Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

Ábhar

Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreachaInár n-alt roimhe seo, phléamar an ceallraí mar fhoinse leictreachais, a theastaigh go príomha chun carr a thosú, chomh maith le haghaidh oibriú réasúnta gearrthéarmach trealaimh leictreach. Mar sin féin, forchuirtear ceanglais go hiomlán difriúil ar airíonna cadhnraí a úsáidtear i réimse na bhfeistí soghluaiste móra, inár gcás, feithiclí hibrideacha agus feithiclí leictreacha. Teastaíonn méid i bhfad níos mó fuinnimh stóráilte chun feithicil a chumhacht agus is gá í a stóráil áit éigin. I gcarr clasaiceach le hinneall dócháin inmheánaigh, stóráiltear é san umar i bhfoirm gásailín, díosail nó GPL. I gcás feithicil leictreach nó feithicil hibrideach, stóráiltear í i gcadhnraí, ar féidir cur síos uirthi mar an phríomhfhadhb le feithicil leictreach.

Ní féidir le taisc-cheallraí reatha mórán fuinnimh a stóráil, cé go bhfuil siad sách toirtiúil, trom, agus ag an am céanna, tógann sé roinnt uaireanta an chloig iad a athluchtú go dtí a n-uasmhéid (8 nó níos mó de ghnáth). I gcodarsnacht leis sin, is féidir le gnáthfheithiclí le hinnill dócháin inmheánaigh cuid mhór fuinnimh a stóráil i gcomparáid le cadhnraí i gcás beag, ar an gcoinníoll nach dtógann sé ach nóiméad, b’fhéidir dhá cheann, iad a athlíonadh. Ar an drochuair, tá an fhadhb a bhaineann le leictreachas a stóráil tar éis feithiclí leictreacha a chosc ó bunaíodh iad, agus in ainneoin dul chun cinn nach féidir a shéanadh, tá a ndlús fuinnimh atá riachtanach chun feithicil a chumhacht an-íseal. Sna línte seo a leanas, r-phost a shábháil Déanfaimid fuinneamh a phlé níos mionsonraithe agus déanfaimid iarracht fíor-réaltacht na ngluaisteán a bhfuil tiomáint leictreach nó hibrideach íon acu a thabhairt níos gaire. Tá go leor miotais thart ar na "gluaisteáin leictreonacha" seo, mar sin ní ghortaíonn sé breathnú níos dlúithe ar na buntáistí nó na míbhuntáistí a bhaineann le tiomántáin den sórt sin.

Ar an drochuair, tá na figiúirí a thugann na déantúsóirí an-amhrasach agus tá siad sách teoiriciúil. Mar shampla, tá mótar leictreach 80 kW agus 280 Nm de chasmhóimint sa Kia Venga. Soláthraítear cumhacht ó chadhnraí litiam-ian 24 kWh, is é 180 km raon measta an Kia Vengy EV de réir sonraí an mhonaróra. Insíonn cumas na gcadhnraí dúinn gur féidir leo 24 kW a sholáthar don inneall, nó iad a mhuirearú go hiomlán, nó tomhaltas 48 kW a bheathú i leath uair an chloig, srl. Athríomh simplí, agus ní bheimid in ann 180 km a thiomáint. Dá mbeimis ag iarraidh smaoineamh ar raon den sórt sin, ansin bheadh ​​orainn 60 km / h ar an meán a thiomáint ar feadh thart ar 3 uair an chloig, agus ní bheadh ​​i gcumhacht an innill ach an deichiú cuid den luach ainmniúil, is é sin, 8 kW. Is é sin le rá, ar turas an-néata (cúramach), nuair is cinnte go n-úsáidfidh tú an coscán ag an obair, is féidir turas den sórt sin a dhéanamh go teoiriciúil. Ar ndóigh, nílimid ag smaoineamh ar oiriúintí leictreacha éagsúla a áireamh. Is féidir le gach duine a shamhlú cheana féin cén cineál féin-shéanadh i gcomparáid le carr clasaiceach. Ag an am céanna, déanann tú 40 lítear de bhreosla díosail a dhoirteadh isteach sa Venga clasaiceach agus na céadta agus na céadta ciliméadar a thiomáint gan srianta. Cén fáth go bhfuil sé seo amhlaidh? Déanaimis iarracht comparáid a dhéanamh idir an méid den fhuinneamh seo agus an méid meáchain is féidir le carr clasaiceach a sheasamh in umar, agus an méid atá i gcarr leictreach i gcadhnraí - tuilleadh sonraí anseo ANSEO.

Cúpla fíric ón gceimic agus ón bhfisic

  • luach calrach gásailín: 42,7 MJ / kg,
  • luach calrach breosla díosail: 41,9 MJ / kg,
  • dlús gásailín: 725 kg / m3,
  • dlús ola: 840 kg / m3,
  • Joule (J) = [kg * m2 / s2],
  • Watt (W) = [J / s],
  • 1 MJ = 0,2778 kWh.

Is é fuinneamh an cumas chun obair a dhéanamh, arna thomhas i ngort (J), uaireanta cileavata (kWh). Léirítear obair (meicniúil) trí athrú ar fhuinneamh nuair a ghluaiseann an corp, bíonn na haonaid chéanna aige le fuinneamh. Cuireann Power in iúl an méid oibre a dhéantar in aghaidh an aonaid ama, agus is é an bun-aonad ná bhata (W).

