Mis määrab LiFePO4 elektrilise kolmerattalise aku tsükli kestuse?

Aku tööiga on üks esimesi spetsifikatsioone, mida elektriliste kolmerattaliste mootorrataste tootjad, sõidukipargi operaatorid ja turustajad kontrollivad. Kuid andmelehel näidatud joonis ei selgita täielikult, kui kaua aku reaalses töös kasulik on. Elementide kvaliteet, tühjenemise sügavus, laadimistingimused, kasulik koormus, tee kalle, temperatuur ja aku haldamine mõjutavad lõplikku kasutusiga.

Tsüklit loetakse tavaliselt siis, kui akumuleeritud tühjenemine saavutab 100% aku nimivõimsusest. Näiteks kaks 50% tühjendust on ligikaudu võrdne ühe täieliku tsükliga. Tsükli eluea lõpp ei tähenda tavaliselt seda, et aku äkki lakkab töötamast. Tavaliselt tähendab see, et selle järelejäänud võimsus on langenud kindlaksmääratud tasemele, tavaliselt 80% esialgsest nimivõimsusest.

Liitiumraudfosfaati, üldtuntud kui LiFePO4 või LFP, kasutatakse laialdaselt elektrilistes kolmerattalistes mootorsõidukites, kuna see ühendab endas stabiilse soojusliku jõudluse, pika tsükli eluea ja usaldusväärse suure voolu{1}}. Võrreldes plii-happeakudega võib LFP-akupakett pakkuda väiksema kaalu juures rohkem kasutatavat energiat, vähendades šassiile, vedrustusele ja ajamisüsteemile avaldatavat koormust.

Elementide kvaliteet on sama oluline kui aku keemia. Klass-A autoelemente toodetakse rangema kontrolli all võimsuse, sisemise takistuse, isetühjenemise-ja järjepidevuse osas. Madalama -klassi elemendid võivad algselt saavutada määratud pinge ja võimsuse, kuid erinevused üksikute elementide vahel ilmnevad pärast korduvat laadimist ja tühjendamist.

Kui üks nõrk element saavutab oma pingepiiri varem kui teised, peab BMS peatama kogu paketi laadimise või tühjenemise. Selle tulemusena võib kogu aku kasutatav võimsus väheneda, kuigi enamik elemente on endiselt vastuvõetavas seisukorras. Seetõttu on elementide hankimine, klassifitseerimine ja sissetulev kontroll aku pikaajalise -talitluse jaoks üliolulised.

Tühjenemise sügavus ehk DoD kirjeldab, kui palju olemasolevast aku mahust iga töötsükli jooksul ära kasutatakse. Kolmerattaline jalgratas, mis kasutab regulaarselt 80% olemasolevast energiast, avaldab rakkudele vähem pinget kui see, mis tühjenetakse korduvalt oma minimaalse väljalülituspingeni.

Sügavam tühjenemine tagab ühe laadimise kohta rohkem läbisõitu, kuid suurendab ka elektrokeemilist pinget. Laevastikuoperaatorid peaksid seetõttu valima võimsuse vastavalt tegelikule igapäevasele marsruudile, mitte valima väikseima aku, mis suudab vaevu vajaliku vahemaa läbida.

Näiteks kui sõiduk tarbib igal tööpäeval peaaegu täismahus aku, võib suurema paketi valimine vähendada keskmist DoD-d. See pakub lisaulatust raskete koormate, liiklusviivituste, mägede ja aku vananemise korral, aidates samal ajal pikendada pakendi kasulikku eluiga.

Määratletud töö- ja testimistingimustes on meie LFP akud ette nähtud enam kui 4000 laadimis- ja tühjendustsükli jaoks 80% DoD juures, enne kui järelejäänud võimsus jõuab ligikaudu 80%-ni. Tegelikud tulemused sõltuvad sõiduki konfiguratsioonist ja töökeskkonnast.

Igal akul on soovitatav ja maksimaalne laadimisvool. Suurem laadimisvool võib lühendada laadimisaega, kuid see tekitab ka elementides rohkem soojust. Korduv laadimine maksimaalse lubatud vooluga võib kiirendada vananemist, eriti kõrgel ümbritseval temperatuuril.

Laadija peab vastama aku keemilisele koostisele, nimipingele ja -lõpu-laadimispingele. Plii-happeaku jaoks mõeldud laadijat ei tohiks LFP-aku jaoks automaatselt kasutada, isegi kui mõlemal süsteemil näib olevat sarnane nimipinge. Nende laadimisprofiilid ja pingepiirangud võivad olla erinevad.

