Mikä määrittää LiFePO4-kolmipyörän sähköakun käyttöiän?

Akun käyttöikä on yksi ensimmäisistä sähköisten kolmipyörien valmistajien, kaluston operaattorien ja jakelijoiden tarkistamista tiedoista. Tietolomakkeessa oleva kuva ei kuitenkaan täysin selitä, kuinka kauan akku on hyödyllinen todellisessa käytössä. Kennojen laatu, purkaussyvyys, latausolosuhteet, hyötykuorma, tien kaltevuus, lämpötila ja akun hallinta vaikuttavat kaikki lopulliseen käyttöikään.

Jakso lasketaan yleensä, kun kertynyt purkaus saavuttaa 100 % akun nimelliskapasiteetista. Esimerkiksi kaksi 50 %:n purkausta vastaa suunnilleen yhtä täydellistä sykliä. Jakson käyttöiän päättyminen ei yleensä tarkoita, että akku yhtäkkiä lakkaa toimimasta. Se tarkoittaa yleensä, että sen jäljellä oleva kapasiteetti on laskenut määritellylle tasolle, yleensä 80 % alkuperäisestä nimelliskapasiteetista.

Litiumrautafosfaattia, joka tunnetaan yleisesti nimellä LiFePO4 tai LFP, käytetään laajalti sähköisissä kolmipyörissä, koska siinä yhdistyvät vakaa lämpöteho, pitkä käyttöikä ja luotettava korkea{1}}virtateho. Verrattuna lyijyakkuihin-, LFP-akkuyksikkö voi tarjota enemmän käyttökelpoista energiaa pienemmällä painolla, mikä vähentää runkoon, jousitukseen ja vetojärjestelmään kohdistuvaa kuormitusta.

Kennojen laatu on yhtä tärkeä kuin akun kemia. Luokka-A autojen kennoja valmistetaan tiukempien kapasiteetin, sisäisen vastuksen, itsepurkauksen ja johdonmukaisuuden{2}}valvonnassa. Alemman -luokan kennot voivat aluksi saavuttaa ilmoitetun jännitteen ja kapasiteetin, mutta yksittäisten kennojen väliset erot tulevat selvemmiksi toistuvan latauksen ja purkamisen jälkeen.

Kun yksi heikko kenno saavuttaa jänniterajansa aikaisemmin kuin muut, BMS:n on pysäytettävä koko paketti latautumasta tai purkamasta. Tämän seurauksena koko akun käyttökapasiteetti voi laskea, vaikka useimmat kennot ovat edelleen hyväksyttävässä kunnossa. Tästä syystä solujen hankinta, luokittelu ja saapuvat tarkastukset ovat olennaisia ​​akun pitkän- suorituskyvyn kannalta.

Purkautumissyvyys eli DoD kuvaa, kuinka paljon käytettävissä olevasta akun kapasiteetista käytetään kunkin käyttöjakson aikana. Kolmipyörä, joka käyttää säännöllisesti 80 % käytettävissä olevasta energiasta, rasittaa kennoja vähemmän kuin se, joka puretaan toistuvasti minimikatkaisujännitteeseensä.

Syväpurkaus tuottaa enemmän kilometriä latausta kohti, mutta se lisää myös sähkökemiallista rasitusta. Laivastonhaltijoiden tulisi siksi valita kapasiteetti todellisen päivittäisen reitin mukaan sen sijaan, että valitsisivat pienintä akkua, joka pystyy tuskin ajamaan vaaditun matkan.

Jos esimerkiksi ajoneuvo kuluttaa lähes täyden akun kapasiteetin joka työpäivä, suuremman paketin valitseminen voi pienentää keskimääräistä DoD:tä. Tämä tarjoaa lisää kantamaa raskaille kuormille, liikenneviivästyksille, rinteille ja akun ikääntymiselle ja pidentää pakkauksen käyttöikää.

Määritetyissä käyttö- ja testausolosuhteissa LFP-akkupakkaukset on suunniteltu toimittamaan yli 4 000 lataus- ja purkausjaksoa 80 %:n DoD:llä ennen kuin jäljellä oleva kapasiteetti saavuttaa noin 80 %. Todelliset tulokset riippuvat ajoneuvon kokoonpanosta ja käyttöympäristöstä.

Jokaisella akulla on suositeltu ja suurin latausvirta. Suurempi latausvirta voi lyhentää latausaikaa, mutta se tuottaa myös enemmän lämpöä kennojen sisällä. Toistuva lataus suurimmalla sallitulla virralla voi kiihdyttää ikääntymistä, erityisesti korkeissa ympäristön lämpötiloissa.

Laturin on vastattava akun kemiaa, nimellisjännitettä ja -latauksen loppu-jännitettä. Lyijy-happoakulle tarkoitettua laturia ei pitäisi automaattisesti käyttää LFP-akulle, vaikka molemmilla järjestelmillä näyttäisi olevan samanlainen nimellisjännite. Niiden latausprofiilit ja jänniterajat voivat olla erilaisia.