Cumhacht shonrach foinsí fuinnimh
Acmhainn fuinnimhLuach calrach / dlús kgLuach calrach / l Fuinneamh / lFuinneamh / kg
Gásailín42,7 MJ / kg 725 kg / m330,96 MJ / l 8,60 kWh / l11,86 kWh / kg
Ola41,9 MJ / kg 840 kg / m335,20 MJ / l 9,78 kWh / l11,64 kWh / kg
Ceallraí Li-ian (Audi R8 e-tron)42 kWh 470 kg 0,0893 kWh / kg

Is léir ón méid thuas, mar shampla, le luach calrach 42,7 MJ / kg agus dlús 725 kg / m3, go dtugann gásailín fuinneamh 8,60 kWh in aghaidh an lítir nó 11,86 kWh in aghaidh an chileagraim. Má thógann muid na cadhnraí reatha atá suiteáilte anois i bhfeithiclí leictreacha, mar shampla, ian litiam, tá a gcumas níos lú ná 0,1 kWh in aghaidh an chileagraim (ar mhaithe le simplíocht, déanfaimid 0,1 kWh a mheas). Soláthraíonn breoslaí traidisiúnta breis agus céad oiread níos mó fuinnimh don mheáchan céanna. Tuigfidh tú gur difríocht mhór é seo. Má dhéanaimid é a bhriseadh síos ina chinn bheaga, mar shampla, iompraíonn an Chevrolet Cruze le ceallraí 31 kWh fuinneamh atá in ann níos lú ná 2,6 kg de gásailín nó, más mian leat, thart ar 3,5 lítear gásailín.

Is féidir leat a rá conas is féidir go dtosóidh carr leictreach ar chor ar bith, agus ní go mbeidh níos mó ná 100 km fuinnimh aige fós. Tá an chúis simplí. Tá an mótar leictreach i bhfad níos éifeachtaí ó thaobh fuinneamh stóráilte a thiontú ina fhuinneamh meicniúil. De ghnáth, ba cheart go mbeadh éifeachtúlacht 90% aige, cé go bhfuil éifeachtúlacht innill dócháin inmheánaigh thart ar 30% d’inneall gásailín agus 35% d’inneall díosail. Dá bhrí sin, chun an chumhacht chéanna a sholáthar don mhótar leictreach, is leor é le cúlchiste fuinnimh i bhfad níos ísle.

Éasca le tiomántáin aonair a úsáid

Tar éis an ríomh simplithe a mheas, glactar leis gur féidir linn thart ar 2,58 kWh d’fhuinneamh meicniúil a fháil ó lítear gásailín, 3,42 kWh ó lítear díosail, agus 0,09 kWh ó chileagram de cheallraí litiam-ian. Mar sin níl an difríocht níos mó ná céad oiread, ach thart ar tríocha uair. Is é seo an líon is fearr, ach fós ní bándearg. Mar shampla, smaoinigh ar an Audi R8 sporty. Tá a choibhéis fuinnimh 470 lítear gásailín nó díreach 16,3 lítear de bhreosla díosail ag a chuid cadhnraí luchtaithe go hiomlán ag meáchan 12,3 kg. Nó, dá mbeadh Audi A4 3,0 TDI againn le toilleadh umar 62 lítear díosail, agus theastaigh uainn an raon céanna a bheith againn ar thiomáint ceallraí íon, bheadh ​​thart ar 2350 kg de chadhnraí ag teastáil uainn. Go dtí seo, ní thugann an fhíric seo todhchaí ró-rosach don charr leictreach. Ní gá an gránghunna a chaitheamh isteach sa seagal, áfach, toisc go n-ardóidh an stocaireacht glas gan staonadh an brú chun “gluaisteáin leictreonacha” den sórt sin a fhorbairt, mar sin cibé acu is maith leis na huathoibritheoirí é nó nach ea, caithfidh siad rud éigin “glas” a tháirgeadh. " ". Is athsholáthar cinnte do thiomántán leictreach amháin na hibridí mar a thugtar orthu, a chomhcheanglaíonn inneall dócháin inmheánaigh le mótar leictreach. Faoi láthair, an ceann is cáiliúla, mar shampla, Toyota Prius (Auris HSD leis an teicneolaíocht hibrideach chéanna) nó Honda Inside. Mar sin féin, tá a raon leictreach amháin soléite. Sa chéad chás, thart ar 2 km (sa leagan is déanaí de Plug In, méadaítear é "go" 20 km), agus sa dara ceann, ní bhuaileann Honda fiú le tiomáint leictreach amháin. Go dtí seo, níl an éifeachtúlacht a leanann as beagnach chomh iontach i gcleachtas agus a thugann ollfhógraíocht le fios. Tá sé léirithe ag Réaltacht gur féidir leo iad a phéinteáil le haon ghluaiseacht ghorm (geilleagar) ag úsáid gnáththeicneolaíochtaí go príomha. Is é an buntáiste a bhaineann leis an powertrain hibrideach go príomha sa gheilleagar breosla i dtiomáint chathrach. Dúirt Audi le déanaí nach gá dó faoi láthair ach meáchan coirp a laghdú d’fhonn an geilleagar breosla céanna a bhaint amach a ghnóthaíonn roinnt brandaí le córas hibrideach ar an meán. Cruthaíonn samhlacha nua de roinnt carranna nach caoin sa dorchadas é seo. Mar shampla, úsáideann Volkswagen Golf an seachtú glúin a nochtadh le déanaí comhpháirteanna níos éadroime chun foghlaim fúthu, agus i ndáiríre teastaíonn níos lú breosla ná riamh. Tá treo den chineál céanna tógtha ag uathoibritheoir Seapánach Mazda. In ainneoin na n-éileamh seo, leanann forbairt ar an tiomáint hibrideach “fadraoin”. Mar shampla, luafaidh mé an Opel Ampera agus, go paradóideach, an tsamhail ó r-tron Audi A1.

