Kaip veikia elektromobilio akumuliatorius?

Ličio jonų akumuliatorius maitina bet kokio tipo elektromobilį. Nuo pat pradžių ji įsitvirtino kaip pavyzdinė technologija elektromobilių rinkoje. Kaip tai veikia? IZI by EDF tinklo specialistai suteiks Jums atnaujintą informaciją apie elektromobilio akumuliatoriaus veikimą, charakteristikas, privalumus ir trūkumus.

Santrauka

Kaip veikia elektromobilio akumuliatorius?

Jei lokomotyvas naudoja benziną arba dyzeliną kaip energiją, tai netaikoma elektrinėms transporto priemonėms. Juose sumontuota skirtingo autonomiškumo baterija, kurią reikia įkrauti įkrovimo stotelėje.

Bet kurioje elektrinėje transporto priemonėje iš tikrųjų yra keletas akumuliatorių:

• Papildoma baterija;
• Ir traukos akumuliatorius.

Koks jų vaidmuo ir kaip jie dirba?

Papildoma baterija

Kaip ir termovizorius, elektromobilis turi papildomą bateriją. Ši 12 V baterija naudojama automobilių priedams maitinti.

Ši baterija užtikrina tinkamą įvairių elektros įrenginių, tokių kaip:

• Elektriniai langai;
• radijas ;
• Įvairūs elektromobilio jutikliai.

Taigi, elektromobilio pagalbinio akumuliatoriaus gedimas gali sukelti tam tikrus gedimus.

Traukos akumuliatorius

Centrinis elektromobilio elementas – traukos akumuliatorius – atlieka esminį vaidmenį. Iš tiesų, jis kaupia įkrautą energiją įkrovimo stotyje ir tiekia elektros variklį keliaujant.

Traukos akumuliatoriaus veikimas yra gana sudėtingas, todėl šis elementas yra vienas brangiausių elektromobilio komponentų. Ši kaina šiuo metu taip pat stabdo elektromobilumo plėtrą visame pasaulyje. Kai kurie pardavėjai perkant elektromobilį siūlo traukos akumuliatoriaus nuomos sutartį.

Ličio jonų akumuliatorius yra plačiausiai naudojamas akumuliatorių tipas elektrinėse transporto priemonėse. Dėl savo ilgaamžiškumo, našumo ir saugos lygio tai tikrai yra daugelio gamintojų etaloninė technologija.

Tačiau yra įvairių tipų elektrinėms transporto priemonėms skirtų akumuliatorių:

• Nikelio kadmio baterija;
• Nikelio-metalo hidrido akumuliatorius;
• Ličio baterija;
• Ličio jonų baterija.

Įvairių akumuliatorių elektromobiliams pranašumų suvestinė lentelė

Įvairių tipų baterijos	privalumai
Kadmio nikelis	Lengvas akumuliatorius su puikiu tarnavimo laiku.
Nikelio metalo hidridas	Lengvas akumuliatorius su maža tarša ir didele energijos kaupimo talpa.
Ličio	Stabilus įkrovimas ir iškrovimas. Aukšta vardinė įtampa. Reikšmingas masės ir tūrinės energijos tankis.
Ličio jonas	Didelė savitoji ir tūrinė energija.

Įvairių elektromobilių akumuliatorių trūkumų suvestinė lentelė

Įvairių tipų baterijos	Trūkumai
Kadmio nikelis	Kadangi kadmio toksiškumo lygis yra labai didelis, ši medžiaga nebenaudojama.
Nikelio metalo hidridas	Medžiaga brangi. Aušinimo sistema reikalinga tam, kad kompensuotų temperatūros kilimą proporcingai apkrovai.
Ličio	Ličio perdirbimas dar nėra visiškai įsisavintas. Turėtų būti automatizuotas energijos valdymas.
Ličio jonas	Degumo problema.

Baterijos veikimas

Elektros variklio galia išreiškiama kilovatais (kW). Kita vertus, kilovatvalandė (kWh) matuoja energiją, kurią gali tiekti elektromobilio akumuliatorius.

Šilumos variklio galią (išreikštą arklio galiomis) galima palyginti su elektros variklio galia, išreikšta kW.

Tačiau jei norite investuoti į elektromobilį, kurio akumuliatorius tarnauja ilgiau, teks pereiti prie kWh apskaitos.

Baterijos veikimo laikas

Priklausomai nuo jūsų elektromobilio modelio, jo atstumas gali būti vidutiniškai nuo 100 iki 500 km. Iš tiesų, išsikrovusios baterijos pakanka paprastam kasdieniniam naudojimui elektromobiliu vežant vaikus į mokyklą ar darbą netoliese. Ši transporto rūšis yra pigesnė.

