Paano gumagana ang isang electric car battery?

Ang lithium-ion na baterya ay nagpapagana ng anumang uri ng de-kuryenteng sasakyan. Mula sa simula, itinatag nito ang sarili bilang isang reference na teknolohiya sa merkado ng electric vehicle. Paano ito gumagana? Ang mga espesyalista ng IZI by EDF network ay magbibigay sa iyo ng na-update na impormasyon sa pagpapatakbo, mga katangian, mga pakinabang at disadvantages ng isang de-koryenteng baterya ng sasakyan.

Buod

Paano gumagana ang baterya ng de-kuryenteng sasakyan?

Kung ang isang lokomotibo ay gumagamit ng gasolina o diesel bilang enerhiya, kung gayon hindi ito nalalapat sa mga de-kuryenteng sasakyan. Ang mga ito ay nilagyan ng baterya na may iba't ibang awtonomiya, na dapat na singilin sa isang istasyon ng pagsingil.

Anumang de-koryenteng sasakyan ay aktwal na nilagyan ng maraming baterya:

• Karagdagang baterya;
• At isang baterya ng traksyon.

Ano ang kanilang tungkulin at kung paano sila nagtatrabaho?

Karagdagang baterya

Tulad ng isang thermal imager, ang isang de-koryenteng sasakyan ay may karagdagang baterya. Ang 12V na bateryang ito ay ginagamit sa pagpapagana ng mga accessory ng kotse.

Tinitiyak ng bateryang ito ang tamang operasyon ng iba't ibang kagamitang elektrikal, tulad ng:

• Mga de-kuryenteng bintana;
• Radyo ;
• Iba't ibang mga sensor ng isang de-koryenteng sasakyan.

Kaya, ang isang malfunction ng auxiliary na baterya ng isang de-koryenteng sasakyan ay maaaring maging sanhi ng ilang mga pagkasira.

Baterya ng traksyon

Ang pangunahing elemento ng isang de-koryenteng sasakyan, ang baterya ng traksyon, ay gumaganap ng isang mahalagang papel. Sa katunayan, nag-iimbak ito ng naka-charge na enerhiya sa charging station at nagbibigay ng kuryente sa de-koryenteng motor habang naglalakbay.

Ang pagpapatakbo ng isang baterya ng traksyon ay medyo kumplikado, kaya ang elementong ito ay isa sa mga pinakamahal na bahagi ng isang de-koryenteng sasakyan. Ang gastos na ito ay kasalukuyang humahadlang sa pagbuo ng electromobility sa buong mundo. Ang ilang mga dealer ay nag-aalok ng kasunduan sa pagrenta ng baterya ng traksyon kapag bumili ng de-kuryenteng sasakyan.

Ang lithium-ion na baterya ay sa ngayon ang pinakamalawak na ginagamit na uri ng baterya sa mga de-kuryenteng sasakyan. Dahil sa tibay, pagganap at antas ng kaligtasan nito, ito talaga ang reference na teknolohiya para sa karamihan ng mga tagagawa.

Gayunpaman, may iba't ibang uri ng mga baterya para sa mga de-kuryenteng sasakyan:

• baterya ng nikel cadmium;
• Nickel-metal hydride na baterya;
• Lithium na baterya;
• Li-ion na baterya.

Talaan ng buod ng mga benepisyo ng iba't ibang baterya para sa mga de-kuryenteng sasakyan

Iba't ibang uri ng baterya	Kalamangan
Cadmium nickel	Magaang baterya na may mahusay na buhay ng serbisyo.
Nickel metal hydride	Magaang baterya na may mababang polusyon at mataas na kapasidad ng pag-iimbak ng enerhiya.
Lithium	Stable na charging at discharging. Mataas na rate ng boltahe. Makabuluhang masa at volumetric na density ng enerhiya.
Lithium ion	Mataas na tiyak at volumetric na enerhiya.