Ore Níos mó ar an ábhar:
  EBD (dáileadh leictreonach fórsa coscáin) agus EBV (dáileadh leictreonach fórsa coscáin)
Éasca le tiomántáin aonair a úsáid
Acmhainn fuinnimhÉifeachtacht innillFuinneamh éifeachtach / lFuinneamh éifeachtach / kg
Gásailín0,302,58 kWh / l3,56 kWh / kg
Ola0,353,42 kWh / l4,07 kWh / kg
Cadhnraí litiam-ian0,90-Ceart go leor. 0,1 kWh / kg

Opel Ampera

Cé gur minic a chuirtear an Opel Ampera i láthair mar fheithicil leictreach, is feithicil hibrideach í i ndáiríre. Chomh maith leis an mótar leictreach, úsáideann an Ampere inneall dócháin inmheánaigh 1,4-lítear 63 kW freisin. Mar sin féin, ní thiomáineann an t-inneall gásailín seo na rothaí go díreach, ach feidhmíonn sé mar ghineadóir ar eagla go rithfeadh na cadhnraí as leictreachas. fuinneamh. Tá an chuid leictreach léirithe ag mótar leictreach le haschur 111 kW (150 hp) agus chasmhóimint 370 Nm. Tá an soláthar cumhachta faoi thiomáint ag 220 cealla litiam cruth T. Tá cumhacht iomlán 16 kWh acu agus meáchan 180 kg acu. Is féidir leis an gcarr leictreach seo taisteal 40-80 km ar thiomáint leictreach amháin. Is minic gur leor an fad seo le haghaidh tiomána cathrach ar feadh an lae agus laghdaíonn sé costais oibriúcháin go suntasach toisc go mbíonn ídiú breosla suntasach ag teastáil ó thrácht cathrach i gcás innill dócháin. Is féidir na cadhnraí a athluchtú ó asraon caighdeánach, agus nuair a dhéantar iad a chomhcheangal leis an inneall dócháin inmheánaigh, leathnaíonn raon an Ampera go cúig chéad ciliméadar an-urramach.

Leictreon Audi A1

Nocht Audi, ar fearr leis tiomáint clasaiceach le teicneolaíocht níos sofaisticiúla thar an tiomáint hibrideach ardéilimh theicniúil, an hibrideach breiseán suimiúil r-tron A1 níos mó ná dhá bhliain ó shin. Gearrann inneall Wankel na cadhnraí litiam-ian le toilleadh 12 kWh agus meáchan 150 kg mar chuid de ghineadóir, a úsáideann fuinneamh i bhfoirm gásailín atá stóráilte in umar 254-lítear. Tá toirt 15 méadar ciúbach ag an inneall. Féach agus gineann 45 kWh leictreachais. fuinneamh. Tá cumhacht 75 kW ag an mótar leictreach agus is féidir leis suas le 0 kW de chumhacht a tháirgeadh i mbeagán ama. Tá an luasghéarú ó 100 go 10 thart ar 130 soicind, agus tá an luas barr thart ar 50 km / h. Is féidir leis an gcarr tiomáint timpeall 12 km sa chathair ar thiomáint leictreach amháin. Tar éis an ríomhphost a ídiú. gníomhaíonn an t-inneall dócháin rothlacha an fuinneamh go dofheicthe agus déanann sé an leictreachas a athluchtú. fuinneamh do chadhnraí. Tá an raon iomlán le cadhnraí luchtaithe go hiomlán agus 250 lítear gásailín thart ar 1,9 km, agus tomhaltas 100 lítear in aghaidh an 1450 km ar an meán. Is é meáchan oibriúcháin na feithicle 12 kg. Breathnaímid ar chomhshó simplí chun a fháil amach i gcomparáid dhíreach an méid fuinnimh atá i bhfolach in umar 30-lítear. Má ghlacaimid leis gurb é 70% éifeachtúlacht innill Wankel nua-aimseartha, ansin tá a 9 kg, mar aon le 12 kg (31 lítear) de gásailín, comhionann le 79 kWh den fhuinneamh atá stóráilte sna cadhnraí. Mar sin, 387,5 kg d’inneall agus umar = 1 kg de chadhnraí (arna ríomh i scála e-Tron Audi A9). Dá mbeimis ag iarraidh an umar breosla a mhéadú 62 lítear, bheadh ​​XNUMX kWh fuinnimh againn cheana féin chun an carr a chumhacht. Mar sin d’fhéadfaimis dul ar aghaidh. Ach caithfidh ghabháil amháin a bheith aige. Ní carr “glas” a bheidh ann a thuilleadh. Mar sin, fiú anseo feictear go soiléir go bhfuil an tiomáint leictreach teoranta go mór ag cumhacht shonrach an fhuinnimh atá stóráilte sna cadhnraí.

Go háirithe, mar gheall ar an bpraghas níos airde, chomh maith leis an meáchan níos mó, tá an tiomáint hibrideach in Audi imithe i laghad sa chúlra. Ní chiallaíonn sé sin, áfach, go bhfuil dímheas iomlán déanta ar fhorbairt carranna hibrideacha agus feithiclí leictreacha ag Audi. Tá faisnéis faoin leagan nua den r-tron A1 le feiceáil le déanaí. I gcomparáid leis an gceann roimhe seo, tá inneall trí-sorcóir 1,5-lítear turbocharged 94 kW curtha in ionad an innill / an ghineadóra rothlacha. Chuir Audi iallach ar aonad dócháin clasaiceach a úsáid go príomha mar gheall ar chastachtaí an tarchuir seo, agus tá an t-inneall nua trí-sorcóir deartha ní amháin chun na cadhnraí a mhuirearú, ach freisin chun oibriú go díreach leis na rothaí tiomána. Tá an t-aschur cumhachta céanna de 12 kWh ag cadhnraí Sanyo, agus tá méadú beag tagtha ar raon an tiomántáin leictreach amháin - thart ar 80 km. Deir Audi gur cheart don r-tron A1 athdheartha taisteal lítear in aghaidh an chéad ciliméadar ar an meán. Ar an drochuair, tá gabháil amháin ag an gcostas seo. Maidir le feithiclí hibrideacha a bhfuil raon leictreach íon leathnaithe acu. úsáideann tiomáint teicníc spéisiúil chun an ráta sreafa deiridh a ríomh. Déantar neamhaird den tomhaltas mar a thugtar air. athbhreoslú ó el. ní chuireann an líonra chun na cadhnraí a mhuirearú, chomh maith leis an tomhaltas deiridh de l / 100 km, san áireamh ach an tomhaltas gásailín don 20 km deireanach tiomána, nuair a bhíonn leictreachas ann. muirear ceallraí. Le ríomh an-simplí, is féidir linn é seo a ríomh dá scaoilfí na cadhnraí dá réir. thiomáin muid tar éis don leictreachas rith amach. fuinneamh ó chadhnraí gásailín amháin, mar thoradh air sin, méadóidh an tomhaltas faoi chúig, is é sin, 5 lítear gásailín in aghaidh an 100 km.

Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

Audi A1 r-tron II. giniúint

Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

Fadhbanna stórála leictreachais

Tá an cheist maidir le leictreachas a stóráil chomh sean le hinnealtóireacht leictreach féin. Ba iad na chéad fhoinsí leictreachais ná cealla leictriceimiceacha. Tar éis tamaill ghearr, thángthas ar fhéidearthacht próiseas inchúlaithe carnadh leictreachais i gcealla tánaisteacha galbhánacha - cadhnraí. Ba iad cadhnraí luaidhe na chéad chadhnraí a úsáideadh, tar éis iarann ​​nicil agus tamall beag caidmiam nicil ina dhiaidh sin, agus mhair a n-úsáid phraiticiúil níos mó ná céad bliain. Ba chóir a chur leis freisin, in ainneoin dian-taighde ar fud an domhain sa réimse seo, nár athraigh a ndearadh bunúsach mórán. Trí theicneolaíochtaí nua táirgeachta a úsáid, airíonna bunábhar a fheabhsú agus ábhair nua a úsáid le haghaidh deighilteoirí cealla agus soithí, bhíothas in ann an domhantarraingt shonrach a laghdú beagán, féin-urscaoileadh na gcealla a laghdú, agus compord agus sábháilteacht na oibreoir, ach sin faoi. An míbhuntáiste is suntasaí, i.e. D'fhan cóimheas an-neamhfhabhrach de mhéid an fhuinnimh stóráilte le meáchan agus toirt na gcadhnraí. Dá bhrí sin, úsáideadh na cadhnraí seo go príomha in iarratais statacha (soláthairtí cumhachta cúltaca i gcás cliseadh príomhchumhachta, srl.). Úsáideadh cadhnraí mar fhoinse fuinnimh do chórais tarraingthe, go háirithe ar iarnróid (cairteacha iompair), áit nár chuir meáchan trom agus toisí móra isteach an iomarca.

Dul chun cinn maidir le stóráil fuinnimh

Mar sin féin, tá méadú tagtha ar an ngá le cealla a fhorbairt a bhfuil toilleadh agus toisí beaga acu in uaireanta aimpéar. Mar sin, cruthaíodh cealla bunscoile alcaileach agus leaganacha séalaithe de chadhnraí nicil-caidmiam (NiCd) agus ansin cadhnraí hidríd nicil-miotail (NiMH). Le haghaidh cuimsiú na gcealla, roghnaíodh na cruthanna agus na méideanna muinchille céanna agus a bhí sna gnáthchealla clóiríd since go dtí seo. Go háirithe, de bharr na bparaiméadar bainte amach de chadhnraí hidríde miotail nicil is féidir iad a úsáid, go háirithe i bhfóin phóca, ríomhairí glúine, tiomántáin láimhe uirlisí, srl. Tá teicneolaíocht déantúsaíochta na gcealla seo difriúil leis na teicneolaíochtaí a úsáidtear le haghaidh cealla a bhfuil a cumas mór in ampere-hours. Cuirtear an teicneolaíocht chun an córas leictreoid, lena n-áirítear deighilteoirí, a thiontú ina chorna sorcóireach, a chuirtear isteach agus a ndéantar teagmháil le cealla múnlaithe rialta i méideanna AAA, AA, C agus D, resp, in ionad socrú lamellar an chórais leictreoid chealla mór. iolraithe dá méid. I gcás roinnt feidhmchlár speisialta, táirgtear cealla comhréidh speisialta.

Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

Is é an buntáiste a bhaineann le cealla séalaithe le leictreoidí bíseach ná arís agus arís eile cumas níos mó luchtaithe agus scaoilte le sruthanna arda agus an cóimheas idir an dlús fuinnimh coibhneasta le meáchan agus toirt na gcealla i gcomparáid le dearadh clasaiceach na gcealla móra. Is é an míbhuntáiste ná féin-urscaoileadh níos airde agus níos lú timthriallta oibriúcháin. Is é an acmhainn is mó atá ag cill NiMH amháin ná thart ar 10 Ah. Ach, cosúil le sorcóirí tolladh níos mó eile, ní cheadaíonn siad luchtaithe ag sruthanna ró-ard mar gheall ar dhiomailt teasa fadhbach, rud a laghdaíonn an úsáid i bhfeithiclí leictreacha go mór, agus dá bhrí sin ní úsáidtear an foinse seo ach mar cheallraí teanndáileog sa chóras hibrideach (Toyota Prius 1,3, XNUMX kWh).

Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

Is dul chun cinn suntasach é forbairt cadhnraí litiam sábháilte i réimse na stórála fuinnimh. Is eilimint í litiam a bhfuil ardacmhainn leictriceimiceach aici, ach tá sé an-ghníomhach in ocsaídiú freisin, rud a chruthaíonn fadhbanna agus litiam miotalach á úsáid go praiticiúil. Nuair a thagann litiam i dteagmháil le hocsaigin atmaisféarach, tarlaíonn dóchán, ar féidir leis carachtar pléascadh a bheith ag brath ar airíonna na timpeallachta. Is féidir deireadh a chur leis an maoin mhíthaitneamhach seo trí chosaint dromchla cúramach nó trí chomhdhúile litiam nach bhfuil chomh gníomhach a úsáid. Faoi láthair, na cadhnraí litiam-ian agus litiam-polaiméir is coitianta le toilleadh 2 go 4 Ah in uaireanta aimpéar. Tá a n-úsáid cosúil le húsáid NiMh, agus ag voltas urscaoilte meán de 3,2 V, 6 go 13 Wh den fhuinneamh atá ar fáil. I gcomparáid le cadhnraí NiMH, is féidir le cadhnraí litiam dhá nó ceithre huaire níos mó fuinnimh a stóráil sa toirt chéanna. Tá leictrilít ag cadhnraí litiam-ian (polaiméir) i bhfoirm glóthach nó soladach agus is féidir iad a dhéanamh i bhfoirm cealla comhréidh le tiús cúpla deichiú cuid de milliméadar i gcruth ar bith beagnach de réir riachtanais an fheidhmchláir faoi seach.

