Как работи акумулаторът на електрически автомобил?
Съдържание
Литиево-йонна батерия захранва всякакъв вид електрически превозни средства. От самото начало той се утвърди като референтна технология на пазара на електрически превозни средства. Как работи? Специалистите от мрежата IZI by EDF ще Ви предоставят актуална информация за работата, характеристиките, предимствата и недостатъците на акумулатора на електрически превозни средства.
Обобщение
Как работи батерията на електрическо превозно средство?
Ако локомотив използва бензин или дизел като енергия, това не се отнася за електрическите превозни средства. Снабдени са с батерия с различна автономност, която трябва да се зарежда на зарядна станция.
Всяко електрическо превозно средство всъщност е оборудвано с няколко батерии:
- Допълнителна батерия;
- И тягова батерия.
Каква е тяхната роля и как работят?
Допълнителна батерия
Подобно на термовизор, електрическото превозно средство има допълнителна батерия. Тази 12V батерия се използва за захранване на автомобилни аксесоари.
Тази батерия осигурява правилната работа на различни електрически съоръжения, като:
- Електрически прозорци;
- радио;
- Различни сензори на електрически превозни средства.
По този начин неизправността на спомагателната батерия на електрическо превозно средство може да причини определени повреди.
Тягова батерия
Централният елемент на електрическото превозно средство, тяговата батерия, играе съществена роля. Всъщност той съхранява заредена енергия в зарядната станция и осигурява захранване на електрическия мотор по време на пътуване.
Работата на тяговата батерия е доста сложна, така че този елемент е един от най-скъпите компоненти на електрическо превозно средство. Тази цена също в момента възпрепятства развитието на електромобилността по света. Някои търговци предлагат договор за наем на тягови акумулатори при закупуване на електрическо превозно средство.
Литиево-йонната батерия е най-широко използваният тип батерия в електрическите превозни средства. Благодарение на своята издръжливост, производителност и ниво на безопасност, това е наистина референтната технология за повечето производители.
Въпреки това има различни видове батерии за електрически превозни средства:
- Никел-кадмиева батерия;
- Никел-металхидридна батерия;
- Литиева батерия;
- Li-ion батерия.
Обобщена таблица на предимствата на различните батерии за електрически превозни средства
| Различни видове батерии | предимства |
| Кадмиев никел | Лека батерия с отличен експлоатационен живот. |
| Никел метал хидрид | Лека батерия с ниско замърсяване и висок капацитет за съхранение на енергия. |
| литий | Стабилно зареждане и разреждане. Високо номинално напрежение. Значителна маса и обемна енергийна плътност. |
| Литиево -йонни | Висока специфична и обемна енергия. |
Обобщена таблица на недостатъците на различните батерии за електрически превозни средства
| Различни видове батерии | Ограничения |
| Кадмиев никел | Тъй като нивото на токсичност на кадмия е много високо, този материал вече не се използва. |
| Никел метал хидрид | Материалът е скъп. Охладителната система е необходима, за да компенсира повишаването на температурата пропорционално на натоварването. |
| литий | Рециклирането на литий все още не е напълно усвоено. Трябва да има автоматизирано управление на захранването. |
| Литиево -йонни | Проблем със запалимостта. |
Изпълнение на батерията
Мощността на електродвигателя се изразява в киловат (kW). Киловат час (kWh), от друга страна, измерва енергията, която батерията на електрическо превозно средство може да достави.
Можете да сравните мощността на топлинен двигател (изразена в конски сили) с мощността на електрически двигател, изразена в kW.
Въпреки това, ако искате да инвестирате в електрическо превозно средство с най-дълъг живот на батерията, ще трябва да се обърнете към измерване на kWh.
Живот на батерията
В зависимост от модела на вашето електрическо превозно средство, пробегът му може да бъде средно от 100 до 500 км. Наистина, слабата батерия е достатъчна за просто ежедневно използване на електрическо превозно средство, за да кара децата до училище или да работят наблизо. Този вид транспорт е по-евтин.
Освен моделите от начален или среден клас, има и модели от висок клас, които са много по-скъпи. Цената на тези автомобили до голяма степен се влияе от производителността на батерията.
Този тип електрическо превозно средство обаче може да измине до 500 км в зависимост от вашия стил на шофиране, тип път, метеорологични условия и т.н.
За да запазите автономността на батерията си при дълго пътуване, професионалистите от мрежата IZI by EDF ви съветват по-специално да изберете гъвкаво шофиране и да избягвате твърде бързото ускорение.
Време за презареждане на батерията
Професионалистите от мрежата IZI by EDF ще се погрижат по-специално за монтаж на зарядни станции за електрически превозни средства ... Открийте всички съществуващи решения за зареждане на батерии за вашето електрическо превозно средство с:
- Домакински контакт 220 V;
- гнездо за бързо зареждане Wallbox;
- И станция за бързо зареждане.
Домакински контакт 220V
У дома можете да инсталирате домашен контакт за 220 V. Времето за зареждане е от 10 до 13 часа. След това можете да зареждате колата си през нощта, за да я използвате през целия ден.
Wallbox гнездо за бързо зареждане
Ако изберете контакта за бързо зареждане, наричан още Wallbox, времето за зареждане ще бъде съкратено:
- За 4 часа във версия 32A;
- За 8 или 10 часа във версия 16A.
Станция за бързо зареждане
В етажни паркинги или супермаркети и бизнес паркинги можете също да заредите колата си на станцията за бързо зареждане. Цената на това устройство, разбира се, е най-високата.
Въпреки това, времето за зареждане на батерията е много бързо: отнема 30 минути.
