تصور کنید که برای اولین بار در چاله‌ای به چاله می‌روید، اما متوجه می‌شوید که باید چوب‌های گلف خود را تا چاله بعدی حمل کنید، زیرا باتری‌های ماشین گلف تمام شده‌اند. این قطعاً حال و هوای بازی را خراب می‌کند. برخی از ماشین‌های گلف مجهز به موتور بنزینی کوچک هستند در حالی که برخی دیگر از موتورهای الکتریکی استفاده می‌کنند. موتورهای الکتریکی سازگارتر با محیط زیست، نگهداری آسان‌تر و بی‌صداتر هستند. به همین دلیل است که از ماشین‌های گلف نه فقط در زمین گلف، بلکه در محوطه‌های دانشگاه و مراکز بزرگ نیز استفاده می‌شود.
یک عنصر کلیدی، باتری مورد استفاده است زیرا طول عمر و حداکثر سرعت ماشین گلف را تعیین می‌کند. هر باتری بسته به نوع شیمی و پیکربندی مورد استفاده، طول عمر مشخصی دارد. مصرف‌کننده در حالت ایده‌آل دوست دارد بالاترین طول عمر ممکن را با کمترین میزان نگهداری مورد نیاز داشته باشد. البته، این ارزان نخواهد بود و باید مصالحه‌هایی صورت گیرد. همچنین تمایز قائل شدن بین استفاده کوتاه‌مدت و بلندمدت از باتری مهم است.
اینکه باتری در کوتاه‌مدت چقدر دوام می‌آورد، به مسافتی که ماشین گلف می‌تواند قبل از شارژ مجدد باتری طی کند، برمی‌گردد. استفاده بلندمدت نشان می‌دهد که باتری می‌تواند قبل از تخریب و از کار افتادن، چند چرخه شارژ-دشارژ را پشتیبانی کند. برای تخمین مورد بعدی، سیستم الکتریکی و نوع باتری‌های مورد استفاده باید در نظر گرفته شوند.
سیستم برقی گلف گاری
برای دانستن اینکه باتری‌های ماشین‌های گلف چقدر دوام می‌آورند، مهم است که سیستم الکتریکی که باتری بخشی از آن است را در نظر بگیرید. سیستم الکتریکی از یک موتور الکتریکی تشکیل شده و به یک بسته باتری ساخته شده از سلول‌های باتری در پیکربندی‌های مختلف متصل است. موتورهای الکتریکی معمولی که برای ماشین‌های گلف استفاده می‌شوند، ۳۶ ولت یا ۴۸ ولت هستند.
به طور کلی، اکثر موتورهای الکتریکی هنگام کار با سرعت اسمی ۱۵ مایل در ساعت، بین ۵۰ تا ۷۰ آمپر جریان می‌کشند. با این حال، این یک تقریب کلی است زیرا عوامل زیادی می‌توانند بر مصرف بار موتور تأثیر بگذارند. نوع زمین و لاستیک‌های مورد استفاده، راندمان موتور و وزن حمل شده، همگی می‌توانند بر بار مورد استفاده موتور تأثیر بگذارند. علاوه بر این، نیاز به بار در هنگام روشن شدن موتور و در حین شتاب‌گیری در مقایسه با شرایط رانندگی عادی افزایش می‌یابد. همه این عوامل، مصرف برق موتور را غیرمهم می‌کنند. به همین دلیل است که در بیشتر موارد، باتری مورد استفاده حدود ۲۰٪ بزرگتر (ضریب ایمنی) است تا در برابر شرایط تقاضای بسیار بالا محافظت شود.
این الزامات بر انتخاب نوع باتری تأثیر می‌گذارند. باتری باید ظرفیت کافی برای ارائه مسافت پیموده شده زیاد برای کاربر را داشته باشد. همچنین باید بتواند در برابر افزایش ناگهانی تقاضای برق مقاومت کند. از دیگر ویژگی‌های مورد توجه می‌توان به وزن کم بسته‌های باتری، قابلیت شارژ سریع و نیاز کم به نگهداری اشاره کرد.
استفاده بیش از حد و ناگهانی از بارهای زیاد، صرف نظر از ترکیبات شیمیایی، طول عمر باتری‌ها را کوتاه می‌کند. به عبارت دیگر، هرچه چرخه رانندگی نامنظم‌تر باشد، باتری عمر کمتری خواهد داشت.
