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Guía técnica: Baterías de scooter eléctrico

Guía técnica: Baterías de scooter eléctrico

En esta guía técnica, aprenderás todo lo que hay que saber sobre las baterías de los scooters eléctricos, incluidos los tipos de baterías, los Watts-hora, cómo prolongar su vida útil, y el uso y almacenamiento adecuados.

Baterías de scooter eléctrico

La batería es el tanque de combustible de tu 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 a base de iones de litio debido a su excelente densidad de energía y longevidad. Muchos scooters eléctricos para niños y otros de bajo costo en realidad contienen baterías de plomo-ácido. El paquete de baterías está hecho de celdas individuales y componentes electrónicos llamados un sistema de administración de baterías que lo mantiene operando de manera segura.

Las baterías más grandes tienen más capacidad, medidas en watts-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.

Packs de baterías

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Las celdas de iones de litio 18650, que se muestran arriba, forman la batería de un scooter eléctrico. 

Los paquetes de baterías E-scooter 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 de 18650 en un pack de baterías es bastante poco impresionante: genera un potencial eléctrico de solo 3.5 voltios y tiene una capacidad de 3 amperios por hora (o aproximadamente 10 watts por hora).

Para construir una batería con cientos o miles de watts-hora de capacidad, muchas celdas individuales de iones de litio 18650 se ensamblan en una estructura similar a un ladrillo. El paquete de baterías tipo ladrillo es monitoreado y regulado por un circuito electrónico llamado sistema de administración de baterías (BMS), que controla el flujo de electricidad hacia la salida de la batería.

Ion de litio

Las baterías de iones de litio tienen una excelente densidad de energía (cantidad de energía almacenada por su peso físico). También tienen una excelente longevidad, lo que significa que se pueden descargar y recargar o reciclar muchas veces y aún así mantener su capacidad de almacenamiento.

El ión de litio en realidad se refiere a la química de la batería que involucra el ión de litio. Aquí hay una breve lista a continuación:

  • Óxido de litio y magnesio (LiMN2O4); aka: IMR, LMO, Li-maganese
  • Níquel de magnesio y litio (LiNiMnCoO2); alias INR, NMC
  • Óxido de aluminio cobalto niquelado con litio (LiNiCoAlO2); también conocido como NCA, Li-aluminium
  • Óxido de litio, níquel y cobalto (LiCoO2); aka NCO
  • Óxido de litio y cobalto (LiCoO2); también conocido como ICR, LCO, Li-cobalt
  • Fosfato de litio y hierro (LiFePO4); alias IFR, LFP, LI-fosfato

Cada una de estas químicas de baterías representa una compensación entre seguridad, longevidad, capacidad y salida de corriente.

Magnesio de litio - INR - NMC

Muchos scooters eléctricos de calidad utilizan la química de la batería INR, una de las químicas más seguras. Esta química de la batería proporciona alta capacidad y corriente de salida. La presencia de magnesio reduce la resistencia interna de la batería, lo que permite una alta salida de corriente al tiempo que mantiene bajas temperaturas. En consecuencia, esto reduce las posibilidades de fugas térmicas y fuego. La desventaja de INR es el alto costo.


En eCiclos estamos diseñando un producto de alta gama que viene una batería INR.

Plomo-ácido

El plomo-ácido es una química de batería muy antigua que se encuentra comúnmente en los automóviles y en algunos vehículos eléctricos más grandes, como los carros de golf. También se encuentran en algunos scooters eléctricos, en particular, en scooters económicos para niños de compañías como Razor.

Las baterías de plomo ácido tienen el beneficio 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 una densidad de energía de aproximadamente 10 veces en comparación con las baterías de plomo ácido.

Clasificaciones de capacidad

La capacidad de la batería del scooter eléctrico se clasifica en unidades de Watts 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 energía suficiente para suministrar 1 vatio de energía durante 1 hora.

Más capacidad de energía, es decir, mayores horas de batería de watts se traducirá en un mayor rango de scooter eléctrico, para un tamaño de motor dado.

