Hogyan működik az elektromos autó akkumulátora?

A lítium-ion akkumulátor bármilyen típusú elektromos járművet táplál. Kezdettől fogva referenciatechnológiának számít az elektromos járművek piacán. Hogyan működik? Az IZI by EDF hálózat szakemberei naprakész információkkal szolgálnak az elektromos jármű akkumulátorának működéséről, jellemzőiről, előnyeiről és hátrányairól.

Összegzés

Hogyan működik az elektromos jármű akkumulátora?

Ha egy mozdony benzint vagy gázolajat használ energiaként, akkor ez nem vonatkozik az elektromos járművekre. Különböző autonómiájú akkumulátorral vannak felszerelve, amelyet a töltőállomáson kell feltölteni.

Valójában minden elektromos jármű több akkumulátorral van felszerelve:

• Kiegészítő akkumulátor;
• És egy vontatási akkumulátor.

Mi a szerepük és hogyan működnek?

Kiegészítő akkumulátor

A hőkamerához hasonlóan az elektromos járműnek is van egy kiegészítő akkumulátora. Ezt a 12 V-os akkumulátort autótartozékok táplálására használják.

Ez az akkumulátor biztosítja a különféle elektromos berendezések megfelelő működését, mint például:

• Elektromos ablakok;
• Rádió ;
• Különféle érzékelők elektromos járművekhez.

Így az elektromos jármű segédakkumulátorának meghibásodása bizonyos meghibásodásokat okozhat.

Vonóakkumulátor

Az elektromos jármű központi eleme, a vontatási akkumulátor alapvető szerepet játszik. Valójában a feltöltött energiát a töltőállomáson tárolja, és utazás közben árammal látja el az elektromos motort.

A vontatási akkumulátor működése meglehetősen összetett, ezért ez az elem az egyik legdrágább elektromos jármű alkatrésze. Ez a költség jelenleg is gátolja az elektromobilitás fejlődését világszerte. Egyes kereskedők vontatási akkumulátor bérleti szerződést kínálnak elektromos jármű vásárlásakor.

A lítium-ion akkumulátor messze a legszélesebb körben használt akkumulátortípus az elektromos járművekben. Tartóssága, teljesítménye és biztonsági szintje miatt valóban a legtöbb gyártó referenciatechnológiája.

Az elektromos járművekhez azonban különböző típusú akkumulátorok léteznek:

• Nikkel-kadmium akkumulátor;
• Nikkel-fém-hidrid akkumulátor;
• Lítium akkumulátor;
• Li-ion akkumulátor.

Összefoglaló táblázat a különböző akkumulátorok előnyeiről elektromos járművekben

Különböző típusú akkumulátorok	Előnyei
Kadmium nikkel	Könnyű akkumulátor kiváló élettartammal.
Nikkel-fém-hidrid	Könnyű akkumulátor alacsony szennyezéssel és nagy energiatároló kapacitással.
lítium	Stabil töltés és kisütés. Magas névleges feszültség. Jelentős tömeg- és térfogati energiasűrűség.
Lítium -ion	Magas fajlagos és térfogati energia.

Összefoglaló táblázat az elektromos járművek különféle akkumulátorainak hátrányairól

Különböző típusú akkumulátorok	Korlátozások
Kadmium nikkel	Mivel a kadmium toxicitási szintje nagyon magas, ezt az anyagot már nem használják.
Nikkel-fém-hidrid	Az anyag drága. A hűtőrendszer a terhelés arányában bekövetkező hőmérséklet-emelkedés kompenzálásához szükséges.
lítium	A lítium újrahasznosítása még nincs teljesen elsajátítva. Automatizált energiagazdálkodásra lenne szükség.
Lítium -ion	Gyúlékonysági probléma.

Az akkumulátor teljesítménye

Az elektromos motor teljesítményét kilowattban (kW) fejezzük ki. Másrészt a kilowattóra (kWh) azt az energiát méri, amelyet egy elektromos jármű akkumulátora képes leadni.

Összehasonlíthatja a hőmotor teljesítményét (lóerőben kifejezve) egy villanymotor kW-ban kifejezett teljesítményével.

Ha azonban a leghosszabb akkumulátor-élettartamú elektromos járműbe szeretne beruházni, akkor át kell térnie a kWh-mérésre.

Az akkumulátor élettartama

Az elektromos jármű típusától függően a hatótávolsága átlagosan 100 és 500 km között lehet. Valójában az alacsony akkumulátor töltöttség elegendő az elektromos jármű egyszerű mindennapi használatához, hogy a gyerekeket iskolába vagy közeli munkába vezesse. Ez a fajta szállítás olcsóbb.

