצרים על ידי LG, Samsung, Panasonic ו-Sanyo.סוגים אלה של תאים נוטים להימצא רק בחבילות סוללות של קטנועים מתקדמים יותר.

לרוב הקורקינטים החשמליים התקציביים והנוסעים יש חבילות סוללות העשויות מתאי סיני גנריים, המשתנים מאוד באיכותם.

ההבדל בין קטנועים עם תאים ממותגים לסיניים גנריים הוא ערובה גדולה יותר לבקרת איכות עם מותגים מבוססים.אם זה לא במסגרת התקציב שלך, וודא שאתה קונה קטנוע מיצרן בעל מוניטין שמשתמש בחלקים איכותיים ויש לו אמצעי בקרת איכות (QC) טובים.

כמה דוגמאות לחברות שסביר להניח שיש להן QC טוב הן Xiaomi ו- Segway.

מערכת ניהול סוללות
למרות שלתאים Li-ion 18650 יש יתרונות מדהימים, הם פחות סלחניים מטכנולוגיות סוללה אחרות ועלולים להתפוצץ אם משתמשים בהם בצורה לא נכונה.מסיבה זו הם מורכבים כמעט תמיד לתוך ערכות סוללות שיש להן מערכת ניהול סוללות.

מערכת ניהול הסוללות (BMS) היא רכיב אלקטרוני המנטר את ערכת הסוללות ושולט בטעינה ופריקה.סוללות Li-ion מתוכננות לפעול בין כ-2.5 ל-4.0 וולט. טעינת יתר או פריקה מלאה עלולה לקצר את חיי הסוללה או לעורר תנאי בריחה תרמיים מסוכנים.ה-BMS אמור למנוע טעינת יתר.BMS רבים גם מנתקים את החשמל לפני שהסוללה התרוקנה במלואה על מנת להאריך את החיים.למרות זאת, רוכבים רבים עדיין מייצרים את הסוללות שלהם בכך שלעולם לא מפרקים אותן לחלוטין, וגם משתמשים במטענים מיוחדים כדי לשלוט עדין על מהירות וכמות הטעינה.

מערכות ניהול סוללות מתוחכמות יותר גם ינטרו את הטמפרטורה של החבילה ויפעילו ניתוק אם מתרחשת התחממות יתר.

אַרְגָז
אם אתה עורך מחקר על טעינת סוללה, סביר להניח שתתקל ב-C-rate.C-rate מתאר באיזו מהירות הסוללה נטענת או נפרקת במלואה.לדוגמה, קצב C של 1C אומר שהסוללה נטענת תוך שעה אחת, 2C פירושו טעינה מלאה תוך 0.5 שעות, ו-0.5C פירושו טעינה מלאה תוך שעתיים.אם תטעין סוללה של 100 A·h באמצעות זרם של 100 A, זה ייקח שעה אחת וקצב ה-C יהיה 1C.

חיי סוללה
סוללת Li-ion טיפוסית תוכל להתמודד עם 300 עד 500 מחזורי טעינה/פריקה לפני ירידה בקיבולת.עבור קורקינט חשמלי ממוצע, זה 3000 עד 10,000 מיילים!זכור ש"ירידה ביכולת" לא אומר "לאבד את כל הקיבולת", אלא פירושו ירידה ניכרת של 10 עד 20% שתמשיך להחמיר.

מערכות מודרניות לניהול סוללות מסייעות להאריך את חיי הסוללה ולא צריך לדאוג יותר מדי לגבי התינוק.

עם זאת, אם אתה להוט למתוח את חיי הסוללה ככל האפשר, יש כמה דברים שאתה יכול לעשות כדי לחרוג מ-500 מחזורים.אלו כוללים:

אל תאחסן את הקלנועית שלך טעונה במלואה או כשהמטען מחובר לחשמל לתקופות ממושכות.
אל תאחסן את הקורקינט החשמלי פרוק לחלוטין.סוללות Li-ion מתכלות כשהן יורדות מתחת ל-2.5 V. רוב היצרנים ממליצים לאחסן קטנועים עם 50% טעונים, ולמלא אותם עד לרמה זו מעת לעת לאחסון לטווח ארוך מאוד.
אל תפעיל את סוללת הקטנוע בטמפרטורות מתחת ל-32 F° או מעל 113 F°.
טען את הקטנוע שלך בקצב C נמוך יותר, כלומר טען את הסוללה בקצב נמוך יותר ביחס לקיבולת המקסימלית שלו כדי לשמר/לשפר את חיי הסוללה.טעינה בקצב C בין מתחת ל-1 היא אופטימלית.חלק מהמטענים המהודרים או המהירים מאפשרים לך לשלוט בזה.
למידע נוסף על איך להטעין קורקינט חשמלי.

סיכום

הנקודה העיקרית כאן היא אל תשתמשו לרעה בסוללה והיא תחזיק מעמד לכל החיים השימושיים של הקטנוע.אנו שומעים מכל מיני אנשים על הקורקינטים החשמליים המקולקלים שלהם ולעתים רחוקות מדובר בבעיית סוללה!