전기 스쿠터 배터리
배터리는 전기 스쿠터의 "연료 탱크"입니다.DC 모터, 조명, 컨트롤러 및 기타 액세서리에서 소비되는 에너지를 저장합니다.

대부분의 전기 스쿠터에는 뛰어난 에너지 밀도와 수명으로 인해 일종의 리튬 이온 기반 배터리 팩이 사용됩니다.많은 어린이용 전기 스쿠터와 기타 저렴한 모델에는 납축 배터리가 포함되어 있습니다.스쿠터의 배터리 팩은 배터리 관리 시스템이라고 불리는 개별 셀과 전자 장치로 구성되어 안전하게 작동합니다.
더 큰 배터리 팩은 와트시 단위로 측정할 때 더 많은 용량을 가지며 전기 스쿠터를 더 멀리 이동할 수 있게 해줍니다.그러나 스쿠터의 크기와 무게가 증가하여 휴대성이 떨어집니다.또한 배터리는 스쿠터의 가장 비싼 부품 중 하나이므로 그에 따라 전체 비용도 증가합니다.

배터리 유형
전기 스쿠터 배터리 팩은 많은 개별 배터리 셀로 구성됩니다.보다 구체적으로 말하면 18mm x 65mm 원통형 크기의 리튬 이온(Li-Ion) 배터리 크기 분류인 18650 셀로 만들어졌습니다.

배터리 팩의 각 18650 셀은 ~3.6V(공칭)의 전위를 생성하고 약 2.6암페어시(2.6A·h) 또는 약 9.4와트시(9.4Wh)의 용량을 갖는 등 그다지 인상적이지 않습니다.

배터리 셀은 3.0V(0% 충전)에서 최대 4.2V(100% 충전)까지 작동됩니다.

리튬 이온
리튬 이온 배터리는 에너지 밀도, 즉 물리적 무게당 저장되는 에너지의 양이 뛰어납니다.또한 수명이 뛰어나 여러 번 방전 및 재충전하거나 "순환"할 수 있으며 여전히 저장 용량을 유지합니다.

리튬 이온은 실제로 리튬 이온과 관련된 많은 배터리 화학 물질을 의미합니다.다음은 간단한 목록입니다.

리튬망간산화물(LiMn2O4);일명: IMR, LMO, 리튬망간
리튬 망간 니켈(LiNiMnCoO2);일명 INR, NMC
리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물(LiNiCoAlO2);일명 NCA, 리튬 알루미늄
리튬 니켈 코발트 산화물(LiCoO2);일명 NCO
리튬 코발트 산화물(LiCoO2);일명 ICR, LCO, 리튬코발트
인산철리튬(LiFePO4);일명 IFR, LFP, 리튬인산염
이러한 각 배터리 화학은 안전성, 수명, 용량 및 전류 출력 간의 균형을 나타냅니다.

리튬망간(INR, NMC)
다행히도 많은 고품질 전기 스쿠터는 가장 안전한 화학 물질 중 하나인 INR 배터리 화학 물질을 사용하고 있습니다.이 배터리는 고용량 및 출력 전류를 제공합니다.망간의 존재는 배터리의 내부 저항을 낮추어 낮은 온도를 유지하면서 높은 전류 출력을 가능하게 합니다.결과적으로 열 폭주 및 화재 가능성이 줄어듭니다.

INR 화학을 사용하는 일부 전기 스쿠터에는 WePed GT 50e 및 Dualtron 모델이 포함됩니다.

납산
납산은 자동차 및 골프 카트와 같은 일부 대형 전기 자동차에서 흔히 발견되는 매우 오래된 배터리 화학 물질입니다.일부 전기 스쿠터에서도 발견됩니다.가장 주목할만한 것은 Razor와 같은 회사의 저렴한 어린이 스쿠터입니다.

납축전지는 가격이 저렴하다는 장점이 있지만 에너지 밀도가 매우 낮아 저장하는 에너지량에 비해 무게가 많이 나간다는 문제가 있다.이에 비해 리튬 이온 배터리는 납축 배터리에 비해 에너지 밀도가 약 10배 더 높습니다.