A belépő- vagy középkategóriás modelleken kívül vannak jóval drágább felsőkategóriás modellek is. Ezen autók árát nagyban befolyásolja az akkumulátor teljesítménye.

Ez a típusú elektromos jármű azonban akár 500 km-t is megtehet vezetési stílusától, úttípusától, időjárási viszonyaitól stb.

Az IZI by EDF hálózat szakemberei különösen azt tanácsolják, hogy válasszon rugalmas vezetést és kerülje a túl gyors gyorsulást, hogy megőrizze akkumulátorának autonómiáját hosszú utakon.

Az akkumulátor töltési ideje

Az IZI by EDF hálózat szakemberei kiemelten foglalkoznak majd töltőállomások telepítése elektromos járművekhez ... Fedezze fel az összes meglévő akkumulátortöltési megoldást elektromos járművéhez:

• Háztartási aljzat 220 V;
• Wallbox gyorstöltő aljzat;
• És egy gyorstöltő állomás.

Háztartási aljzat 220 V

Otthon telepíthet 220 V-os háztartási konnektort. A töltési idő 10-13 óra. Ezután éjszakára feltöltheti autóját, és egész nap használhatja.

Wallbox gyorstöltő aljzat

Ha a Wallboxnak is nevezett gyorstöltő aljzatot választja, a töltési idő lerövidül:

• 4 órán keresztül a 32A verzióban;
• 8 vagy 10 órán keresztül a 16A-es változatban.

Gyorstöltő állomás

Társasházi parkolókban vagy szupermarketben és céges parkolóban a gyorstöltő állomáson is feltöltheti autóját. Ennek az eszköznek az ára természetesen a legmagasabb.

Az akkumulátor töltési ideje azonban nagyon gyors: 30 percet vesz igénybe.

Az elektromos járművek akkumulátorainak töltésére szolgáló berendezések árainak összefoglaló táblázata

Akkumulátortöltő berendezés típusa	Ár (beszerelés nélkül)
Gyorstöltő csatlakozó	Körülbelül 600 euró
Gyorstöltő állomás	Körülbelül 900 €

Hogyan működik a lítium-ion akkumulátor?

Az ilyen típusú akkumulátorok működési elve összetett. Az elektronok keringenek az akkumulátor belsejében, ami potenciálkülönbséget hoz létre a két elektróda között. Az egyik elektróda negatív, a másik pozitív. Elmerülnek egy elektrolitba: egy ionos vezetőképességű folyadékba.

Kisülési fázis

Amikor az akkumulátor táplálja a járművet, a negatív elektróda felszabadítja a tárolt elektronokat. Ezután egy külső áramkörön keresztül csatlakoznak a pozitív elektródához. Ez a kisülési fázis.

Töltési fázis

Az ellenkező hatás akkor következik be, ha az akkumulátort töltőállomáson vagy kompatibilis, megerősített konnektorban töltik. Így a töltő által átadott energia a pozitív elektródában jelenlévő elektronokat a negatív elektródára adja át. 

BMS akkumulátorok: meghatározás és működés

A BMS (Battery Management System) szoftver vezérli a vontatási akkumulátort alkotó modulokat és elemeket. Ez a felügyeleti rendszer figyeli az akkumulátort és optimalizálja az akkumulátor élettartamát.

Ha az akkumulátor meghibásodik, ugyanez történik a BMS-sel is. Néhány elektromos járműgyártó azonban BMS újraprogramozási szolgáltatást kínál. Így a soft reset figyelembe tudja venni az akkumulátor állapotát a T időpontban.

Mennyire megbízható az elektromos autó akkumulátora?

A lítium-ion akkumulátor híres megbízhatóságáról. Legyen azonban óvatos, különösen a töltési mód befolyásolhatja a tartósságát. Ezenkívül az akkumulátor élettartama és teljesítménye idővel minden esetben romlik.

Ha egy elektromos autó meghibásodik, az oka nagyon ritkán az akkumulátor. Valóban, télen hamar rájön, hogy elektromos autójának a hideg ellenére sem okoz gondot az indítás, ellentétben a dízelmozdonyokkal.

Miért romlanak a lítium-ion akkumulátorok idővel?