Ore Níos mó ar an ábhar:
  Cén chaoi a bhfuil a fhios agat an bhfuil an caidéal breosla ag teip?

Is féidir an tiomántán leictreach i gcarr paisinéirí a dhéanamh mar an príomh agus an t-aon cheann (feithicil leictreach) nó a chomhcheangal, áit ar féidir leis an tiomántán leictreach a bheith mar phríomhfhoinse tarraingthe agus cúnta tarraingthe (tiomáint hibrideach). Ag brath ar an leagan a úsáidtear, tá difríocht idir na riachtanais fuinnimh maidir le hoibriú na feithicle agus mar sin acmhainn na gcadhnraí. I bhfeithiclí leictreacha, tá toilleadh na ceallraí idir 25 agus 50 kWh, ach le tiomáint hibrideach tá sé níos ísle go nádúrtha agus tá sé idir 1 agus 10 kWh. Ó na luachanna tugtha is féidir a fheiceáil gur gá, le voltas cille amháin (litiam) de 3,6 V, na cealla a nascadh i sraith. D’fhonn caillteanais i seoltóirí dáilte, inverters agus foirceannadh mótair a laghdú, moltar voltas a roghnú níos airde ná an gnáth líonra ar bord (12V) do na tiomántáin - tá luachanna a úsáidtear go coitianta idir 250 agus 500 V. As seo amach , is léir gurb iad cealla litiam an cineál is oiriúnaí. Admhaítear, tá siad an-chostasach fós, go háirithe i gcomparáid le cadhnraí aigéad luaidhe. Tá siad i bhfad níos casta, áfach.

Is é voltas ainmniúil na ngnáthchealla ceallraí litiam ná 3,6 V. Tá an luach seo difriúil ó ghnáthchealla NiMH, faoi seach. NiCd, a bhfuil voltas ainmniúil 1,2 V (nó luaidhe - 2 V) aige, nach gceadaítear, má úsáidtear go praiticiúil é, idirmhalartaitheacht an dá chineál. Is sainairíonna muirearú na gcadhnraí litiam seo an gá atá le cloí go beacht leis an voltas luchtaithe uasta, a éilíonn cineál speisialta luchtaire agus, go háirithe, ní cheadaíonn sé córais luchtaithe atá deartha le haghaidh cineálacha eile cealla a úsáid.

Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

Príomhthréithe cadhnraí litiam

Is féidir príomhthréithe cadhnraí feithiclí leictreacha agus hibridí a mheas mar a dtréithe luchtaithe agus scaoilte.

Saintréith luchtaithe 

Éilíonn an próiseas luchtaithe rialáil a dhéanamh ar an sruth luchtaithe, ní féidir an voltas cille a rialú agus rialú na teochta reatha a scipeáil. Maidir le cealla litiam atá in úsáid inniu a úsáideann LiCoO2 mar an leictreoid catóide, is é an uasteorainn voltais luchtaithe ná 4,20 go 4,22 V in aghaidh na cille. Má dhéantar níos mó ná an luach seo, déantar damáiste d’airíonna na cille agus, os a choinne sin, má theipeann ort an luach seo a bhaint amach ní úsáidtear an acmhainn ainmniúil cille. Le haghaidh luchtaithe, úsáidtear an tréith IU is gnách, is é sin, sa chéad chéim tá sé luchtaithe le sruth tairiseach go dtí go sroichtear voltas 4,20 V / cill. Tá an sruth luchtaithe teoranta don uasluach incheadaithe a shonraíonn an monaróir cille, faoi seach. roghanna charger. Athraíonn an t-am luchtaithe ag an gcéad chéim ó roinnt deich nóiméad go roinnt uaireanta an chloig, ag brath ar mhéid an tsrutha luchtaithe. De réir a chéile méadaíonn voltas cille suas go huasmhéid. luachanna 4,2 V. Mar a luadh cheana, níor cheart an voltas seo a shárú mar gheall ar an mbaol damáiste don chill. Sa chéad chéim den mhuirearú, stóráiltear 70 go 80% den fhuinneamh sna cealla, sa dara céim an chuid eile. Sa dara céim, coimeádtar an voltas luchtaithe ag an uasluach incheadaithe, agus laghdaíonn an sruth luchtaithe de réir a chéile. Cuirtear an muirear i gcrích nuair a bhíonn an sruth tite go dtí thart ar 2-3% de shruth urscaoilte rátáilte na cille. Ó tharla go bhfuil uasluach na sruthanna luchtaithe i gcás cealla níos lú arís agus arís eile níos airde ná an sruth urscaoilte, is féidir cuid shuntasach den leictreachas a shábháil sa chéad chéim luchtaithe. fuinneamh i dtréimhse réasúnta gearr (thart ar ½ agus 1 uair an chloig). Mar sin, i gcás éigeandála, is féidir cadhnraí feithicil leictreach a mhuirearú go hacmhainn leordhóthanach i dtréimhse réasúnta gearr. Fiú amháin i gcás cealla litiam, laghdaíonn an leictreachas carntha tar éis tréimhse áirithe stórála. Mar sin féin, ní tharlaíonn sé seo ach tar éis thart ar 3 mhí de downtime.