배터리 팩
수백 또는 수천 와트시 용량의 배터리 팩을 만들기 위해 많은 개별 18650 리튬 이온 셀이 벽돌과 같은 구조로 함께 조립됩니다.벽돌처럼 생긴 배터리 팩은 배터리 안팎으로의 전기 흐름을 제어하는 ​​배터리 관리 시스템(BMS)이라는 전자 회로에 의해 모니터링되고 규제됩니다.
배터리 팩의 개별 셀은 직렬로(끝에서 끝까지) 연결되어 전압을 합산합니다.이것이 바로 36V, 48V, 52V, 60V 또는 더 큰 배터리 팩을 갖춘 스쿠터를 보유하는 것이 가능한 방법입니다.

이러한 개별 스트랜드(직렬로 연결된 많은 배터리)는 병렬로 연결되어 출력 전류를 증가시킵니다.

전기 스쿠터 제조업체는 직렬 및 병렬 셀 수를 조정하여 출력 전압 또는 최대 전류 및 암페어 시간 용량을 늘릴 수 있습니다.

배터리 구성을 변경해도 저장된 총 에너지는 증가하지 않지만 배터리가 더 넓은 범위와 더 낮은 전압을 효과적으로 제공할 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

전압 및 남은 %
배터리 팩의 각 셀은 일반적으로 3.0V(0% 충전)에서 최대 4.2V(100% 충전)까지 작동됩니다.

이는 36V 배터리 팩(직렬로 연결된 10개의 배터리 포함)이 30V(0% 충전)에서 최대 42V(100% 충전)까지 작동한다는 의미입니다.배터리 전압 차트에서 모든 유형의 배터리에 대해 남은 %가 배터리 전압(일부 스쿠터에서는 이를 직접 표시함)과 어떻게 일치하는지 확인할 수 있습니다.

전압 강하
모든 배터리에는 전압 저하라는 현상이 발생합니다.

전압 강하는 리튬 이온 화학, 온도, 전기 저항 등 여러 가지 영향으로 인해 발생합니다.이는 항상 배터리 전압의 비선형 동작을 초래합니다.

배터리에 부하가 가해지면 전압이 순간적으로 떨어집니다.이 효과로 인해 배터리 용량이 잘못 추정될 수 있습니다.배터리 전압을 직접 읽으면 용량이 즉시 10% 이상 손실되었다고 생각할 수 있습니다.

부하가 제거되면 배터리 전압은 실제 수준으로 돌아갑니다.

배터리를 장시간 방전하는 동안(예: 장거리 주행 중)에도 전압 강하가 발생합니다.배터리의 리튬 화학이 방전 속도를 따라잡는 데 시간이 걸립니다.이로 인해 장거리 라이딩이 끝날 때 배터리 전압이 훨씬 더 빠르게 떨어질 수 있습니다.

배터리를 가만히 놔두면 실제적이고 정확한 전압 수준으로 돌아갑니다.

용량 등급
전기 스쿠터 배터리 용량은 에너지 척도인 와트시(약어로 Wh) 단위로 표시됩니다.이 단위는 이해하기 매우 쉽습니다.예를 들어, 1Wh 등급의 배터리는 1시간 동안 1와트의 전력을 공급하기에 충분한 에너지를 저장합니다.

더 많은 에너지 용량은 더 높은 배터리 와트시를 의미하며 이는 주어진 모터 크기에 대해 더 긴 전기 스쿠터 범위로 변환됩니다.평균 스쿠터의 용량은 약 250Wh이며 평균 시속 15마일로 약 10마일을 이동할 수 있습니다.극한 성능의 스쿠터는 수천 와트시에 달하는 용량과 최대 60마일의 주행 거리를 가질 수 있습니다.

배터리 브랜드
전기 스쿠터 배터리 팩의 개별 리튬 이온 셀은 국제적으로 알려진 소수의 회사에서 제조됩니다.최고 품질의 셀은 LG, Samsung, Panasonic 및 Sanyo에서 제조됩니다.이러한 유형의 셀은 고급 스쿠터의 배터리 팩에서만 발견되는 경향이 있습니다.

대부분의 저가 및 통근용 전기 스쿠터에는 품질이 크게 다른 일반 중국산 셀로 만든 배터리 팩이 있습니다.

