इलेक्ट्रिक स्कूटर बॅटरी
बॅटरी ही तुमच्या इलेक्ट्रिक स्कूटरची “इंधन टाकी” आहे. ती डीसी मोटर, दिवे, कंट्रोलर आणि इतर उपकरणांद्वारे वापरली जाणारी ऊर्जा साठवते.

बहुतेक इलेक्ट्रिक स्कूटर्समध्ये त्यांच्या उत्कृष्ट ऊर्जा घनता आणि दीर्घायुष्यामुळे लिथियम आयन-आधारित बॅटरी पॅक असतो. मुलांच्या अनेक इलेक्ट्रिक स्कूटर्स आणि इतर स्वस्त मॉडेल्समध्ये लेड-ऍसिड बॅटरी असतात. स्कूटरमध्ये, बॅटरी पॅक हा स्वतंत्र सेल्स आणि बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टीम नावाच्या इलेक्ट्रॉनिक्सने बनलेला असतो, जे त्याला सुरक्षितपणे कार्यरत ठेवते.
मोठ्या बॅटरी पॅकची क्षमता (वॅट-तासांमध्ये मोजली जाणारी) जास्त असते आणि त्यामुळे इलेक्ट्रिक स्कूटर अधिक अंतर कापू शकते. तथापि, त्यामुळे स्कूटरचा आकार आणि वजनही वाढते, ज्यामुळे ती वाहून नेण्यास अवघड होते. याव्यतिरिक्त, बॅटरी हा स्कूटरमधील सर्वात महागड्या घटकांपैकी एक आहे आणि त्यानुसार एकूण खर्चही वाढतो.

बॅटरीचे प्रकार
ई-स्कूटरचे बॅटरी पॅक अनेक स्वतंत्र बॅटरी सेलपासून बनलेले असतात. अधिक स्पष्टपणे सांगायचे झाल्यास, ते 18650 सेलपासून बनलेले असतात, जे 18 मिमी x 65 मिमी दंडगोलाकार मापाच्या लिथियम आयन (Li-Ion) बॅटरीचे एक आकार वर्गीकरण आहे.

बॅटरी पॅकमधील प्रत्येक 18650 सेल तसा फारसा प्रभावी नसतो — तो ~3.6 व्होल्ट (नाममात्र) विद्युत विभव निर्माण करतो आणि त्याची क्षमता सुमारे 2.6 अँपिअर तास (2.6 A·h) किंवा सुमारे 9.4 वॅट-तास (9.4 Wh) असते.

बॅटरी सेल 3.0 व्होल्ट (0% चार्ज) पासून 4.2 व्होल्ट (100% चार्ज) पर्यंत चालवले जातात.

लिथियम आयन
लि-आयन बॅटरींची ऊर्जा घनता उत्कृष्ट असते, म्हणजेच त्यांच्या भौतिक वजनाच्या तुलनेत त्या अधिक ऊर्जा साठवतात. त्यांचे आयुष्यमानही उत्कृष्ट असते, म्हणजेच त्यांना अनेक वेळा डिस्चार्ज आणि रिचार्ज किंवा 'सायकल' केले तरीही त्यांची साठवण क्षमता टिकून राहते.

लि-आयन (Li-ion) हा शब्द प्रत्यक्षात लिथियम आयनचा समावेश असलेल्या अनेक बॅटरी रसायनशास्त्रांना सूचित करतो. खाली त्यांची एक छोटी यादी दिली आहे:

लिथियम मॅंगनीज ऑक्साइड (LiMn2O4); उर्फ: IMR, LMO, Li-मॅंगनीज
लिथियम मॅंगनीज निकेल (LiNiMnCoO2); उर्फ ​​INR, NMC
लिथियम निकेल कोबाल्ट ॲल्युमिनियम ऑक्साइड (LiNiCoAlO2); उर्फ ​​NCA, Li-ॲल्युमिनियम
लिथियम निकेल कोबाल्ट ऑक्साइड (LiCoO2); उर्फ ​​NCO
लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड (LiCoO2); उर्फ ​​ICR, LCO, Li-cobalt
लिथियम आयर्न फॉस्फेट (LiFePO4); उर्फ ​​आयएफआर, एलएफपी, लि-फॉस्फेट
यापैकी प्रत्येक बॅटरी रसायनशास्त्र हे सुरक्षितता, दीर्घायुष्य, क्षमता आणि विद्युत प्रवाह आउटपुट यांच्यातील एक तडजोड दर्शवते.

