Jak długo wytrzymują akumulatory wózków golfowych

Wyobraź sobie, że trafiasz pierwszego hole-in-one, a potem okazuje się, że musisz nieść kije golfowe do następnego dołka, bo rozładowały się akumulatory w wózkach golfowych. To z pewnością popsułoby nastrój. Niektóre wózki golfowe są wyposażone w mały silnik benzynowy, a inne w silniki elektryczne. Te drugie są bardziej ekologiczne, łatwiejsze w utrzymaniu i cichsze. Właśnie dlatego wózki golfowe są używane na kampusach uniwersyteckich i dużych obiektach, a nie tylko na polach golfowych.

Kluczowym elementem jest zastosowany akumulator, który decyduje o komforcie i prędkości maksymalnej wózka golfowego. Każdy akumulator ma określoną żywotność, zależną od rodzaju zastosowanego środka chemicznego i konfiguracji. Klient chciałby mieć jak najdłuższą żywotność przy jak najmniejszych wymaganiach konserwacyjnych. Oczywiście nie jest to tanie i wymaga kompromisów. Ważne jest również rozróżnienie między krótkoterminowym a długoterminowym użytkowaniem akumulatora.

Czas działania akumulatora w krótkim okresie użytkowania przekłada się na liczbę mil, jakie wózek golfowy może przejechać przed ponownym naładowaniem. Długotrwałe użytkowanie wskazuje, ile cykli ładowania i rozładowania akumulator może wytrzymać, zanim ulegnie degradacji i awarii. Aby oszacować ten ostatni, należy wziąć pod uwagę układ elektryczny i rodzaj używanych akumulatorów.

Układ elektryczny wózka golfowego

Aby dowiedzieć się, jak długo wytrzymują akumulatory wózków golfowych, należy wziąć pod uwagę układ elektryczny, w którym akumulator jest zamontowany. Układ elektryczny składa się z silnika elektrycznego podłączonego do akumulatora złożonego z ogniw akumulatorowych o różnych konfiguracjach. Typowe silniki elektryczne stosowane w wózkach golfowych mają napięcie znamionowe 36 lub 48 V.

Generalnie większość silników elektrycznych pobiera od 50 do 70 amperów przy prędkości nominalnej 15 mil na godzinę (24 km/h). Jest to jednak duże przybliżenie, ponieważ na pobór mocy przez silnik wpływa wiele czynników. Rodzaj terenu i używane opony, sprawność silnika oraz przenoszony ciężar – wszystkie te czynniki mogą wpływać na obciążenie silnika. Ponadto, wymagania dotyczące obciążenia rosną podczas rozruchu silnika i przyspieszania w porównaniu z warunkami drogowymi. Wszystkie te czynniki sprawiają, że pobór mocy przez silnik jest nieistotny. Dlatego w większości przypadków stosowany akumulator jest o około 20% większy (współczynnik bezpieczeństwa), aby zabezpieczyć się przed warunkami o bardzo dużym poborze mocy.

Wymagania te wpływają na wybór typu akumulatora. Akumulator powinien mieć pojemność wystarczającą, aby zapewnić użytkownikowi duży zasięg. Powinien również wytrzymywać nagłe skoki zapotrzebowania na energię. Dodatkowe pożądane cechy to niska waga akumulatorów, możliwość szybkiego ładowania oraz niskie wymagania konserwacyjne.

Nadmierne i nagłe obciążenia skracają żywotność akumulatorów, niezależnie od składu chemicznego. Innymi słowy, im bardziej nieregularny cykl jazdy, tym krócej wytrzyma akumulator.

Typy baterii

Oprócz cyklu jazdy i użytkowania silnika, rodzaj chemii akumulatora będzie decydował o tym, jak długoakumulator do wózka golfowegobędzie trwać. Na rynku dostępnych jest wiele akumulatorów, które można wykorzystać do zasilania wózków golfowych. Najpopularniejsze pakiety mają akumulatory o napięciu 6 V, 8 V i 12 V. Rodzaj konfiguracji pakietu i użyte ogniwa determinują jego pojemność. Dostępne są różne rodzaje akumulatorów, najczęściej: kwasowo-ołowiowe, litowo-jonowe i kwasowo-ołowiowe AGM.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe

To najtańszy i najpopularniejszy typ akumulatorów na rynku. Ich przewidywana żywotność wynosi 2-5 lat, co odpowiada 500-1200 cyklom ładowania. Zależy to od warunków użytkowania. Nie zaleca się rozładowywania poniżej 50% pojemności akumulatora, a nigdy poniżej 20% pojemności całkowitej, ponieważ powoduje to nieodwracalne uszkodzenie elektrod. W ten sposób pełna pojemność akumulatora nigdy nie jest wykorzystywana. Przy tej samej pojemności, akumulatory kwasowo-ołowiowe zapewniają krótszy przebieg w porównaniu z innymi typami akumulatorów.

Mają niższą gęstość energii w porównaniu z innymi akumulatorami. Innymi słowy, akumulator kwasowo-ołowiowy będzie miał większą masę w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi o tej samej pojemności. Ma to negatywny wpływ na wydajność układu elektrycznego wózka golfowego. Należy je regularnie konserwować, w szczególności poprzez dodawanie wody destylowanej w celu utrzymania odpowiedniego poziomu elektrolitu.

