Dans ce guide technique, vous apprendrez tout ce qu'il y a à savoir sur batteries de scooter électrique, y compris les types, les capacités nominales, comment prolonger la durée de vie de la batterie et une utilisation et un stockage appropriés.
Batteries de scooter électrique
La batterie est le «réservoir de carburant» de votre scooter électrique. Il stocke l'énergie consommée par le moteur CC, les lumières, le contrôleur et d'autres accessoires.
La plupart des scooters électriques auront un type de batterie au lithium-ion en raison de leur excellente densité d'énergie et de leur longévité. De nombreux scooters électriques pour enfants et autres modèles bon marché contiennent des batteries au plomb-acide. Dans un scooter, la batterie est composée de cellules individuelles et d'électronique appelée système de gestion de batterie qui le maintient en fonctionnement en toute sécurité.
Les batteries plus volumineuses ont plus de capacité, mesurée en wattheures, et permettront à un scooter électrique de voyager plus loin. Cependant, ils augmentent également la taille et le poids du scooter, ce qui le rend moins portable. De plus, les batteries sont l'un des composants les plus chers du scooter et le coût global augmente en conséquence.
Batteries pour scooter électrique sont constitués de nombreuses cellules de batterie individuelles. Plus précisément, ils sont constitués de 18650 cellules, une classification de taille pour les batteries lithium-ion (Li-Ion) avec des dimensions cylindriques de 18 mm x 65 mm. Chaque cellule 18650 dans une batterie est assez peu impressionnante - générant un potentiel électrique de seulement 3,5 volts (3,5 V) et ayant une capacité de 3 ampères-heure (3 A · h) ou environ 10 wattheures (10 Wh).
Pour construire une batterie avec des centaines ou des milliers de wattheures de capacité, de nombreuses cellules Li-ion 18650 individuelles sont assemblées en une structure en forme de brique. Le bloc-batterie en forme de brique est surveillé et régulé par un circuit électronique appelé système de gestion de batterie (BMS), qui contrôle le flux d'électricité entrant et sortant de la batterie.
Lithium-ion
Batteries Li-Ion ont une excellente densité d'énergie, la quantité d'énergie stockée par leur poids physique. Ils ont également une excellente longévité, ce qui signifie qu'ils peuvent être déchargés et rechargés ou «cyclés» plusieurs fois tout en conservant leur capacité de stockage.
Li-ion fait en fait référence à de nombreuses chimies de batterie qui impliquent le lithium-ion. Voici une courte liste ci-dessous:
- Oxyde de lithium et de manganèse (LiMn2O4); aka: IMR, LMO, Li-manganèse
- Lithium-manganèse nickel (LiNiMnCoO2); aka INR, NMC
- Oxyde de lithium-nickel-cobalt d'aluminium (LiNiCoAlO2); aka NCA, Li-aluminium
- Oxyde de lithium-nickel-cobalt (LiCoO2); aka NCO
- Oxyde de lithium et de cobalt (LiCoO2); aka ICR, LCO, Li-cobalt
- Phosphate de fer et de lithium (LiFePO4); aka IFR, LFP, Li-phosphate
Chacune de ces chimies de batterie représente un compromis entre la sécurité, la longévité, la capacité et la sortie de courant.
Lithium Manganèse (INR, NMC)
Heureusement, de nombreux scooters électriques de qualité utilisent la chimie de la batterie INR - l'une des chimies les plus sûres. Cette batterie offre une capacité et un courant de sortie élevés. La présence de manganèse abaisse la résistance interne de la batterie, permettant une sortie de courant élevée tout en maintenant des températures basses. Par conséquent, cela réduit les risques d'emballement thermique et d'incendie.
Plomb-acide
Le plomb-acide est une chimie de batterie très ancienne que l'on trouve couramment dans les voitures et certains véhicules électriques plus gros, comme les voiturettes de golf. On les trouve également dans certains scooters électriques; plus particulièrement, des scooters pour enfants bon marché.
Les batteries au plomb ont l'avantage d'être peu coûteuses, mais souffrent d'une très faible densité d'énergie, ce qui signifie qu'elles pèsent beaucoup par rapport à la quantité d'énergie qu'elles stockent. En comparaison, les batteries Li-ion ont environ 10 fois la densité d'énergie par rapport aux batteries plomb-acide.
