تخيل أنك حصلت على أول حفرة في حفرة واحدة، لتجد أنه يجب عليك حمل مضارب الجولف الخاصة بك إلى الحفرة التالية لأن بطاريات عربة الجولف نفدت. ومن المؤكد أن هذا من شأنه أن يخفف المزاج. يتم تجهيز بعض عربات الجولف بمحرك بنزين صغير بينما تستخدم بعض الأنواع الأخرى محركات كهربائية. تعتبر هذه الأخيرة أكثر صداقة للبيئة وأسهل في الصيانة وأكثر هدوءًا. ولهذا السبب تم استخدام عربات الجولف في الحرم الجامعي والمرافق الكبيرة، وليس فقط في ملعب الجولف.
العنصر الأساسي هو البطارية المستخدمة لأنها تحدد المسافة المقطوعة لعربة الجولف والسرعة القصوى. تتمتع كل بطارية بعمر افتراضي معين اعتمادًا على نوع الكيمياء والتكوين المستخدم. ويرغب المستهلك بشكل مثالي في الحصول على أعلى عمر ممكن مع أقل قدر من الصيانة اللازمة. وبطبيعة الحال، لن يكون هذا رخيصًا، ويلزم تقديم تنازلات. ومن المهم أيضًا التمييز بين استخدام البطارية على المدى القصير والطويل.
يتم ترجمة المدة التي ستدوم فيها البطارية من حيث الاستخدام قصير المدى إلى عدد الأميال التي يمكن لعربة الجولف قطعها قبل إعادة شحن البطارية. يشير الاستخدام طويل المدى إلى عدد دورات الشحن والتفريغ التي يمكن أن تدعمها البطارية قبل أن تتدهور وتفشل. ولتقدير ذلك لاحقًا، يجب مراعاة النظام الكهربائي ونوع البطاريات المستخدمة.
النظام الكهربائي لعربة الجولف
لمعرفة المدة التي تدوم فيها بطاريات عربات الجولف، من المهم مراعاة النظام الكهربائي الذي تعد البطارية جزءًا منه. يتكون النظام الكهربائي من محرك كهربائي ومتصل بحزمة بطارية مصنوعة من خلايا البطارية بتكوينات مختلفة. يتم تصنيف المحركات الكهربائية النموذجية المستخدمة لعربات الجولف بـ 36 فولت أو 48 فولت.
بشكل عام، تسحب معظم المحركات الكهربائية ما بين 50 إلى 70 أمبير عند التشغيل بسرعة اسمية تبلغ 15 ميلًا في الساعة. ومع ذلك، يعد هذا تقديرًا تقريبيًا كبيرًا نظرًا لوجود العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على استهلاك حمل المحرك. يمكن أن يؤثر نوع التضاريس والإطارات المستخدمة وكفاءة المحرك والوزن المحمول على الحمل الذي يستخدمه المحرك. بالإضافة إلى ذلك، تزداد متطلبات الحمل عند بدء تشغيل المحرك وأثناء التسارع مقارنة بظروف السير. كل هذه العوامل تجعل استهلاك طاقة المحرك أمراً غير تافه. ولهذا السبب، في معظم الحالات، تكون حزمة البطارية المستخدمة كبيرة الحجم (عامل الأمان) بحوالي 20% للحماية من ظروف الطلب المرتفع جدًا.
تؤثر هذه المتطلبات على اختيار نوع البطارية. يجب أن تتمتع البطارية بقدرة كافية لتوفير مسافة كبيرة للمستخدم. وينبغي أيضًا أن تكون قادرة على تحمل الزيادات المفاجئة في الطلب على الطاقة. تشمل الميزات الإضافية المطلوبة الوزن المنخفض لحزم البطاريات والقدرة على الشحن السريع ومتطلبات الصيانة المنخفضة.
تؤدي التطبيقات المفرطة والمفاجئة للأحمال العالية إلى تقصير عمر البطاريات بغض النظر عن المواد الكيميائية. وبعبارة أخرى، كلما كانت دورة القيادة غير منتظمة، كلما قصر عمر البطارية.