Обобщена таблица на цените на оборудване за зареждане на акумулатори на електрически превозни средства
| Тип оборудване за зареждане на батерии | Цена (без монтаж) |
| Конектор за бързо зареждане | Приблизително 600 XNUMX евро |
| Станция за бързо зареждане | Около 900 € |
Как работи литиево-йонната батерия?
Принципът на работа на този тип батерии е сложен. Електроните циркулират вътре в батерията, създавайки потенциална разлика между двата електрода. Единият електрод е отрицателен, другият е положителен. Те са потопени в електролит: йонна проводяща течност.
Фаза на разреждане
Когато акумулаторът захранва автомобила, отрицателният електрод освобождава съхранените електрони. След това те се свързват към положителния електрод чрез външна верига. Това е фазата на разреждане.
Фаза на зареждане
Обратният ефект се получава, когато батерията се зарежда в зарядна станция или съвместим подсилен електрически контакт. По този начин енергията, предавана от зарядното устройство, прехвърля електроните, присъстващи в положителния електрод, към отрицателния електрод.
BMS батерии: определение и работа
Софтуерът BMS (Battery Management System) управлява модулите и елементите, които съставляват тяговата батерия. Тази система за управление следи батерията и оптимизира живота на батерията.
Когато батерията се повреди, същото се случва и с BMS. Въпреки това, някои производители на EV предлагат услуга за препрограмиране на BMS. По този начин мекото нулиране може да вземе предвид състоянието на батерията в момент T.
Колко надеждна е батерията на електрическия автомобил?
Литиево-йонната батерия е известна със своята надеждност. Въпреки това, бъдете внимателни, по-специално режимът на зареждане може да повлияе на неговата издръжливост. В допълнение, животът на батерията и производителността се влошават с времето във всички случаи.
Когато електрическа кола се повреди, причината много рядко е батерията. Наистина, през зимата бързо ще разберете, че вашата електрическа кола няма проблеми със запалването, въпреки студа, за разлика от дизеловия локомотив.
Защо литиево-йонните батерии се влошават с течение на времето?
Когато електрическо превозно средство изминава много километри, производителността на батерията бавно се влошава. Тогава се виждат два фактора:
- Намален живот на батерията;
- По-дълго време за зареждане на батерията.
Колко бързо остарява батерията на електрическия автомобил?
Различни фактори могат да повлияят на скоростта на стареене на батерията:
- Условия за съхранение на електрическо превозно средство (в гараж, на улицата и др.);
- Стил на шофиране (с електрическа кола, за предпочитане е зеленото шофиране);
- Честота на зареждане на станции за бързо зареждане;
- Метеорологични условия в района, в който шофирате най-често.
Как да оптимизираме живота на батерията на електрическо превозно средство?
Като се вземат предвид посочените по-горе фактори, експлоатационният живот на тяговата батерия може да се оптимизира. По всяко време производителят или доверена трета страна може да диагностицира и измери SOH (здравното състояние) на батерията. Това измерване се използва за оценка на състоянието на батерията.
SOH сравнява максималния капацитет на батерията по време на теста с максималния капацитет на батерията, когато е била нова.
Изхвърляне: втори живот на батерията на електрическо превозно средство
В сектора на електрическите превозни средства проблем с изхвърлянето на литиево-йонна батерия в електрическите превозни средства остава основен проблем. Всъщност, ако EV е по-чист от дизелов локомотив (проблем с производството на въглеводороди), тъй като използва възобновяеми енергийни източници, електричеството, възстановяването на литий и рециклирането е проблем.
Екологични проблеми
Батерията на електрическо превозно средство може да съдържа няколко килограма литий. Използват се и други материали като кобалт и манган. Тези три различни вида метали се добиват и обработват за използване в конструкцията на батерии.
литий
Две трети от литиевите ресурси, използвани при разработването на батерии за електрически превозни средства, идват от солените пустини на Южна Америка (Боливия, Чили и Аржентина).
Извличането и обработката на литий изисква голямо количество вода, което води до:
- Пресъхване на подпочвени води и реки;
- Замърсяване на почвата;
- И смущения в околната среда, като увеличаване на отравянията и сериозни заболявания на местното население.
кобалт
Повече от половината от световното производство на кобалт идва от конгоанските мини. Последните се открояват особено по отношение на:
- Условия за безопасност при добив;
- Експлоатация на деца за добив на кобалт.
Забавяне в сектора за рециклиране: обяснения
Ако литиево-йонната батерия се продава от 1991 г. в сектора на потребителската електроника, каналите за рециклиране на този материал започват да се развиват много по-късно.
Ако първоначално литият не е бил рециклиран, това се дължи главно на:
- За неговата голяма наличност;
- Ниска цена на добива;
- Степента на събираемост остана сравнително ниска.
Въпреки това, с нарастването на електромобилността, нуждите от доставки се променят с бързи темпове, оттук и необходимостта от ефективен канал за рециркулация. Днес средно 65% от литиевите батерии се рециклират.
Решения за рециклиране на литий
Днес има малко остарели електрически превозни средства в сравнение с дизеловите локомотиви. Това дава възможност за практически пълно разглобяване на превозни средства и използвани компоненти на акумулатора.
Така литий, както и алуминий, кобалт и мед могат да бъдат събирани и рециклирани.
Неповредените батерии следват различна верига. Всъщност, само защото понякога вече не генерират достатъчно мощност, за да осигурят правилна производителност и обхват за драйверите, това не означава, че вече не работят. Така те получават втори живот. След това те се използват за стационарна употреба:
- За съхранение на възобновяеми енергийни източници (слънчева, вятърна и др.) в сгради;
- За захранване на станции за бързо зареждане.
Енергийният сектор тепърва ще прави иновации, за да намери алтернативи на тези материали или да ги получи по други начини.
Инсталиране на станция за зареждане на електрически превозни средства