लिथियम मॅंगनीज (INR, NMC)
सुदैवाने, अनेक दर्जेदार इलेक्ट्रिक स्कूटर्समध्ये INR बॅटरी केमिस्ट्रीचा वापर केला जातो — जी सर्वात सुरक्षित केमिस्ट्रीपैकी एक आहे. ही बॅटरी उच्च क्षमता आणि आउटपुट करंट देते. मॅंगनीजच्या उपस्थितीमुळे बॅटरीचा अंतर्गत रोध कमी होतो, ज्यामुळे कमी तापमान राखत उच्च करंट आउटपुट मिळतो. परिणामी, यामुळे थर्मल रनअवे आणि आग लागण्याची शक्यता कमी होते.

INR केमिस्ट्री असलेल्या काही इलेक्ट्रिक स्कूटर्समध्ये WePed GT 50e आणि Dualtron मॉडेल्सचा समावेश आहे.

लीड-ऍसिड
लेड-ऍसिड ही एक खूप जुनी बॅटरी रसायनशास्त्र आहे जी सामान्यतः कार आणि गोल्फ कार्टसारख्या काही मोठ्या इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये आढळते. ती काही इलेक्ट्रिक स्कूटर्समध्येही आढळते; विशेषतः, रेझरसारख्या कंपन्यांच्या लहान मुलांच्या स्वस्त स्कूटर्समध्ये.

लेड-ऍसिड बॅटरी स्वस्त असण्याचा फायदा आहे, परंतु त्यांची ऊर्जा घनता खूपच कमी असते, म्हणजेच त्या साठवत असलेल्या ऊर्जेच्या तुलनेत त्यांचे वजन खूप जास्त असते. याउलट, लि-आयन बॅटरीची ऊर्जा घनता लेड-ऍसिड बॅटरीच्या तुलनेत सुमारे १० पट जास्त असते.

बॅटरी पॅक
शेकडो किंवा हजारो वॅट-तास क्षमतेचा बॅटरी पॅक तयार करण्यासाठी, अनेक स्वतंत्र १८६५० लिथियम-आयन सेल एकत्र जोडून एक विटासारखी रचना तयार केली जाते. या विटांसारख्या बॅटरी पॅकचे निरीक्षण आणि नियमन बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम (BMS) नावाच्या इलेक्ट्रॉनिक सर्किटद्वारे केले जाते, जे बॅटरीमध्ये येणाऱ्या आणि बाहेर जाणाऱ्या विजेच्या प्रवाहावर नियंत्रण ठेवते.
बॅटरी पॅकमधील स्वतंत्र सेल सिरीजमध्ये (एका टोकाला दुसरे टोक जोडून) जोडलेले असतात, ज्यामुळे त्यांच्या व्होल्टेजची बेरीज होते. यामुळेच ३६ व्होल्ट, ४८ व्होल्ट, ५२ व्होल्ट, ६० व्होल्ट किंवा त्याहून मोठ्या बॅटरी पॅक असलेल्या स्कूटर्स बनवणे शक्य होते.

नंतर, आउटपुट करंट वाढवण्यासाठी या स्वतंत्र तारा (मालिकेत जोडलेल्या अनेक बॅटरी) समांतर जोडल्या जातात.

सिरीज आणि पॅरललमध्ये सेलची संख्या समायोजित करून, इलेक्ट्रिक स्कूटर उत्पादक आउटपुट व्होल्टेज किंवा कमाल करंट आणि अँपिअर-तास क्षमता वाढवू शकतात.

