Kako radi baterija električnog automobila?

Litijum-jonska baterija napaja bilo koju vrstu električnog vozila. Od samog početka etablirao se kao referentna tehnologija na tržištu električnih vozila. Kako radi? Stručnjaci IZI by EDF mreže pružit će vam ažurirane informacije o radu, karakteristikama, prednostima i nedostacima akumulatora za električno vozilo.

Rezime

Kako radi baterija električnog vozila?

Ako lokomotiva koristi benzin ili dizel kao energiju, to se ne odnosi na električna vozila. Opremljeni su baterijom različite autonomije koja se mora puniti na stanici za punjenje.

Svako električno vozilo je zapravo opremljeno s nekoliko baterija:

• Dodatna baterija;
• I vučna baterija.

Koja je njihova uloga i kako rade?

Dodatna baterija

Poput termovizira, električno vozilo ima dodatnu bateriju. Ova 12V baterija se koristi za napajanje auto pribora.

Ova baterija osigurava ispravan rad različite električne opreme, kao što su:

• Električni prozori;
• Radio ;
• Razni senzori električnog vozila.

Dakle, kvar pomoćne baterije električnog vozila može uzrokovati određene kvarove.

Trakciona baterija

Centralni element električnog vozila, vučna baterija, igra bitnu ulogu. Zaista, on pohranjuje napunjenu energiju u stanici za punjenje i osigurava napajanje električnom motoru dok putuje.

Rad vučne baterije je prilično složen, pa je ovaj element jedna od najskupljih komponenti električnog vozila. Ovaj trošak također trenutno koči razvoj elektromobilnosti širom svijeta. Neki trgovci nude ugovor o najmu vučnih baterija prilikom kupovine električnog vozila.

Litijum-jonska baterija je daleko najrasprostranjenija vrsta baterije u električnim vozilima. Zbog svoje izdržljivosti, performansi i nivoa sigurnosti, to je zaista referentna tehnologija za većinu proizvođača.

Međutim, postoje različite vrste baterija za električna vozila:

• Nikl-kadmijum baterija;
• Nikl-metal hidridna baterija;
• Lithium battery;
• Li-ion baterija.

Zbirna tabela prednosti različitih baterija za električna vozila

Različite vrste baterija	Prednosti
Kadmijum nikal	Lagana baterija sa odličnim vijekom trajanja.
Nikl metal hidrid	Lagana baterija sa niskim nivoom zagađenja i velikim kapacitetom skladištenja energije.
Litijum	Stabilno punjenje i pražnjenje. Visok nazivni napon. Značajna masa i zapreminska gustina energije.
Litijum -jonski	Visoka specifična i volumetrijska energija.

Zbirna tabela nedostataka različitih baterija za električna vozila

Različite vrste baterija	mane
Kadmijum nikal	Pošto je nivo toksičnosti kadmijuma veoma visok, ovaj materijal se više ne koristi.
Nikl metal hidrid	Materijal je skup. Sistem hlađenja je potreban da kompenzira porast temperature proporcionalno opterećenju.
Litijum	Recikliranje litijuma još nije u potpunosti savladano. Trebalo bi postojati automatizirano upravljanje napajanjem.
Litijum -jonski	Problem sa zapaljivošću.

Performanse baterije

Snaga elektromotora izražena je u kilovatima (kW). Kilovat sat (kWh), s druge strane, mjeri energiju koju baterija električnog vozila može isporučiti.

Možete uporediti snagu toplotnog motora (izraženu u konjskim snagama) sa snagom električnog motora izraženom u kW.

Međutim, ako želite investirati u električno vozilo s najdužim vijekom trajanja baterije, morat ćete se okrenuti mjerenju kWh.

Trajanje baterije

Ovisno o modelu vašeg električnog vozila, njegov domet može biti u prosjeku od 100 do 500 km. Zaista, slaba baterija je dovoljna za jednostavnu svakodnevnu upotrebu električnog vozila za vožnju djece u školu ili na posao u blizini. Ova vrsta transporta je jeftinija.

