Bagaimanakah bateri kereta elektrik berfungsi?
Содержание
Bateri litium-ion menjana mana-mana jenis kenderaan elektrik. Sejak awal lagi, ia telah mengukuhkan dirinya sebagai teknologi rujukan dalam pasaran kenderaan elektrik. Bagaimana ia berfungsi? Pakar rangkaian IZI by EDF akan memberi anda maklumat terkini tentang operasi, ciri, kelebihan dan keburukan bateri kenderaan elektrik.
Ringkasan
Bagaimanakah bateri kenderaan elektrik berfungsi?
Jika lokomotif menggunakan petrol atau diesel sebagai tenaga, maka ini tidak terpakai kepada kenderaan elektrik. Mereka dilengkapi dengan bateri dengan autonomi yang berbeza, yang mesti dicas di stesen pengecasan.
Mana-mana kenderaan elektrik sebenarnya dilengkapi dengan beberapa bateri:
- Bateri tambahan;
- Dan bateri daya tarikan.
Apakah peranan mereka dan bagaimana mereka bekerja?
Bateri tambahan
Seperti pengimej haba, kenderaan elektrik mempunyai bateri tambahan. Bateri 12V ini digunakan untuk menghidupkan aksesori kereta.
Bateri ini memastikan operasi yang betul bagi pelbagai peralatan elektrik, seperti:
- Tingkap elektrik;
- Radio;
- Pelbagai sensor kenderaan elektrik.
Oleh itu, kerosakan bateri tambahan kenderaan elektrik boleh menyebabkan kerosakan tertentu.
Bateri daya tarikan
Elemen pusat kenderaan elektrik, bateri daya tarikan, memainkan peranan penting. Malah, ia menyimpan tenaga yang dicas di stesen pengecasan dan membekalkan kuasa kepada motor elektrik semasa dalam perjalanan.
Pengendalian bateri daya tarikan agak rumit, jadi elemen ini adalah salah satu komponen kenderaan elektrik yang paling mahal. Kos ini juga kini menghalang pembangunan mobiliti elektro di seluruh dunia. Sesetengah peniaga menawarkan perjanjian penyewaan bateri daya tarikan apabila membeli kenderaan elektrik.
Bateri litium-ion adalah jenis bateri yang paling banyak digunakan dalam kenderaan elektrik. Oleh kerana ketahanan, prestasi dan tahap keselamatannya, ia benar-benar teknologi rujukan untuk kebanyakan pengeluar.
Walau bagaimanapun, terdapat pelbagai jenis bateri untuk kenderaan elektrik:
- Bateri nikel kadmium;
- Bateri nikel-logam hidrida;
- Bateri litium;
- Bateri li-ion.
Jadual ringkasan faedah bateri yang berbeza untuk kenderaan elektrik
| Pelbagai jenis bateri | Kelebihan |
| Kadmium nikel | Bateri ringan dengan hayat perkhidmatan yang sangat baik. |
| Nikel logam hidrida | Bateri ringan dengan pencemaran yang rendah dan kapasiti penyimpanan tenaga yang tinggi. |
| Litium | Pengecasan dan nyahcas yang stabil. Voltan berkadar tinggi. Ketumpatan tenaga jisim dan isipadu yang ketara. |
| Ion Lithium | Tenaga spesifik dan isipadu yang tinggi. |
Jadual ringkasan kelemahan pelbagai bateri untuk kenderaan elektrik
| Pelbagai jenis bateri | Kecacatan |
| Kadmium nikel | Oleh kerana tahap ketoksikan kadmium adalah sangat tinggi, bahan ini tidak lagi digunakan. |
| Nikel logam hidrida | Bahannya mahal. Sistem penyejukan adalah perlu untuk mengimbangi kenaikan suhu mengikut kadar beban. |
| Litium | Kitar semula litium belum dikuasai sepenuhnya. Perlu ada pengurusan kuasa automatik. |
| Ion Lithium | Masalah mudah terbakar. |
Prestasi bateri
Kuasa motor elektrik dinyatakan dalam kilowatt (kW). Sebaliknya, kilowatt hour (kWj) mengukur tenaga yang boleh dihantar oleh bateri kenderaan elektrik.
Anda boleh membandingkan kuasa enjin haba (dinyatakan dalam kuasa kuda) dengan kuasa motor elektrik yang dinyatakan dalam kW.
Walau bagaimanapun, jika anda ingin melabur dalam kenderaan elektrik dengan hayat bateri paling lama, anda perlu beralih kepada pemeteran kWj.