Saintréithe urscaoilte

Titeann an voltas go tapa ar dtús go 3,6–3,0 V (ag brath ar mhéid an tsrutha urscaoilte) agus fanann sé beagnach seasmhach ar feadh an urscaoilte iomláin. Tar éis ídiú an tsoláthair ríomhphoist. íslíonn an fuinneamh an voltas cille go han-tapa freisin. Dá bhrí sin, ní mór an t-urscaoileadh a chríochnú tráth nach déanaí ná voltas urscaoilte sonraithe an mhonaróra de 2,7 go 3,0 V.

Seachas sin, féadfar damáiste a dhéanamh do struchtúr an táirge. Tá an próiseas díluchtaithe réasúnta éasca a rialú. Níl sé teoranta ach ag luach an tsrutha agus stadann sé nuair a shroichtear luach an voltais urscaoilte deiridh. Is í an t-aon fhadhb ná nach mbíonn airíonna cealla aonair i socrú seicheamhach riamh mar an gcéanna. Dá bhrí sin, ní mór a bheith cúramach chun a chinntiú nach dtiteann voltas aon chill faoi bhun an voltais urscaoilte dheiridh, mar go bhféadfadh sé seo dochar a dhéanamh dó agus dá bhrí sin mífheidhmiú a dhéanamh ar an gceallraí iomlán. Ba cheart an rud céanna a mheas agus an ceallraí á mhuirearú.

Cuireann an cineál cealla litiam a luaitear le hábhar catóide difriúil, ina gcuirtear ocsaíd cóbalt, nicil nó mangainéis in ionad an phosphide Li3V2 (PO4) 3, fáil réidh leis na rioscaí a luaitear go ndéanfar damáiste don chill mar gheall ar neamhchomhlíonadh. cumas níos airde. Dearbhaítear freisin go bhfuil a saol seirbhíse dearbhaithe de thart ar 2 thimthriall luchtaithe (ag urscaoileadh 000%) agus go háirithe nuair a scaoiltear an chill go hiomlán, ní dhéanfar damáiste di. Is é an buntáiste freisin ná voltas ainmniúil níos airde de thart ar 80 agus iad ag muirearú suas le 4,2 V.

Ón gcur síos thuas, is féidir a léiriú go soiléir gurb iad cadhnraí litiam an t-aon rogha eile faoi láthair mar fhuinneamh a stóráil chun carr a thiomáint i gcomparáid leis an bhfuinneamh atá stóráilte i mbreosla iontaise in umar breosla. Méadóidh aon mhéadú ar acmhainn atá sonrach do cheallraí iomaíochas an tiomántáin éiceabhách seo. Ní féidir ach súil a bheith againn nach gcuirfidh forbairt moilliú, ach a mhalairt ar fad, bogfaimid ar aghaidh roinnt mílte.

Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

Samplaí d’fheithiclí a úsáideann cadhnraí hibrideacha agus leictreacha

Is hibrideach clasaiceach é Toyota Prius le cúlchiste ísealchumhachta ar leictreachas íon. tiomáint

Úsáideann an Toyota Prius ceallraí NiMH 1,3 kWh, a úsáidtear go príomha mar fhoinse cumhachta le haghaidh luasghéarú agus a cheadaíonn tiomántán leictreach ar leithligh a úsáid ar feadh achar thart ar 2 km ar a mhéad. luas 50 km / h. Úsáideann an leagan Breiseán-isteach cadhnraí litiam-ian cheana féin le toilleadh 5,4 kWh, a ligeann duit tiomáint go heisiach ar thiomántán leictreach ar feadh achair 14-20 km ar luas uasta. luas 100 km / h.

Opel Ampere-hibrideach le cúlchiste cumhachta méadaithe ar r-phost íon. tiomáint

Tá an fheithicil leictreach le raon sínte (40-80 km), mar a ghlaonn Opel ar an Amper cúig dhoras le ceithre shuíochán, faoi thiomáint ag mótar leictreach le 111 kW (150 hp) agus 370 Nm de chasmhóimint. Tá an soláthar cumhachta faoi thiomáint ag 220 cealla litiam cruth T. Tá cumhacht iomlán 16 kWh acu agus meáchan 180 kg acu. Is inneall gásailín 1,4 lítear é an gineadóir le haschur 63 kW.

Mitsubishi agus MiEV, Citroën C-Zero, Peugeot iOn-clean el. gluaisteáin

Ligeann cadhnraí litiam-ian le toilleadh 16 kWh don fheithicil taisteal suas le 150 km gan athluchtú, mar a thomhaistear de réir chaighdeán NEDC (Timthriall Tiomána Nua Eorpach). Tá na cadhnraí ardvoltais (330 V) suite taobh istigh den urlár agus cosnaíonn fráma an chliabháin iad ó dhamáiste i gcás tionchair. Is táirge de Lithium Energy Japan é, comhfhiontar idir Mitsubishi agus GS Yuasa Corporation. Tá 88 alt san iomlán. Soláthraíonn leictreachas litiam-ian 330 V leictreachas don tiomántán, comhdhéanta de 88 50 Ah cealla le toilleadh iomlán 16 kWh. Gearrfar an ceallraí as asraon baile laistigh de shé huaire an chloig, ag úsáid luchtaire tapa seachtrach (125 A, 400 V), gearrfar an ceallraí ar 80% i leath uair an chloig.

