Jak długo wytrzymują baterie do wózków golfowych

Wyobraź sobie, że zdobywasz pierwsze dołek w jednym dołku i okazuje się, że musisz przenieść kije golfowe do następnego dołka, ponieważ wyczerpały się baterie w wózku golfowym. To z pewnością popsułoby nastrój. Niektóre wózki golfowe są wyposażone w mały silnik benzynowy, podczas gdy inne typy wykorzystują silniki elektryczne. Te drugie są bardziej ekologiczne, łatwiejsze w utrzymaniu i cichsze. Właśnie dlatego wózki golfowe są używane na kampusach uniwersyteckich i dużych obiektach, nie tylko na polu golfowym.

Kluczowym elementem jest zastosowany akumulator, od którego zależy przebieg wózka golfowego i prędkość maksymalna. Każda bateria ma określoną żywotność, zależną od rodzaju zastosowanego składu chemicznego i konfiguracji. Idealnie byłoby, gdyby konsument chciał mieć jak największą żywotność przy jak najmniejszych wymaganiach konserwacyjnych. Oczywiście nie byłoby to tanie i potrzebne są kompromisy. Ważne jest również rozróżnienie między krótkotrwałym i długotrwałym użytkowaniem baterii.

To, ile wytrzyma bateria w krótkim okresie użytkowania, przekłada się na liczbę mil, jakie wózek golfowy może pokonać przed ponownym naładowaniem baterii. Długoterminowe użytkowanie wskazuje, ile cykli ładowania i rozładowania może wytrzymać akumulator, zanim ulegnie degradacji i uszkodzeniu. Aby to później oszacować, należy wziąć pod uwagę instalację elektryczną i rodzaj zastosowanych baterii.

Układ elektryczny wózka golfowego

Aby wiedzieć, jak długo wytrzymują akumulatory do wózków golfowych, należy wziąć pod uwagę układ elektryczny, którego częścią jest akumulator. Układ elektryczny składa się z silnika elektrycznego i jest podłączony do zestawu akumulatorów składającego się z ogniw akumulatorowych w różnych konfiguracjach. Typowe silniki elektryczne stosowane w wózkach golfowych mają napięcie 36 lub 48 woltów.

Ogólnie rzecz biorąc, większość silników elektrycznych pobierałaby od 50 do 70 amperów podczas pracy z prędkością nominalną 25 mil na godzinę. Jest to jednak duże przybliżenie, ponieważ istnieje wiele czynników, które mogą wpływać na zużycie obciążenia przez silnik. Rodzaj terenu i używane opony, wydajność silnika i przewożona masa mogą mieć wpływ na obciążenie silnika. Ponadto wymagania dotyczące obciążenia zwiększają się podczas uruchamiania silnika i podczas przyspieszania w porównaniu z warunkami podróżowania. Wszystkie te czynniki sprawiają, że zużycie energii silnika nie jest trywialne. Z tego powodu w większości przypadków używany akumulator jest przewymiarowany (współczynnik bezpieczeństwa) o około 20%, aby chronić go przed warunkami bardzo dużego zapotrzebowania.

Wymagania te wpływają na wybór typu akumulatora. Bateria powinna mieć pojemność wystarczającą do zapewnienia użytkownikowi dużego przebiegu. Powinien także być w stanie wytrzymać nagłe skoki zapotrzebowania na moc. Dodatkowe poszukiwane funkcje obejmują niską wagę zestawów akumulatorów, możliwość szybkiego ładowania i niskie wymagania konserwacyjne.

Nadmierne i nagłe stosowanie dużych obciążeń skraca żywotność akumulatorów niezależnie od składu chemicznego. Innymi słowy, im bardziej nieregularny cykl jazdy, tym krótsza żywotność baterii.

Typy baterii

Oprócz cyklu jazdy i wykorzystania silnika, rodzaj składu chemicznego akumulatora będzie miał wpływ na czas jego użytkowaniaakumulator do wózka golfowegobędzie trwać. Na rynku dostępnych jest wiele akumulatorów, które można wykorzystać do napędzania wózków golfowych. Najpopularniejsze pakiety mają akumulatory o napięciu 6 V, 8 V i 12 V. Rodzaj konfiguracji pakietu i zastosowane ogniwo określają pojemność znamionową pakietu. Dostępne są różne składy chemiczne, najczęściej: akumulatory kwasowo-ołowiowe, akumulatory litowo-jonowe i kwasowo-ołowiowe AGM.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe

Są najtańszym i najpowszechniej stosowanym rodzajem akumulatorów na rynku. Ich przewidywana żywotność wynosi 2-5 lat, co odpowiada 500-1200 cyklom. Zależy to od warunków użytkowania; Nie zaleca się rozładowywania poniżej 50% pojemności akumulatora i nigdy poniżej 20% całkowitej pojemności, gdyż powoduje to nieodwracalne uszkodzenie elektrod. Dzięki temu pełna pojemność akumulatora nigdy nie jest wykorzystywana. Przy tej samej pojemności akumulatory kwasowo-ołowiowe zapewnią krótszy przebieg w porównaniu z akumulatorami innych typów.

Mają niższą gęstość energii w porównaniu do innych akumulatorów. Innymi słowy, zestaw akumulatorów kwasowo-ołowiowych będzie miał większą wagę w porównaniu do akumulatorów litowo-jonowych o tej samej pojemności. Ma to szkodliwy wpływ na działanie układu elektrycznego wózka golfowego. Należy je regularnie konserwować, przede wszystkim poprzez dodawanie wody destylowanej w celu zachowania poziomu elektrolitu.