Hayat bateri
Bergantung pada model kenderaan elektrik anda, jaraknya boleh secara purata dari 100 hingga 500 km. Sesungguhnya, bateri yang rendah sudah memadai untuk kegunaan harian kenderaan elektrik yang mudah untuk memandu anak-anak ke sekolah atau ke tempat kerja berdekatan. Jenis pengangkutan ini lebih murah.
Selain model peringkat permulaan atau pertengahan, terdapat juga model mewah yang jauh lebih mahal. Harga kereta ini banyak dipengaruhi oleh prestasi bateri.
Walau bagaimanapun, kenderaan elektrik jenis ini boleh bergerak sehingga 500 km bergantung pada gaya pemanduan anda, jenis jalan raya, keadaan cuaca, dsb.
Untuk mengekalkan autonomi bateri anda dalam perjalanan yang jauh, profesional rangkaian IZI by EDF menasihati anda, khususnya, untuk memilih pemanduan yang fleksibel dan mengelakkan pecutan terlalu pantas.
Masa cas semula bateri
Para profesional rangkaian IZI by EDF akan menjaga, khususnya, tentang pemasangan stesen pengecasan untuk kenderaan elektrik ... Temui semua penyelesaian pengecasan bateri sedia ada untuk kenderaan elektrik anda dengan:
- Soket isi rumah 220 V;
- Soket pengecasan pantas Wallbox;
- Dan stesen pengecasan pantas.
Soket isi rumah 220 V
Di rumah, anda boleh memasang saluran keluar rumah untuk 220 V. Masa pengecasan adalah dari 10 hingga 13 jam. Anda kemudian boleh mengecas kereta anda semalaman untuk menggunakannya sepanjang hari.
Soket pengecas pantas Wallbox
Jika anda memilih soket pengecasan pantas, juga dipanggil Wallbox, masa pengecasan akan dipendekkan:
- Selama 4 jam dalam versi 32A;
- Selama 8 atau 10 jam dalam versi 16A.
Stesen pengecasan pantas
Di tempat letak kereta kondominium atau di tempat letak kereta pasar raya dan perniagaan, anda juga boleh mengecas kereta anda di stesen pengecasan pantas. Kos peranti ini, sudah tentu, paling tinggi.
Walau bagaimanapun, masa pengecasan bateri adalah sangat pantas: ia mengambil masa 30 minit.
Jadual ringkasan harga peralatan untuk mengecas bateri kenderaan elektrik
| Jenis peralatan pengecasan bateri | Harga (tidak termasuk pemasangan) |
| Penyambung pengecasan pantas | Kira-kira 600 euro |
| Stesen pengecasan pantas | Kira-kira 900 € |
Bagaimanakah bateri litium-ion berfungsi?
Prinsip operasi bateri jenis ini adalah kompleks. Elektron beredar di dalam bateri, mewujudkan perbezaan potensi antara kedua-dua elektrod. Satu elektrod negatif, satu lagi positif. Mereka direndam dalam elektrolit: cecair dengan pengaliran ionik.
Fasa pelepasan
Apabila bateri menghidupkan kenderaan, elektrod negatif membebaskan elektron yang disimpan. Mereka kemudiannya disambungkan ke elektrod positif melalui litar luaran. Ini adalah fasa pelepasan.
Fasa pengecasan
Kesan sebaliknya berlaku apabila bateri dicas di stesen pengecasan atau alur keluar elektrik bertetulang yang serasi. Oleh itu, tenaga yang dipindahkan oleh pengecas memindahkan elektron yang terdapat dalam elektrod positif ke elektrod negatif.
Bateri BMS: definisi dan operasi
Perisian BMS (Sistem Pengurusan Bateri) mengawal modul dan elemen yang membentuk bateri daya tarikan. Sistem pengurusan ini memantau bateri dan mengoptimumkan hayat bateri.
Apabila bateri gagal, perkara yang sama berlaku dengan BMS. Walau bagaimanapun, sesetengah pengeluar EV menawarkan perkhidmatan pengaturcaraan semula BMS. Oleh itu, tetapan semula lembut boleh mengambil kira keadaan bateri pada masa T.
Sejauh manakah bateri kereta elektrik boleh dipercayai?
Bateri litium-ion terkenal dengan kebolehpercayaannya. Walau bagaimanapun, berhati-hati, mod pengecasan, khususnya, boleh menjejaskan ketahanannya. Selain itu, hayat bateri dan prestasi merosot dari semasa ke semasa dalam semua kes.
Apabila kereta elektrik rosak, puncanya adalah sangat jarang bateri. Sesungguhnya, pada musim sejuk, anda akan segera menyedari bahawa kereta elektrik anda tidak mempunyai masalah untuk memulakan, walaupun sejuk, tidak seperti lokomotif diesel.
Mengapa bateri litium-ion merosot dari semasa ke semasa?
