Kas iš tiesų vyksta baterijos viduje
Kai perkate elektrinį paspirtuką, greičiausiai labiausiai domitės jo maksimaliu greičiu, nuvažiuojamu atstumu ar dizainu. Bet štai kas įdomu – vienas iš svarbiausių dalykų, lemsiančių, ar jūsų paspirtukas tarnaus metus, ar gal tik kelis sezonus, yra tai, kaip elgsitės su jo baterija. O dar tiksliau – kaip tos baterijos celės bus balansuojamos.
Elektrinių paspirtukų baterijos susideda ne iš vienos didelės celės, o iš daugybės mažesnių ličio jonų celių, sujungtų nuosekliai ir lygiagrečiai. Įsivaizduokite komandą irklų irkluotojų – jei visi irkluoja sinchroniškai, valtis juda sklandžiai ir greitai. Bet jei vienas ar keli irkluotojai pavargsta greičiau už kitus, visa komanda kenčia. Panašiai veikia ir baterijos celės.
Kiekviena celė turėtų turėti vienodą įtampą ir energijos kiekį. Realybėje taip būna retai. Gamybos metu gali būti nedidelių skirtumų, eksploatuojant vienoms celėms gali tekti didesnis krūvis dėl temperatūros skirtumų ar kitų veiksnių. Laikui bėgant šie skirtumai didėja, ir štai čia prasideda problemos.
Kodėl celės išsibalansuoja ir kas dėl to nutinka
Turbūt pastebėjote, kad naujas paspirtukas veikia puikiai, bet po metų ar dviejų jo nuvažiuojamas atstumas sumažėja, nors ir kraunate jį reguliariai. Dažnai kaltiname pačią bateriją, sakome, kad „sensta”, bet iš tikrųų problema gali būti daug paprastesnė – celės išsibalansuoja.
Kai viena celė grupėje įsikrauna greičiau nei kitos, kroviklis gali nuspręsti, kad visa baterija jau pilna, nors kitos celės dar nepasiekė maksimalaus įkrovimo lygio. Rezultatas? Naudojate tik dalį baterijos galios. Dar blogiau – kai iškraunate paspirtuką, ta silpniausia celė išsikrauna pirmoji ir gali nukentėti nuo per giliaus iškrovimo, kuris labai kenkia ličio jonų celėms.
Temperatūra taip pat vaidina svarbų vaidmenį. Baterijos pakete celės, esančios šalia valdymo elektronikos ar ties išoriniu korpuso kraštu, gali būti šiltesnės ar šaltesnės nei viduryje esančios. Šiltos celės kraunasi ir iškraunasi greičiau, o tai dar labiau didina disbalansą.
Saviškrova – dar viena problema. Net kai paspirtukas stovi neveikiantis, celės pamažu praranda energiją. Ir žinote ką? Jos tai daro nevienodu greičiu. Po kelių mėnesių stovėjimo garaže celių įtampos gali skirtis gana stipriai.
Kaip veikia balansavimo sistema
Moderniuose elektriniuose paspirtukuose yra įrengta BMS (Battery Management System) – baterijos valdymo sistema. Tai tokia elektroninė auklė, kuri nuolat stebi kiekvienos celės būklę ir stengiasi jas išlaikyti subalansuotas.
Yra du pagrindiniai balansavimo būdai: pasyvusis ir aktyvusis. Pasyvusis balansavimas veikia paprasčiau – kai viena celė įsikrauna greičiau, sistema tiesiog išleidžia perteklinę energiją per mažus rezistorius kaip šilumą. Taip, skamba neefektyviai, ir iš tiesų taip yra. Bet šis metodas paprastas, pigus ir patikimas, todėl dažniausiai naudojamas vidutinės klasės paspirtukuose.
Aktyvusis balansavimas yra sudėtingesnis – jis perkelia energiją iš labiau įkrautų celių į mažiau įkrautas. Tai efektyviau, bet ir brangiau, todėl tokią sistemą rasite tik aukštesnės klasės modeliuose.
