Si funksionon një bateri e makinës elektrike?
Përmbajtje
Një bateri litium-jon fuqizon çdo lloj automjeti elektrik. Që në fillim, ajo është vendosur si një teknologji referencë në tregun e automjeteve elektrike. Si punon? Specialistët e rrjetit IZI by EDF do t'ju japin informacion të përditësuar mbi funksionimin, karakteristikat, avantazhet dhe disavantazhet e një baterie automjeti elektrike.
Përmbledhje
Si funksionon një bateri e makinës elektrike?
Nëse një lokomotivë përdor benzinë ose naftë si energji, atëherë kjo nuk vlen për automjetet elektrike. Ato janë të pajisura me një bateri me autonomi të ndryshme, e cila duhet të karikohet në një stacion karikimi.
Çdo automjet elektrik në fakt është i pajisur me disa bateri:
- Bateri shtesë;
- Dhe një bateri tërheqëse.
Cili është roli i tyre dhe si funksionojnë?
Bateri shtesë
Ashtu si një imazh termik, një automjet elektrik ka një bateri shtesë. Kjo bateri 12V përdoret për të fuqizuar aksesorët e makinës.
Kjo bateri siguron funksionimin korrekt të pajisjeve të ndryshme elektrike, si p.sh.
- Dritare elektrike;
- Radio;
- Sensorë të ndryshëm të një automjeti elektrik.
Kështu, një mosfunksionim i baterisë ndihmëse të një automjeti elektrik mund të shkaktojë disa avari.
Bateri tërheqëse
Elementi qendror i një automjeti elektrik, bateria tërheqëse, luan një rol thelbësor. Në të vërtetë, ai ruan energjinë e ngarkuar në stacionin e karikimit dhe siguron energji për motorin elektrik gjatë udhëtimit.
Funksionimi i një baterie tërheqëse është mjaft kompleks, kështu që ky element është një nga komponentët më të shtrenjtë të një automjeti elektrik. Kjo kosto aktualisht po pengon gjithashtu zhvillimin e elektromobilitetit në mbarë botën. Disa tregtarë ofrojnë një marrëveshje me qira të baterive tërheqëse kur blejnë një automjet elektrik.
Bateria litium-jon është deri tani lloji më i përdorur i baterisë në automjetet elektrike. Për shkak të qëndrueshmërisë, performancës dhe nivelit të sigurisë, ajo është me të vërtetë teknologjia referuese për shumicën e prodhuesve.
Megjithatë, ekzistojnë lloje të ndryshme të baterive për automjetet elektrike:
- Bateri nikel kadmiumi;
- Bateri nikel-hidridi metalik;
- Bateri litiumi;
- Bateri Li-jon.
Tabela përmbledhëse e përfitimeve të baterive të ndryshme për automjetet elektrike
| Lloje të ndryshme baterish | Avantazhet |
| nikel kadmiumi | Bateri e lehtë me jetëgjatësi të shkëlqyer. |
| Hidridi i metalit të nikelit | Bateri e lehtë me ndotje të ulët dhe kapacitet të lartë të ruajtjes së energjisë. |
| litium | Karikimi dhe shkarkimi i qëndrueshëm. Tension i vlerësuar i lartë. Masa e konsiderueshme dhe dendësia vëllimore e energjisë. |
| Jon litiumi | Energji e lartë specifike dhe vëllimore. |
Tabela përmbledhëse e disavantazheve të baterive të ndryshme për automjetet elektrike
| Lloje të ndryshme baterish | Kufizimet |
| nikel kadmiumi | Meqenëse niveli i toksicitetit të kadmiumit është shumë i lartë, ky material nuk përdoret më. |
| Hidridi i metalit të nikelit | Materiali është i shtrenjtë. Sistemi i ftohjes është i nevojshëm për të kompensuar rritjen e temperaturës në proporcion me ngarkesën. |
| litium | Riciklimi i litiumit ende nuk është zotëruar plotësisht. Duhet të ketë menaxhim të automatizuar të energjisë. |
| Jon litiumi | Problemi i ndezshmërisë. |
Performanca e baterisë
Fuqia e motorit elektrik shprehet në kilovat (kW). Një kilovat orë (kWh), nga ana tjetër, mat energjinë që mund të japë bateria e një automjeti elektrik.
Fuqia e një motori termik (e shprehur në kuaj fuqi) mund të krahasohet me fuqinë e një motori elektrik, të shprehur në kW.
Megjithatë, nëse doni të investoni në një automjet elektrik me jetëgjatësinë më të gjatë të baterisë, do t'ju duhet t'i drejtoheni matjes së kWh.
Jeta e baterisë
Në varësi të modelit të automjetit tuaj elektrik, distanca e tij mund të jetë mesatarisht nga 100 në 500 km. Në të vërtetë, një bateri e ulët është e mjaftueshme për përdorimin e thjeshtë të përditshëm të një automjeti elektrik për të çuar fëmijët në shkollë ose për të punuar aty pranë. Ky lloj transporti është më i lirë.
