電動スケートボード用バッテリーの初心者ガイド
私がeskateについて学び始めたときに抱いた疑問がいくつかあります。
1) 良いバッテリーと悪いバッテリーを区別するものは何ですか?
2) DIY をしない人が市販のボードのバッテリーを読み取るにはどうすればよいですか?
3) さまざまなブランドの電動スケートボードのバッテリーを比較するにはどうすればよいですか?
この投稿は、電動スケートボードの世界に初めて足を踏み入れる人、つまり、電動スケートボードを自分で組み立てたり、いじったりするつもりはないが、何にお金をつぎ込むのかを知りたい人、バッテリーについて理解し、市販のボード間でバッテリーを比較する方法を学ぶ短期集中講座を求めている人向けに書かれています。
初心者にとって、電動スケートボードのバッテリーを理解するのは大変な作業です。「アンペア」「アンペア時間」「電圧ワット時間」といった電気用語に加え、「10s2p」「18650セル」「連続放電」といった用語も出てきますが、バッテリーに関する実務知識のない人には全く意味が分かりません。
できるだけ短く簡潔にまとめるように努めますので、読み終わる頃には、バッテリーの仕様を確認するときに、何を購入すべきかが分かるようになっていれば幸いです。
- 良いバッテリー VS 悪いバッテリー
バッテリーは、トルクや速度といった性能だけでなく、耐久性、寿命、安全性にも影響を与えます。バッテリーパックの品質も、電圧低下の程度に影響を与えます。
電圧低下 – バッテリーに過大な負荷がかかったときや、バッテリーが一定のレベルまで消耗したときに、パフォーマンスが低下する現象。
低品質のバッテリーを使用する電動スケーターの中には、バッテリー残量が 50% を下回ると、ボードのトルクと最高速度の両方が低下するものがあります。
電圧低下はどのバッテリーでも起こりますが、バッテリーの品質が優れているほど、またバッテリー パックが強力であるほど、低下の影響は少なくなり、バッテリーの寿命が延びて電圧低下が発生することも少なくなります。
Eskate の世界でよく見られるバッテリーに関する悪名高い話の 1 つは、Evolve ボードのバッテリーに関するものです。
Evolveコミュニティは、標準のバッテリー（10s1p 角柱型リチウムイオンバッテリー）がボードのプレミアムグレードの性能に達していないことに気づきました。Evolveのライダーは、そのパワフルなスペックを考えると当然対応できるはずの坂道に対応できないことを頻繁に感じていました。また、坂道を登っているときにバッテリー残量が少なくなり、ボードが自動的に低速走行モードに切り替わることもありました。これは、多くのEvolveライダーを苛立たせています。
カスタムバッテリーのアップグレードが流行しました（バッテリーガイのKevin Dark氏を参照）。アップグレード後、パフォーマンスは雲泥の差です。電圧低下はなくなり、パフォーマンスが劇的に向上しました。これは、バッテリーパックの品質とサイズがボードのパフォーマンスに及ぼす影響を示す一例です。
もう1つのケーススタディは、Meepoが初めてバッテリーをv1.0からv1.5にアップグレードした際に、最高速度とトルクが向上し、電圧降下が減少したというものです。これは、バッテリーのサイズを含むボードの他の部品はそのままに、すべて同じ状態で実現しました。
私が言いたいのは、バッテリーが電動スケートボードの性能を左右するということです。
- バッテリーの仕様を理解する
MetroBoardのバッテリー仕様
まず、理解しておけばバッテリーに関する知識が向上する仕様がいくつかあります。
電圧(V) = ボードが発するトルク。バッテリーの効率も向上し、航続距離も伸びます。
業界標準 = 36V。
電圧が低すぎると、ボードに十分なトルクがかかりません。
電圧が高すぎると、モーター/ ESC が対応できなくなります。
アンペア(A) = バッテリーが供給できる電流。最高速度に影響します。
連続放電電流 = バッテリーが過熱することなく連続的に供給できる電流値。ほとんどの電動スケートボードでは、バッテリーの連続電流が少なくとも30Aである必要があります。
アンペア時間（Ah）= バッテリーが保持できる電気量。これは航続距離に影響します。
（バッテリーが1時間で完全に放電した場合に出力できるアンペア数、つまりアンペア/時間）
1000mAH = 1Ah
「Ah」で表示されるバッテリーオプションの例
アンペア時間は、企業がボードを販売する際に最もよく使用される仕様の 1 つです。
また、これは、市場で提供されている範囲よりも信頼性の高い範囲の反映であり、企業が取締役会の範囲を誇張しているかどうかも示します。
5700MAH バッテリーが 6500MAH バッテリーより長持ち？ 何？
ワット時間（Wh = Ah * 最大電圧）= バッテリーのサイズ。バッテリーが1時間あたりに出力できる電力。
WattHours はバッテリーの合計サイズであり、範囲のさらに優れた指標です。
一般的な目安はワット時間/10=航続距離(km単位)です。
