Pin xe điện
Pin là “bình xăng” của xe điện của bạn.Nó lưu trữ năng lượng được tiêu thụ bởi động cơ DC, đèn, bộ điều khiển và các phụ kiện khác.

Hầu hết các xe máy điện sẽ có một số loại pin dựa trên lithium ion do mật độ năng lượng tuyệt vời và tuổi thọ cao.Nhiều xe máy điện dành cho trẻ em và các mẫu xe rẻ tiền khác có chứa pin axit chì.Trong xe tay ga, bộ pin được làm từ các tế bào riêng lẻ và thiết bị điện tử được gọi là hệ thống quản lý pin giúp pin hoạt động an toàn.
Bộ pin lớn hơn có dung lượng lớn hơn, được đo bằng watt giờ và sẽ cho phép xe máy điện di chuyển xa hơn.Tuy nhiên, chúng cũng làm tăng kích thước và trọng lượng của xe tay ga — khiến nó khó di chuyển hơn.Ngoài ra, pin là một trong những thành phần đắt nhất của xe tay ga và chi phí tổng thể cũng tăng theo.

Các loại pin
Bộ pin xe tay ga điện tử được làm từ nhiều cell pin riêng lẻ.Cụ thể hơn, chúng được làm từ 18650 cell, phân loại kích thước dành cho pin lithium ion (Li-Ion) với kích thước hình trụ 18 mm x 65 mm.

Mỗi tế bào 18650 trong một bộ pin khá kém ấn tượng — tạo ra điện thế ~3,6 volt (danh nghĩa) và có công suất khoảng 2,6 amp giờ (2,6 A·h) hoặc khoảng 9,4 watt-giờ (9,4 Wh).

Các tế bào pin được vận hành từ 3,0 volt (sạc 0%) đến 4,2 volt (sạc 100%).

Liti Ion
Pin Li-Ion có mật độ năng lượng tuyệt vời, lượng năng lượng được lưu trữ trên trọng lượng vật lý của chúng.Chúng cũng có tuổi thọ tuyệt vời, nghĩa là chúng có thể được xả và sạc lại hoặc “đạp xe” nhiều lần mà vẫn duy trì được dung lượng lưu trữ.

Li-ion thực sự đề cập đến nhiều chất hóa học trong pin có liên quan đến ion lithium.Dưới đây là một danh sách ngắn dưới đây:

Oxit mangan liti (LiMn2O4);còn gọi là: IMR, LMO, Li-mangan
Niken mangan liti (LiNiMnCoO2);hay còn gọi là INR, NMC
Oxit nhôm coban lithium niken (LiNiCoAlO2);còn gọi là NCA, nhôm Li
Oxit coban lithium niken (LiCoO2);hay còn gọi là NCO
Liti coban oxit (LiCoO2);còn gọi là ICR, LCO, Li-coban
Liti sắt photphat (LiFePO4);còn gọi là IFR, LFP, Li-phosphate
Mỗi thành phần hóa học của pin này thể hiện sự đánh đổi giữa độ an toàn, tuổi thọ, công suất và sản lượng dòng điện.

Liti Mangan (INR, NMC)
May mắn thay, nhiều xe máy điện chất lượng đang sử dụng hóa chất pin INR - một trong những hóa chất an toàn nhất.Loại pin này cho công suất và dòng điện đầu ra cao.Sự hiện diện của mangan làm giảm điện trở trong của pin, cho phép dòng điện đầu ra cao trong khi vẫn duy trì nhiệt độ thấp.Do đó, điều này làm giảm nguy cơ thoát nhiệt và cháy.

Một số xe máy điện có hóa chất INR bao gồm mẫu WePed GT 50e và Dualtron.

Axit chì
Axit chì là một loại hóa chất pin rất cũ thường thấy trong ô tô và một số loại xe điện lớn hơn, như xe chơi gôn.Chúng cũng được tìm thấy trong một số xe máy điện;đáng chú ý nhất là xe scooter trẻ em giá rẻ của các công ty như Razor.

Pin axit-chì có ưu điểm là rẻ tiền nhưng lại có mật độ năng lượng rất kém, nghĩa là chúng nặng rất nhiều so với lượng năng lượng mà chúng lưu trữ.Để so sánh, pin Li-ion có mật độ năng lượng gấp khoảng 10 lần so với pin axit chì.