BMS balansavimas paprastai vyksta krovimo metu, kai baterija jau beveik pilna. Štai kodėl kartais pastebite, kad paskutinieji 10-20 procentų kraunasi kur kas ilgiau – sistema dirba savo darbą, lygiuodama celių įtampas.
Praktiniai patarimai kasdieniam naudojimui
Gerai, teorija įdomi, bet ką gi jūs galite padaryti praktiškai, kad jūsų paspirtuko baterija išliktų sveika kuo ilgiau?
Pirma ir svarbiausia – leiskite krovikliui užbaigti darbą. Daugelis žmonių atjungia kroviklį, vos tik indikatorius parodo 100%. Bet kaip minėjau, balansavimas vyksta būtent tuo metu, kai baterija jau beveik pilna. Geriau palikti paspirtuką įjungtą į rozetę dar valandą ar dvi po to, kai pasiekia 100%. Nebijokite perkrauti – moderni BMS apsaugo nuo to.
Antra – reguliariai kraukite iki galo. Taip, girdėjote patarimus, kad geriau laikyti ličio baterijas 20-80% diapazone, ir tai teisinga kasdieniam naudojimui. Bet kartą per mėnesį ar du verta pakrauti iki 100% ir palikti kroviklyje ilgesniam laikui. Tai suteikia BMS galimybę tinkamai subalansuoti visas celes.
Jei planuojate ilgesnį laikotarpį nenaudoti paspirtuko – pavyzdžiui, žiemą – nepalikite jo nei visiškai įkrauto, nei tuščio. Idealus laikymo lygis yra apie 50-60%. Ir kas 2-3 mėnesius vis tiek verta jį įjungti, šiek tiek pavažinėti ir pakrauti, kad celės neišsibalansuotų per daug.
Temperatūra – jūsų baterijos priešas numeris vienas. Venkite krauti ar naudoti paspirtuką, kai lauke labai šalta (žemiau -10°C) ar karšta (virš 40°C). Jei žiemą laikote paspirtuką šaltame garaže, prieš kraudami įnešite į šiltą patalpą ir palaukite, kol jis atšils.
Požymiai, kad celės jau išsibalansuotos
Kaip suprasti, kad jūsų paspirtuko baterijos celės jau reikalauja dėmesio? Yra keletas aiškių ženklų.
Pirmiausia – staigiai krintantis įkrovimo lygis. Jei matote, kad baterija rodo 60%, bet po kelių minučių važiavimo nukrenta iki 30%, tai klasikinis celių disbalanso požymis. Silpniausia celė pasiekia savo ribą, ir visa sistema išsijungia, nors kitos celės dar turi energijos.
Kitas požymis – sumažėjęs bendras nuvažiuojamas atstumas, nors kraunate reguliariai. Jei anksčiau nuvažiuodavote 30 km, o dabar vos 20, nors važiavimo stilius nepasikeitė, tikėtina, kad ne visos celės dirba efektyviai.
Neįprastai ilgas krovimo laikas taip pat gali signalizuoti problemas. Jei BMS stengiasi subalansuoti labai išsiskiriančias celes, procesas gali užtrukti kur kas ilgiau nei įprasta.
Kai kurie paspirtukai turi diagnostikos funkcijas, kurias galima pasiekti per programėles. Ten galite pamatyti atskirų celių grupių įtampas. Jei skirtumas tarp aukščiausios ir žemiausios įtampos viršija 0.1-0.2 voltus, tai jau reikšmingas disbalansas.
Ar galima atstatyti išsibalansuavusias celes
Gera žinia ta, kad dažnai išsibalansuavusias celes galima „išgydyti” be brangių remontų ar baterijos keitimo. Procesas vadinamas giliuoju balanساvimu ir jį galite atlikti patys, nors reikia kantrybės.
Metodas paprastas: visiškai iškraukite paspirtuką (važinėkite, kol išsijungs), tada pakraukite iki 100% ir palikite įjungtą į rozetę 8-12 valandų. BMS per tą laiką turės galimybę kruopščiai subalansuoti visas celes. Pakartokite šį ciklą 2-3 kartus.
