Stel je voor dat je je eerste hole-in-one krijgt en ontdekt dat je je golfclubs naar de volgende hole moet dragen omdat de batterijen van de golfkar leeg zijn. Dat zou de stemming zeker temperen. Sommige golfkarretjes zijn uitgerust met een kleine benzinemotor, terwijl andere typen gebruik maken van elektromotoren. Deze laatste zijn milieuvriendelijker, gemakkelijker te onderhouden en stiller. Dit is de reden waarom golfkarretjes worden gebruikt op universiteitscampussen en grote faciliteiten, en niet alleen op de golfbaan.
Een belangrijk element is de gebruikte batterij, aangezien deze het aantal kilometers en de topsnelheid van de golfkar bepaalt. Elke batterij heeft een bepaalde levensduur, afhankelijk van het gebruikte type chemie en configuratie. De consument wil idealiter een zo lang mogelijke levensduur met zo weinig mogelijk onderhoud. Dit zou natuurlijk niet goedkoop zijn en er zijn compromissen nodig. Het is ook belangrijk om onderscheid te maken tussen batterijgebruik op de korte en lange termijn.
Hoeveel de batterij meegaat bij kortstondig gebruik, wordt vertaald naar het aantal kilometers dat de golfkar kan afleggen voordat de batterij wordt opgeladen. Het langdurig gebruik geeft aan hoeveel laad-ontlaadcycli de batterij kan ondersteunen voordat deze verslechtert en faalt. Om dit later te kunnen inschatten, moet rekening worden gehouden met het elektrische systeem en het type batterijen dat wordt gebruikt.
Elektrisch systeem voor golfkar
Om te weten hoe lang de accu's van golfkarretjes meegaan, is het belangrijk om rekening te houden met het elektrische systeem waar de accu deel van uitmaakt. Het elektrische systeem bestaat uit een elektromotor en is aangesloten op een accupakket gemaakt van accucellen in verschillende configuraties. Typische elektromotoren die voor golfkarretjes worden gebruikt, hebben een vermogen van 36 volt of 48 volt.
Over het algemeen zouden de meeste elektromotoren ergens tussen de 50 en 70 ampère verbruiken bij een nominale snelheid van 24 km per uur. Dit is echter een grote benadering, aangezien er veel factoren zijn die het belastingsverbruik van de motor kunnen beïnvloeden. Het type terrein en de gebruikte banden, de motorefficiëntie en het vervoerde gewicht kunnen allemaal van invloed zijn op de belasting die door de motor wordt gebruikt. Bovendien nemen de belastingsvereisten toe bij het starten van de motor en tijdens het accelereren in vergelijking met kruisomstandigheden. Al deze factoren maken het energieverbruik van de motor niet triviaal. Dit is de reden waarom in de meeste gevallen het gebruikte batterijpakket ongeveer 20% te groot is (veiligheidsfactor) om te beschermen tegen omstandigheden met een zeer grote vraag.
Deze vereisten zijn van invloed op de keuze van het batterijtype. De accu moet een capaciteit hebben die voldoende is om de gebruiker een groot aantal kilometers te kunnen bieden. Het moet ook bestand zijn tegen plotselinge pieken in de vraag naar energie. Bijkomende gewilde kenmerken zijn onder meer het lage gewicht van de accupakketten, de mogelijkheid om snel op te laden en weinig onderhoud.
Overmatige en plotselinge toepassingen van hoge belastingen verkorten de levensduur van batterijen, ongeacht de chemie. Met andere woorden: hoe grilliger de rijcyclus, hoe korter de batterij meegaat.
Batterijtypes
Naast de rijcyclus en het motorgebruik zal het type accuchemie bepalen hoe lang de accu zal durengolfkar batterijzal duren. Er zijn veel batterijen op de markt die kunnen worden gebruikt om golfkarretjes te laten rijden. De meest voorkomende pakketten hebben batterijen met een vermogen van 6V, 8V en 12V. Het type pakketconfiguratie en de gebruikte cel bepalen de capaciteit van het pakket. Er zijn verschillende soorten chemicaliën beschikbaar, meestal: loodzuuraccu's, lithium-ionaccu's en AGM-loodzuuraccu's.
Loodzuurbatterijen
Ze zijn het goedkoopste en meest gebruikte type batterij op de markt. Ze hebben een verwachte levensduur van 2-5 jaar, het equivalent van 500-1200 cycli. Dit is afhankelijk van de gebruiksomstandigheden; Het wordt niet aanbevolen om minder dan 50% van de batterijcapaciteit te ontladen en nooit minder dan 20% van de totale capaciteit, omdat dit onomkeerbare schade aan de elektroden veroorzaakt. Zo wordt nooit de volledige capaciteit van de batterij benut. Voor dezelfde capaciteit zouden loodzuurbatterijen een kortere kilometerstand opleveren in vergelijking met andere typen batterijen.
Ze hebben een lagere energiedichtheid vergeleken met andere batterijen. Met andere woorden: een accupakket van loodzuuraccu’s zal een hoger gewicht hebben vergeleken met dezelfde capaciteit van lithium-ionaccu’s. Dit is nadelig voor de prestaties van het elektrische systeem van de golfkar. Ze moeten regelmatig worden onderhouden, vooral door gedestilleerd water toe te voegen om het elektrolytniveau op peil te houden.
