Akumuliatorinis elektromobilis

Elektromobilyje akumuliatorius, tiksliau – akumuliatoriaus blokas, vaidina lemiamą vaidmenį. Šis komponentas, be kita ko, lemia elektromobilio atstumą, įkrovimo laiką, svorį ir kainą. Šiame straipsnyje paaiškinsime viską, ką reikia žinoti apie baterijas.

Pradėkime nuo to, kad elektromobiliuose naudojami ličio jonų akumuliatoriai. Tokio tipo baterijų galima rasti ir mobiliuosiuose telefonuose bei nešiojamuosiuose kompiuteriuose. Yra įvairių tipų ličio jonų baterijos, kurios apdoroja skirtingas žaliavas, tokias kaip kobaltas, manganas ar nikelis. Ličio jonų akumuliatorių pranašumas yra tai, kad jie turi didelį energijos tankį ir ilgą tarnavimo laiką. Trūkumas yra tas, kad neįmanoma išnaudoti visos galios. Visiškas akumuliatoriaus iškrovimas yra kenksmingas. Šiems klausimams bus skiriama daugiau dėmesio tolesnėse pastraipose.

Skirtingai nuo telefono ar nešiojamojo kompiuterio, elektrinėse transporto priemonėse yra įkraunama baterija, sudaryta iš elementų rinkinio. Šios ląstelės sudaro klasterį, kuris gali būti sujungtas nuosekliai arba lygiagrečiai. Baterija užima daug vietos ir sveria daug. Siekiant kuo labiau paskirstyti svorį visoje transporto priemonėje, akumuliatorius paprastai yra įmontuotas į apatinę plokštę.

Talpa

Akumuliatoriaus talpa yra svarbus veiksnys, lemiantis elektromobilio veikimą. Galia nurodyta kilovatvalandėmis (kWh). Pavyzdžiui, „Tesla Model 3 Long Range“ turi 75 kWh, o „Volkswagen e-Up“ – 36,8 kWh. Ką tiksliai reiškia šis skaičius?

Vatai, taigi ir kilovatai, reiškia galią, kurią gali pagaminti baterija. Jei baterija tiekia 1 kilovatą galios valandą, tai yra 1 kilovatas.valanda energijos. Talpa yra energijos kiekis, kurį gali sukaupti baterija. Vatvalandės apskaičiuojamos ampervalandžių skaičių (elektros įkrovą) padauginus iš voltų (įtampos) skaičiaus.

Praktiškai jūs niekada neturėsite visos baterijos talpos. Visiškai išsikrovęs akumuliatorius – taigi išnaudojantis 100 % savo talpos – kenkia jo eksploatavimo trukmei. Jei įtampa per žema, elementai gali būti pažeisti. Norėdami to išvengti, elektronika visada palieka buferį. Pilnas įkrovimas taip pat neprisideda prie akumuliatoriaus. Geriausia įkrauti akumuliatorių nuo 20% iki 80% arba kažkur tarp jų. Kai kalbame apie 75 kWh bateriją, tai yra visa talpa. Todėl praktiškai visada tenka susidurti su mažesniu naudojamu pajėgumu.

temperatūra

Temperatūra yra svarbus veiksnys, turintis įtakos akumuliatoriaus talpai. Šaltas akumuliatorius žymiai sumažina jo talpą. Taip yra todėl, kad esant žemai temperatūrai, akumuliatoriaus chemija neveikia taip gerai. Dėl to žiemą tenka susidurti su mažesniu asortimentu. Aukšta temperatūra taip pat neigiamai veikia veikimą, bet mažiau. Karštis turi didelį neigiamą poveikį baterijos veikimo trukmei. Taigi šaltis turi trumpalaikį poveikį, o karštis – ilgalaikį.

Daugelis elektromobilių turi akumuliatoriaus valdymo sistemą (BMS), kuri, be kita ko, stebi temperatūrą. Sistema dažnai taip pat aktyviai įsikiša per šildymą, vėsinimą ir (arba) vėdinimą.

gyvenimo trukmė

Daugelis žmonių domisi, koks yra elektromobilio akumuliatoriaus veikimo laikas. Kadangi elektrinės transporto priemonės dar gana jaunos, galutinio atsakymo dar nėra, ypač kalbant apie naujausius akumuliatorius. Žinoma, tai priklauso ir nuo automobilio.