Përveç modeleve të nivelit fillestar ose të mesëm, ka edhe modele të nivelit të lartë që janë shumë më të shtrenjta. Çmimi i këtyre makinave ndikohet kryesisht nga performanca e baterisë.
Megjithatë, ky lloj automjeti elektrik mund të përshkojë deri në 500 km në varësi të stilit tuaj të drejtimit, llojit të rrugës, kushteve të motit, etj.
Për të ruajtur autonominë e baterisë tuaj në një udhëtim të gjatë, profesionistët e rrjetit IZI by EDF ju këshillojnë veçanërisht të zgjidhni drejtimin fleksibël dhe të shmangni përshpejtimin shumë të shpejtë.
Koha e rimbushjes së baterisë
Profesionistët e rrjetit IZI by EDF do të kujdesen veçanërisht për instalimi i stacioneve të karikimit të automjeteve elektrike ... Zbuloni të gjitha zgjidhjet ekzistuese të karikimit të baterive për automjetin tuaj elektrik me:
- Prizë shtëpiake 220 V;
- fole për karikim të shpejtë Wallbox;
- Dhe një stacion karikimi i shpejtë.
Prizë shtëpiake 220 V
Në shtëpi, mund të instaloni një prizë shtëpiake për 220 V. Koha e karikimit është nga 10 në 13 orë. Më pas mund ta karikoni makinën tuaj gjatë natës për ta përdorur atë gjatë gjithë ditës.
Prizë për karikim të shpejtë Wallbox
Nëse zgjidhni prizën e karikimit të shpejtë, e quajtur gjithashtu Wallbox, koha e karikimit do të shkurtohet:
- 4 orë në versionin 32A;
- Për 8 ose 10 orë në versionin 16A.
Stacioni i karikimit të shpejtë
Në parkingjet e bashkëpronësisë ose në parkingjet e supermarketeve dhe bizneseve, mund ta karikoni makinën tuaj edhe në stacionin e karikimit të shpejtë. Kostoja e kësaj pajisjeje është, natyrisht, më e larta.
Megjithatë, koha e karikimit të baterisë është shumë e shpejtë: zgjat 30 minuta.
Tabela përmbledhëse e çmimeve për pajisjet për karikimin e baterive të automjeteve elektrike
| Lloji i pajisjes për karikimin e baterisë | Çmimi (me përjashtim të instalimit) |
| Lidhës me karikim të shpejtë | Rreth 600 euro |
| Stacioni i karikimit të shpejtë | Rreth 900 € |
Si funksionon një bateri litium-jon?
Parimi i funksionimit të këtij lloji të baterisë është kompleks. Elektronet qarkullojnë brenda baterisë, duke krijuar një ndryshim potencial midis dy elektrodave. Njëra elektrodë është negative, tjetra është pozitive. Ato janë zhytur në një elektrolit: një lëng përçues jonik.
Faza e shkarkimit
Kur bateria fuqizon automjetin, elektroda negative lëshon elektronet e ruajtura. Më pas ato lidhen me elektrodën pozitive nëpërmjet një qarku të jashtëm. Kjo është faza e shkarkimit.
Faza e karikimit
Efekti i kundërt ndodh kur bateria ngarkohet në një stacion karikimi ose në një prizë elektrike të përforcuar të përputhshme. Kështu, energjia e transmetuar nga ngarkuesi transferon elektronet e pranishme në elektrodën pozitive në elektrodën negative.
Bateritë BMS: përkufizimi dhe funksionimi
Softueri BMS (Battery Management System) kontrollon modulet dhe elementët që përbëjnë baterinë tërheqëse. Ky sistem menaxhimi monitoron baterinë dhe optimizon jetëgjatësinë e baterisë.
Kur bateria dështon, e njëjta gjë ndodh me BMS. Megjithatë, disa prodhues të automjeteve elektrike ofrojnë një shërbim riprogramimi BMS. Kështu, një rivendosje e butë mund të marrë parasysh gjendjen e baterisë në kohën T.
Sa e besueshme është një bateri e makinës elektrike?
Bateria litium-jon është e njohur për besueshmërinë e saj. Megjithatë, kini kujdes, mënyra e karikimit, në veçanti, mund të ndikojë në qëndrueshmërinë e tij. Për më tepër, jetëgjatësia dhe performanca e baterisë janë degraduar me kalimin e kohës në të gjitha rastet.
Kur prishet një makinë elektrike, shkaku është shumë rrallë bateria. Në të vërtetë, në dimër, do të kuptoni shpejt se makina juaj elektrike nuk ka asnjë problem me nisjen, pavarësisht të ftohtit, ndryshe nga një lokomotivë me naftë.
Pse bateritë litium-jon përkeqësohen me kalimin e kohës?