Standardse konfiguratsiooni puhul kasutavad meie 51,2 V paketid 58,0 V lõpp--laadimispinget, 64 V versioonid aga 73,0 V. Laadija väljund, sideprotokoll ja pistiku tüüp tuleks seetõttu enne tootmist kinnitada. Õige sobitamine kaitseb elemente ülelaadimise eest ja võimaldab BMS-il pakki korralikult tasakaalustada.

Elektrilised kolmerattalised jalgrattad töötavad sageli nõudlikumates tingimustes kui tavalised elektrijalgrattad. Kaubamudelid võivad vedada põllumajandustooteid, tööriistu, pakke või ehitusmaterjale. Kolmerattalised sõiduautod peavad taluma korduvaid starte, liiklusummikuid ja muutuvaid koormusi kogu päeva jooksul.

Suure kandevõimega alustamine või järsul teel ronimine nõuab akult suurt voolu. Kui mootor ja kontroller nõuavad regulaarselt voolu, mis on aku konstruktsioonipiiri lähedal või üle selle, tekitavad elemendid ja elektriühendused lisasoojust. Korduvad voolutipud võivad suurendada sisemist takistust ja kiirendada võimsuse kadu.

Aku tuleks valida vastavalt mootori võimsusele, kontrolleri voolule, sõiduki kaalule, eeldatavale kandevõimele, teekaldele ja nõutavale kiirusele. Meie standardvalikus on 51,2 V ja 64 V konfiguratsioonid võimsustega 60 Ah kuni 314 Ah. Maksimaalne tühjendusvool ulatub valitud mudelitel 150 A-ni, tagades stabiilse väljundi raskeveokite{7}}veoste ja sõidukipargi rakenduste jaoks.

Piisava vooluvõimsuse valimine ei tähenda ainult jõudlust. Samuti takistab see aku pidevat töötamist oma piiri lähedal, mis on kasulik kasutusea seisukohalt.

Temperatuuril on otsene mõju nii aku jõudlusele kui ka vananemisele. Kõrge temperatuur kiirendab soovimatuid keemilisi reaktsioone rakkude sees. Kui keskkonnasoojust kombineeritakse suure laadimis- või tühjendusvooluga, võib aku lagunemine muutuda märgatavalt kiiremaks.

Madalatel temperatuuridel on erinev mõju. Need vähendavad ajutiselt saadaolevat võimsust ja suurendavad sisemist takistust. Liitiumakude laadimine liiga madalal temperatuuril võib samuti elemente kahjustada, kui BMS ei paku asjakohast kaitset.

Meie akud on loodud töötama temperatuurivahemikus ligikaudu -20 kuni 60 kraadi, koos BMS-kaitsega ebatavaliste temperatuuritingimuste korral. Sellegipoolest saavutatakse parimad tulemused töötsükli jooksul, kui aku veedab suurema osa oma töö- ja laadimisajast mõõdukas temperatuurivahemikus.

Troopilise, kõrbe või külma kliimaga turgudel{0}}ehitatud projektide puhul tuleks valikuetapis arutada tegevuskeskkonda. Võib-olla tuleb arvestada korpuse konstruktsiooni, paigaldusasendit, ventilatsiooni, isolatsiooni ja valikulist soojusjuhtimist.

BMS jälgib ja kaitseb kogu akut. Selle põhifunktsioonide hulka kuuluvad ülelaadimiskaitse, üle-tühjenemise kaitse, liigvoolukaitse, lühise-kaitse, temperatuuri jälgimine ja elementide tasakaalustamine.

Eriti oluline on pinge täpne mõõtmine. Kui BMS võimaldab elemendil jääda ohutust pingevahemikust kõrgemale või madalamale, võib see element vananeda kiiremini kui ülejäänud pakett. Tõhus tasakaalustamine vähendab elementide vahelist pingeerinevust ja aitab akul säilitada aja jooksul rohkem kasutatavat mahtu.

BMS-i voolutugevus peab vastama ka mootori kontrollerile. Kui see on liiga madal, võib süsteem kiirenduse või ronimise ajal lahti ühendada. Kui kaitseläved on seatud liiga kõrgele, võivad rakud ja ühendused olla tarbetu pinge all. OEM-i ja autopargi projektide puhul tuleks BMS-i sätted valida vastavalt sõiduki tegelikule elektrikoormusele, mitte tugineda ainult mootori nimivõimsusele.

Pikk{0}}aku eluiga sõltub enamast kui headest elementidest. Ühes pakis olevad elemendid peavad olema sobitatud võimsuse, sisemise takistuse ja pinge osas. Halb konsistents põhjustab ebaühtlase laadimise ja tühjenemise, mis vähendab järk-järgult kogu süsteemi kasutatavat energiat.