Tarnavimo laiką iš dalies lemia įkrovimo ciklų skaičius. Kitaip tariant: kaip dažnai baterija įkraunama nuo tuščios iki pilnos. Taigi įkrovimo ciklą galima suskirstyti į kelis įkrovimus. Kaip minėta anksčiau, geriausia kiekvieną kartą įkrauti nuo 20% iki 80%, kad pailgintumėte baterijos veikimo laiką.

Pernelyg greitas įkrovimas taip pat nepadeda prailginti akumuliatoriaus veikimo laiko. Taip yra dėl to, kad greito įkrovimo metu temperatūra labai pakyla. Kaip jau minėta, aukšta temperatūra neigiamai veikia baterijos veikimo laiką. Iš esmės transporto priemonės su aktyvia aušinimo sistema gali tam atsispirti. Paprastai rekomenduojama kaitalioti greitąjį ir įprastą įkrovimą. Nėra taip, kad greitas įkrovimas yra blogai.

Elektrinės transporto priemonės rinkoje buvo jau gana seniai. Taigi, su šiais automobiliais galite pamatyti, kiek sumažėjo akumuliatoriaus talpa. Produktyvumas paprastai sumažėja apie 2,3% per metus. Tačiau baterijų technologijos plėtra nestovi vietoje, todėl irimo laipsnis tik mažėja.

Elektrinių transporto priemonių, kurios nuvažiavo daug kilometrų, galios sumažėjimas nėra toks blogas. Teslos, kurios nuvažiavo daugiau nei 250.000 90 XNUMX km, kartais likdavo daugiau nei XNUMX % akumuliatoriaus talpos. Kita vertus, yra ir Teslos, kur visa baterija buvo pakeista su mažesne rida.

gamyba

Elektromobiliams skirtų akumuliatorių gamyba taip pat kelia klausimų: kiek ekologiška tokių akumuliatorių gamyba? Ar gamybos proceso metu vyksta nepageidaujami dalykai? Šios problemos yra susijusios su akumuliatoriaus sudėtimi. Kadangi elektrinės transporto priemonės veikia su ličio jonų akumuliatoriais, litis bet kuriuo atveju yra svarbi žaliava. Tačiau naudojamos ir kelios kitos žaliavos. Priklausomai nuo akumuliatoriaus tipo, taip pat naudojamas kobaltas, nikelis, manganas ir (arba) geležies fosfatas.

Apylinkės

Šių žaliavų gavyba kenkia aplinkai ir kenkia kraštovaizdžiui. Be to, žalioji energija gamyboje dažnai nenaudojama. Taigi, elektromobiliai taip pat veikia aplinką. Tiesa, baterijų žaliavos yra labai gerai perdirbamos. Išmesti elektromobilių akumuliatoriai gali būti naudojami ir kitiems tikslams. Plačiau šia tema skaitykite straipsnyje apie tai, kaip ekologiškos yra elektrinės transporto priemonės.

Darbo sąlygos

Darbo sąlygų požiūriu kobaltas yra pati problemiškiausia žaliava. Kyla susirūpinimas dėl žmogaus teisių kasybos Konge metu. Jie kalba apie išnaudojimą ir vaikų darbą. Beje, tai susiję ne tik su elektromobiliais. Ši problema taip pat turi įtakos telefonų ir nešiojamųjų kompiuterių baterijoms.

Išlaidos

Baterijose yra brangių žaliavų. Pavyzdžiui, kobalto paklausa, o kartu ir kaina, smarkiai išaugo. Nikelis taip pat yra brangi žaliava. Tai reiškia, kad baterijų gamybos kaina yra gana didelė. Tai yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl elektromobiliai yra brangesni, palyginti su jų benzinu ar dyzelinu. Tai taip pat reiškia, kad elektromobilio modelio variantas su didesne baterija dažnai iš karto pabrangsta. Geros naujienos yra tai, kad baterijos yra pigesnės.

Parsisiųsti

Akupercentas

Elektromobilis visada nurodo, kiek procentų akumuliatoriaus įkrovos. Jis taip pat vadinamas Įkrovimo būsena paskambino. Alternatyvus matavimo metodas yra Iškrovimo gylis... Tai rodo, kiek išsikrovęs akumuliatorius, o ne kiek jis pilnas. Kaip ir daugelio benzininių ar dyzelinių transporto priemonių atveju, tai dažnai reiškia likusios ridos įvertinimą.