Vakiokokoonpanoissa 51,2 V:n pakettimme käyttävät 58,0 V:n -loppu-latausjännitettä, kun taas 64 V:n versioissa 73,0 V. Laturin lähtö, tiedonsiirtoprotokolla ja liitintyyppi on siksi vahvistettava ennen tuotantoa. Oikea sovitus suojaa kennoja ylilataukselta ja antaa BMS:n tasapainottaa pakkauksen kunnolla.

Sähköiset kolmipyörät toimivat usein vaativammissa olosuhteissa kuin tavalliset sähköpyörät. Rahtimalleissa voidaan kuljettaa maataloustuotteita, työkaluja, paketteja tai rakennusmateriaaleja. Kolmipyöräisten matkustajien on kestettävä toistuvia käynnistyksiä, liikenneruuhkia ja vaihtuvia kuormia koko päivän.

Raskaalla hyötykuormalla aloittaminen tai jyrkän tien kiipeäminen vaatii suurta virtaa akusta. Jos moottori ja säädin vaativat säännöllisesti virtaa, joka on lähellä tai yli akun suunnittelurajan, kennot ja sähköliitännät tuottavat lisälämpöä. Toistuvat virtahuiput voivat lisätä sisäistä vastusta ja nopeuttaa kapasiteetin menetystä.

Akku tulee valita moottorin tehon, säätimen virran, ajoneuvon painon, odotetun hyötykuorman, tien kaltevuuden ja vaaditun nopeuden mukaan. Vakiovalikoimamme sisältää 51,2 V ja 64 V kokoonpanot kapasiteetilla 60 Ah - 314 Ah. Suurin purkausvirta saavuttaa 150 A tietyissä malleissa, mikä tarjoaa vakaan ulostulon raskaille-rahti- ja kalustokäyttöön.

Riittävän virtakapasiteetin valitseminen ei ole vain suorituskykyä. Se myös estää akkua toimimasta jatkuvasti lähellä rajaansa, mikä on hyödyllistä käyttöiän kannalta.

Lämpötila vaikuttaa suoraan sekä akun suorituskykyyn että ikääntymiseen. Korkeat lämpötilat nopeuttavat ei-toivottuja kemiallisia reaktioita solujen sisällä. Kun ympäristön lämpö yhdistetään korkeaan lataus- tai purkausvirtaan, akun kuluminen voi nopeutua huomattavasti.

Matalilla lämpötiloilla on erilainen vaikutus. Ne vähentävät tilapäisesti käytettävissä olevaa tehoa ja lisäävät sisäistä vastusta. Litiumakkujen lataaminen liian alhaisissa lämpötiloissa voi myös vahingoittaa kennoja, jos BMS ei tarjoa asianmukaista suojaa.

Akkupakettimme on suunniteltu toimimaan noin -20 - 60 asteen lämpötila-alueella, ja niissä on BMS-suojaus epänormaaleja lämpötiloja varten. Parhaat tulokset saavutetaan kuitenkin, kun akku viettää suurimman osan käyttö- ja latausajastaan ​​kohtuullisella lämpötila-alueella.

Trooppisilla, autiomaa- tai kylmän ilmaston markkinoilla{0}}hankkeissa toimintaympäristöstä tulee keskustella valintavaiheessa. Kotelon suunnittelu, asennuspaikka, ilmanvaihto, eristys ja valinnainen lämmönhallinta on ehkä otettava huomioon.

BMS valvoo ja suojaa koko akkua. Sen päätoimintoihin kuuluvat ylilataussuoja, yli-purkaussuojaus, ylivirtasuojaus, oikosulkusuojaus-, lämpötilan valvonta ja kennojen tasapainotus.

Tarkka jännitteen mittaus on erityisen tärkeää. Jos BMS sallii kennon pysyä turvallisen jännitealueensa ylä- tai alapuolella, kenno saattaa vanheta nopeammin kuin muu pakkaus. Tehokas tasapainotus vähentää kennojen välistä jännite-eroa ja auttaa akkua säilyttämään paremman käyttökapasiteetin ajan mittaan.

BMS-virran nimellisarvon on myös vastattava moottorin ohjainta. Jos se on liian alhainen, järjestelmä saattaa katketa ​​kiihdytyksen tai kiipeämisen aikana. Jos suojakynnykset asetetaan liian korkeiksi, kennot ja liitokset voivat altistua tarpeettomalle rasitukselle. OEM- ja kalustoprojekteissa BMS-asetukset tulee valita ajoneuvon todellisen sähkökuormituksen mukaan sen sijaan, että luotaisiin vain moottorin nimellistehoon.

Pitkä{0}}akun käyttöikä riippuu muustakin kuin hyvistä kennoista. Saman pakkauksen kennot on sovitettava kapasiteetin, sisäisen resistanssin ja jännitteen suhteen. Huono konsistenssi aiheuttaa epätasaisen latauksen ja purkamisen, mikä vähentää vähitellen koko järjestelmän käyttöenergiaa.