Talaan ng buod ng mga disadvantages ng iba't ibang mga baterya para sa mga de-koryenteng sasakyan

Iba't ibang uri ng baterya	Mga hangganan
Cadmium nickel	Dahil ang antas ng toxicity ng cadmium ay napakataas, hindi na ginagamit ang materyal na ito.
Nickel metal hydride	Ang materyal ay mahal. Ang sistema ng paglamig ay kinakailangan upang mabayaran ang pagtaas ng temperatura sa proporsyon sa pagkarga.
Lithium	Ang pag-recycle ng Lithium ay hindi pa ganap na pinagkadalubhasaan. Dapat mayroong awtomatikong pamamahala ng kuryente.
Lithium ion	Problema sa flammability.

Pagganap ng baterya

Ang kapangyarihan ng motor na de koryente ay ipinahayag sa kilowatt (kW). Ang isang kilowatt hour (kWh), sa kabilang banda, ay sumusukat sa enerhiya na maibibigay ng baterya ng isang de-koryenteng sasakyan.

Ang kapangyarihan ng isang heat engine (ipinahayag sa lakas-kabayo) ay maihahambing sa kapangyarihan ng isang de-koryenteng motor, na ipinahayag sa kW.

Gayunpaman, kung gusto mong mamuhunan sa isang de-kuryenteng sasakyan na may pinakamahabang buhay ng baterya, kakailanganin mong bumaling sa kWh metering.

Buhay ng baterya

Depende sa modelo ng iyong de-koryenteng sasakyan, ang saklaw nito ay maaaring nasa average mula 100 hanggang 500 km. Sa katunayan, ang mahinang baterya ay sapat na para sa simpleng pang-araw-araw na paggamit ng de-kuryenteng sasakyan upang ihatid ang mga bata sa paaralan o sa malapit na trabaho. Ang ganitong uri ng transportasyon ay mas mura.

Bukod sa entry-level o mid-range na mga modelo, mayroon ding mga high-end na modelo na mas mahal. Ang presyo ng mga kotse na ito ay higit na naiimpluwensyahan ng pagganap ng baterya.

Gayunpaman, ang ganitong uri ng de-kuryenteng sasakyan ay maaaring maglakbay ng hanggang 500 km depende sa iyong istilo sa pagmamaneho, uri ng kalsada, lagay ng panahon, atbp.

Upang mapanatili ang awtonomiya ng iyong baterya sa mahabang paglalakbay, pinapayuhan ka ng mga propesyonal ng network ng IZI by EDF, sa partikular, na pumili ng flexible na pagmamaneho at iwasan ang masyadong mabilis na acceleration.

Oras ng pag-recharge ng baterya

Ang mga propesyonal ng IZI by EDF network ay mag-aalaga, sa partikular, ng pag-install ng mga istasyon ng pagsingil para sa mga de-koryenteng sasakyan ... Tuklasin ang lahat ng umiiral na solusyon sa pag-charge ng baterya para sa iyong de-kuryenteng sasakyan na may:

• Socket ng sambahayan 220 V;
• Wallbox na mabilis na singilin ang socket;
• At isang fast charging station.

Socket ng sambahayan 220 V

Sa bahay, maaari kang mag-install ng outlet ng sambahayan para sa 220 V. Ang oras ng pag-charge ay mula 10 hanggang 13 oras. Pagkatapos ay maaari mong singilin ang iyong sasakyan sa magdamag upang magamit ito sa buong araw.

Wallbox na fast charging socket

Kung pipiliin mo ang fast charging socket, tinatawag ding Wallbox, paiikliin ang oras ng pag-charge:

• Para sa 4 na oras sa bersyon 32A;
• Para sa 8 o 10 oras sa 16A na bersyon.

Mabilis na istasyon ng pag-charge

Sa mga paradahan ng condominium o mga paradahan ng supermarket at negosyo, maaari mo ring singilin ang iyong sasakyan sa fast charging station. Ang halaga ng device na ito ay, siyempre, ang pinakamataas.

Gayunpaman, ang oras ng pag-charge ng baterya ay napakabilis: ito ay tumatagal ng 30 minuto.

Talaan ng buod ng mga presyo para sa mga kagamitan para sa pag-charge ng mga baterya ng mga de-koryenteng sasakyan

Uri ng kagamitan sa pag-charge ng baterya	Presyo (hindi kasama ang pag-install)
Fast charging connector	Mga 600 euro
Mabilis na istasyon ng pag-charge	Mga 900 €

Paano gumagana ang baterya ng lithium-ion?