Automobilis niekada negali tiksliai pasakyti, kiek procentų akumuliatoriaus įkrovimo, todėl patartina likimo nevilioti. Kai akumuliatorius baigsis iškrauti, nereikalingi prabangūs daiktai, tokie kaip šildymas ir oro kondicionavimas, bus išjungti. Jei situacija tampa tikrai baisi, automobilis gali važiuoti tik lėtai. 0% nereiškia visiškai išsikrovusio akumuliatoriaus dėl minėto buferio.

Keliamoji galia

Įkrovimo laikas priklauso ir nuo transporto priemonės, ir nuo įkrovimo būdo. Pačioje transporto priemonėje lemiamą reikšmę turi akumuliatoriaus talpa ir įkrovimo talpa. Akumuliatoriaus talpa jau buvo aptarta anksčiau. Kai galia išreiškiama kilovatvalandėmis (kWh), įkrovimo galia išreiškiama kilovatais (kW). Jis apskaičiuojamas padauginus įtampą (amperais) iš srovės (voltais). Kuo didesnė įkrovimo talpa, tuo greičiau automobilis bus įkraunamas.

Įprastos viešosios įkrovimo stotelės įkraunamos 11 kW arba 22 kW kintamosios srovės galia. Tačiau ne visi elektromobiliai tinkami 22 kW įkrovimui. Greito įkrovimo įkrovikliai įkraunami nuolatine srove. Tai įmanoma naudojant daug didesnę keliamąją galią. „Tesla“ įkrovikliai įkrauna 120 kW, o greitieji įkrovikliai – 50 kW – 175 kW. Greitam įkrovimui tinka ne visos elektromobiliai, kurių galia yra 120 arba 175 kW.

Viešosios įkrovimo stotelės

Svarbu žinoti, kad įkrovimas yra nelinijinis procesas. Paskutiniai 20% įkrovimas vyksta daug lėčiau. Dėl šios priežasties įkrovimo laikas dažnai vadinamas įkrovimu iki 80%.

Įkrovimo laikas priklauso nuo kelių veiksnių. Vienas iš veiksnių yra tai, ar naudojate vienfazį ar trifazį įkrovimą. Trifazis įkrovimas yra greičiausias, tačiau ne visi elektromobiliai tam tinka. Be to, kai kuriuose namuose naudojamas tik vienfazis, o ne trifazis ryšys.

Įprastos viešosios įkrovimo stotelės yra trifazės ir yra 16 ir 32 amperų. Elektromobilio su 0 kWh akumuliatoriumi įkrovimas (nuo 80% iki 50%) 16 A arba 11 kW krūvinio įkrovimo stotyse trunka maždaug 3,6 valandų. Su 32 amperų įkrovimo stotelėmis (22 kW poliai) tai užtruks 1,8 valandas.

Tačiau tai galima padaryti dar greičiau: su 50 kW greituoju įkrovikliu tai užtruks kiek mažiau nei 50 minučių. Šiais laikais yra ir 175 kW greitųjų įkroviklių, su kuriais 50 kWh bateriją galima įkrauti net iki 80 % per XNUMX minutes. Daugiau informacijos apie viešąsias įkrovimo stoteles rasite mūsų straipsnyje apie įkrovimo stotis Nyderlanduose.

Įkrovimas namuose

Galima įkrauti ir namuose. Šiek tiek senesniuose namuose dažnai nėra trifazio jungties. Įkrovimo laikas, žinoma, priklauso nuo srovės stiprumo. Esant 16 amperų srovei, elektromobilis su 50 kWh akumuliatoriumi per 10,8 valandų įkrauna 80 proc. Esant 25 amperų srovei, tai yra 6,9 valandos, o esant 35 amperams - 5 valandos. Straipsnyje apie savo įkrovimo stotelės įsigijimą išsamiau aprašomas įkrovimas namuose. Taip pat galite paklausti: kiek kainuoja pilna baterija? Į šį klausimą bus atsakyta straipsnyje apie vairavimo elektra išlaidas.

Sumavimas

Akumuliatorius yra svarbiausia elektromobilio dalis. Daugelis elektromobilio trūkumų yra susiję su šiuo komponentu. Akumuliatoriai vis dar brangūs, sunkūs, jautrūs temperatūrai ir nekenksmingi aplinkai. Kita vertus, degradacija laikui bėgant nėra tokia bloga. Be to, baterijos jau yra daug pigesnės, lengvesnės ir efektyvesnės nei anksčiau. Gamintojai sunkiai dirba kurdami baterijas, todėl situacija tik gerės.