Quanto durano le batterie dei golf cart?

Immagina di fare la tua prima hole in one e scoprire di dover portare le mazze da golf alla buca successiva perché le batterie del golf cart si sono esaurite. Questo smorzerebbe sicuramente l'umore. Alcuni golf cart sono dotati di un piccolo motore a benzina, mentre altri utilizzano motori elettrici. Questi ultimi sono più ecologici, più facili da manutenere e più silenziosi. Ecco perché i golf cart sono stati utilizzati nei campus universitari e nelle grandi strutture, non solo sui campi da golf.

Un elemento chiave è la batteria utilizzata, poiché determina il chilometraggio e la velocità massima del golf cart. Ogni batteria ha una durata specifica che dipende dal tipo di composizione chimica e dalla configurazione utilizzata. Idealmente, il consumatore vorrebbe avere la massima durata possibile con la minima manutenzione necessaria. Naturalmente, questo non sarebbe economico e richiede dei compromessi. È inoltre importante distinguere tra un utilizzo a breve e a lungo termine delle batterie.

La durata della batteria in termini di utilizzo a breve termine si traduce nel numero di chilometri che il golf cart può percorrere prima di doverla ricaricare. L'utilizzo a lungo termine indica quanti cicli di carica e scarica può supportare la batteria prima di degradarsi e guastarsi. Per stimare quest'ultimo, è necessario considerare l'impianto elettrico e il tipo di batterie utilizzate.

Sistema elettrico del carrello da golf

Per sapere quanto durano le batterie dei golf cart, è importante considerare il sistema elettrico di cui la batteria fa parte. Il sistema elettrico è composto da un motore elettrico collegato a un pacco batterie composto da celle di diverse configurazioni. I motori elettrici tipici utilizzati per i golf cart hanno una tensione nominale di 36 o 48 volt.

In generale, la maggior parte dei motori elettrici assorbirebbe tra i 50 e i 70 ampere a una velocità nominale di 24 km/h. Si tratta tuttavia di un'approssimazione molto ampia, poiché molti fattori possono influenzare il consumo di energia del motore. Il tipo di terreno e di pneumatici utilizzati, l'efficienza del motore e il peso trasportato possono influire sul carico assorbito dal motore. Inoltre, i requisiti di carico aumentano all'avvio e in accelerazione rispetto alle condizioni di crociera. Tutti questi fattori rendono il consumo di energia del motore non trascurabile. Per questo motivo, nella maggior parte dei casi, il pacco batteria utilizzato è sovradimensionato (fattore di sicurezza) di circa il 20% per proteggersi da condizioni di richiesta molto elevata.

Questi requisiti influenzano la scelta del tipo di batteria. La batteria dovrebbe avere una capacità sufficiente a garantire un'autonomia elevata all'utente. Dovrebbe inoltre essere in grado di resistere a picchi di potenza improvvisi. Ulteriori caratteristiche ricercate includono il peso ridotto dei pacchi batteria, la possibilità di ricarica rapida e la ridotta necessità di manutenzione.

L'applicazione eccessiva e improvvisa di carichi elevati riduce la durata delle batterie, indipendentemente dalla composizione chimica. In altre parole, più irregolare è il ciclo di guida, minore sarà la durata della batteria.

Tipi di batteria

Oltre al ciclo di guida e all'utilizzo del motore, il tipo di chimica della batteria determinerà la duratabatteria del carrello da golfdurerà. Sono disponibili sul mercato molte batterie che possono essere utilizzate per alimentare i golf cart. I pacchi batteria più comuni hanno una tensione nominale di 6 V, 8 V e 12 V. Il tipo di configurazione del pacco batteria e le celle utilizzate determinano la capacità nominale del pacco. Sono disponibili diverse composizioni chimiche, le più comuni sono: batterie al piombo-acido, batterie agli ioni di litio e batterie AGM al piombo-acido.

Batterie al piombo-acido

Sono il tipo di batteria più economico e diffuso sul mercato. Hanno una durata prevista di 2-5 anni, equivalente a 500-1200 cicli. Questa dipende dalle condizioni di utilizzo; si sconsiglia di scaricare la batteria al di sotto del 50% della sua capacità e mai al di sotto del 20% della sua capacità totale, poiché ciò induce danni irreversibili agli elettrodi. Pertanto, la piena capacità della batteria non viene mai sfruttata. A parità di capacità, le batterie al piombo-acido offrono un'autonomia inferiore rispetto ad altri tipi di batterie.