Montaaži kvaliteet mõjutab ka takistust ja soojuse teket. Siinid, keevituspunktid, kaablid, pistikud, kaitsmed ja klemmid peavad vastama eeldatavale voolule. Lõdvad ühendused või ebapiisavalt juhtivad komponendid tekitavad lokaalset takistust, mis põhjustab pingekadu ja liigset kuumust.

Aku tootmise ajal aitavad võimsuse testimine, sisetakistuse mõõtmine, isolatsioonikontroll, BMS-i kontrollimine ja laadimise{0}}tühjenemise testimine probleeme enne saatmist tuvastada. Suure-koormussõidukite puhul on vibratsioonikindlus ja elementide mehaaniline fikseerimine võrdselt olulised.

Elektrilised kolmerattalised mootorrattad puutuvad sageli kokku vihma, muda, tolmu ja ebatasaste teedega. Korpusesse sattuv niiskus võib korrodeerida klemme ja elektroonikakomponente, samas kui korduv vibratsioon võib ühendusi lõdvendada või kahjustada halvasti kinnitatud elemente.

Meie standardsed metallkorpused pakuvad IP65 kaitset tolmu ja veejoa eest, nagu tugev vihm ja tee pritsmed. IP65 ei tähenda, et akut tuleks kasta või puhastada lähedalt kõrgsurveveega. Vajalik on endiselt õige paigaldamine ja tihendite, pistikute ja kinnituspunktide regulaarne kontrollimine.

Samuti peab aku olema kindlalt sõiduki külge kinnitatud. Liikumine liiga suures akuruumis võib kanda korduvaid lööke korpusele ja sisemistele komponentidele, vähendades mehaanilist töökindlust.

Kasutusharjumused võivad oluliselt mõjutada aku kasutusaega. Sõidukeid ei tohi pikemaks ajaks täielikult tühjaks jätta. Pärast töövahetust tuleb akut laadida heakskiidetud laadijaga ja kontrollida, kas see on ebatavalise kuumuse, löögi või veega kokku puutunud.

Pikaajaliseks säilitamiseks- tuleb pakki hoida kuivas, ventileeritavas keskkonnas, eemal otsesest päikesevalgusest ja äärmuslikest temperatuuridest. Laadimisasendit tuleks perioodiliselt kontrollida, sest BMS ja muu elektroonika tarbivad vähesel määral energiat ka siis, kui sõiduk ei tööta.

Autopargi haldajad saavad salvestada ka läbisõitu, laadimisaega ja ebatavalisi seiskamissündmusi. Marsruudi pikkuse järsk vähenemine võib viidata rehvirõhu, mehaanilise takistuse, mootori efektiivsuse, kasuliku koormuse või aku seisukorra muutustele. Kogu sõiduki kontrollimine väldib aku vahetamist, kui tegelik põhjus on mujal.

Enne hulgi- või OEM-tellimuse esitamist peaksid ostjad esitama järgmise teabe:

• Mootori nimi- ja tippvõimsus
• Kontrolleri pinge ja maksimaalne vool
• Vajalik päevane läbisõit
• Keskmine ja maksimaalne kandevõime
• Tüüpiline tee kalle
• Saadaval akupesa mõõdud
• Laadimisaja nõue
• Töötemperatuuri vahemik
• Nõuded pistikule ja sidele
• Nõutavad sertifikaadid ja sihtturg

Need andmed võimaldavad tehasel valida õige pinge, võimsuse, tühjendusvoolu, korpuse ja BMS-i konfiguratsiooni. Samuti muudavad need valiku- ja kasutusea{1}prognoosid realistlikumaks.

Tsükli eluiga anElektriline kolmerattaline akuselle määrab terve süsteem, mitte üks tehniline andmelehel. Kvaliteetsed-LFP-elemendid loovad tugeva aluse, kuid sama olulised on sobiv võimsus, kontrollitud laadimine, õige voolu sobitamine, täpne BMS-kaitse, järjepidev kokkupanek ja õige igapäevane töö.

Sõidukitootjate ja autopargi haldajate jaoks annab piisava energia- ja voolureserviga aku valimine tavaliselt parema pikaajalise{0}}väärtuse kui ainult esialgse ostuhinna järgi valimine. Õigesti sobitatud LFP aku vähendab vahetussagedust, toetab stabiilseid igapäevaseid marsruute ja alandab elektrilise kolmerattalise jalgratta kogu kasutuskulusid selle kasutusea jooksul.