Lithium-ionbatterijen
Lithium-ionbatterijen zijn duurder in vergelijking met loodzuurbatterijen, maar om de juiste reden. Ze hebben een hogere energiedichtheid, wat betekent dat ze lichter zijn. Ze kunnen ook beter omgaan met grote pieken in de stroombehoefte die typisch zijn voor het accelereren tijdens rij- en opstartomstandigheden. Lithium-ionbatterijen kunnen tussen de 10 en 20 jaar meegaan, afhankelijk van het oplaadprotocol, de gebruiksgewoonten en het batterijbeheer. Een ander voordeel is de mogelijkheid om bijna 100% te ontladen met minimale schade vergeleken met loodzuur. De aanbevolen laad-ontlaadfase blijft echter 80-20% van de totale capaciteit.
Hun hoge prijs is nog steeds een afknapper voor kleine of laagwaardige golfkarretjes. Bovendien zijn ze gevoeliger voor thermische overstroming in vergelijking met loodzuurbatterijen vanwege de zeer reactieve chemische verbindingen die worden gebruikt. Thermische runaway kan optreden in geval van ernstige degradatie of fysiek misbruik, zoals het crashen van de golfkar. Er moet echter worden opgemerkt dat loodzuurbatterijen geen bescherming bieden in geval van thermische overstroming, terwijl lithium-ionbatterijen doorgaans zijn uitgerust met een batterijbeheersysteem dat de batterij onder bepaalde omstandigheden kan beschermen voordat de thermische overstroming begint.
Zelfontlading kan ook optreden als de batterij verslechtert. Dit zou de beschikbare capaciteit en daarmee het totale aantal kilometers dat op de golfkar kan worden afgelegd, verminderen. Het proces ontwikkelt zich echter langzaam met een lange incubatietijd. Bij lithium-ionbatterijen die 3000 tot 5000 cycli meegaan, zou het gemakkelijk moeten zijn om het batterijpakket te herkennen en te vervangen zodra de degradatie aanvaardbare limieten overschrijdt.
Deep-cycle lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4)-batterijen worden veel gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder golfkarretjes. Deze batterijen zijn speciaal ontworpen om een stabiele en betrouwbare stroomuitvoer te leveren. De chemie van lithiumijzerfosfaat (LiFePO4) is uitgebreid onderzocht en behoort tot de meest toegepaste chemie van lithium-ionbatterijen. Een van de belangrijkste voordelen van lithium-ijzerfosfaatbatterijen zijn hun verbeterde veiligheidskenmerken. Het gebruik van LiFePO4-chemie vermindert het risico op een thermische runaway aanzienlijk vanwege de inherente stabiliteit van lithiumijzerfosfaat, ervan uitgaande dat er geen directe fysieke schade is opgetreden.
Lithiumijzerfosfaat met een diepe cyclus vertoont andere wenselijke eigenschappen. Ze hebben een lange levensduur, wat betekent dat ze een aanzienlijk aantal laad- en ontlaadcycli kunnen doorstaan voordat ze tekenen van degradatie vertonen. Bovendien presteren ze uitstekend als het gaat om hoge vermogenseisen. Ze kunnen op efficiënte wijze grote vermogensstoten verwerken die nodig zijn tijdens acceleratie of andere veeleisende situaties die vaak voorkomen bij het gebruik van golfkarretjes. Deze kenmerken zijn vooral aantrekkelijk voor golfkarretjes met een hoog gebruikspercentage.
Algemene Vergadering
AGM staat voor geabsorbeerde glasmatbatterijen. Het zijn afgedichte versies van loodzuuraccu's, waarbij het elektrolyt (zuur) wordt geabsorbeerd en vastgehouden in een glasmatafscheider, die tussen de accuplaten wordt geplaatst. Dit ontwerp zorgt voor een morsbestendige batterij, omdat de elektrolyt geïmmobiliseerd is en niet vrij kan stromen zoals bij traditionele ondergelopen loodzuurbatterijen. Ze vergen minder onderhoud en laden tot vijf keer sneller op dan conventionele loodzuuraccu’s. Dit type batterij kan tot zeven jaar meegaan. De prijs is echter hoger en de prestaties zijn relatief laag.
Conclusie
Samenvattend bepalen de batterijen van golfkarretjes de prestaties van de golfkar, vooral de kilometerstand. Het is van cruciaal belang om in te schatten hoe lang de batterij van de golfkar meegaat voor onderhoudsplanning en overwegingen. Lithium-ionbatterijen bieden de beste prestaties en de langste levensduur in vergelijking met andere veel voorkomende batterijtypen op de markt, zoals loodzuur. Hun overeenkomstige hoge prijs zou echter een te groot obstakel kunnen blijken voor de implementatie ervan in goedkope golfkarretjes. Consumenten vertrouwen in dit geval op het verlengen van de levensduur van loodzuuraccu's met goed onderhoud en verwachten dat de accu's gedurende de levensduur van de golfkar meerdere keren moeten worden vervangen.
Gerelateerd artikel:
Zijn lithiumfosfaatbatterijen beter dan ternaire lithiumbatterijen?
Inzicht in de determinanten van de levensduur van de batterij van een golfkar
