Imagineu-vos fer el vostre primer forat en un i descobrir que heu de portar els pals de golf al següent forat perquè les bateries del carret de golf s'esgotaven. Això sens dubte desanimaria l'ambient. Alguns carrets de golf estan equipats amb un petit motor de gasolina, mentre que d'altres utilitzen motors elèctrics. Aquests últims són més respectuosos amb el medi ambient, més fàcils de mantenir i més silenciosos. És per això que els carrets de golf s'han utilitzat en campus universitaris i grans instal·lacions, no només al camp de golf.
Un element clau és la bateria utilitzada, ja que determina el quilometratge i la velocitat màxima del carret de golf. Cada bateria té una vida útil determinada en funció del tipus de química i la configuració utilitzades. Idealment, el consumidor voldria tenir la vida útil més llarga possible amb la menor quantitat de manteniment necessària. Per descomptat, això no seria barat i cal arribar a compromisos. També és important distingir entre l'ús de la bateria a curt i a llarg termini.
La durada de la bateria en termes d'ús a curt termini es tradueix en quants quilòmetres pot recórrer el carret de golf abans de recarregar-la. L'ús a llarg termini indica quants cicles de càrrega i descàrrega pot suportar la bateria abans de degradar-se i fallar. Per estimar això últim, cal tenir en compte el sistema elèctric i el tipus de bateries utilitzades.
Sistema elèctric de carret de golf
Per saber quant duren les bateries dels carrets de golf, és important tenir en compte el sistema elèctric del qual forma part la bateria. El sistema elèctric està compost per un motor elèctric i connectat a un paquet de bateries fet de cel·les de bateria en diferents configuracions. Els motors elèctrics típics que s'utilitzen per als carrets de golf tenen una tensió nominal de 36 volts o 48 volts.
En general, la majoria de motors elèctrics consumeixen entre 50 i 70 amperes quan funcionen a una velocitat nominal de 24 quilòmetres per hora. Tanmateix, aquesta és una aproximació molt àmplia, ja que hi ha molts factors que poden afectar el consum de càrrega del motor. El tipus de terreny i els pneumàtics utilitzats, l'eficiència del motor i el pes transportat poden afectar la càrrega utilitzada pel motor. A més, els requisits de càrrega augmenten en l'arrencada del motor i durant l'acceleració en comparació amb les condicions de creuer. Tots aquests factors fan que el consum d'energia del motor no sigui trivial. És per això que, en la majoria dels casos, la bateria utilitzada té una mida sobredimensionada (factor de seguretat) d'aproximadament un 20% per protegir-se contra condicions d'alta demanda.
Aquests requisits afecten la selecció del tipus de bateria. La bateria ha de tenir una capacitat suficient per proporcionar un gran quilometratge a l'usuari. També ha de ser capaç de suportar pujades sobtades de demanda d'energia. Altres característiques desitjades inclouen el baix pes de les bateries, la capacitat de càrrega ràpida i els baixos requisits de manteniment.
Les aplicacions excessives i sobtades de càrregues elevades escurcen la vida útil de les bateries independentment de les seves composicions químiques. En altres paraules, com més erràtic sigui el cicle de conducció, més curta serà la durada de la bateria.
Tipus de bateries
A més del cicle de conducció i l'ús del motor, el tipus de química de la bateria determinarà quant de temps durarà labateria de carret de golfdurarà. Hi ha moltes bateries disponibles al mercat que es poden utilitzar per fer funcionar carrets de golf. Els paquets més comuns tenen bateries amb una capacitat nominal de 6V, 8V i 12V. El tipus de configuració del paquet i la cel·la utilitzada determinen la capacitat nominal del paquet. Hi ha diferents compostos químics disponibles, les més comunes són bateries de plom-àcid, bateries de ions de liti i bateries de plom-àcid AGM.
Bateries de plom-àcid
Són el tipus de bateria més barat i utilitzat del mercat. Tenen una vida útil prevista de 2 a 5 anys, l'equivalent a 500-1200 cicles. Això depèn de les condicions d'ús; no es recomana descarregar per sota del 50% de la capacitat de la bateria i mai per sota del 20% de la capacitat total, ja que indueix danys irreversibles als elèctrodes. Per tant, mai s'explota tota la capacitat de la bateria. Per a la mateixa capacitat nominal, les bateries de plom-àcid proporcionarien un quilometratge més curt en comparació amb altres tipus de bateries.
Tenen una densitat d'energia més baixa en comparació amb altres bateries. En altres paraules, un paquet de bateries de plom-àcid tindrà un pes més elevat en comparació amb la mateixa capacitat de les bateries de ions de liti. Això és perjudicial per al rendiment del sistema elèctric del carret de golf. Cal mantenir-les regularment, sobretot afegint-hi aigua destil·lada per conservar el nivell d'electròlit.