Be pradinio lygio ar vidutinės klasės modelių, yra ir aukščiausios klasės modelių, kurie yra daug brangesni. Šių automobilių kainai didelę įtaką turi akumuliatoriaus našumas.

Tačiau tokio tipo elektromobilis gali nuvažiuoti iki 500 km, priklausomai nuo vairavimo stiliaus, kelio tipo, oro sąlygų ir kt.

Norint išlaikyti akumuliatoriaus autonomiškumą ilgoje kelionėje, IZI by EDF tinklo profesionalai pataria ypač rinktis lankstų vairavimą ir vengti per greito įsibėgėjimo.

Baterijos įkrovimo laikas

IZI by EDF tinklo profesionalai visų pirma pasirūpins elektromobilių įkrovimo stotelių įrengimas ... Atraskite visus esamus akumuliatoriaus įkrovimo sprendimus savo elektromobiliui su:

• Buitinis lizdas 220 V;
• Wallbox greito įkrovimo lizdas;
• Ir greito įkrovimo stotelė.

Buitinis 220 V lizdas

Namuose galite įsirengti 220 V buitinį lizdą. Įkrovimo laikas nuo 10 iki 13 valandų. Tada galite įkrauti savo automobilį per naktį ir naudoti jį visą dieną.

Wallbox greito įkrovimo lizdas

Jei pasirinksite greitojo įkrovimo lizdą, dar vadinamą Wallbox, įkrovimo laikas sutrumpės:

• 4 valandas 32A versijoje;
• 8 arba 10 valandų 16A versijoje.

Greito įkrovimo stotelė

Daugiabučių namų stovėjimo aikštelėse arba prekybos centrų ir verslo automobilių stovėjimo aikštelėse taip pat galite įkrauti automobilį greitojo įkrovimo stotelėje. Šio įrenginio kaina, žinoma, yra didžiausia.

Tačiau akumuliatoriaus įkrovimo laikas yra labai greitas: tai trunka 30 minučių.

Elektromobilių akumuliatorių įkrovimo įrangos kainų suvestinė lentelė

Akumuliatoriaus įkrovimo įrangos tipas	Kaina (be montavimo)
Greito įkrovimo jungtis	Apie 600 XNUMX eurų
Greito įkrovimo stotelė	Apie 900€

Kaip veikia ličio jonų baterija?

Šio tipo baterijų veikimo principas yra sudėtingas. Elektronai cirkuliuoja akumuliatoriaus viduje, sudarydami potencialų skirtumą tarp dviejų elektrodų. Vienas elektrodas yra neigiamas, kitas - teigiamas. Jie panardinami į elektrolitą: joninį laidų skystį.

Iškrovimo fazė

Kai transporto priemonę maitina akumuliatorius, neigiamas elektrodas išleidžia saugomus elektronus. Tada jie prijungiami prie teigiamo elektrodo per išorinę grandinę. Tai iškrovimo fazė.

Įkrovimo fazė

Priešingas poveikis atsiranda, kai akumuliatorius įkraunamas įkrovimo stotelėje arba suderinamame sustiprintame elektros lizde. Taigi įkroviklio perduodama energija perkelia elektronus, esančius teigiamame elektrode, į neigiamą elektrodą. 

BMS akumuliatoriai: apibrėžimas ir veikimas

BMS (Battery Management System) programinė įranga valdo modulius ir elementus, sudarančius traukos akumuliatorių. Ši valdymo sistema stebi akumuliatorių ir optimizuoja akumuliatoriaus veikimo laiką.

Kai akumuliatorius sugenda, tas pats atsitinka su BMS. Tačiau kai kurie elektromobilių gamintojai siūlo BMS perprogramavimo paslaugą. Taigi atliekant minkštą atstatymą galima atsižvelgti į akumuliatoriaus būseną laiku T.

Kiek patikimas yra elektromobilio akumuliatorius?

Ličio jonų baterija garsėja savo patikimumu. Tačiau būkite atsargūs, ypač įkrovimo režimas gali turėti įtakos jo ilgaamžiškumui. Be to, visais atvejais laikui bėgant blogėja baterijos veikimo laikas ir našumas.

Kai elektromobilis sugenda, priežastis labai retai būna akumuliatorius. Išties, žiemą greitai suprasite, kad jūsų elektromobilis, priešingai nei dyzelinis lokomotyvas, nepaisant šalčio neturi problemų užvedimo metu.

Kodėl ličio jonų baterijos laikui bėgant genda?

Kai elektromobilis nuvažiuoja daug kilometrų, akumuliatoriaus veikimas pamažu prastėja. Tada matomi du veiksniai:

• Sumažėjęs baterijos veikimo laikas;
• Ilgesnis akumuliatoriaus įkrovimo laikas.