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng ganitong uri ng baterya ay kumplikado. Ang mga electron ay umiikot sa loob ng baterya, na lumilikha ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang electrodes. Ang isang elektrod ay negatibo, ang isa ay positibo. Ang mga ito ay nahuhulog sa isang electrolyte: isang ionic conducting liquid.

Yugto ng paglabas

Kapag pinapagana ng baterya ang sasakyan, inilalabas ng negatibong elektrod ang mga nakaimbak na electron. Pagkatapos ay konektado sila sa positibong elektrod sa pamamagitan ng panlabas na circuit. Ito ang yugto ng paglabas.

yugto ng pag-charge

Ang kabaligtaran na epekto ay nangyayari kapag ang baterya ay na-charge sa isang charging station o isang katugmang reinforced electrical outlet. Kaya, ang enerhiya na ipinadala ng charger ay naglilipat ng mga electron na nasa positibong elektrod sa negatibong elektrod. 

Mga baterya ng BMS: kahulugan at pagpapatakbo

Kinokontrol ng software ng BMS (Battery Management System) ang mga module at elemento na bumubuo sa traction battery. Sinusubaybayan ng management system na ito ang baterya at ino-optimize ang buhay ng baterya.

Kapag nabigo ang baterya, ganoon din ang mangyayari sa BMS. Gayunpaman, nag-aalok ang ilang mga tagagawa ng EV ng serbisyo sa reprogramming ng BMS. Kaya, maaaring isaalang-alang ng soft reset ang estado ng baterya sa oras na T.

Gaano ka maaasahan ang baterya ng electric car?

Ang baterya ng lithium-ion ay kilala sa pagiging maaasahan nito. Gayunpaman, mag-ingat, ang charging mode, sa partikular, ay maaaring makaapekto sa tibay nito. Bilang karagdagan, ang buhay ng baterya at pagganap ay bumababa sa paglipas ng panahon sa lahat ng kaso.

Kapag ang isang de-kuryenteng sasakyan ay nasira, ang dahilan ay napakabihirang ang baterya. Sa katunayan, sa taglamig, mabilis mong mapagtanto na ang iyong de-koryenteng sasakyan ay walang mga problema sa pagsisimula, sa kabila ng lamig, hindi tulad ng isang diesel na lokomotibo.

Bakit lumalala ang mga baterya ng lithium-ion sa paglipas ng panahon?

Kapag ang isang de-koryenteng sasakyan ay naglalakbay nang maraming kilometro, ang pagganap ng baterya ay dahan-dahang bumababa. Pagkatapos ay makikita ang dalawang salik:

• Nabawasan ang buhay ng baterya;
• Mas mahabang oras ng pag-charge ng baterya.

Gaano kabilis tumanda ang baterya ng de-kuryenteng sasakyan?

Maaaring makaapekto ang iba't ibang salik sa rate ng pagtanda ng baterya:

• Mga kondisyon ng imbakan para sa isang de-koryenteng sasakyan (sa isang garahe, sa kalye, atbp.);
• Estilo ng pagmamaneho (may de-kuryenteng kotse, mas mainam ang berdeng pagmamaneho);
• Dalas ng pag-charge sa mga fast charging station;
• Mga kondisyon ng panahon sa lugar na pinakamadalas mong pagmamaneho.

Paano i-optimize ang buhay ng baterya ng isang de-koryenteng sasakyan?

Sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa mga salik na nabanggit sa itaas, ang buhay ng serbisyo ng baterya ng traksyon ay maaaring ma-optimize. Sa anumang oras, ang manufacturer o isang pinagkakatiwalaang third party ay maaaring mag-diagnose at sukatin ang SOH (health status) ng baterya. Ang pagsukat na ito ay ginagamit upang masuri ang kondisyon ng baterya.

Inihahambing ng SOH ang maximum na kapasidad ng baterya sa oras ng pagsubok sa maximum na kapasidad ng baterya noong bago pa ito.