Baterie litowo-jonowe

Akumulatory litowo-jonowe są droższe w porównaniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi, ale nie bez powodu. Charakteryzują się wyższą gęstością energii, co oznacza, że są lżejsze, a także lepiej radzą sobie z dużymi skokami zapotrzebowania na energię, typowymi dla przyspieszania podczas jazdy i rozruchu. Akumulatory litowo-jonowe mogą działać od 10 do 20 lat, w zależności od protokołu ładowania, nawyków użytkowania i sposobu zarządzania akumulatorem. Kolejną zaletą jest możliwość rozładowania do prawie 100% przy minimalnych uszkodzeniach w porównaniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi. Zalecany czas ładowania i rozładowania to jednak 80-20% całkowitej pojemności.

Ich wysoka cena wciąż odstrasza małe lub niskiej klasy wózki golfowe. Ponadto, ze względu na zastosowanie wysoce reaktywnych związków chemicznych, są one bardziej podatne na niekontrolowane przegrzanie w porównaniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi. Niekontrolowane przegrzanie może wystąpić w przypadku poważnej degradacji lub uszkodzenia mechanicznego, takiego jak zderzenie wózka golfowego. Należy jednak pamiętać, że akumulatory kwasowo-ołowiowe nie zapewniają ochrony przed niekontrolowanym przegrzaniem, podczas gdy akumulatory litowo-jonowe są zazwyczaj wyposażone w system zarządzania akumulatorem, który może chronić akumulator przed niekontrolowanym przegrzaniem w pewnych warunkach.

Samorozładowanie może również wystąpić wraz z degradacją akumulatora. Zmniejsza to dostępną pojemność, a tym samym całkowity zasięg wózka golfowego. Proces ten rozwija się jednak powoli, przy długim okresie inkubacji. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych o żywotności 3000–5000 cykli, zauważenie i wymiana akumulatora powinny być łatwe, gdy degradacja przekroczy dopuszczalne granice.

Akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4) o głębokim cyklu rozładowania są szeroko stosowane w różnych zastosowaniach, w tym w wózkach golfowych. Akumulatory te zostały zaprojektowane specjalnie z myślą o zapewnieniu stabilnego i niezawodnego prądu wyjściowego. Skład chemiczny fosforanu litowo-żelazowego (LiFePO4) został gruntownie zbadany i należy do najpowszechniej stosowanych składów chemicznych akumulatorów litowo-jonowych. Jedną z kluczowych zalet akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych jest ich podwyższone bezpieczeństwo. Zastosowanie składu chemicznego LiFePO4 znacznie zmniejsza ryzyko niekontrolowanego wzrostu temperatury ze względu na naturalną stabilność fosforanu litowo-żelazowego, zakładając brak bezpośredniego uszkodzenia fizycznego.

Głębokocykliczne ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowe charakteryzują się innymi pożądanymi właściwościami. Charakteryzują się długą żywotnością, co oznacza, że mogą wytrzymać znaczną liczbę cykli ładowania i rozładowania, zanim pojawią się oznaki degradacji. Ponadto charakteryzują się doskonałą wydajnością w warunkach dużego zapotrzebowania na energię. Mogą efektywnie radzić sobie z dużymi skokami mocy wymaganymi podczas przyspieszania lub w innych sytuacjach wysokiego zapotrzebowania, często występujących w wózkach golfowych. Te cechy są szczególnie atrakcyjne dla wózków golfowych o dużej intensywności użytkowania.

Walne zgromadzenie

AGM to skrót od akumulatorów z absorbowaną matą szklaną. Są to szczelne wersje akumulatorów kwasowo-ołowiowych, w których elektrolit (kwas) jest absorbowany i utrzymywany w separatorze z maty szklanej, umieszczonym między płytami akumulatora. Taka konstrukcja zapewnia szczelność akumulatora, ponieważ elektrolit jest unieruchomiony i nie może swobodnie przepływać, jak w tradycyjnych, zalewanych akumulatorach kwasowo-ołowiowych. Wymagają one mniejszej konserwacji i ładują się do pięciu razy szybciej niż konwencjonalne akumulatory kwasowo-ołowiowe. Ten typ akumulatora może działać nawet siedem lat. Wiąże się to jednak z wyższą ceną i stosunkowo niewielką poprawą wydajności.

Wniosek

Podsumowując, akumulatory do wózków golfowych decydują o ich wydajności, a zwłaszcza o przebiegu. Oszacowanie żywotności akumulatora jest kluczowe dla planowania i analizowania konserwacji. Akumulatory litowo-jonowe oferują najlepszą wydajność i najdłuższą żywotność w porównaniu z innymi popularnymi typami akumulatorów dostępnymi na rynku, takimi jak akumulatory kwasowo-ołowiowe. Ich wysoka cena może jednak stanowić zbyt dużą przeszkodę w ich zastosowaniu w niedrogich wózkach golfowych. Konsumenci liczą w tym przypadku na wydłużenie żywotności akumulatorów kwasowo-ołowiowych dzięki odpowiedniej konserwacji i oczekują wielokrotnej wymiany akumulatorów w trakcie eksploatacji wózka.