Asennuslaatu vaikuttaa myös vastukseen ja lämmöntuotantoon. Kiskot, hitsauskohdat, kaapelit, liittimet, sulakkeet ja liittimet on mitoitettava odotetun virran mukaan. Löysät liitännät tai riittämättömät johtavat komponentit luovat paikallista vastusta, mikä johtaa jännitehäviöön ja liialliseen lämpöön.

Akun tuotannon aikana kapasiteetin testaus, sisäisen resistanssin mittaus, eristystarkastus, BMS-tarkastus ja lataus{0}}purkaustestaus auttavat tunnistamaan ongelmat ennen toimitusta. Suuren-kuorman ajoneuvoissa tärinänkestävyys ja kennojen mekaaninen kiinnitys ovat yhtä tärkeitä.

Kaupalliset sähköiset kolmipyörät ovat usein alttiina sateelle, mudalle, pölylle ja epätasaisille teille. Koteloon pääsevä kosteus voi syövyttää liittimiä ja elektronisia komponentteja, kun taas toistuva tärinä voi löysätä liitoksia tai vahingoittaa huonosti kiinnitettyjä kennoja.

Vakiometallikotelomme tarjoavat IP65-suojan pölyltä ja vesisuihkuilta, kuten rankkasateelta ja tieroiskeilta. IP65 ei tarkoita, että akku tulisi upottaa tai puhdistaa korkeapaineisella-vedellä lähietäisyydeltä. Oikea asennus ja tiivisteiden, liittimien ja kiinnityskohtien säännöllinen tarkastus on edelleen tarpeen.

Akku on myös kiinnitettävä tukevasti ajoneuvoon. Liikkeet ylisuuren akkutilan sisällä voivat siirtää toistuvia iskuja koteloon ja sisäisiin osiin, mikä heikentää mekaanista luotettavuutta.

Käyttötavat voivat vaikuttaa merkittävästi akun käyttöikään. Ajoneuvoja ei saa jättää täysin tyhjäksi pitkiksi ajoiksi. Työvuoron jälkeen akku tulee ladata hyväksytyllä laturilla ja tarkastaa, jos se on altistunut epätavalliseen kuumuuteen, iskuihin tai vedelle.

Pitkäaikaista varastointia varten pakkaus tulee säilyttää kuivassa, tuuletetussa ympäristössä poissa suorasta auringonvalosta ja äärimmäisistä lämpötiloista. Lataustila kannattaa tarkastaa säännöllisesti, koska BMS ja muu elektroniikka kuluttavat vähän energiaa silloinkin, kun ajoneuvo ei ole käynnissä.

Kalustopäälliköt voivat myös tallentaa ajokilometrejä, latausaikaa ja epätavallisia sammutustapahtumia. Äkillinen reitin lyheneminen voi tarkoittaa muutoksia rengaspaineessa, mekaanisessa vastusssa, moottorin tehossa, hyötykuormassa tai akun kunnossa. Koko ajoneuvon tarkastuksella vältetään akun vaihtaminen, kun todellinen syy on muualla.

Ostajien tulee antaa seuraavat tiedot ennen joukko- tai OEM-tilauksen tekemistä:

• Moottorin nimellis- ja huipputeho
• Säätimen jännite ja maksimivirta
• Vaadittu päivittäinen kilometrimäärä
• Keskimääräinen ja suurin hyötykuorma
• Tyypillinen tien kaltevuus
• Saatavilla olevat paristolokeron mitat
• Latausajan vaatimus
• Käyttölämpötila-alue
• Liitin- ja viestintävaatimukset
• Vaaditut sertifikaatit ja kohdemarkkinat

Näiden tietojen avulla tehdas voi valita oikean jännitteen, kapasiteetin, purkausvirran, kotelon ja BMS-kokoonpanon. Ne tekevät myös valikoima--käyttöikäarvioista realistisempia.

Syklin elinikä anSähköinen kolmipyörän akkumääräytyy koko järjestelmän eikä yhden tietolomakkeen spesifikaation mukaan. Laadukkaat-LFP-kennot tarjoavat vahvan perustan, mutta sopiva kapasiteetti, ohjattu lataus, oikea virransovitus, tarkka BMS-suojaus, johdonmukainen kokoonpano ja oikea päivittäinen toiminta ovat yhtä tärkeitä.

Ajoneuvojen valmistajille ja kaluston ylläpitäjille riittävän energia- ja virtareservin omaavan akun valitseminen tarjoaa yleensä paremman arvon pitkällä- aikavälillä kuin pelkkä ostohinnan valitseminen. Oikein sovitettu LFP-akku vähentää vaihtotiheyttä, tukee vakaita päivittäisiä reittejä ja alentaa sähköisen kolmipyörän kokonaiskäyttökustannuksia sen käyttöiän aikana.