แบตเตอรี่สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้า
แบตเตอรี่คือ "ถังเชื้อเพลิง" ของสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าโดยจะกักเก็บพลังงานที่มอเตอร์กระแสตรง ไฟ ตัวควบคุม และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ใช้ไป

สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่จะมีชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนบางประเภทเนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานและมีอายุการใช้งานยาวนานสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าสำหรับเด็กและรุ่นราคาไม่แพงอื่นๆ หลายรุ่นมีแบตเตอรี่ตะกั่วกรดในสกู๊ตเตอร์ ชุดแบตเตอรี่ประกอบด้วยเซลล์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แต่ละเซลล์ที่เรียกว่าระบบจัดการแบตเตอรี่ ซึ่งช่วยให้แบตเตอรี่ทำงานได้อย่างปลอดภัย
ชุดแบตเตอรี่ที่ใหญ่กว่าจะมีความจุมากกว่า โดยวัดเป็นหน่วยวัตต์-ชั่วโมง และช่วยให้สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าเดินทางได้ไกลขึ้นอย่างไรก็ตาม พวกเขายังเพิ่มขนาดและน้ำหนักของสกู๊ตเตอร์ด้วย ทำให้พกพาได้น้อยลงนอกจากนี้แบตเตอรี่ยังเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่แพงที่สุดของสกู๊ตเตอร์และต้นทุนโดยรวมก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

ประเภทของแบตเตอรี่
ชุดแบตเตอรี่ E-scooter ทำจากเซลล์แบตเตอรี่จำนวนมากกล่าวอย่างเจาะจงคือ ทำจากเซลล์ 18650 ซึ่งเป็นการจัดหมวดหมู่ขนาดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-Ion) ที่มีขนาดทรงกระบอก 18 มม. x 65 มม.

เซลล์ 18650 แต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่มีขนาดไม่น่าประทับใจนัก โดยสร้างศักย์ไฟฟ้าประมาณ ~3.6 โวลต์ (ระบุ) และมีความจุประมาณ 2.6 แอมป์ชั่วโมง (2.6 A·h) หรือประมาณ 9.4 วัตต์-ชั่วโมง (9.4 Wh)

เซลล์แบตเตอรี่ทำงานตั้งแต่ 3.0 โวลต์ (ชาร์จ 0%) จนถึง 4.2 โวลต์ (ชาร์จ 100%)

ลิเธียมไอออน
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความหนาแน่นของพลังงานที่ดีเยี่ยม ซึ่งเป็นปริมาณพลังงานที่เก็บไว้ต่อน้ำหนักทางกายภาพนอกจากนี้ยังมีอายุยืนยาวที่ยอดเยี่ยม ซึ่งหมายความว่าสามารถคายประจุและชาร์จใหม่ หรือ "หมุนเวียน" ได้หลายครั้งและยังคงรักษาความจุไว้ได้

จริงๆ แล้ว Li-ion หมายถึงเคมีของแบตเตอรี่หลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับลิเธียมไอออนนี่คือรายการสั้น ๆ ด้านล่าง:

ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ (LiMn2O4);หรือที่รู้จักในชื่อ: IMR, LMO, ลิแมงกานีส
ลิเธียมแมงกานีสนิกเกิล (LiNiMnCoO2);หรือที่รู้จักในชื่อ INR, NMC
ลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์อลูมิเนียมออกไซด์ (LiNiCoAlO2);หรือที่เรียกว่า NCA, Li-aluminum
ลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์ออกไซด์ (LiCoO2);หรือที่รู้จักในนาม NCO
ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (LiCoO2);หรือที่เรียกว่า ICR, LCO, Li-โคบอลต์
ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4)-หรือที่เรียกว่า IFR, LFP, Li-ฟอสเฟต
เคมีของแบตเตอรี่แต่ละชนิดแสดงถึงการแลกเปลี่ยนระหว่างความปลอดภัย อายุการใช้งาน ความจุ และเอาต์พุตปัจจุบัน

ลิเธียมแมงกานีส (INR, NMC)
โชคดีที่สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าคุณภาพหลายตัวใช้เคมีของแบตเตอรี่ INR ซึ่งเป็นหนึ่งในเคมีที่ปลอดภัยที่สุดแบตเตอรี่นี้ให้ความจุและกระแสไฟขาออกสูงการมีแมงกานีสจะช่วยลดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ ทำให้สามารถจ่ายกระแสไฟสูงในขณะที่รักษาอุณหภูมิต่ำได้ด้วยเหตุนี้จึงช่วยลดโอกาสที่ความร้อนจะหนีออกไปและเพลิงไหม้

สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าบางรุ่นที่มีคุณสมบัติทางเคมี INR ได้แก่ รุ่น WePed GT 50e และ Dualtron

กรดตะกั่ว
กรดตะกั่วเป็นสารเคมีในแบตเตอรี่ที่เก่าแก่มากซึ่งมักพบในรถยนต์และยานพาหนะไฟฟ้าขนาดใหญ่บางประเภท เช่น รถกอล์ฟนอกจากนี้ยังพบได้ในสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าบางรุ่นสกู๊ตเตอร์เด็กราคาไม่แพงจากบริษัทอย่าง Razor

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดมีข้อดีตรงที่มีราคาถูก แต่กลับมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำมาก ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่จะมีน้ำหนักมากเมื่อเทียบกับปริมาณพลังงานที่เก็บไว้เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความหนาแน่นของพลังงานประมาณ 10 เท่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

ชุดแบตเตอรี่
ในการสร้างชุดแบตเตอรี่ที่มีความจุหลายร้อยหรือหลายพันวัตต์ชั่วโมง เซลล์ Li-ion 18650 หลายเซลล์จะถูกประกอบเข้าด้วยกันเป็นโครงสร้างคล้ายอิฐชุดแบตเตอรี่ที่มีลักษณะคล้ายก้อนอิฐได้รับการตรวจสอบและควบคุมโดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่าระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ซึ่งควบคุมการไหลของไฟฟ้าเข้าและออกจากแบตเตอรี่
เซลล์แต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่เชื่อมต่อแบบอนุกรม (จากต้นจนจบ) ซึ่งจะรวมแรงดันไฟฟ้านี่คือวิธีที่จะมีสกู๊ตเตอร์ที่มีแบตเตอรี่ 36 V, 48 V, 52 V, 60 V หรือแม้แต่แบตเตอรี่ขนาดใหญ่กว่านั้นได้

จากนั้นให้ต่อสายแต่ละเส้นเหล่านี้ (แบตเตอรี่จำนวนมากเป็นอนุกรม) เข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มกระแสไฟเอาท์พุต

ด้วยการปรับจำนวนเซลล์แบบอนุกรมและขนาน ผู้ผลิตสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าสามารถเพิ่มแรงดันเอาต์พุตหรือความจุกระแสสูงสุดและแอมป์ชั่วโมงได้

การเปลี่ยนการกำหนดค่าแบตเตอรี่จะไม่เพิ่มพลังงานทั้งหมดที่เก็บไว้ แต่จะช่วยให้แบตเตอรี่มีช่วงที่มากขึ้นและแรงดันไฟฟ้าต่ำลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ และในทางกลับกัน

แรงดันและ % คงเหลือ
โดยทั่วไปแต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่จะทำงานตั้งแต่ 3.0 โวลต์ (การชาร์จ 0%) ไปจนถึง 4.2 โวลต์ (การชาร์จ 100%)

ซึ่งหมายความว่าชุดแบตเตอรี่ 36 V (ที่มีแบตเตอรี่ 10 ก้อนต่ออนุกรมกัน) ทำงานตั้งแต่ 30 V (การชาร์จ 0%) จนถึง 42 โวลต์ (การชาร์จ 100%)คุณสามารถดูว่า % ที่เหลือสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่อย่างไร (สกู๊ตเตอร์บางรุ่นจะแสดงข้อมูลนี้โดยตรง) สำหรับแบตเตอรี่ทุกประเภทในแผนภูมิแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ของเรา

แรงดันไฟฟ้าลดลง
แบตเตอรี่ทุกก้อนจะต้องทนทุกข์ทรมานจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าตก

แรงดันไฟฟ้าตกมีสาเหตุหลายประการ รวมถึงเคมีของลิเธียมไอออน อุณหภูมิ และความต้านทานไฟฟ้าซึ่งจะส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่เป็นเชิงเส้นของแรงดันไฟแบตเตอรี่เสมอ

ทันทีที่มีการจ่ายโหลดให้กับแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าจะลดลงทันทีผลกระทบนี้อาจนำไปสู่การประมาณความจุของแบตเตอรี่ไม่ถูกต้องหากคุณอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่โดยตรง คุณจะคิดว่าความจุของคุณลดลง 10% หรือมากกว่านั้นทันที