انواع باتری
علاوه بر چرخه رانندگی و میزان استفاده از موتور، نوع ترکیب شیمیایی باتری نیز مدت زمان کارکرد آن را تعیین می‌کند.باتری ماشین گلفدوام خواهد داشت. باتری‌های زیادی در بازار موجود است که می‌توان از آنها برای راه‌اندازی ماشین‌های گلف استفاده کرد. رایج‌ترین بسته‌ها دارای باتری‌هایی با ولتاژ ۶ ولت، ۸ ولت و ۱۲ ولت هستند. نوع پیکربندی بسته و سلول مورد استفاده، ظرفیت بسته را تعیین می‌کند. ترکیبات شیمیایی مختلفی در دسترس هستند که رایج‌ترین آنها عبارتند از: باتری‌های سرب-اسیدی، باتری‌های لیتیوم-یونی و باتری‌های سرب-اسیدی AGM.
باتری‌های سرب-اسید
آنها ارزان‌ترین و پرکاربردترین نوع باتری در بازار هستند. طول عمر مورد انتظار آنها 2 تا 5 سال است که معادل 500 تا 1200 چرخه است. این به شرایط استفاده بستگی دارد. توصیه نمی‌شود که باتری کمتر از 50٪ ظرفیت خود دشارژ شود و هرگز کمتر از 20٪ ظرفیت کل باتری دشارژ نشود زیرا باعث آسیب برگشت‌ناپذیر به الکترودها می‌شود. بنابراین، هرگز از ظرفیت کامل باتری استفاده نمی‌شود. برای ظرفیت یکسان، باتری‌های سرب-اسید در مقایسه با سایر انواع باتری‌ها، مسافت پیموده شده کمتری را ارائه می‌دهند.
آنها در مقایسه با سایر باتری‌ها چگالی انرژی کمتری دارند. به عبارت دیگر، یک بسته باتری از باتری‌های اسید سرب در مقایسه با ظرفیت مشابه باتری‌های لیتیوم-یونی وزن بیشتری خواهد داشت. این امر برای عملکرد سیستم الکتریکی ماشین گلف مضر است. آنها باید به طور منظم نگهداری شوند، به ویژه با اضافه کردن آب مقطر برای حفظ سطح الکترولیت.
باتری‌های لیتیوم-یون
باتری‌های لیتیوم-یون در مقایسه با باتری‌های سرب-اسید گران‌تر هستند، اما دلیل آن درست است. آنها چگالی انرژی بالاتری دارند، به این معنی که سبک‌تر هستند، همچنین می‌توانند نوسانات شدید برق را که معمولاً در هنگام رانندگی و شرایط استارت زدن رخ می‌دهد، بهتر تحمل کنند. باتری‌های لیتیوم-یون بسته به پروتکل شارژ، عادات استفاده و مدیریت باتری می‌توانند بین 10 تا 20 سال دوام بیاورند. مزیت دیگر، توانایی تخلیه تقریباً 100٪ با حداقل آسیب در مقایسه با باتری‌های سرب-اسید است. با این حال، مرحله شارژ-دشارژ توصیه شده 80 تا 20 درصد از کل ظرفیت است.
قیمت بالای آنها هنوز هم برای ماشین‌های گلف کوچک یا کم‌کیفیت یک نقطه ضعف محسوب می‌شود. علاوه بر این، آنها در مقایسه با باتری‌های سرب-اسیدی به دلیل ترکیبات شیمیایی بسیار واکنش‌پذیر مورد استفاده، بیشتر در معرض فرار حرارتی هستند. فرار حرارتی می‌تواند در صورت تخریب شدید یا سوءاستفاده فیزیکی، مانند تصادف ماشین گلف، رخ دهد. با این حال، لازم به ذکر است که باتری‌های سرب-اسیدی در صورت فرار حرارتی هیچ محافظتی ارائه نمی‌دهند، در حالی که باتری‌های لیتیوم-یونی معمولاً به یک سیستم مدیریت باتری مجهز هستند که می‌تواند در شرایط خاص، قبل از شروع فرار حرارتی از باتری محافظت کند.