Bộ pin
Để xây dựng một bộ pin có công suất hàng trăm hoặc hàng nghìn watt giờ, nhiều tế bào Li-ion 18650 riêng lẻ được lắp ráp lại với nhau thành một cấu trúc giống như viên gạch.Bộ pin giống cục gạch được giám sát và điều chỉnh bởi một mạch điện tử gọi là hệ thống quản lý pin (BMS), mạch này kiểm soát dòng điện vào và ra khỏi pin.
Các ô riêng lẻ trong bộ pin được mắc nối tiếp (từ đầu đến cuối) để tính tổng điện áp của chúng.Đây là cách có thể có xe tay ga với bộ pin 36 V, 48 V, 52 V, 60 V hoặc thậm chí lớn hơn.

Các sợi riêng lẻ này (nhiều pin nối tiếp) sau đó được kết nối song song để tăng dòng điện đầu ra.

Bằng cách điều chỉnh số lượng tế bào nối tiếp và song song, các nhà sản xuất xe điện có thể tăng điện áp đầu ra hoặc dòng điện tối đa và công suất amp giờ.

Việc thay đổi cấu hình pin sẽ không làm tăng tổng năng lượng dự trữ nhưng nó cho phép pin cung cấp phạm vi hoạt động rộng hơn và điện áp thấp hơn một cách hiệu quả và ngược lại.

Điện áp và % còn lại
Mỗi ô trong bộ pin thường được vận hành từ 3,0 volt (sạc 0%) cho đến 4,2 volt (sạc 100%).

Điều này có nghĩa là bộ pin 36 V (có 10 pin mắc nối tiếp) được vận hành từ điện áp 30 V (sạc 0%) đến 42 volt (sạc 100%).Bạn có thể xem % còn lại tương ứng với điện áp pin (một số xe tay ga hiển thị trực tiếp thông tin này) cho mọi loại pin trong biểu đồ điện áp pin của chúng tôi.

Độ lệch điện áp
Mọi loại pin đều sẽ phải chịu một hiện tượng gọi là sụt áp.

Sụt áp xảy ra do một số tác động, bao gồm hóa học lithium-ion, nhiệt độ và điện trở.Nó luôn dẫn đến hành vi phi tuyến tính của điện áp pin.

Ngay khi tải vào pin, điện áp sẽ giảm ngay lập tức.Hiệu ứng này có thể dẫn đến việc ước tính dung lượng pin không chính xác.Nếu bạn trực tiếp đọc điện áp pin, bạn sẽ nghĩ rằng mình đã ngay lập tức mất 10% dung lượng hoặc hơn.

Khi tải được loại bỏ, điện áp pin sẽ trở về mức thực sự.

Hiện tượng sụt áp cũng xảy ra trong quá trình xả pin trong thời gian dài (chẳng hạn như khi đi xe đường dài).Hóa chất lithium trong pin cần một thời gian để bắt kịp tốc độ xả.Điều này có thể dẫn đến điện áp pin giảm nhanh hơn nữa trong thời gian cuối của chuyến đi dài.

Nếu pin được phép nghỉ ngơi, nó sẽ trở về mức điện áp thực và chính xác.

Xếp hạng năng lực
Dung lượng pin của xe tay ga điện tử được đánh giá bằng đơn vị watt giờ (viết tắt là Wh), thước đo năng lượng.Đơn vị này khá dễ hiểu.Ví dụ: pin có định mức 1 Wh dự trữ đủ năng lượng để cung cấp một watt điện trong một giờ.

Công suất năng lượng nhiều hơn có nghĩa là số giờ watt pin cao hơn, đồng nghĩa với việc phạm vi hoạt động của xe máy điện dài hơn đối với một kích thước động cơ nhất định.Một chiếc xe tay ga trung bình sẽ có công suất khoảng 250 Wh và có thể đi được quãng đường khoảng 10 dặm với tốc độ trung bình 15 dặm một giờ.Xe tay ga hiệu suất cực cao có thể có công suất lên tới hàng nghìn watt giờ và phạm vi hoạt động lên tới 60 dặm.

Thương hiệu pin
Các tế bào Li-ion riêng lẻ trong bộ pin xe tay ga điện tử chỉ được sản xuất bởi một số công ty nổi tiếng quốc tế khác nhau.Các tế bào chất lượng cao nhất được sản xuất bởi LG, Samsung, Panasonic và Sanyo.Những loại tế bào này thường chỉ được tìm thấy trong bộ pin của những chiếc xe tay ga cao cấp hơn.

Hầu hết các xe máy điện giá rẻ và xe máy điện dành cho người đi lại đều có bộ pin được làm từ pin thông thường do Trung Quốc sản xuất, có chất lượng rất khác nhau.