Pagtapon: pangalawang buhay ng baterya ng de-kuryenteng sasakyan

Sa sektor ng electric vehicle isyu sa pagtatapon ng baterya ng lithium-ion sa mga de-kuryenteng sasakyan ay nananatiling malaking problema. Sa katunayan, kung ang isang EV ay mas malinis kaysa sa isang diesel locomotive (problema sa produksyon ng hydrocarbon) dahil gumagamit ito ng mga renewable na mapagkukunan ng enerhiya, isang problema ang kuryente, pagbawi ng lithium at pag-recycle.

Mga isyu sa kapaligiran

Ang baterya ng isang de-koryenteng sasakyan ay maaaring maglaman ng ilang kilo ng lithium. Ang iba pang mga materyales ay ginagamit tulad ng kobalt at mangganeso. Ang tatlong iba't ibang uri ng metal na ito ay mina at pinoproseso para magamit sa paggawa ng baterya.

Lithium

Dalawang-katlo ng mga mapagkukunan ng lithium na ginagamit sa pagbuo ng mga baterya ng de-kuryenteng sasakyan ay nagmula sa mga disyerto ng asin ng South America (Bolivia, Chile at Argentina).

Ang pagkuha at pagproseso ng lithium ay nangangailangan ng malaking halaga ng tubig, na nagreresulta sa:

• Pagpapatuyo ng tubig sa lupa at mga ilog;
• Polusyon sa lupa;
• At mga pagkagambala sa kapaligiran, tulad ng pagtaas ng pagkalason at malubhang sakit ng lokal na populasyon.

Cobalt

Mahigit sa kalahati ng produksyon ng cobalt sa mundo ay mula sa mga minahan ng Congolese. Ang huli ay namumukod-tangi lalo na may kaugnayan sa:

• Mga kondisyon sa kaligtasan ng pagmimina;
• Pagsasamantala sa mga bata para sa pagkuha ng kobalt.

Pagkaantala sa sektor ng pag-recycle: mga paliwanag

Kung ang isang lithium-ion na baterya ay naibenta mula noong 1991 sa sektor ng consumer electronics, ang mga channel sa pag-recycle para sa materyal na ito ay nagsimulang umunlad sa ibang pagkakataon.

Kung ang lithium ay hindi unang na-recycle, ito ay pangunahing dahil sa:

• Tungkol sa mahusay na kakayahang magamit;
• Mababang halaga ng pagkuha nito;
• Ang mga rate ng koleksyon ay nanatiling medyo mababa.

Gayunpaman, sa pagtaas ng electromobility, ang supply ay nangangailangan ng pagbabago sa isang mabilis na bilis, kaya ang pangangailangan para sa isang mahusay na recirculation channel. Ngayon, sa karaniwan, 65% ng mga baterya ng lithium ay nire-recycle.

Mga Solusyon sa Pag-recycle ng Lithium

Ngayon, kakaunti na ang mga lipas na electric vehicle kumpara sa diesel locomotives. Ginagawa nitong posible na halos ganap na i-disassemble ang mga sasakyan at ginamit na mga bahagi ng baterya.

Kaya, ang lithium pati na ang aluminyo, kobalt at tanso ay maaaring kolektahin at i-recycle.

Ang mga hindi nasira na baterya ay sumusunod sa ibang circuit. Sa katunayan, dahil kung minsan ay hindi na sila nakakabuo ng sapat na kapangyarihan upang magbigay ng wastong pagganap at saklaw para sa mga driver, hindi iyon nangangahulugan na hindi na sila gumagana. Kaya, binibigyan sila ng pangalawang buhay. Pagkatapos ay ginagamit ang mga ito para sa nakatigil na paggamit:

• Para sa pag-iimbak ng renewable energy sources (solar, wind, atbp.) sa mga gusali;
• Para sa pagpapagana ng mga fast charging station.

Ang sektor ng kuryente ay hindi pa nakakapagpabago upang maghanap ng mga alternatibo sa mga materyales na ito o makuha ang mga ito sa ibang mga paraan.

Pag-install ng istasyon ng pagkarga ng de-kuryenteng sasakyan