Kai kurie entuziastai naudoja specialius balansavimo kroviklius, kurie leidžia tiesiogiai pasiekti baterijos paketo vidų ir tiksliau kontroliuoti kiekvienos celės krovimą. Bet čia jau reikia techninių žinių ir atsargumo – ličio baterijos gali būti pavojingos, jei su jomis elgiamasi netinkamai.
Jei gilysis balansavimas nepadeda ir problema išlieka, gali būti, kad viena ar kelios celės fiziškai pažeistos ar nusidėvėjusios. Tokiu atveju geriausia kreiptis į profesionalų servisą. Kartais galima pakeisti tik probleminę celę ar celių grupę, o ne visą bateriją, kas kainuoja kur kas mažiau.
Kokius paspirtukus rinktis dėl geresnės baterijos priežiūros
Jei dar tik renkate elektrinį paspirtuką, verta atkreipti dėmesį į kelis dalykus, susijusius su baterijos valdymu.
Pirma, pasižiūrėkite, ar gamintojas nurodo, kokią BMS sistemą naudoja. Geresnės sistemos turi temperatūros jutiklius, tikslesnį celių monitoringą ir efektyvesnį balansavimą. Deja, pigūs kinų gaminiai dažnai turi labai primityvias BMS, kurios vos tesugeba apsaugoti nuo perkrovimo ir trumpojo jungimo.
Žinomų prekių ženklų modeliai – Xiaomi, Segway-Ninebot, Dualtron – paprastai turi kokybiškesnes baterijos valdymo sistemas. Taip, jie brangesni, bet ilgalaikėje perspektyvoje tai atsipirks.
Programėlės palaikymas – didelis privalumas. Jei galite stebėti baterijos būklę, celių įtampas ir kitus parametrus savo telefone, tai ne tik patogu, bet ir leidžia anksčiau pastebėti problemas.
Baterijos celių tipas ir kilmė taip pat svarbu. Samsung, LG, Panasonic celės laikomos patikimiausiomis. Jos ne tik ilgiau tarnauja, bet ir geriau išlaiko balansą. Pigesnės „no-name” celės gali sutaupyti pinigų perkant, bet greičiau kels problemų.
Kai baterija tampa ne problema, o patikima draugė
Elektrinių paspirtukų baterijos nėra kažkas mistiškai sudėtingo ar nepaaiškinamo. Tai tiesiog technologija, kuri reikalauja šiek tiek supratimo ir dėmesio. Celių balansavimas – ne kažkoks techninis žargonas, skirtas tik inžinieriams, o realus dalykas, tiesiogiai veikiantis jūsų kasdienę patirtį.
Pagalvokite apie tai kaip apie santykius – jei skiriate šiek tiek laiko ir dėmesio, viskas veikia sklandžiai. Ignoruojate problemas, ir jos tik didėja. Leisti krovikliui tinkamai užbaigti darbą, kartą per mėnesį pakrauti iki galo, saugoti nuo ekstremalių temperatūrų – tai ne sudėtingi ritualai, o paprasti įpročiai, kurie gali pratęsti jūsų paspirtuko gyvenimą metais.
O kai suprantate, kas vyksta po tuo plastikiniu korpusu, kai žinote, kodėl kartais krovimas užtrunka ilgiau ar kodėl svarbu nepalikti paspirtuko tuščiu žiemai – jūs tampate ne tik vartotoju, bet ir sąmoningu naudotoju. Ir būtent tokie žmonės išspaudžia maksimumą iš savo technikos, nesvarbu, ar tai būtų elektrinis paspirtukas, telefonas, ar bet kas kita su ličio baterija.
Tad kitą kartą, kai jūsų paspirtukas kraunasi, ir jums atrodo, kad tie paskutiniai procentai trunka amžinybę, nepykite. Tiesiog žinokite – jūsų BMS dirba savo darbą, rūpinasi, kad visos tos mažos celės viduje būtų laimingos ir subalansuotos. O tai reiškia, kad rytoj, poryt ir dar ilgai po to galėsite mėgautis sklandžiu ir patikimu važiavimu.