Sự khác biệt giữa xe tay ga có nhãn hiệu và xe tay ga thông thường của Trung Quốc là sự đảm bảo tốt hơn về việc kiểm soát chất lượng với các thương hiệu đã có tên tuổi.Nếu mức đó không nằm trong ngân sách của bạn, thì hãy đảm bảo rằng bạn đang mua một chiếc xe tay ga từ một nhà sản xuất có uy tín đang sử dụng các bộ phận chất lượng và có các biện pháp kiểm soát chất lượng (QC) tốt.

Một số ví dụ về các công ty có khả năng có QC tốt là Xiaomi và Segway.

Hệ thống quản lý pin
Mặc dù pin Li-ion 18650 có những lợi ích đáng kinh ngạc nhưng chúng kém ổn định hơn so với các công nghệ pin khác và có thể phát nổ nếu sử dụng không đúng cách.Chính vì lý do này mà chúng gần như luôn được lắp ráp thành các bộ pin có hệ thống quản lý pin.

Hệ thống quản lý pin (BMS) là một bộ phận điện tử giám sát bộ pin và kiểm soát việc sạc và xả.Pin Li-ion được thiết kế để hoạt động trong khoảng 2,5 đến 4,0 V. Việc sạc quá mức hoặc xả hết hoàn toàn có thể rút ngắn tuổi thọ pin hoặc gây ra tình trạng thoát nhiệt nguy hiểm.BMS nên ngăn chặn việc sạc quá mức.Nhiều BMS còn cắt điện trước khi pin cạn kiệt để kéo dài tuổi thọ.Mặc dù vậy, nhiều tay đua vẫn coi trọng pin của mình bằng cách không bao giờ xả hết pin và cũng sử dụng bộ sạc đặc biệt để kiểm soát chính xác tốc độ và lượng sạc.

Các hệ thống quản lý pin phức tạp hơn cũng sẽ theo dõi nhiệt độ của gói và kích hoạt ngắt nếu xảy ra hiện tượng quá nhiệt.

tỷ lệ C
Nếu bạn đang nghiên cứu về sạc pin, rất có thể bạn sẽ gặp phải tỷ lệ C.Tốc độ C mô tả tốc độ sạc đầy hoặc xả pin của pin.Ví dụ: tốc độ C là 1C có nghĩa là pin được sạc trong một giờ, 2C có nghĩa là được sạc đầy trong 0,5 giờ và 0,5C có nghĩa là được sạc đầy trong hai giờ.Nếu bạn sạc đầy pin 100 A·h bằng dòng điện 100 A thì sẽ mất một giờ và tốc độ C sẽ là 1C.

Tuổi thọ pin
Pin Li-ion thông thường sẽ có thể xử lý 300 đến 500 chu kỳ sạc/xả trước khi giảm dung lượng.Đối với một chiếc xe máy điện trung bình, quãng đường này là 3000 đến 10 000 dặm!Hãy nhớ rằng “giảm dung lượng” không có nghĩa là “mất hết dung lượng” mà có nghĩa là mức giảm đáng kể từ 10 đến 20% sẽ tiếp tục trầm trọng hơn.

Hệ thống quản lý pin hiện đại giúp kéo dài tuổi thọ của pin và bạn không nên quá lo lắng về việc chăm sóc nó.

Tuy nhiên, nếu bạn muốn kéo dài thời lượng pin càng nhiều càng tốt thì bạn có thể thực hiện một số việc để vượt quá 500 chu kỳ.Bao gồm các:

Không cất xe đã sạc đầy hoặc cắm bộ sạc trong thời gian dài.
Không lưu trữ xe điện đã xả hết điện.Pin Li-ion xuống cấp khi giảm xuống dưới 2,5 V. Hầu hết các nhà sản xuất đều khuyến nghị cất giữ xe tay ga khi đã sạc được 50% và định kỳ nạp chúng lên mức này để bảo quản trong thời gian dài.
Không vận hành pin xe tay ga ở nhiệt độ dưới 32 F° hoặc trên 113 F°.
Sạc xe tay ga của bạn ở tốc độ C thấp hơn, nghĩa là sạc pin ở tốc độ thấp hơn so với công suất tối đa của nó để duy trì/cải thiện tuổi thọ pin.Sạc ở tốc độ C trong khoảng dưới 1 là tối ưu.Một số bộ sạc tốc độ cao hoặc sang trọng hơn cho phép bạn kiểm soát việc này.
Tìm hiểu thêm về cách sạc xe máy điện.

Bản tóm tắt

Điều rút ra chính ở đây là không lạm dụng pin và nó sẽ kéo dài tuổi thọ hữu ích của xe tay ga.Chúng tôi đã nghe từ nhiều người về việc xe máy điện của họ bị hỏng và hiếm khi xảy ra sự cố về pin!