Apabila kenderaan elektrik bergerak sejauh beberapa kilometer, prestasi bateri perlahan-lahan merosot. Kemudian dua faktor kelihatan:
- Mengurangkan hayat bateri;
- Masa pengecasan bateri lebih lama.
Berapa cepat umur bateri kenderaan elektrik?
Pelbagai faktor boleh mempengaruhi kadar penuaan bateri:
- Keadaan penyimpanan untuk kenderaan elektrik (dalam garaj, di jalan, dsb.);
- Gaya pemanduan (dengan kereta elektrik, pemanduan hijau adalah lebih baik);
- Kekerapan pengecasan di stesen pengecasan pantas;
- Keadaan cuaca di kawasan yang paling kerap anda pandu.
Bagaimana untuk mengoptimumkan hayat bateri kenderaan elektrik?
Dengan mengambil kira faktor yang dinyatakan di atas, hayat perkhidmatan bateri daya tarikan boleh dioptimumkan. Pada bila-bila masa, pengilang atau pihak ketiga yang dipercayai boleh mendiagnosis dan mengukur SOH (status kesihatan) bateri. Pengukuran ini digunakan untuk menilai keadaan bateri.
SOH membandingkan kapasiti bateri maksimum pada masa ujian dengan kapasiti bateri maksimum semasa ia baharu.
Kitar semula: hayat kedua bateri kenderaan elektrik
Dalam sektor kenderaan elektrik isu pelupusan bateri lithium-ion dalam kenderaan elektrik masih menjadi masalah utama. Sesungguhnya, jika kereta elektrik lebih bersih daripada lokomotif diesel (masalah pengeluaran hidrokarbon) kerana ia menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui, elektrik, pemulihan litium dan kitar semula adalah masalah.
Masalah alam sekitar
Bateri kenderaan elektrik boleh mengandungi beberapa kilogram litium. Bahan lain digunakan seperti kobalt dan mangan. Tiga jenis logam yang berbeza ini dilombong dan diproses untuk digunakan dalam pembinaan bateri.
Litium
Dua pertiga daripada sumber litium yang digunakan dalam pembangunan bateri kenderaan elektrik berasal dari padang pasir garam di Amerika Selatan (Bolivia, Chile dan Argentina).
Pengekstrakan dan pemprosesan litium memerlukan sejumlah besar air, mengakibatkan:
- Pengeringan air bawah tanah dan sungai;
- Pencemaran tanah;
- Dan gangguan alam sekitar, seperti peningkatan keracunan dan penyakit serius penduduk tempatan.
Kobalt
Lebih separuh daripada pengeluaran kobalt dunia berasal dari lombong Congo. Yang terakhir ini menonjol terutamanya berkaitan dengan:
- Keadaan keselamatan untuk operasi perlombongan;
- Eksploitasi kanak-kanak untuk pengekstrakan kobalt.
Kelewatan dalam sektor kitar semula: penjelasan
Jika bateri litium-ion telah dijual sejak 1991 dalam sektor elektronik pengguna, saluran kitar semula untuk bahan ini mula dibangunkan kemudian.
Jika litium pada mulanya tidak dikitar semula, maka ini disebabkan terutamanya oleh:
- Mengenai ketersediaannya yang hebat;
- Kos rendah pengekstrakannya;
- Kadar kutipan kekal agak rendah.
Walau bagaimanapun, dengan peningkatan kebolehgerakan elektro, keperluan bekalan berubah dengan pantas, justeru keperluan untuk saluran peredaran semula yang cekap. Hari ini, secara purata, 65% daripada bateri litium dikitar semula.
Penyelesaian Kitar Semula Litium
Hari ini, terdapat beberapa kenderaan elektrik usang berbanding lokomotif diesel. Ini membolehkan pembongkaran hampir lengkap kenderaan dan komponen bateri terpakai.
Oleh itu, litium serta aluminium, kobalt dan tembaga boleh dikumpul dan dikitar semula.
Bateri yang tidak rosak mengikut litar yang berbeza. Sesungguhnya, hanya kerana mereka kadangkala tidak lagi menjana kuasa yang mencukupi untuk menyediakan prestasi dan julat yang sesuai untuk pemandu, itu tidak bermakna mereka tidak lagi berfungsi. Oleh itu, mereka diberi kehidupan kedua. Ia kemudiannya digunakan untuk kegunaan pegun:
- Untuk penyimpanan sumber tenaga boleh diperbaharui (solar, angin, dsb.) dalam bangunan;
- Untuk menghidupkan stesen pengecasan pantas.
Sektor kuasa masih belum membuat inovasi untuk mencari alternatif kepada bahan ini atau mendapatkannya dengan cara lain.
Memasang stesen pengecasan kereta elektrik