브랜드 셀이 있는 스쿠터와 일반 중국산 스쿠터의 차이점은 기존 브랜드의 품질 관리가 더 잘 보장된다는 것입니다.예산이 부족하다면 고품질 부품을 사용하고 우수한 품질 관리(QC) 조치를 취하고 있는 평판이 좋은 제조업체로부터 스쿠터를 구입하고 있는지 확인하세요.

좋은 QC를 가질 가능성이 있는 회사의 예로는 샤오미(Xiaomi)와 세그웨이(Segway)가 있습니다.

배터리 관리 시스템
리튬 이온 18650 셀은 놀라운 이점을 갖고 있지만 다른 배터리 기술보다 관대하지 않으며 부적절하게 사용하면 폭발할 수 있습니다.이러한 이유로 거의 항상 배터리 관리 시스템이 있는 배터리 팩에 조립됩니다.

배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 팩을 모니터링하고 충전 및 방전을 제어하는 ​​전자 부품입니다.리튬 이온 배터리는 약 2.5~4.0V 사이에서 작동하도록 설계되었습니다. 과충전 또는 완전 방전은 배터리 수명을 단축하거나 위험한 열폭주 조건을 유발할 수 있습니다.BMS는 과충전을 방지해야 합니다.많은 BMS는 수명을 연장하기 위해 배터리가 완전히 방전되기 전에 전원을 차단하기도 합니다.그럼에도 불구하고 많은 라이더들은 여전히 ​​배터리를 완전히 방전시키지 않고 배터리를 아끼고 있으며, 특수 충전기를 사용하여 충전 속도와 양을 세밀하게 제어하기도 합니다.

보다 정교한 배터리 관리 시스템은 팩의 온도를 모니터링하고 과열이 발생하면 차단을 실행합니다.

나무 상자
배터리 충전에 대해 연구하는 경우 C-rate가 발생할 가능성이 높습니다.C-rate는 배터리가 얼마나 빨리 완전히 충전되거나 방전되는지를 나타냅니다.예를 들어, C-rate가 1C이면 배터리가 1시간 안에 충전된다는 의미이고, 2C는 0.5시간 안에 완전히 충전된다는 의미이며, 0.5C는 2시간 안에 완전히 충전된다는 의미입니다.100A 전류를 사용하여 100A·h 배터리를 완전히 충전하면 1시간이 걸리고 C-rate는 1C가 됩니다.

배터리 수명
일반적인 리튬 이온 배터리는 용량이 줄어들 때까지 300~500회의 충전/방전 주기를 처리할 수 있습니다.일반적인 전기 스쿠터의 경우 이는 3000~10,000마일입니다!"용량 감소"는 "모든 용량 손실"을 의미하는 것이 아니라 10~20%의 눈에 띄는 감소가 계속 악화된다는 것을 의미합니다.

최신 배터리 관리 시스템은 배터리 수명을 연장하는 데 도움이 되므로 배터리 관리에 대해 너무 걱정할 필요가 없습니다.

그러나 배터리 수명을 최대한 늘리고 싶다면 500사이클을 초과할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.여기에는 다음이 포함됩니다.

스쿠터를 완전히 충전된 상태로 보관하거나 충전기를 꽂은 채로 장기간 보관하지 마십시오.
완전히 방전된 전기 스쿠터를 보관하지 마십시오.리튬 이온 배터리는 2.5V 아래로 떨어지면 성능이 저하됩니다. 대부분의 제조업체는 스쿠터를 50% 충전한 상태로 보관하고 장기간 보관하려면 정기적으로 이 수준까지 충전할 것을 권장합니다.
32F° 이하 또는 113F° 이상의 온도에서는 스쿠터 배터리를 작동하지 마십시오.
스쿠터를 낮은 C-속도로 충전하십시오. 즉, 배터리 수명을 보존/향상시키기 위해 최대 용량에 비해 낮은 속도로 배터리를 충전하십시오.1 미만의 C-rate로 충전하는 것이 최적입니다.일부 고급 충전기나 고속 충전기를 사용하면 이를 제어할 수 있습니다.
전기 스쿠터를 충전하는 방법에 대해 자세히 알아보세요.

요약

여기서 중요한 점은 배터리를 남용하지 말고 스쿠터의 유효 수명이 지속된다는 것입니다.우리는 다양한 사람들로부터 전기 스쿠터가 고장났다는 이야기를 들었는데 배터리 문제인 경우는 거의 없습니다!