Osim modela ulaznog ili srednjeg ranga, postoje i high-end modeli koji su znatno skuplji. Na cijenu ovih vozila u velikoj mjeri utiču performanse baterije.

Međutim, ovaj tip električnog vozila može prijeći i do 500 km ovisno o vašem stilu vožnje, vrsti puta, vremenskim uvjetima itd.

Kako biste zadržali autonomiju vašeg akumulatora na dugom putu, profesionalci IZI by EDF mreže savjetuju vas, posebno, da odaberete fleksibilnu vožnju i izbjegavate prebrza ubrzanja.

Vrijeme punjenja baterije

Profesionalci IZI by EDF mreže će se posebno pobrinuti za ugradnja stanica za punjenje električnih vozila ... Otkrijte sva postojeća rješenja za punjenje baterija za vaše električno vozilo uz:

• Kućna utičnica 220 V;
• Wallbox utičnica za brzo punjenje;
• I stanica za brzo punjenje.

Kućna utičnica 220 V

Kod kuće možete postaviti kućnu utičnicu za 220 V. Vrijeme punjenja je od 10 do 13 sati. Zatim možete puniti automobil preko noći da biste ga koristili tokom dana.

Wallbox utičnica za brzo punjenje

Ako odaberete utičnicu za brzo punjenje, koja se naziva i Wallbox, vrijeme punjenja će se skratiti:

• 4 sata u verziji 32A;
• Za 8 ili 10 sati u verziji 16A.

Stanica za brzo punjenje

Na višestambenim parkiralištima ili supermarketima i poslovnim parkiralištima, također možete puniti automobil na stanici za brzo punjenje. Cijena ovog uređaja je, naravno, najveća.

Međutim, vrijeme punjenja baterije je vrlo brzo: potrebno je 30 minuta.

Zbirna tabela cijena opreme za punjenje baterija električnih vozila

Tip opreme za punjenje baterija	Cijena (bez montaže)
Konektor za brzo punjenje	Oko 600 eura
Stanica za brzo punjenje	Oko 900 €

Kako radi litijum-jonska baterija?

Princip rada ove vrste baterija je složen. Elektroni kruže unutar baterije, stvarajući potencijalnu razliku između dvije elektrode. Jedna elektroda je negativna, druga pozitivna. Oni su uronjeni u elektrolit: ionsku provodnu tečnost.

Faza pražnjenja

Kada baterija napaja vozilo, negativna elektroda oslobađa pohranjene elektrone. Zatim su spojeni na pozitivnu elektrodu preko vanjskog kola. Ovo je faza pražnjenja.

Faza punjenja

Suprotan efekat se javlja kada se baterija puni u stanici za punjenje ili u kompatibilnoj ojačanoj električnoj utičnici. Dakle, energija koju prenosi punjač prenosi elektrone prisutne u pozitivnoj elektrodi na negativnu elektrodu. 

BMS baterije: definicija i rad

Softver BMS (Battery Management System) kontrolira module i elemente koji čine vučnu bateriju. Ovaj sistem upravljanja nadzire bateriju i optimizuje vijek trajanja baterije.

Kada se baterija pokvari, isto se dešava i sa BMS-om. Međutim, neki proizvođači električnih vozila nude uslugu reprogramiranja BMS-a. Stoga, meki reset može uzeti u obzir stanje baterije u trenutku T.

Koliko je pouzdan akumulator za električni automobil?

Litijum-jonska baterija je poznata po svojoj pouzdanosti. Međutim, budite oprezni, način punjenja posebno može utjecati na njegovu trajnost. Osim toga, vijek trajanja baterije i performanse se vremenom smanjuju u svim slučajevima.

Kada se električni automobil pokvari, uzrok je vrlo rijetko baterija. Zaista, zimi ćete brzo shvatiti da vaš električni automobil nema problema s pokretanjem, uprkos hladnoći, za razliku od dizel lokomotive.

Zašto se litijum-jonske baterije vremenom pokvare?