เมื่อถอดโหลดออกแล้ว แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะกลับสู่ระดับที่แท้จริง

แรงดันไฟฟ้าตกยังเกิดขึ้นในระหว่างการคายประจุแบตเตอรี่เป็นเวลานาน (เช่น ระหว่างการเดินทางไกล)เคมีของลิเธียมในแบตเตอรี่ต้องใช้เวลาพอสมควรจึงจะทันอัตราการคายประจุซึ่งอาจส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้นในระหว่างการเดินทางระยะไกล

หากปล่อยให้แบตเตอรี่พัก แบตเตอรี่จะกลับสู่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงและแม่นยำ

การให้คะแนนความจุ
ความจุของแบตเตอรี่ E-scooter มีหน่วยเป็นหน่วยวัตต์ชั่วโมง (ตัวย่อ Wh) ซึ่งเป็นหน่วยวัดพลังงานหน่วยนี้ค่อนข้างเข้าใจง่ายตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ที่มีอัตรา 1 Wh จะเก็บพลังงานเพียงพอสำหรับจ่ายไฟหนึ่งวัตต์เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง

ความจุพลังงานที่มากขึ้นหมายถึงชั่วโมงวัตต์ของแบตเตอรี่ที่สูงขึ้น ซึ่งแปลว่ามีช่วงสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าที่ยาวขึ้นสำหรับขนาดมอเตอร์ที่กำหนดสกู๊ตเตอร์โดยเฉลี่ยจะมีความจุประมาณ 250 Wh และสามารถเดินทางได้ประมาณ 10 ไมล์ด้วยความเร็วเฉลี่ย 15 ไมล์ต่อชั่วโมงสกู๊ตเตอร์สมรรถนะสูงสามารถมีกำลังไฟฟ้าได้ถึงหลายพันวัตต์ชั่วโมงและวิ่งได้ไกลถึง 60 ไมล์

ยี่ห้อแบตเตอรี่
เซลล์ Li-ion แต่ละก้อนในชุดแบตเตอรี่สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าผลิตโดยบริษัทที่มีชื่อเสียงระดับนานาชาติเพียงไม่กี่แห่งเซลล์คุณภาพสูงสุดผลิตโดย LG, Samsung, Panasonic และ Sanyoเซลล์ประเภทนี้มักจะพบได้เฉพาะในชุดแบตเตอรี่ของสกู๊ตเตอร์ระดับไฮเอนด์เท่านั้น

สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าแบบประหยัดและแบบเดินทางส่วนใหญ่มีชุดแบตเตอรี่ที่ทำจากเซลล์ที่ผลิตในจีนทั่วไป ซึ่งมีคุณภาพแตกต่างกันมาก

ความแตกต่างระหว่างสกูตเตอร์ที่มีเซลล์ที่มีตราสินค้าและสกู๊ตเตอร์จีนทั่วไปคือการรับประกันการควบคุมคุณภาพกับแบรนด์ที่เป็นที่ยอมรับมากขึ้นหากไม่อยู่ในงบประมาณของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณซื้อสกู๊ตเตอร์จากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงซึ่งใช้ชิ้นส่วนที่มีคุณภาพและมีมาตรการควบคุมคุณภาพ (QC) ที่ดี

ตัวอย่างของบริษัทที่มีแนวโน้มว่าจะมีการ QC ที่ดี ได้แก่ Xiaomi และ Segway

ระบบการจัดการแบตเตอรี่
แม้ว่าเซลล์ Li-ion 18650 จะมีประโยชน์ที่น่าทึ่ง แต่ก็ให้อภัยได้น้อยกว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่อื่นๆ และอาจระเบิดได้หากใช้อย่างไม่เหมาะสมด้วยเหตุนี้จึงมักประกอบเป็นชุดแบตเตอรี่ที่มีระบบการจัดการแบตเตอรี่เกือบทุกครั้ง

ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ตรวจสอบชุดแบตเตอรี่และควบคุมการชาร์จและการคายประจุแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับการออกแบบมาให้ทำงานประมาณ 2.5 ถึง 4.0 V การชาร์จไฟมากเกินไปหรือการคายประจุจนหมดอาจทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลงหรือทำให้เกิดสภาวะความร้อนหนีความร้อนที่เป็นอันตรายได้BMS ควรป้องกันการชาร์จไฟเกินBMS จำนวนมากยังตัดไฟก่อนที่แบตเตอรี่จะหมดเพื่อยืดอายุการใช้งานอย่างไรก็ตาม ผู้ขับขี่จำนวนมากยังคงดูแลแบตเตอรี่ของตนโดยไม่เคยคายประจุจนหมด และยังใช้ที่ชาร์จพิเศษเพื่อควบคุมความเร็วและปริมาณการชาร์จอย่างละเอียด

ระบบการจัดการแบตเตอรี่ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นจะตรวจสอบอุณหภูมิของบรรจุภัณฑ์และตัดการทำงานหากเกิดความร้อนสูงเกินไป

ลัง
หากคุณกำลังค้นคว้าเกี่ยวกับการชาร์จแบตเตอรี่ คุณมีแนวโน้มที่จะพบกับอัตรา Cอัตรา C อธิบายความเร็วของการชาร์จหรือคายประจุแบตเตอรี่จนเต็มตัวอย่างเช่น อัตรา C 1C หมายความว่าแบตเตอรี่จะชาร์จในหนึ่งชั่วโมง 2C หมายถึงชาร์จเต็มใน 0.5 ชั่วโมง และ 0.5C หมายถึงชาร์จเต็มใน 2 ชั่วโมงหากคุณชาร์จแบตเตอรี่ 100 A·h จนเต็มโดยใช้กระแสไฟ 100 A อาจใช้เวลาหนึ่งชั่วโมงและอัตรา C จะเป็น 1C

อายุการใช้งานแบตเตอรี่
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปจะสามารถรองรับรอบการชาร์จ/คายประจุได้ 300 ถึง 500 รอบ ก่อนที่ความจุจะลดลงสำหรับสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าทั่วไป เป็นระยะทาง 3,000 ถึง 10,000 ไมล์!โปรดทราบว่า "ความจุลดลง" ไม่ได้หมายความว่า "สูญเสียความจุทั้งหมด" แต่หมายถึงการลดลงอย่างเห็นได้ชัด 10 ถึง 20% ซึ่งจะแย่ลงเรื่อยๆ

ระบบการจัดการแบตเตอรี่สมัยใหม่ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ และคุณไม่ควรกังวลเรื่องการเลี้ยงเด็กมากเกินไป

อย่างไรก็ตาม หากคุณอยากยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ให้นานที่สุด มีบางสิ่งที่คุณสามารถทำได้เพื่อให้เกิน 500 รอบซึ่งรวมถึง:

อย่าเก็บสกู๊ตเตอร์ที่ชาร์จจนเต็มหรือเสียบปลั๊กเครื่องชาร์จไว้เป็นเวลานาน
อย่าเก็บสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าจนหมดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะเสื่อมสภาพเมื่อลดลงต่ำกว่า 2.5 V ผู้ผลิตส่วนใหญ่แนะนำให้จัดเก็บสกู๊ตเตอร์โดยชาร์จไฟไว้ 50% และเติมให้ถึงระดับนี้เป็นระยะเพื่อการเก็บรักษาในระยะยาว
ห้ามใช้งานแบตเตอรี่สกู๊ตเตอร์ในอุณหภูมิต่ำกว่า 32 F° หรือสูงกว่า 113 F°
ชาร์จสกู๊ตเตอร์ของคุณด้วยอัตรา C ที่ต่ำกว่า ซึ่งหมายถึงการชาร์จแบตเตอรี่ในอัตราที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับความจุสูงสุดเพื่อรักษา/ปรับปรุงอายุการใช้งานแบตเตอรี่การชาร์จที่อัตรา C ระหว่างต่ำกว่า 1 จะเหมาะสมที่สุดเครื่องชาร์จความเร็วสูงหรือเครื่องชาร์จความเร็วสูงบางรุ่นให้คุณควบคุมสิ่งนี้ได้
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีชาร์จสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้า

สรุป

ประเด็นหลักที่นี่คืออย่าใช้แบตเตอรี่ในทางที่ผิดและจะมีอายุการใช้งานของสกู๊ตเตอร์เราได้ยินจากผู้คนทุกประเภทเกี่ยวกับสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าที่พัง และไม่ค่อยมีปัญหาเรื่องแบตเตอรี่!