همچنین تخلیه خود به خودی می‌تواند با تخریب باتری رخ دهد. این امر ظرفیت موجود و در نتیجه کل مسافت قابل پیمایش با ماشین گلف را کاهش می‌دهد. با این حال، این فرآیند به کندی و با دوره کمون طولانی توسعه می‌یابد. در باتری‌های لیتیوم-یونی که 3000 تا 5000 چرخه دوام می‌آورند، تشخیص و تعویض باتری پس از عبور تخریب از حد قابل قبول، باید آسان باشد.
باتری‌های لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4) با چرخه عمیق به طور گسترده در کاربردهای مختلف، از جمله ماشین‌های گلف، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این باتری‌ها به طور خاص برای ارائه خروجی جریان ثابت و قابل اعتماد طراحی شده‌اند. شیمی لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4) به طور گسترده مورد تحقیق قرار گرفته است و یکی از پرکاربردترین ترکیبات شیمیایی باتری‌های لیتیوم-یون است. یکی از مزایای کلیدی باتری‌های لیتیوم آهن فسفات، ویژگی‌های ایمنی بهبود یافته آنهاست. استفاده از شیمی LiFePO4 به دلیل پایداری ذاتی لیتیوم آهن فسفات، با فرض عدم وقوع آسیب فیزیکی مستقیم، خطر فرار حرارتی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
فسفات آهن لیتیوم چرخه عمیق ویژگی‌های مطلوب دیگری نیز دارد. آنها عمر چرخه طولانی دارند، به این معنی که می‌توانند تعداد قابل توجهی از چرخه‌های شارژ و دشارژ را قبل از نشان دادن علائم تخریب تحمل کنند. علاوه بر این، آنها عملکرد بسیار خوبی در هنگام تقاضای برق بالا دارند. آنها می‌توانند به طور موثر افزایش زیاد برق مورد نیاز در هنگام شتاب یا سایر موقعیت‌های پرمصرف که معمولاً در استفاده از ماشین‌های گلف با آن مواجه می‌شوند را مدیریت کنند. این ویژگی‌ها به ویژه برای ماشین‌های گلف با نرخ استفاده بالا جذاب هستند.
مجمع عمومی سالیانه
AGM مخفف باتری‌های شیشه‌ای جذب‌شونده است. آنها نسخه‌های مهر و موم‌شده باتری‌های سرب-اسیدی هستند که الکترولیت (اسید) در یک جداکننده شیشه‌ای که بین صفحات باتری قرار دارد، جذب و نگهداری می‌شود. این طراحی امکان ساخت باتری ضد ریزش را فراهم می‌کند، زیرا الکترولیت بی‌حرکت است و نمی‌تواند مانند باتری‌های سرب-اسیدی سنتی که در حالت غرقابی قرار دارند، آزادانه جریان یابد. آنها به نگهداری کمتری نیاز دارند و تا پنج برابر سریع‌تر از باتری‌های سرب-اسیدی معمولی شارژ می‌شوند. این نوع باتری می‌تواند تا هفت سال دوام بیاورد. با این حال، قیمت بالاتری دارد و عملکرد آن نسبتاً کم بهبود یافته است.
نتیجه‌گیری
به طور خلاصه، باتری‌های ماشین گلف عملکرد ماشین گلف، به ویژه مسافت پیموده شده آن را تعیین می‌کنند. تخمین مدت زمان دوام باتری ماشین گلف برای برنامه‌ریزی و ملاحظات تعمیر و نگهداری بسیار مهم است. باتری‌های لیتیوم یونی در مقایسه با سایر انواع باتری‌های رایج در بازار مانند سرب-اسید، بهترین عملکرد و طولانی‌ترین طول عمر را ارائه می‌دهند. با این حال، قیمت بالای آنها ممکن است مانع بزرگی برای پیاده‌سازی آنها در ماشین‌های گلف ارزان قیمت باشد. مصرف‌کنندگان در این مورد به افزایش عمر باتری سرب-اسید با نگهداری مناسب متکی هستند و انتظار دارند که بسته‌های باتری در طول عمر ماشین گلف چندین بار تعویض شوند.
مقاله مرتبط:
آیا باتری‌های لیتیوم فسفات بهتر از باتری‌های لیتیوم سه‌تایی هستند؟
درک عوامل تعیین کننده طول عمر باتری گلف گاری