Kur një automjet elektrik udhëton për shumë kilometra, performanca e baterisë ngadalë degradohet. Atëherë dy faktorë janë të dukshëm:
- Jetëgjatësia e reduktuar e baterisë;
- Koha më e gjatë e karikimit të baterisë.
Sa shpejt vjetërohet bateria e një automjeti elektrike?
Faktorë të ndryshëm mund të ndikojnë në shkallën e vjetërsimit të një baterie:
- Kushtet e ruajtjes për një automjet elektrik (në një garazh, në rrugë, etj.);
- Stili i drejtimit (me një makinë elektrike, preferohet drejtimi i gjelbër);
- Frekuenca e karikimit në stacionet e karikimit të shpejtë;
- Kushtet e motit në zonën ku drejtoni më shpesh.
Si të optimizoni jetëgjatësinë e baterisë së një automjeti elektrik?
Duke marrë parasysh faktorët e përmendur më lart, jeta e shërbimit të baterisë tërheqëse mund të optimizohet. Në çdo kohë, prodhuesi ose një palë e tretë e besuar mund të diagnostikojë dhe masë SOH (statusi shëndetësor) i baterisë. Kjo matje përdoret për të vlerësuar gjendjen e baterisë.
SOH krahason kapacitetin maksimal të baterisë në kohën e provës me kapacitetin maksimal të baterisë kur ishte e re.
Hedhja: jeta e dytë e një baterie automjeti elektrike
Në sektorin e automjeteve elektrike Problemi i asgjësimit të baterive litium-jon në automjetet elektrike mbetet një problem madhor. Në të vërtetë, nëse një EV është më e pastër se një lokomotivë me naftë (problemi i prodhimit të hidrokarbureve) sepse përdor burime të rinovueshme të energjisë, energjia elektrike, rikuperimi dhe riciklimi i litiumit është një problem.
Ështjet mjedisore
Bateria e një automjeti elektrik mund të përmbajë disa kilogramë litium. Përdoren materiale të tjera si kobalti dhe mangani. Këto tre lloje të ndryshme metalesh minohen dhe përpunohen për t'u përdorur në ndërtimin e baterive.
litium
Dy të tretat e burimeve të litiumit të përdorura në zhvillimin e baterive të automjeteve elektrike vijnë nga shkretëtirat e kripës të Amerikës së Jugut (Bolivia, Kili dhe Argjentina).
Nxjerrja dhe përpunimi i litiumit kërkon një sasi të madhe uji, duke rezultuar në:
- Tharja e ujërave nëntokësore dhe lumenjve;
- Ndotja e tokës;
- Dhe ndërprerjet mjedisore, si rritja e helmimeve dhe sëmundjeve të rënda të popullatës lokale.
kobalt
Më shumë se gjysma e prodhimit të kobaltit në botë vjen nga minierat kongoleze. Këto të fundit bien në sy veçanërisht në lidhje me:
- Kushtet e sigurisë minerare;
- Shfrytëzimi i fëmijëve për nxjerrjen e kobaltit.
Vonesa në sektorin e riciklimit: shpjegime
Nëse bateria litium-jon është shitur që nga viti 1991 në sektorin e elektronikës së konsumit, kanalet e riciklimit për këtë material filluan të zhvillohen shumë më vonë.
Nëse litiumi nuk u riciklua fillimisht, atëherë kjo ishte kryesisht për shkak të:
- Rreth disponueshmërisë së tij të madhe;
- Kosto e ulët e nxjerrjes së tij;
- Normat e arkëtimit mbetën mjaft të ulëta.
Megjithatë, me rritjen e elektromobilitetit, nevojat për furnizim ndryshojnë me një ritëm të shpejtë, prandaj nevoja për një kanal riciklimi efikas. Sot, mesatarisht, 65% e baterive të litiumit riciklohen.
Zgjidhje për riciklimin e litiumit
Sot, ka pak automjete elektrike të vjetruara në krahasim me lokomotivat me naftë. Kjo bën të mundur që praktikisht të çmontohen plotësisht automjetet dhe komponentët e baterive të përdorura.
Kështu, litiumi, si dhe alumini, kobalti dhe bakri mund të mblidhen dhe riciklohen.
Bateritë e padëmtuara ndjekin një qark tjetër. Në të vërtetë, vetëm për shkak se ata ndonjëherë nuk gjenerojnë më fuqi të mjaftueshme për të ofruar performancën dhe gamën e duhur për drejtuesit, kjo nuk do të thotë se ata nuk janë më duke punuar. Kështu, atyre u jepet një jetë e dytë. Më pas ato përdoren për përdorim të palëvizshëm:
- Për ruajtjen e burimeve të rinovueshme të energjisë (solare, erë, etj.) në ndërtesa;
- Për fuqizimin e stacioneve të karikimit të shpejtë.
Sektori energjetik ende nuk ka bërë risi për të gjetur alternativa ndaj këtyre materialeve ose për t'i marrë ato në mënyra të tjera.
Instalimi i stacionit të karikimit të automjeteve elektrike