Un scooter promedio tendrá una capacidad de alrededor de 280 vatios por hora y podrá viajar alrededor de 20 km. Mientras que los scooters de rendimiento extremo pueden tener una capacidad que alcanza los miles de watts-hora y rangos de hasta 100 km.

Sistema de gestión de la batería

Aunque las celdas Li-ion 18650 tienen beneficios sorprendentes, son menos tolerantes que otras tecnologías de batería y pueden explotar si se usan de manera incorrecta. 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 la batería es un componente electrónico que monitorea la batería y controla la carga y descarga. Las baterías de iones de litio están diseñadas para funcionar entre aproximadamente 2.5 voltios y 4.0 voltios. Cargarlos o descargarlos demasiado profundamente puede acortar su vida o desencadenar peligrosas condiciones de fuga térmica.

Los sistemas de gestión de batería más sofisticados también controlarán la temperatura del paquete y desencadenarán un corte si se produce un sobrecalentamiento.

Duración de la batería

Una batería típica de iones de litio podrá manejar 300 a 500 ciclos de carga / descarga antes de disminuir su capacidad. Para un scooter eléctrico promedio, ¡esto es de 3,000 a 10,000 km! Los sistemas modernos de administración de la batería ayudan a prolongar la vida útil de la batería y no debe preocuparse demasiado por alimentar la batería.

Sin embargo, si está interesado en alargar la vida útil de la batería tanto como sea posible, hay algunas cosas que puede hacer más allá de los 500 ciclos. Estos son:

 

  • No almacene completamente cargado o con el cargador enchufado por períodos prolongados.
  • Mantener la batería con su voltaje máximo disminuirá su vida útil.
  • No almacene el scooter eléctrico completamente descargado. Las baterías de iones de litio se degradan cuando caen por debajo de 2.5 V.
  • La mayoría de los fabricantes recomiendan almacenar entre 30-50% de carga y recargarlas periódicamente a este nivel para un almacenamiento a muy largo plazo.
  • No opere la batería por debajo de 0º C o por encima de 45º C.
  • Carga a una tasa C más baja. Entre 0.5 A y 2A es óptimo. Algunos de los cargadores más elegantes te permiten controlar esto.
  • Lo principal aquí es no abusar de la batería y durará la vida útil del scooter.

¡Escuchamos a todo tipo de personas sobre sus scooters eléctricos rotos y rara vez es un problema de batería!

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Preguntas frecuentes

¿Cuánto duran las baterías del scooter eléctrico?
Las baterías del scooter eléctrico durarán entre 2 y 4 años y entre 3,000 y 5,000 km, dependiendo del almacenamiento, las condiciones de uso y la capacidad. Si usa su scooter más o lo almacena incorrectamente, la duración de la batería será más corta.

¿Cuántas veces puedes cargar una batería de scooter eléctrico?
Los scooters eléctricos pueden pasar entre 300 y 500 ciclos de carga antes de comenzar a perder la capacidad de la batería.

¿Qué tipo de baterías tienen los scooters eléctricos?
La mayoría de los scooters eléctricos tienen baterías y paquetes de baterías de iones de litio (Li-ion). Una de las químicas de iones de litio más comunes es el Li-Magnese.

¿Cómo puede maximizar la duración de la batería del scooter eléctrico?
Puede prolongar la vida útil de la batería almacenando el scooter cargado alrededor del 75%, cargándolo con una corriente de menos de 2 amperios y no operando el scooter cuando hace demasiado frío (menos de 0º C) o demasiado calor (más de 45ºC). Cuando almacene durante períodos prolongados, asegúrese de recargar las baterías periódicamente.

¿Cómo almacenar baterías de scooter eléctrico?
Es mejor almacenar los scooters eléctricos con sus baterías cargadas alrededor del 75% y a temperaturas superiores a 0ºC pero inferiores a 45ºC. Cuando los guarde durante períodos muy largos, asegúrese de cargarlos periódicamente para que no se almacenen descargados.

 

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