Ore Níos mó ar an ábhar:
  Cad a Thiomáineann Rambo - Na Carranna is Fearr le Sylvester Stallone

Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

Is mór agam lucht feithiclí leictreacha mé féin agus leanaim i gcónaí a bhfuil ag tarlú sa réimse seo, ach níl an réaltacht i láthair na huaire chomh dóchasach. Tacaíonn an fhaisnéis thuas leis seo freisin, a thaispeánann nach bhfuil an saol do fheithiclí leictreacha agus hibrideacha íon furasta, agus go minic ní bhíonn muid ag ligean ach imirt le huimhreacha. Tá an-éileamh agus costas fós ar a dtáirgeadh, agus tá a n-éifeachtacht conspóideach arís agus arís eile. Is é an míbhuntáiste is mó atá ag feithiclí leictreacha (hibridí) ná an acmhainn shonrach fuinnimh an-íseal atá stóráilte i gcadhnraí, i gcomparáid le fuinneamh atá stóráilte i ngnáthbhreoslaí (díosal, gásailín, GPL, gás nádúrtha comhbhrúite). Chun cumhacht feithiclí leictreacha a thabhairt go fíorchumhacht do ghluaisteáin thraidisiúnta, chaithfeadh cadhnraí a meáchan a laghdú faoin deichiú cuid ar a laghad. Ciallaíonn sé seo go raibh ar an r-tron Audi R8 thuasluaite 42 kWh a stóráil ní ag 470 kg, ach ag 47 kg. Ina theannta sin, chaithfí an t-am muirir a laghdú go suntasach. Tá go leor thart ar uair an chloig ag toilleadh 70-80% fós, agus nílim ag caint faoi 6-8 uair an chloig ar an meán nuair a ghearrtar go hiomlán mé. Ní gá a chreidiúint sa bullshit CO2 EV táirgeachta nialasach. Láithreach, tugaimid faoi deara an ríomhphost sin. Gineann gléasraí cumhachta teirmeacha an fuinneamh inár soicéid freisin, agus ní amháin go dtáirgeann siad go leor CO2. Gan trácht ar tháirgeadh níos casta carr den sórt sin, áit a bhfuil an gá le CO2 le haghaidh táirgeachta i bhfad níos airde ná an ceann clasaiceach. Ní mór dúinn dearmad a dhéanamh faoi mhéid na gcomhpháirteanna ina bhfuil ábhair throm agus tocsaineacha agus a ndiúscairt fhadhbúil ina dhiaidh sin.

Leis na míbhuntáistí go léir a luaitear agus nár luadh, tá buntáistí dosheachanta ag carr leictreach (hibrideach). I dtrácht uirbeach nó ar achair níos giorra, ní féidir a n-oibriú níos eacnamaíche a shéanadh, ach amháin mar gheall ar phrionsabal an stórála fuinnimh (aisghabháil) le linn coscánaithe, nuair a bhaintear é le linn coscánaithe i bhfoirm teasa dramhaíola isteach san aer, ní chun luaigh an fhéidearthacht cúpla ciliméadar timpeall an bhaile le haghaidh athmhuirear saor ó r-phost poiblí. líonra. Má dhéanaimid comparáid idir carr leictreach íon agus carr clasaiceach, ansin i gcarr rialta tá inneall dócháin inmheánaigh, ar gné mheicniúil sách casta é féin. Caithfear a chumhacht a tharchur chuig na rothaí ar bhealach éigin, agus déantar é seo den chuid is mó trí tharchur láimhe nó uathoibríoch. Tá difreálach amháin nó níos mó fós ar an mbealach, uaireanta freisin seafta lián agus sraith seafta acastóra. Ar ndóigh, caithfidh an carr coscán a dhéanamh freisin, caithfear an t-inneall a fhuarú, agus scaoiltear an fuinneamh teasa seo isteach sa timpeallacht i bhfoirm teasa iarmharaigh. Tá an EV i bhfad níos éifeachtaí agus níos simplí - (ní bhaineann sé leis an tiomáint hibrideach, atá an-chasta). Níl giarbhoscaí, giarbhoscaí, seaftaí cardáin agus seaftaí acastóra i gcarr leictreach, déan dearmad faoin inneall sa tosaigh, sa chúl nó sa lár. Níl radaitheora ann, i.e. chuisnithe agus tosaithe. Is é an buntáiste a bhaineann le carr leictreach ná gur féidir leis mótair a shuiteáil go díreach sna rothaí. Agus go tobann tá an ATV foirfe agat atá in ann gach roth a stiúradh go neamhspleách ar na cinn eile. Dá bhrí sin, le carr leictreach ní bheidh sé deacair ach roth amháin a rialú, is féidir freisin an dáileadh cumhachta is fearr a roghnú agus a rialú le haghaidh cornice. Is féidir le gach ceann de na mótair a bheith ina choscán freisin, arís go hiomlán neamhspleách ar na rothaí eile, a athraíonn cuid den fhuinneamh cinéiteach ar ais go fuinneamh leictreach. Mar thoradh air sin, bíonn coscáin thraidisiúnta faoi réir i bhfad níos lú struis. Is féidir leis na mótair an chumhacht is mó atá ar fáil a sheachadadh ag am ar bith beagnach agus gan mhoill. Tá a n-éifeachtúlacht maidir leis an bhfuinneamh atá stóráilte sna cadhnraí a thiontú ina fhuinneamh cinéiteach thart ar 90%, atá thart ar thrí oiread éifeachtúlacht na mótar traidisiúnta. Dá bhrí sin, ní ghineann siad an oiread teasa iarmharaigh agus ní gá go mbeadh sé deacair iad a fhuarú. Níl uait ach crua-earraí maithe, aonad rialaithe agus ríomhchláraitheoir maith.

Suma sumárum. Má tá gluaisteáin leictreacha nó Hibridí níos gaire fós do ghluaisteáin chlasaiceacha a bhfuil innill atá tíosach ar bhreosla, tá cosán an-deacair agus deacair fós rompu. Níl súil agam ach nach bhfuil sé seo deimhnithe ag roinnt uimhreacha míthreoracha nó. brú áibhéalacha ó oifigigh. Ach ná déanaimis éadóchas. Tá forbairt na nanaitheicneolaíochta ag dul i méid i ndáiríre, agus, b’fhéidir, tá míorúiltí i ndán dúinn go luath.

Faoi dheireadh, cuirfidh mé rud amháin níos suimiúla leis. Tá stáisiún athbhreoslaithe gréine ann cheana féin.

Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

D'fhorbair Toyota Industries Corp (TIC) stáisiún luchtaithe gréine d'fheithiclí leictreacha agus hibrideacha. Tá an stáisiún ceangailte leis an eangach chumhachta freisin, mar sin is dóichí gur foinse fuinnimh breise iad na painéil ghréine 1,9 kW. Ag baint úsáide as foinse cumhachta féinchuimsitheach (gréine), is féidir leis an stáisiún luchtaithe uaschumhacht 110 VAC / 1,5 kW a sholáthar, nuair atá sé ceangailte leis an bpríomhlíonra, tairgeann sé uasmhéid de 220 VAC / 3,2 kW.

Stóráiltear leictreachas neamhúsáidte ó phainéil ghréine i gcadhnraí, ar féidir leo 8,4 kWh a stóráil le húsáid níos déanaí. Is féidir freisin leictreachas a sholáthar don líonra dáileacháin nó gabhálais stáisiúin soláthair. Tá teicneolaíocht cumarsáide ionsuite ag na seastáin luchtaithe a úsáidtear sa stáisiún atá in ann feithiclí a aithint dá réir. a n-úinéirí ag úsáid cártaí cliste.

Téarmaí tábhachtacha do chadhnraí

  • Cumhacht - léiríonn sé méid an mhuirir leictreach (méid an fhuinnimh) atá stóráilte sa cheallraí. Cuirtear in iúl é in ampere-hours (Ah) nó, i gcás gairis bheaga, in uaireanta milliampere (mAh). Teoiriciúil is féidir le ceallraí le toilleadh 1 Ah (= 1000 mAh) 1 amp reatha a sheachadadh ar feadh uair an chloig.
  • Friotaíocht inmheánach - léiríonn sé cumas na ceallraí sruth urscaoilte níos mó nó níos lú a sholáthar. Mar léiriú, is féidir dhá chanister a úsáid, ceann acu le asraon níos lú (friotaíocht inmheánach ard) agus an ceann eile le friotaíocht mór (friotaíocht inmheánach íseal). Má roghnaíonn muid iad a fholmhú, folamhfaidh an canister leis an bpoll draein níos moille.
  • Voltas rátáil ceallraí - maidir le cadhnraí hidríd nicil-caidmiam agus hidríd miotail nicil, is é 1,2 V, luaidhe 2 V agus litiam ó 3,6 go 4,2 V. Le linn na hoibríochta, athraíonn an voltas seo laistigh de 0,8 - 1,5 V do chadhnraí hidríd nicil-caidmiam agus miotail nicil, 1,7 - 2,3 V do luaidhe agus 3-4,2 agus 3,5-4,9 do litiam.
  • Sruth reatha luchtaithe, urscaoilte urscaoilte - arna shloinneadh in aimpéar (A) nó i milliamperes (mA). Is faisnéis thábhachtach í seo maidir le húsáid phraiticiúil na ceallraí atá i gceist le haghaidh feiste áirithe. Sainmhíníonn sé freisin na coinníollacha chun an ceallraí a mhuirearú agus a urscaoileadh i gceart ionas go n-úsáidtear a hacmhainn chomh hard agus is féidir agus nach ndéantar í a scriosadh ag an am céanna.
  • Muirearú acc. cuar urscaoilte - taispeánann sé go grafach an t-athrú ar voltas i gcoinne ama agus an ceallraí á luchtú nó á scaoileadh amach. Nuair a scaoiltear an ceallraí, de ghnáth bíonn éagsúlacht bheag voltais ann ar feadh thart ar 90% den am scaoilte. Dá bhrí sin, tá sé an-deacair staid reatha na ceallraí a chinneadh ón voltas tomhaiste.
  • Féin-urscaoileadh, féin-urscaoileadh - ní féidir leis an gceallraí leictreachas a choinneáil go leanúnach. fuinneamh, ós rud é gur próiseas inchúlaithe an t-imoibriú ag na leictreoidí. Scaoilfidh ceallraí luchtaithe leis féin de réir a chéile. Is féidir go dtógfaidh an próiseas seo roinnt seachtainí go míonna. I gcás cadhnraí aigéad luaidhe, is é seo 5-20% in aghaidh na míosa, maidir le cadhnraí nicil-caidmiam, thart ar 1% den mhuirear leictreach in aghaidh an lae, i gcás cadhnraí hidríde miotail nicil, thart ar 15-20% in aghaidh an duine mí, agus cailleann litiam thart ar 60%. acmhainn i gceann trí mhí. Braitheann féin-urscaoileadh ar an teocht chomhthimpeallach chomh maith le friotaíocht inmheánach (cadhnraí a bhfuil friotaíocht inmheánach níos airde acu níos lú) agus ar ndóigh tá an dearadh, na hábhair a úsáidtear agus an cheardaíocht tábhachtach freisin.
  •  Ceallraí (feisteáin) - i gcásanna eisceachtúla amháin a úsáidtear na cadhnraí ina n-aonar. De ghnáth bíonn siad ceangailte i dtacar, beagnach ceangailte i gcónaí i sraitheanna. Tá uasshruth tacar den sórt sin cothrom le sruth uasta cille aonair, is é an voltas rátáilte suim voltais rátáilte na gcealla aonair.
  •  Carnadh cadhnraí.  Ba chóir ceallraí nua nó neamhúsáidte a chur faoi cheann amháin, ach b'fhearr roinnt (3-5) timthriallta lánmhuirir agus scaoilte mall. Socraíonn an próiseas mall seo na paraiméadair ceallraí go dtí an leibhéal atá ag teastáil.
  •  Éifeacht chuimhne - Tarlaíonn sé seo nuair a dhéantar an ceallraí a mhuirearú agus a urscaoileadh go dtí an leibhéal céanna le sruth beagnach seasmhach, gan an iomarca srutha, agus níor cheart go mbeadh muirear iomlán nó urscaoileadh domhain sa chill. Chuaigh an fo-iarmhairt seo i bhfeidhm ar NiCd (NiMH a bheag nó a mhór).
Leathanach baile » Airteagail » Cadhnraí le haghaidh feithiclí hibrideacha agus leictreacha

Add a comment