Ha egy elektromos jármű sok kilométert tesz meg, az akkumulátor teljesítménye lassan romlik. Ekkor két tényező látható:

• Csökkentett akkumulátor-élettartam;
• Hosszabb akkumulátor töltési idő.

Milyen gyorsan öregszik egy elektromos jármű akkumulátora?

Számos tényező befolyásolhatja az akkumulátor öregedési sebességét:

• Elektromos jármű tárolási feltételei (garázsban, utcán stb.);
• Vezetési stílus (villanyautóval zöld vezetés előnyösebb);
• Töltési gyakoriság a gyorstöltő állomásokon;
• Időjárási viszonyok azon a területen, ahol leggyakrabban vezet.

Hogyan lehet optimalizálni egy elektromos jármű akkumulátorának élettartamát?

A fent említett tényezők figyelembevételével a vontatóakkumulátor élettartama optimalizálható. A gyártó vagy egy megbízható harmadik fél bármikor diagnosztizálhatja és mérheti az akkumulátor egészségi állapotát (SOH). Ez a mérés az akkumulátor állapotának felmérésére szolgál.

Az SOH összehasonlítja a maximális akkumulátorkapacitást a teszt idején az új akkumulátor maximális kapacitásával.

Újrahasznosítás: az elektromos jármű akkumulátorának második élettartama

Az elektromos jármű szektorban lítium-ion akkumulátor ártalmatlanítási probléma továbbra is jelentős probléma az elektromos járművekben. Valóban, ha egy elektromos jármű tisztább, mint egy dízelmozdony (szénhidrogén-termelési probléma), mert megújuló energiaforrásokat használ, akkor az elektromosság, a lítium visszanyerése és újrahasznosítása probléma.

Környezeti problémák

Egy elektromos jármű akkumulátora több kilogramm lítiumot tartalmazhat. Más anyagokat is használnak, például kobaltot és mangánt. Ezt a három különböző típusú fémet bányászják és dolgozzák fel az akkumulátorgyártáshoz.

lítium

Az elektromos járművek akkumulátorainak fejlesztéséhez felhasznált lítiumforrások kétharmada Dél-Amerika sósivatagából származik (Bolívia, Chile és Argentína).

A lítium kinyerése és feldolgozása nagy mennyiségű vizet igényel, ami:

• Talajvíz és folyók szárítása;
• Talajszennyezés;
• És a környezeti zavarok, például a mérgezések számának növekedése és a helyi lakosság súlyos betegségei.

kobalt

A világ kobalttermelésének több mint fele kongói bányákból származik. Ez utóbbiak különösen kiemelkednek a következők tekintetében:

• A bányászati ​​műveletek biztonsági feltételei;
• Gyermekek kizsákmányolása kobalt kitermelésére.

Késés az újrahasznosítási szektorban: magyarázatok

Ha a lítium-ion akkumulátort 1991 óta értékesítik a fogyasztói elektronikai szektorban, akkor ennek az anyagnak az újrahasznosítási csatornái sokkal később kezdtek kialakulni.

Ha a lítiumot eredetileg nem hasznosították újra, akkor ennek fő oka:

• Nagyszerű elérhetőségéről;
• Kitermelésének alacsony költsége;
• A begyűjtési arányok meglehetősen alacsonyak maradtak.

Az elektromobilitás növekedésével azonban az ellátási igények gyors ütemben változnak, ezért szükség van egy hatékony recirkulációs csatornára. Ma átlagosan a lítium akkumulátorok 65%-át hasznosítják újra.

Lítium újrahasznosítási megoldások

Ma már kevés az elavult elektromos jármű a dízelmozdonyokhoz képest. Ez lehetővé teszi a járművek és a használt akkumulátor-alkatrészek szinte teljes szétszerelését.

Így a lítium, valamint az alumínium, a kobalt és a réz összegyűjthető és újrahasznosítható.

A sértetlen akkumulátorok más áramkört követnek. Valójában csak azért, mert néha már nem termelnek elegendő energiát ahhoz, hogy megfelelő teljesítményt és hatótávolságot biztosítsanak az illesztőprogramoknak, ez nem jelenti azt, hogy többé nem működnek. Így kapnak egy második életet. Ezután helyhez kötött használatra használják őket:

• Megújuló energiaforrások (nap, szél, stb.) épületekben történő tárolására;
• Gyorstöltő állomások áramellátására.

Az energiaszektornak még innovációra van szüksége ahhoz, hogy alternatívákat találjon ezekre az anyagokra, vagy más módon megszerezze azokat.

Elektromos autó töltőállomás telepítése