Kada električno vozilo putuje mnogo kilometara, performanse baterije polako opadaju. Tada su vidljiva dva faktora:

• Smanjeno trajanje baterije;
• Duže vrijeme punjenja baterije.

Koliko brzo stari baterija električnog vozila?

Različiti faktori mogu uticati na brzinu starenja baterije:

• Uslovi skladištenja električnog vozila (u garaži, na ulici itd.);
• Stil vožnje (sa električnim automobilom, poželjna je zelena vožnja);
• Učestalost punjenja na stanicama za brzo punjenje;
• Vremenski uslovi u području u kojem najčešće vozite.

Kako optimizirati vijek trajanja baterije električnog vozila?

Uzimajući u obzir gore navedene faktore, vijek trajanja vučne baterije može se optimizirati. U svakom trenutku, proizvođač ili treća strana od povjerenja može dijagnosticirati i izmjeriti SOH (zdravstveni status) baterije. Ovo mjerenje se koristi za procjenu stanja baterije.

SOH uspoređuje maksimalni kapacitet baterije u vrijeme testa s maksimalnim kapacitetom baterije kada je bila nova.

Odlaganje: drugi životni vijek baterije električnog vozila

U sektoru električnih vozila problem odlaganja litijum-jonske baterije u električnim vozilima ostaje veliki problem. Zaista, ako je EV čišći od dizel lokomotive (problem proizvodnje ugljikovodika) jer koristi obnovljive izvore energije, struja, oporavak i recikliranje litijuma predstavljaju problem.

Ekološki problemi

Baterija električnog vozila može sadržavati nekoliko kilograma litijuma. Koriste se i drugi materijali kao što su kobalt i mangan. Ove tri različite vrste metala se kopaju i obrađuju za upotrebu u konstrukciji baterija.

Litijum

Dvije trećine resursa litijuma koji se koriste u razvoju baterija za električna vozila potiču iz slanih pustinja Južne Amerike (Bolivija, Čile i Argentina).

Ekstrakcija i prerada litijuma zahtijeva veliku količinu vode, što rezultira:

• Isušivanje podzemnih voda i rijeka;
• Zagađenje tla;
• I ekološki poremećaji, poput porasta trovanja i ozbiljnih bolesti lokalnog stanovništva.

Kobalt

Više od polovine svjetske proizvodnje kobalta dolazi iz kongoanskih rudnika. Potonji se posebno ističu u odnosu na:

• Sigurnosni uvjeti rudarstva;
• Eksploatacija djece za vađenje kobalta.

Kašnjenje u sektoru reciklaže: objašnjenja

Ako se litijum-jonska baterija prodaje od 1991. u sektoru potrošačke elektronike, kanali za reciklažu ovog materijala počeli su se razvijati mnogo kasnije.

Ako litijum u početku nije bio recikliran, to je uglavnom zbog:

• O njegovoj velikoj dostupnosti;
• Niska cijena njegove ekstrakcije;
• Stope naplate su ostale prilično niske.

Međutim, s porastom elektromobilnosti, potrebe za snabdijevanjem se mijenjaju brzim tempom, otuda i potreba za efikasnim kanalom recirkulacije. Danas se u prosjeku reciklira 65% litijumskih baterija.

Rešenja za reciklažu litijuma

Danas je malo zastarjelih električnih vozila u odnosu na dizel lokomotive. To omogućava praktički potpuno rastavljanje vozila i polovnih komponenti akumulatora.

Tako se litijum kao i aluminijum, kobalt i bakar mogu sakupljati i reciklirati.

Neoštećene baterije slijede drugi krug. Zaista, samo zato što ponekad više ne generišu dovoljno energije da obezbede odgovarajuće performanse i domet za vozače, to ne znači da više ne rade. Tako im je dat drugi život. Zatim se koriste za stacionarnu upotrebu:

• Za skladištenje obnovljivih izvora energije (sunce, vjetar, itd.) u zgradama;
• Za napajanje stanica za brzo punjenje.

Energetski sektor tek treba da inovira kako bi pronašao alternative za ove materijale ili ih nabavio na druge načine.

Ugradnja stanice za punjenje električnih vozila