أنواع البطاريات
بالإضافة إلى دورة القيادة واستخدام المحرك، فإن نوع كيمياء البطارية هو الذي يحدد المدة التي ستستغرقها السيارةبطارية عربة الغولفسوف تستمر. هناك العديد من البطاريات المتوفرة في السوق والتي يمكن استخدامها لتشغيل عربات الجولف. تحتوي العبوات الأكثر شيوعًا على بطاريات مصنفة بـ 6 فولت، و8 فولت، و12 فولت. يحدد نوع تكوين الحزمة والخلية المستخدمة تصنيف سعة الحزمة. هناك كيمياء مختلفة متاحة، والأكثر شيوعًا: بطاريات الرصاص الحمضية، وبطاريات الليثيوم أيون، وحمض الرصاص AGM.
بطاريات الرصاص الحمضية
إنها أرخص أنواع البطاريات وأكثرها استخدامًا في السوق. ويتراوح العمر المتوقع لها بين 2-5 سنوات، أي ما يعادل 500-1200 دورة. هذا يعتمد على ظروف الاستخدام؛ لا يُنصح بتفريغ أقل من 50% من سعة البطارية وألا تقل أبدًا عن 20% من السعة الإجمالية، حيث يؤدي ذلك إلى تلف الأقطاب الكهربائية بشكل لا يمكن إصلاحه. وبالتالي، لا يتم استغلال القدرة الكاملة للبطارية أبدًا. لنفس تصنيف السعة، ستوفر بطاريات الرصاص الحمضية مسافة أقصر مقارنة بالأنواع الأخرى من البطاريات.
لديهم كثافة طاقة أقل مقارنة بالبطاريات الأخرى. بمعنى آخر، سيكون لبطارية بطاريات الرصاص الحمضية وزن أكبر مقارنة بنفس سعة بطاريات الليثيوم أيون. وهذا يضر بأداء النظام الكهربائي لعربة الجولف. وينبغي صيانتها بانتظام، وعلى الأخص عن طريق إضافة الماء المقطر للحفاظ على مستوى المنحل بالكهرباء.
بطاريات ليثيوم أيون
تعد بطاريات الليثيوم أيون أكثر تكلفة مقارنة ببطاريات الرصاص الحمضية ولكن للسبب الصحيح. تتميز بكثافة طاقة أعلى مما يعني أنها أخف وزنًا، ويمكنها أيضًا التعامل بشكل أفضل مع الزيادات الكبيرة في متطلبات الطاقة النموذجية للتسارع أثناء القيادة وظروف بدء التشغيل. يمكن أن تدوم بطاريات الليثيوم أيون في أي مكان ما بين 10 إلى 20 عامًا اعتمادًا على بروتوكول الشحن وعادات الاستخدام وإدارة البطارية. ميزة أخرى هي القدرة على تفريغ ما يقرب من 100% مع الحد الأدنى من الضرر مقارنة بحمض الرصاص. ومع ذلك، تظل مرحلة تفريغ الشحنة الموصى بها هي 80-20% من إجمالي السعة.
لا يزال سعرها المرتفع يمثل نقطة تحول لعربات الجولف الصغيرة أو منخفضة الجودة. بالإضافة إلى ذلك، فهي أكثر عرضة للهروب الحراري مقارنة ببطاريات الرصاص الحمضية بسبب المركبات الكيميائية شديدة التفاعل المستخدمة. يمكن أن ينشأ الهروب الحراري في حالة التدهور الشديد أو الإيذاء الجسدي، مثل اصطدام عربة الجولف. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن بطاريات الرصاص الحمضية لا توفر أي حماية في حالة الانفلات الحراري، بينما تكون بطاريات الليثيوم أيون مجهزة عادةً بنظام إدارة البطارية الذي يمكنه حماية البطارية قبل ظهور الانفلات الحراري في ظروف معينة.