Bateries de liti-ió
Les bateries de ions de liti són més cares en comparació amb les bateries de plom-àcid, però per la raó correcta. Tenen una densitat d'energia més alta, cosa que significa que són més lleugeres i també poden gestionar millor els grans pics de potència típics de l'acceleració durant la conducció i les condicions d'arrencada. Les bateries de ions de liti poden durar entre 10 i 20 anys, depenent del protocol de càrrega, els hàbits d'ús i la gestió de la bateria. Un altre avantatge és la capacitat de descarregar gairebé el 100% amb danys mínims en comparació amb el plom-àcid. Tanmateix, la fase de càrrega-descàrrega recomanada continua sent del 80-20% de la capacitat total.
El seu preu elevat encara desanima els carrets de golf petits o de baixa qualitat. A més, són més susceptibles a la fugida tèrmica en comparació amb les bateries de plom-àcid a causa dels compostos químics altament reactius que utilitzen. La fugida tèrmica pot sorgir en cas de degradació greu o abús físic, com ara un xoc amb el carret de golf. Cal destacar, però, que les bateries de plom-àcid no ofereixen protecció en cas de fugida tèrmica, mentre que les bateries de ions de liti solen estar equipades amb un sistema de gestió de bateries que pot protegir la bateria abans que comenci la fugida tèrmica en determinades condicions.
L'autodescàrrega també es pot produir a mesura que la bateria es degrada. Això disminuiria la capacitat disponible i, per tant, el quilometratge total possible del carret de golf. Tanmateix, el procés és lent de desenvolupar amb un llarg període d'incubació. En les bateries de ions de liti que duren entre 3000 i 5000 cicles, hauria de ser fàcil detectar i canviar la bateria un cop la degradació superi els límits acceptables.
Les bateries de fosfat de liti-ferro de cicle profund (LiFePO4) s'utilitzen àmpliament en diverses aplicacions, inclosos els carrets de golf. Aquestes bateries estan dissenyades específicament per proporcionar una sortida de corrent constant i fiable. La química del fosfat de liti-ferro (LiFePO4) ha estat àmpliament investigada i es troba entre les químiques de bateries de ions de liti més àmpliament adoptades. Un dels avantatges clau de les bateries de fosfat de liti-ferro són les seves característiques de seguretat millorades. L'ús de la química LiFePO4 redueix significativament el risc de fuga tèrmica a causa de l'estabilitat inherent del fosfat de liti-ferro, suposant que no es produeixin danys físics directes.
El fosfat de ferro i liti de cicle profund presenta altres característiques desitjables. Tenen una llarga vida útil, la qual cosa significa que poden suportar un nombre significatiu de cicles de càrrega i descàrrega abans de mostrar signes de degradació. A més, tenen un rendiment excel·lent quan es tracta de demandes d'alta potència. Poden gestionar eficientment les grans pujades de potència necessàries durant l'acceleració o altres situacions d'alta demanda que es troben habitualment en l'ús de carrets de golf. Aquestes característiques són particularment atractives per als carrets de golf amb taxes d'ús elevades.
Assemblea General Anual
AGM significa bateries de fibra de vidre absorbida. Són versions segellades de bateries de plom-àcid, l'electròlit (àcid) s'absorbeix i es manté dins d'un separador de fibra de vidre, que es col·loca entre les plaques de la bateria. Aquest disseny permet una bateria a prova de vessaments, ja que l'electròlit està immobilitzat i no pot fluir lliurement com en les bateries de plom-àcid inundades tradicionals. Requereixen menys manteniment i es carreguen fins a cinc vegades més ràpid que les bateries de plom-àcid convencionals. Aquest tipus de bateria pot durar fins a set anys. Tanmateix, té un preu més alt i un rendiment relativament poc millorat.
Conclusió
En resum, les bateries dels carrets de golf dicten el rendiment del carret de golf, especialment el seu quilometratge. És crucial estimar quant de temps durarà la bateria del carret de golf per a la planificació i les consideracions de manteniment. Les bateries d'ions de liti ofereixen el millor rendiment i la vida útil més llarga en comparació amb altres tipus de bateries comunes al mercat, com ara les de plom-àcid. El seu corresponent preu elevat, però, podria ser un obstacle massa gran per a la seva implementació en carrets de golf de baix cost. En aquest cas, els consumidors confien en allargar la vida útil de la bateria de plom-àcid amb un manteniment adequat i esperen múltiples canvis de paquets de bateries al llarg de la vida útil del carret de golf.
Article relacionat:
Són millors les bateries de fosfat de liti que les bateries de liti ternàries?
Comprensió dels determinants de la vida útil de la bateria del carret de golf