बॅटरीची रचना बदलल्याने एकूण साठवलेली ऊर्जा वाढणार नाही, परंतु त्यामुळे बॅटरीला अधिक रेंज आणि कमी व्होल्टेज देणे शक्य होते आणि याउलटही करता येते.

व्होल्टेज आणि उर्वरित टक्केवारी
बॅटरी पॅकमधील प्रत्येक सेल साधारणपणे 3.0 व्होल्ट (0% चार्ज) पासून 4.2 व्होल्ट (100% चार्ज) पर्यंत चालवला जातो.

याचा अर्थ असा की, एक 36 V बॅटरी पॅक (ज्यात 10 बॅटरी सिरीजमध्ये जोडलेल्या असतात) 30 V (0% चार्ज) पासून 42 व्होल्ट (100% चार्ज) पर्यंत चालतो. आमच्या बॅटरी व्होल्टेज चार्टमध्ये, प्रत्येक प्रकारच्या बॅटरीसाठी, शिल्लक टक्केवारी बॅटरी व्होल्टेजशी कशी जुळते हे तुम्ही पाहू शकता (काही स्कूटर्स हे थेट दाखवतात).

व्होल्टेज घट
प्रत्येक बॅटरीला व्होल्टेज सॅग नावाच्या समस्येचा सामना करावा लागतो.

व्होल्टेजमधील घट ही लिथियम-आयनची रासायनिक रचना, तापमान आणि विद्युत रोध यांसारख्या अनेक परिणामांमुळे होते. यामुळे बॅटरीच्या व्होल्टेजमध्ये नेहमीच अरेखीय बदल दिसून येतो.

बॅटरीवर लोड लागू होताच, व्होल्टेज तात्काळ कमी होते. या परिणामामुळे बॅटरीच्या क्षमतेचा चुकीचा अंदाज येऊ शकतो. जर तुम्ही थेट बॅटरी व्होल्टेज तपासत असाल, तर तुम्हाला वाटेल की तुमची १०% किंवा त्याहून अधिक क्षमता तात्काळ कमी झाली आहे.

एकदा भार काढला की बॅटरी व्होल्टेज त्याच्या मूळ पातळीवर परत येईल.

बॅटरी दीर्घकाळ डिस्चार्ज होत असताना (उदा. लांबच्या प्रवासादरम्यान) व्होल्टेजमध्ये घट देखील होते. बॅटरीमधील लिथियम रसायनशास्त्राला डिस्चार्जच्या दराशी जुळवून घ्यायला काही वेळ लागतो. यामुळे लांबच्या प्रवासाच्या शेवटच्या टप्प्यात बॅटरीचे व्होल्टेज आणखी वेगाने कमी होऊ शकते.

बॅटरीला विश्रांती दिल्यास, ती तिच्या मूळ आणि अचूक व्होल्टेज पातळीवर परत येईल.

क्षमता रेटिंग
ई-स्कूटरच्या बॅटरीची क्षमता वॅट-तास (संक्षिप्त रूपात Wh) या एककात मोजली जाते, जे ऊर्जेचे एक माप आहे. हे एकक समजायला अगदी सोपे आहे. उदाहरणार्थ, 1 Wh रेटिंग असलेली बॅटरी एका तासासाठी एक वॅट वीज पुरवण्याइतकी ऊर्जा साठवते.

मोटरचा आकार तोच असताना, अधिक ऊर्जा क्षमता म्हणजे बॅटरीचे जास्त वॅट-तास, ज्यामुळे इलेक्ट्रिक स्कूटरची रेंज वाढते. एका सामान्य स्कूटरची क्षमता सुमारे २५० वॅट-तास असते आणि ती ताशी १५ मैलांच्या सरासरी वेगाने सुमारे १० मैल प्रवास करू शकते. अत्यंत उच्च क्षमतेच्या स्कूटर्सची क्षमता हजारो वॅट-तासांपर्यंत पोहोचू शकते आणि त्यांची रेंज ६० मैलांपर्यंत असू शकते.

