Una sedia a rotelle elettrica è un veicolo elettrico da strada che trasporta una persona, e la sua batteria si giudica dall'autonomia piuttosto che dal tempo di funzionamento su un banco. L'articolo A di questa serie in tre parti seziona il profilo di carico di trazione, spiega come la prova di autonomia ISO 7176-4 converte l'assorbimento di corrente in una distanza teorica, e mostra perché pendenza, peso del conducente e regime start-stop dominano il bilancio energetico.
Quasi tutte le sedie a rotelle elettriche funzionano con un sistema a 24 V — storicamente due batterie piombo-acido sigillate (SLA) da 12 V in serie, mentre i pacchi NiMH e al litio usano 20 celle NiMH (20 × 1,2 V) o 7 celle al litio in serie. Due motoriduttori a corrente continua con spazzole/senza spazzole azionano le ruote posteriori tramite un controller a doppio canale; la corrente continua è tipicamente di 15–25 A su terreno pianeggiante, con picchi di salita, superamento del marciapiede e accelerazione di 30–40 A o più. Il profilo di carica è quindi una forma d'onda di trazione ad alta corrente e molto variabile, anziché la corrente di fondo costante di un dispositivo da comodino.
ISO 7176-4 definisce una determinazione normalizzata del consumo energetico e della distanza teorica su un dinamometro o percorso di riferimento, così che le autonomie dichiarate siano confrontabili tra produttori. L'autonomia deriva dall'energia utilizzabile divisa per i Wh per chilometro, e i Wh/km sono determinati da peso del conducente, resistenza al rotolamento, pressione degli pneumatici, pendenza, velocità e frequenza di stop-and-go. Un pacco da 24 V e 20 Ah immagazzina 480 Wh nominali; a 18–25 Wh/km ciò restituisce circa 19–27 km prima della riduzione — motivo per cui l'autonomia reale è sempre inferiore ai dati di catalogo rilevati su un dinamometro in piano.
Le sedie da interni accelerano, si fermano e sterzano di continuo; le sedie da esterni incontrano rampe, inclinazioni laterali e marciapiedi. Ogni partenza da fermo assorbe una corrente multipla di quella di crociera, e una salita prolungata tiene il pacco ad alta scarica per minuti. La rigenerazione è limitata sulla maggior parte delle sedie, così quasi tutta l'energia cinetica e potenziale è dissipata in freni e motori. La batteria deve quindi erogare alta corrente continua senza un calo di tensione eccessivo (che il controller legge come batteria vuota, tagliando la potenza in anticipo) e tollerare una scarica quotidiana profonda.
L'SLA è economico ma pesante e perde rapidamente capacità utilizzabile in cicli profondi (circa 300–500 cicli). Il litio è leggero e longevo ma richiede un BMS e un'attenta gestione del trasporto (le norme aeree sulle batterie di scorta limitano i pacchi di riserva intorno a 101–160 Wh, il che esclude la maggior parte dei grandi pacchi di trazione come scorte nel bagaglio a mano). Il NiMH si colloca nel mezzo: meccanicamente robusto, chimica acquosa intrinsecamente più sicura, tollerante agli abusi e alla scarica ad alta corrente, circa 500 cicli fino all'80 % e sostanzialmente più leggero dell'SLA a parità di energia — un credibile percorso di aggiornamento per le sedie progettate nell'era SLA. L'articolo B confronta le chimiche e dimensiona il pacco; l'articolo C tratta le prove ISO 7176 e le norme sulle batterie.
Weijiang Power produce celle NiMH ad alta corrente e pacchi di trazione da 24 V personalizzati per gli OEM della mobilità: catene saldate con resistenza abbinata per la corrente di salita, robusta costruzione meccanica e documentazione IEC 62133-1/UN 38.3. Inviate la traccia della corrente del motore, l'autonomia ISO 7176-4 target e il budget di peso, e dimensioneremo un pacco attorno al profilo di guida reale.