Cotes de capacité
La capacité de la batterie du scooter électrique est évaluée en unités de wattheures (Wh en abrégé), une mesure d'énergie. Cette unité est assez facile à comprendre. Par exemple, une batterie de 1 Wh stocke suffisamment d'énergie pour fournir un watt de puissance pendant une heure.
Une plus grande capacité énergétique signifie une batterie en wattheures plus élevée, ce qui se traduit par une autonomie plus longue du scooter électrique, pour une taille de moteur donnée. Un scooter moyen aura une capacité d'environ 250 Wh et pourra parcourir environ 10 miles à une moyenne de 24 miles par heure. Les scooters aux performances extrêmes peuvent avoir une capacité atteignant des milliers de wattheures et des portées allant jusqu'à 60 miles.
Système de gestion de batterie
Bien que les cellules Li-ion 18650 présentent des avantages étonnants, elles sont moins tolérantes que les autres technologies de batterie et peuvent exploser si elles sont mal utilisées. C'est pour cette raison qu'ils sont presque toujours assemblés dans des blocs-batteries dotés d'un système de gestion de batterie.
Le système de gestion de la batterie (BMS) est un composant électronique qui surveille la batterie et contrôle la charge et la décharge. Les batteries Li-ion sont conçues pour fonctionner entre environ 2,5 et 4,0 V. Une surcharge ou une décharge complète peut raccourcir la durée de vie de la batterie ou déclencher des conditions d'emballement thermique dangereuses. Le BMS doit empêcher la surcharge. De nombreux BMS coupent également l'alimentation avant que la batterie ne soit complètement déchargée afin de prolonger sa durée de vie. Malgré cela, de nombreux cyclistes utilisent encore leurs batteries en ne les déchargeant jamais complètement et utilisent également des chargeurs spéciaux pour contrôler finement la vitesse et la quantité de charge.
Des systèmes de gestion de batterie plus sophistiqués surveilleront également la température du pack et déclencheront une coupure en cas de surchauffe.
Caisse
Si vous faites des recherches sur la charge de la batterie, vous risquez de rencontrer un taux C. Le taux C décrit la vitesse à laquelle la batterie est complètement chargée ou déchargée. Par exemple, un taux C de 1C signifie que la batterie est chargée en une heure, 2C signifierait une charge complète en 0,5 heure et 0,5C signifierait une charge complète en deux heures. Si vous chargiez complètement une batterie de 100 A · h avec un courant de 100 A, cela prendrait une heure et le taux C serait de 1C.
Vie de la batterie
Une batterie Li-ion typique sera capable de gérer de 300 à 500 cycles de charge / décharge avant de diminuer de capacité. Pour un scooter électrique moyen, c'est 3000 à 10000 miles! Gardez à l'esprit que «diminuer la capacité» ne signifie pas «perdre toute capacité», mais signifie une baisse notable de 10 à 20% qui continuera de s'aggraver. Les systèmes de gestion de batterie modernes aident à prolonger la durée de vie de la batterie et vous ne devriez pas trop vous soucier de la garder.
Cependant, si vous souhaitez prolonger au maximum la durée de vie de la batterie, vous pouvez faire certaines choses pour dépasser 500 cycles. Ceux-ci inclus:
- Ne rangez pas votre scooter complètement chargé ou avec le chargeur branché pendant des périodes prolongées, car le fait de garder la batterie déchargée à sa tension maximale diminuera sa durée de vie.
- Ne stockez pas le scooter électrique complètement déchargé.Les batteries Li-ion se dégradent lorsqu'elles tombent en dessous de 2,5 V.La plupart des fabricants recommandent de stocker les scooters avec un pourcentage de batterie entre 30 et 50% de charge, et stockage à long terme.
- N'utilisez pas la batterie du scooter à des températures inférieures à 32 F ° ou supérieures à 113 F °.
- Chargez votre scooter à un taux C inférieur, ce qui signifie charger la batterie à un taux inférieur par rapport à sa capacité maximale pour préserver / améliorer la durée de vie de la batterie. Une charge à un taux C compris entre 0,5 ° C et 2 ° C est optimale. Certains des chargeurs plus sophistiqués ou à grande vitesse vous permettent de contrôler cela.
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