बॅटरी ब्रँड्स
ई-स्कूटरच्या बॅटरी पॅकमधील प्रत्येक लिथियम-आयन सेल काही मोजक्याच आंतरराष्ट्रीय स्तरावर प्रसिद्ध असलेल्या कंपन्यांद्वारे बनवला जातो. सर्वोत्तम दर्जाचे सेल एलजी, सॅमसंग, पॅनासोनिक आणि सॅन्यो या कंपन्यांद्वारे बनवले जातात. या प्रकारचे सेल सहसा फक्त उच्च श्रेणीच्या स्कूटर्सच्या बॅटरी पॅकमध्येच आढळतात.

बहुतेक बजेट आणि कम्युटर इलेक्ट्रिक स्कूटरमध्ये सामान्य दर्जाच्या चिनी बनावटीच्या सेलपासून बनवलेले बॅटरी पॅक असतात, ज्यांच्या गुणवत्तेत मोठी तफावत असते.

ब्रँडेड बॅटरी असलेल्या स्कूटर्स आणि सामान्य चायनीज स्कूटर्स यांच्यातील फरक हा आहे की, नामांकित ब्रँड्सकडून गुणवत्ता नियंत्रणाची अधिक हमी मिळते. जर हे तुमच्या बजेटमध्ये बसत नसेल, तर तुम्ही अशा प्रतिष्ठित उत्पादकाकडून स्कूटर खरेदी करत आहात याची खात्री करा, जो दर्जेदार पार्ट्स वापरतो आणि ज्याच्याकडे उत्तम गुणवत्ता नियंत्रण (QC) उपाययोजना आहेत.

ज्या कंपन्यांमध्ये उत्तम गुणवत्ता नियंत्रण (QC) असण्याची शक्यता आहे, त्यांची काही उदाहरणे म्हणजे शाओमी आणि सेगवे.

बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली
जरी लिथियम-आयन १८६५० सेलचे आश्चर्यकारक फायदे असले तरी, ते इतर बॅटरी तंत्रज्ञानापेक्षा कमी क्षमाशील असतात आणि अयोग्यरित्या वापरल्यास त्यांचा स्फोट होऊ शकतो. याच कारणामुळे, त्यांना जवळजवळ नेहमीच बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम असलेल्या बॅटरी पॅकमध्ये एकत्र केले जाते.

बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टीम (BMS) हा एक इलेक्ट्रॉनिक घटक आहे जो बॅटरी पॅकवर लक्ष ठेवतो आणि चार्जिंग व डिस्चार्जिंग नियंत्रित करतो. लिथियम-आयन (Li-ion) बॅटरी सुमारे २.५ ते ४.० व्होल्ट दरम्यान काम करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या असतात. ओव्हरचार्जिंग किंवा पूर्णपणे डिस्चार्ज केल्याने बॅटरीचे आयुष्य कमी होऊ शकते किंवा धोकादायक थर्मल रनअवे परिस्थिती निर्माण होऊ शकते. BMS ने ओव्हरचार्जिंगला प्रतिबंध केला पाहिजे. अनेक BMS बॅटरीचे आयुष्य वाढवण्यासाठी, बॅटरी पूर्णपणे डिस्चार्ज होण्यापूर्वीच वीजपुरवठा खंडित करतात. असे असूनही, अनेक रायडर्स अजूनही त्यांच्या बॅटरीची खूप काळजी घेतात, त्यांना कधीही पूर्णपणे डिस्चार्ज करत नाहीत आणि चार्जिंगचा वेग व प्रमाण अचूकपणे नियंत्रित करण्यासाठी विशेष चार्जरचा वापर करतात.

अधिक अत्याधुनिक बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली बॅटरी पॅकच्या तापमानावरही लक्ष ठेवेल आणि अतिउष्णता झाल्यास प्रक्रिया थांबवेल.