Hanno una densità energetica inferiore rispetto ad altre batterie. In altre parole, un pacco batterie al piombo avrà un peso maggiore rispetto a una batteria agli ioni di litio con la stessa capacità. Questo è dannoso per le prestazioni del sistema elettrico del golf cart. È necessario sottoporle a regolare manutenzione, in particolare aggiungendo acqua distillata per preservare il livello dell'elettrolita.

batterie agli ioni di litio

Le batterie agli ioni di litio sono più costose rispetto alle batterie al piombo, ma per una giusta ragione. Hanno una maggiore densità energetica, il che significa che sono più leggere, e possono anche gestire meglio i picchi di potenza tipici delle accelerazioni durante la guida e le condizioni di avviamento. Le batterie agli ioni di litio possono durare dai 10 ai 20 anni, a seconda del protocollo di ricarica, delle abitudini di utilizzo e della gestione della batteria. Un altro vantaggio è la capacità di scaricarsi quasi al 100% con danni minimi rispetto alle batterie al piombo. Tuttavia, la fase di carica-scarica consigliata rimane l'80-20% della capacità totale.

Il loro prezzo elevato continua a scoraggiare l'uso di golf cart di piccole o basse prestazioni. Inoltre, sono più soggette a runaway termico rispetto alle batterie al piombo-acido a causa dei composti chimici altamente reattivi utilizzati. Il runaway termico può verificarsi in caso di grave degrado o abuso fisico, come ad esempio un incidente con il golf cart. È importante notare, tuttavia, che le batterie al piombo-acido non offrono alcuna protezione in caso di runaway termico, mentre le batterie agli ioni di litio sono in genere dotate di un sistema di gestione della batteria in grado di proteggerla prima dell'insorgenza del runaway termico in determinate condizioni.

L'autoscarica può verificarsi anche con il degrado della batteria. Ciò ridurrebbe la capacità disponibile e quindi l'autonomia totale del golf cart. Il processo è tuttavia lento a svilupparsi e richiede un lungo periodo di incubazione. Nelle batterie agli ioni di litio che durano 3000-5000 cicli, dovrebbe essere facile individuare e sostituire il pacco batteria una volta che il degrado supera i limiti accettabili.

Le batterie al litio ferro fosfato (LiFePO4) a ciclo profondo sono ampiamente utilizzate in diverse applicazioni, tra cui i golf cart. Queste batterie sono specificamente progettate per fornire una corrente di uscita costante e affidabile. La composizione chimica del litio ferro fosfato (LiFePO4) è stata ampiamente studiata ed è tra le più diffuse nelle batterie agli ioni di litio. Uno dei principali vantaggi delle batterie al litio ferro fosfato è la loro maggiore sicurezza. L'utilizzo della composizione chimica LiFePO4 riduce significativamente il rischio di runaway termico grazie alla stabilità intrinseca del litio ferro fosfato, a condizione che non si verifichino danni fisici diretti.

Le batterie al litio ferro fosfato a ciclo profondo presentano altre caratteristiche interessanti. Hanno una lunga durata, il che significa che possono sopportare un numero significativo di cicli di carica e scarica prima di mostrare segni di degradazione. Inoltre, offrono prestazioni eccellenti in caso di elevate richieste di potenza. Possono gestire in modo efficiente i picchi di potenza richiesti in accelerazione o in altre situazioni di elevata richiesta comunemente riscontrate nell'uso dei golf cart. Queste caratteristiche sono particolarmente interessanti per i golf cart con tassi di utilizzo elevati.

Assemblea generale annuale

AGM è l'acronimo di Absorbed Glass Mat Battery (batterie a matrice di vetro assorbita). Si tratta di versioni sigillate delle batterie al piombo-acido, in cui l'elettrolita (acido) viene assorbito e trattenuto all'interno di un separatore a matrice di vetro, posizionato tra le piastre della batteria. Questo design consente di realizzare batterie a prova di perdite, poiché l'elettrolita è immobilizzato e non può fluire liberamente come nelle tradizionali batterie al piombo-acido ad acido libero. Richiedono meno manutenzione e si caricano fino a cinque volte più velocemente delle batterie al piombo-acido convenzionali. Questo tipo di batteria può durare fino a sette anni. Tuttavia, ha un prezzo più elevato e prestazioni relativamente ridotte.

Conclusione

In sintesi, le batterie dei golf cart determinano le prestazioni del mezzo, in particolare il suo chilometraggio. È fondamentale stimare la durata della batteria del golf cart per pianificare la manutenzione e le relative considerazioni. Le batterie agli ioni di litio offrono le migliori prestazioni e la maggiore durata rispetto ad altri tipi di batterie comuni sul mercato, come quelle al piombo-acido. Il loro prezzo elevato, tuttavia, potrebbe rappresentare un ostacolo troppo grande per la loro implementazione nei golf cart a basso costo. In questo caso, i consumatori contano sull'estensione della durata delle batterie al piombo-acido con una corretta manutenzione e si aspettano molteplici sostituzioni di batterie durante l'intero ciclo di vita del golf cart.