Kaip greitai sensta elektromobilio akumuliatorius?

Įvairūs veiksniai gali turėti įtakos akumuliatoriaus senėjimo greičiui:

• Elektromobilio laikymo sąlygos (garaže, gatvėje ir kt.);
• Vairavimo stilius (su elektromobiliu, pirmenybė teikiama ekologiškam vairavimui);
• Įkrovimo dažnis greitojo įkrovimo stotelėse;
• Oro sąlygos vietovėje, kurioje važinėjate dažniausiai.

Kaip optimizuoti elektromobilio akumuliatoriaus veikimo laiką?

Atsižvelgiant į aukščiau paminėtus veiksnius, galima optimizuoti traukos akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Bet kuriuo metu gamintojas arba patikima trečioji šalis gali diagnozuoti ir išmatuoti akumuliatoriaus SOH (sveikatos būklę). Šis matavimas naudojamas akumuliatoriaus būklei įvertinti.

SOH lygina didžiausią akumuliatoriaus talpą bandymo metu su maksimalia akumuliatoriaus talpa, kai ji buvo nauja.

Perdirbimas: antrasis elektromobilio akumuliatoriaus gyvenimas

Elektromobilių sektoriuje Ličio jonų akumuliatoriaus šalinimo problema elektra varomuose automobiliuose tebėra pagrindinė problema. Iš tiesų, jei elektrinė transporto priemonė yra švaresnė už dyzelinį lokomotyvą (angliavandenilių gamybos problema), nes ji naudoja atsinaujinančius energijos šaltinius, elektros energija, ličio regeneravimas ir perdirbimas yra problema.

Aplinkos problemos

Elektromobilio akumuliatoriuje gali būti keli kilogramai ličio. Naudojamos kitos medžiagos, pavyzdžiui, kobaltas ir manganas. Šie trys skirtingi metalų tipai yra išgaunami ir apdorojami naudoti baterijų konstrukcijoje.

Ličio

Du trečdaliai ličio išteklių, naudojamų kuriant elektromobilių akumuliatorius, gaunami iš Pietų Amerikos druskos dykumų (Bolivijos, Čilės ir Argentinos).

Ličio išgavimui ir apdorojimui reikia daug vandens, todėl:

• Požeminio vandens ir upių džiovinimas;
• Dirvožemio tarša;
• Ir aplinkos sutrikimai, pavyzdžiui, padažnėjęs vietinių gyventojų apsinuodijimų ir sunkių ligų skaičius.

Kobaltas

Daugiau nei pusė pasaulio kobalto produkcijos gaunama iš Kongo kasyklų. Pastarieji ypač išsiskiria:

• Kasybos saugos sąlygos;
• Vaikų išnaudojimas kobaltui išgauti.

Vėlavimas perdirbimo sektoriuje: paaiškinimai

Jei ličio jonų akumuliatorius plataus vartojimo elektronikos sektoriuje parduodamas nuo 1991 m., tai šios medžiagos perdirbimo kanalai pradėjo kurtis daug vėliau.

Jei litis iš pradžių nebuvo perdirbtas, tai daugiausia lėmė:

• Apie puikų jo prieinamumą;
• Maža jo išgavimo kaina;
• Surinkimo rodikliai išliko gana žemi.

Tačiau didėjant elektromobilumui, tiekimo poreikiai keičiasi sparčiai, todėl reikia veiksmingo recirkuliacijos kanalo. Šiandien vidutiniškai 65 % ličio baterijų yra perdirbama.

Ličio perdirbimo sprendimai

Šiandien pasenusių elektromobilių yra nedaug, palyginti su dyzeliniais lokomotyvais. Tai leidžia praktiškai visiškai išardyti transporto priemones ir panaudotus akumuliatorių komponentus.

Taigi, litis, taip pat aliuminis, kobaltas ir varis gali būti surinkti ir perdirbti.

Nepažeisti akumuliatoriai veikia pagal kitą grandinę. Iš tiesų, vien todėl, kad kartais jie nebegeneruoja pakankamai energijos, kad užtikrintų tinkamą našumą ir tvarkyklių diapazoną, dar nereiškia, kad jie nebeveikia. Taigi jiems suteikiamas antras gyvenimas. Tada jie naudojami stacionariai:

• Atsinaujinančių energijos šaltinių (saulės, vėjo ir kt.) saugojimui pastatuose;
• Greitojo įkrovimo stotelių maitinimui.

Energetikos sektorius dar turi imtis naujovių, kad rastų alternatyvų šioms medžiagoms arba gautų jas kitais būdais.

Elektromobilio įkrovimo stotelės įrengimas