सी-रेट
जर तुम्ही बॅटरी चार्जिंगवर संशोधन करत असाल, तर तुम्हाला 'सी-रेट' (C-rate) आढळण्याची शक्यता आहे. सी-रेट हे बॅटरी किती वेगाने पूर्णपणे चार्ज किंवा डिस्चार्ज होत आहे हे दर्शवते. उदाहरणार्थ, 1C सी-रेट म्हणजे बॅटरी एका तासात चार्ज होते, 2C म्हणजे 0.5 तासात पूर्णपणे चार्ज होते आणि 0.5C म्हणजे दोन तासात पूर्णपणे चार्ज होते. जर तुम्ही 100 A·h क्षमतेची बॅटरी 100 A करंट वापरून पूर्णपणे चार्ज केली, तर त्यासाठी एक तास लागेल आणि सी-रेट 1C असेल.

बॅटरीचे आयुष्य
एक सामान्य लिथियम-आयन बॅटरी तिची क्षमता कमी होण्यापूर्वी ३०० ते ५०० चार्ज/डिस्चार्ज सायकल हाताळू शकते. एका सरासरी इलेक्ट्रिक स्कूटरसाठी, हे अंतर ३००० ते १०,००० मैल आहे! हे लक्षात ठेवा की "क्षमता कमी होणे" याचा अर्थ "सर्व क्षमता नाहीशी होणे" असा नाही, तर याचा अर्थ १० ते २०% ची लक्षणीय घट आहे जी पुढे आणखी वाढत जाईल.

आधुनिक बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली बॅटरीचे आयुष्य वाढवण्यास मदत करतात आणि तुम्हाला तिची जास्त काळजी करण्याची गरज नाही.

मात्र, जर तुम्हाला बॅटरीचे आयुष्य शक्य तितके वाढवायचे असेल, तर ५०० सायकलची मर्यादा ओलांडण्यासाठी तुम्ही काही गोष्टी करू शकता. यामध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे:

तुमची स्कूटर पूर्णपणे चार्ज करून किंवा चार्जरला जोडून जास्त काळ साठवून ठेवू नका.
इलेक्ट्रिक स्कूटर पूर्णपणे डिस्चार्ज करून साठवू नका. लिथियम-आयन बॅटरीचा व्होल्टेज २.५ व्होल्टपेक्षा कमी झाल्यावर ती खराब होते. बहुतेक उत्पादक स्कूटर ५०% चार्ज करून साठवण्याची शिफारस करतात आणि खूप दीर्घकाळासाठी साठवणूक करायची असल्यास, वेळोवेळी ती या पातळीपर्यंत चार्ज करावी.
३२° फॅरनहाइट पेक्षा कमी किंवा ११३° फॅरनहाइट पेक्षा जास्त तापमानात स्कूटरची बॅटरी चालवू नका.
तुमची स्कूटर कमी सी-रेटवर चार्ज करा, म्हणजेच बॅटरीचे आयुष्य टिकवून ठेवण्यासाठी/सुधारण्यासाठी, बॅटरीला तिच्या कमाल क्षमतेच्या तुलनेत कमी दराने चार्ज करा. १ पेक्षा कमी सी-रेटवर चार्ज करणे सर्वोत्तम असते. काही अत्याधुनिक किंवा हाय-स्पीड चार्जर तुम्हाला हे नियंत्रित करण्याची सुविधा देतात.
इलेक्ट्रिक स्कूटर कशी चार्ज करावी याबद्दल अधिक जाणून घ्या.

सारांश

यातील मुख्य शिकवण ही आहे की बॅटरीचा गैरवापर करू नका, म्हणजे ती स्कूटरच्या आयुष्यभर टिकेल. आम्हाला सर्व प्रकारच्या लोकांकडून त्यांच्या बिघडलेल्या इलेक्ट्रिक स्कूटरबद्दल ऐकायला मिळते आणि त्यात क्वचितच बॅटरीची समस्या असते!