يمكن أن يحدث التفريغ الذاتي أيضًا مع تدهور البطارية. سيؤدي هذا إلى تقليل السعة المتاحة وبالتالي إجمالي عدد الكيلومترات الممكن قطعها على عربة الجولف. ومع ذلك، فإن العملية بطيئة في التطور مع فترة حضانة كبيرة. بالنسبة لبطاريات الليثيوم أيون التي تدوم من 3000 إلى 5000 دورة، يجب أن يكون من السهل اكتشاف حزمة البطارية وتغييرها بمجرد أن يتجاوز التدهور الحدود المقبولة.
تُستخدم بطاريات فوسفات حديد الليثيوم عميقة الدورة (LiFePO4) على نطاق واسع في العديد من التطبيقات، بما في ذلك عربات الجولف. تم تصميم هذه البطاريات خصيصًا لتوفير خرج تيار ثابت وموثوق. لقد تم بحث كيمياء فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4) على نطاق واسع وهي من بين كيمياء بطاريات الليثيوم أيون الأكثر اعتماداً على نطاق واسع. إحدى المزايا الرئيسية لبطاريات ليثيوم فوسفات الحديد هي خصائص السلامة المحسنة. استخدام كيمياء LiFePO4 يقلل بشكل كبير من خطر الانفلات الحراري بسبب الاستقرار المتأصل لفوسفات الحديد الليثيوم، على افتراض عدم حدوث أي ضرر مادي مباشر.
يُظهر فوسفات حديد الليثيوم ذو الدورة العميقة خصائص أخرى مرغوبة. تتمتع بدورة حياة طويلة، مما يعني أنها تستطيع تحمل عدد كبير من دورات الشحن والتفريغ قبل أن تظهر عليها علامات التدهور. بالإضافة إلى ذلك، فهي تتمتع بأداء ممتاز عندما يتعلق الأمر بمتطلبات الطاقة العالية. يمكنهم التعامل بكفاءة مع الزيادات الكبيرة في الطاقة المطلوبة أثناء التسارع أو غيرها من المواقف عالية الطلب التي عادة ما نواجهها في استخدام عربة الجولف. هذه الخصائص جذابة بشكل خاص لعربات الجولف ذات معدلات الاستخدام العالية.
الجمعية العامة العادية
AGM تعني بطاريات الحصيرة الزجاجية الممتصة. وهي عبارة عن نسخ مختومة من بطاريات الرصاص الحمضية، حيث يتم امتصاص الإلكتروليت (الحمض) وحفظه داخل فاصل زجاجي يتم وضعه بين ألواح البطارية. يسمح هذا التصميم ببطارية مقاومة للانسكاب، حيث يتم تجميد المنحل بالكهرباء ولا يمكنه التدفق بحرية كما هو الحال في بطاريات الرصاص الحمضية المغمورة بالمياه التقليدية. فهي تتطلب صيانة أقل وتشحن أسرع بما يصل إلى خمس مرات من بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية. يمكن أن يستمر هذا النوع من البطاريات لمدة تصل إلى سبع سنوات. ومع ذلك، فهو يأتي بسعر أعلى مع أداء محسّن قليل نسبيًا.
خاتمة
باختصار، تحدد بطاريات عربة الجولف أداء عربة الجولف، وخاصة المسافة المقطوعة. من المهم تقدير المدة التي ستستمر فيها بطارية عربة الجولف لتخطيط واعتبارات الصيانة. توفر بطاريات الليثيوم أيون أفضل أداء وأطول عمر مقارنة بأنواع البطاريات الأخرى الشائعة في السوق مثل بطاريات الرصاص الحمضية. ومع ذلك، فإن سعرها المرتفع المقابل قد يشكل عائقًا كبيرًا أمام تنفيذها في عربات الجولف منخفضة التكلفة. يعتمد المستهلكون في هذه الحالة على إطالة عمر بطارية حمض الرصاص من خلال الصيانة المناسبة ويتوقعون تغييرات متعددة في مجموعات البطاريات طوال عمر عربة الجولف.
مقالة ذات صلة:
هل بطاريات فوسفات الليثيوم أفضل من بطاريات الليثيوم الثلاثية؟
فهم محددات عمر بطارية عربة الجولف