航空旅行規制では、バッテリー容量は99WH以下に制限されることがほとんどですが、航空会社によって規定が異なります。私のeskate航空旅行ガイドをご覧ください。
直列と並列（例：10s1p、12s2p）は、バッテリーセルの接続構成です。セルの接続方法は、電圧とアンペア時間に影響します。これは少し技術的な内容で、購入者よりもビルダーにとって重要なので、この記事では詳しく説明しません。
- バッテリーの種類を理解する
LiPo、Li-ion、LiFePo は、電動スケートボードでよく使用される 3 種類のバッテリーです。
これら 3 つのうち、市販のボードでは Li-ion バッテリーが最も一般的ですが、趣味のボードでは LiPo バッテリーの方が人気があります。それには理由があります。
リポ
Li-Po (リチウムポリマー) バッテリーは安価で、電圧降下も少なくなります。
しかし、Li-Po には重大な欠点があり、商用ボードでの使用が制限されます。
まず、安全性が低く、適切に取り扱わなければ火災を引き起こす可能性があります。これはどの企業にとってもリスクとなるため避けたいものです。また、保管時にはバッテリーを規定の充電量まで使い切る必要があるため、誰にでも適しているわけではありません。さらに、リチウムイオン電池やLiFePo4電池に比べて寿命が短いという欠点もあります。
バッテリーの価格は（今のところ）ほぼ固定されているため、一部の企業はリチウムイオンではなくリチウムポリマーを使用することでサイズと価格の問題を回避しようとします。たとえば、Pomelo ボードが最近の例です。
BMS
Li-Po用BMS
DIYビルダーにとって、Li-Poバッテリーを使用するには、BMS（バッテリーマネジメントシステム）を自分でインストールするか、バランス充電器を使用してLi-Poパックをバランス充電する必要があることを知っておくことが重要です。Li-ionバッテリーには通常、BMSが既にインストールされているため、プラグアンドプレイで簡単に使用できます。
リチウムイオン
つまり、現在誰もが使っているのは基本的にリチウムイオンバッテリーです。先ほども述べたように、LiPoバッテリーよりも出力は劣りますが、寿命が長く、取り扱いが簡単で、はるかに安全です。
バッテリーに関する会話で時々目にする 18650 セルと 26650 セルは、リチウムイオン パック内のセルの種類であり、最も一般的に使用されているセルは 18650 です。
これらのセルはリチウムイオン バッテリー パックの中に入っています。
LiFePo4
LiFePO4（リン酸鉄リチウム）は、LiPoのパワーとLi-ionのライフサイクルと安全性を兼ね備えた新しいバッテリー技術です。両方の長所を兼ね備えているのでしょうか？では、落とし穴は何でしょうか？
主な欠点は2つあります。1つは製造コストが高いこと、そして2つ目は入手が容易ではないため、多くの企業が採用していないことです。BoostedとArc Boardsが主な採用企業です。
- リチウムイオン電池の理解
「テスラを動かしていたのと同じバッテリー！」「パワフルなサンヨー！」といったマーケティングフレーズを聞いたことがあると思います。
例えば、Meepoは旧型の「LG MH1」のアップグレード版として「Samsung 20R」を採用している一方で、通信距離を延長した「Sanyo 20700B」も提供しています。これらのブランド名や名称は一体何を意味するのでしょうか？
Meepoの販売ページから抜粋
そうですね、企業が自社のパックに使用しているバッテリーを宣伝する場合、それは個々のバッテリーセルについて話していることになります。大手ブランドから中小ブランドまで、様々なバッテリーが製造されており、それぞれ性能が異なることを、ほとんどの人は知りません。
スマートフォンに例えてみましょう。Samsung Galaxy S9はSamsung Galaxy J7よりも優れており、バッテリーセルもSamsung 20RがSamsung 35Eよりも優れています。LG、三洋、パナソニックなどの中堅メーカーも、それぞれ異なる品質のバッテリーを製造しています。
非愛好家にとって、どのバッテリーが優れているかを知るのは非常に難しいため、電動スケートボードビルダーフォーラムなどの専門家に頼る以外にできることは、Googleで検索するか、電子タバコフォーラムのベンチマークテストを参照することです。
しかし、ほとんどのスケート会社はどのセルを使用しているかを明らかにしていないため、ボードのパフォーマンスのレビューが、おそらくバッテリーの品質をテストするのに最適な方法でしょう。
最後に
バッテリーについてはさらに多くの知識が必要ですが、さらに詳しく知りたい場合は、Esk8 ビルダー フォーラムのバッテリー ガイドを確認することをお勧めします。
それでも、この短いガイドが、電動スケートボードを購入する際にマーケティング担当者が何を言っているかについて少なくとも理解を深め、誇張されたマーケティング統計を見抜くのに役立つことを願っています。