Baterie litowo-jonowe

Akumulatory litowo-jonowe są droższe w porównaniu do akumulatorów kwasowo-ołowiowych, ale nie bez powodu. Mają wyższą gęstość energii, co oznacza, że są lżejsze, a także lepiej radzą sobie z dużymi skokami zapotrzebowania na moc, typowymi dla przyspieszania podczas jazdy i uruchamiania. Baterie litowo-jonowe mogą wytrzymać od 10 do 20 lat, w zależności od protokołu ładowania, nawyków użytkowania i zarządzania baterią. Kolejną zaletą jest możliwość rozładowania prawie 100% przy minimalnych uszkodzeniach w porównaniu do kwasu ołowiowego. Jednakże zalecana faza ładowania i rozładowania pozostaje na poziomie 80-20% całkowitej pojemności.

Ich wysoka cena nadal zniechęca małe lub niskiej jakości wózki golfowe. Ponadto są one bardziej podatne na niekontrolowaną reakcję termiczną w porównaniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi ze względu na użyte w nich wysoce reaktywne związki chemiczne. Ucieczka termiczna może wystąpić w przypadku poważnej degradacji lub nadużyć fizycznych, takich jak rozbicie wózka golfowego. Należy jednak zauważyć, że akumulatory kwasowo-ołowiowe nie zapewniają żadnej ochrony w przypadku niekontrolowanej temperatury, podczas gdy akumulatory litowo-jonowe są zazwyczaj wyposażone w system zarządzania akumulatorem, który w pewnych warunkach może chronić akumulator przed wystąpieniem niekontrolowanej temperatury.

Samorozładowanie może również nastąpić w wyniku degradacji akumulatora. Zmniejszyłoby to dostępną pojemność, a tym samym całkowity przebieg wózka golfowego. Proces ten przebiega jednak powoli i wymaga długiego okresu inkubacji. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych, które wytrzymują 3000–5000 cykli, powinno być łatwo wykryć i wymienić akumulator, gdy degradacja przekroczy dopuszczalne granice.

Akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4) o głębokim cyklu są szeroko stosowane w różnych zastosowaniach, w tym w wózkach golfowych. Baterie te zostały specjalnie zaprojektowane, aby zapewnić stały i niezawodny prąd wyjściowy. Skład chemiczny fosforanu litowo-żelazowego (LiFePO4) został szeroko zbadany i należy do najczęściej stosowanych składów chemicznych akumulatorów litowo-jonowych. Jedną z kluczowych zalet akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych jest ich zwiększone bezpieczeństwo. Zastosowanie chemii LiFePO4 znacznie zmniejsza ryzyko ucieczki termicznej ze względu na naturalną stabilność fosforanu litowo-żelazowego, przy założeniu, że nie wystąpiło bezpośrednie uszkodzenie fizyczne.

Fosforan litowo-żelazowy o głębokim cyklu wykazuje inne pożądane właściwości. Mają długą żywotność, co oznacza, że mogą wytrzymać znaczną liczbę cykli ładowania i rozładowania, zanim wykażą oznaki degradacji. Ponadto charakteryzują się doskonałą wydajnością, jeśli chodzi o duże zapotrzebowanie mocy. Potrafią skutecznie radzić sobie z dużymi skokami mocy wymaganymi podczas przyspieszania lub w innych sytuacjach wymagających dużego zapotrzebowania, często spotykanych podczas użytkowania wózka golfowego. Cechy te są szczególnie atrakcyjne w przypadku wózków golfowych o wysokim wskaźniku wykorzystania.

Walne Zgromadzenie

AGM oznacza akumulatory z absorbowaną matą szklaną. Są to szczelne wersje akumulatorów kwasowo-ołowiowych, których elektrolit (kwas) jest wchłaniany i zatrzymywany w separatorze z maty szklanej, który jest umieszczony pomiędzy płytami akumulatora. Taka konstrukcja pozwala na uzyskanie akumulatora odpornego na zalanie, ponieważ elektrolit jest unieruchomiony i nie może swobodnie przepływać, jak w tradycyjnych zalanych akumulatorach kwasowo-ołowiowych. Wymagają mniej konserwacji i ładują się do pięciu razy szybciej niż konwencjonalne akumulatory kwasowo-ołowiowe. Ten typ baterii może wytrzymać do siedmiu lat. Jednak ma wyższą cenę i stosunkowo niewielką poprawę wydajności.

Wniosek

Podsumowując, akumulatory do wózków golfowych decydują o wydajności wózka golfowego, a zwłaszcza o jego przebiegu. Oszacowanie, jak długo wytrzyma akumulator wózka golfowego, jest niezbędne do planowania konserwacji i rozważań. Baterie litowo-jonowe oferują najlepszą wydajność i najdłuższą żywotność w porównaniu do innych popularnych typów baterii dostępnych na rynku, takich jak kwasowo-ołowiowe. Odpowiednio wysoka cena może jednak okazać się zbyt dużą przeszkodą w ich zastosowaniu w tanich wózkach golfowych. Konsumenci polegają w tym przypadku na wydłużeniu żywotności akumulatorów kwasowo-ołowiowych przy odpowiedniej konserwacji i oczekują wielokrotnych wymian akumulatorów w całym okresie użytkowania wózka golfowego.