Батерије за хибридна и електрична возила
 

Садржина

Батерије за хибридна и електрична возилаУ нашем претходном чланку разговарали смо о батерији као извору електричне енергије, прије свега потребне за покретање аутомобила, као и за релативно краткотрајан рад електричне опреме. Међутим, постављају се потпуно другачији захтеви за својства батерија које се користе у области погона великих мобилних уређаја, у нашем случају, хибридних возила и електричних возила. За погон возила потребна је много већа количина ускладиштене енергије и мора се негде складиштити. У класичном аутомобилу са мотором са унутрашњим сагоревањем складишти се у резервоару у облику бензина, дизела или ТНГ -а. У случају електричног возила или хибридног возила, складишти се у батеријама, што се може описати као главни проблем електричног возила.

Тренутни акумулатори могу складиштити мало енергије, док су прилично гломазни, тешки, а за њихово максимално пуњење потребно је неколико сати (обично 8 или више). Насупрот томе, конвенционална возила са моторима са унутрашњим сагоревањем могу да ускладиште велику количину енергије у поређењу са батеријама у малом кућишту, под условом да је за пуњење потребно само минут, можда и два. Нажалост, проблем складиштења електричне енергије мучи електрична возила од њиховог почетка, и упркос неспорном напретку, њихова густоћа енергије потребна за погон возила је и даље врло ниска. У следећим редовима, уштеда е -поште Детаљније ћемо разговарати о енергији и покушати приближити стварну стварност аутомобила са чистим електричним или хибридним погоном. Постоји много митова око ових „електронских аутомобила“, па не штети да се боље размотре предности или недостаци таквих погона.

Нажалост, бројке које су дали произвођачи такође су врло сумњиве и прилично су теоријске природе. На пример, Киа Венга садржи електромотор од 80 кВ и 280 Нм обртног момента. Снага се напаја из литијум-јонских батерија од 24 кВх, процењени домет Киа Венги ЕВ према подацима произвођача је 180 км. Капацитет батерија нам говори да када су потпуно напуњене, оне могу напајати мотор са 24 кВ, или напајати потрошњу од 48 кВ за пола сата, итд. Једноставно поновно израчунавање, а ми нећемо моћи возити 180 км. Ако желимо да размишљамо о таквом домету, онда бисмо морали да возимо у просеку 60 км / х око 3 сата, а снага мотора била би само десетина номиналне вредности, односно 8 кВ. Другим речима, на заиста уредној (пажљивој) вожњи, када ћете готово сигурно користити кочницу на послу, таква вожња је теоретски могућа. Наравно, не размишљамо о укључивању различитих електричних додатака. Свако већ може замислити какво самоодрицање у поређењу са класичним аутомобилом. Истовремено, сипате 40 литара дизел горива у класичну Венгу и возите стотине и стотине километара без ограничења. Зашто је то тако? Покушајмо да упоредимо колико ове енергије и колику тежину класични аутомобил може да издржи у резервоару, а колико електрични аутомобил има батерије - више детаља овде ОВДЕ.

 

Неколико чињеница из хемије и физике

  • калорична вредност бензина: 42,7 МЈ / кг,
  • калорична вредност дизел горива: 41,9 МЈ / кг,
  • густина бензина: 725 кг / м3,
  • густина уља: 840 кг / м3,
  • Џул (Ј) = [кг * м2 / с2],
  • Вати (В) = [Ј / с],
  • 1 МЈ = 0,2778 кВх.

Енергија је способност обављања посла, мерена у џулима (Ј), киловат -сатима (кВх). Рад (механички) се манифестује променом енергије при кретању тела, има исте јединице као и енергија. Снага изражава количину обављеног посла по јединици времена, при чему је основна јединица ват (В).

Специфична снага извора енергије
Енергетски ресурсКалорична вредност / густина кгКалорична вредност / л Енергија / лЕнергија / кг
Бензин42,7 МЈ / кг 725 кг / м330,96 МЈ / л 8,60 кВх / л11,86 кВх / кг
Уље41,9 МЈ / кг 840 кг / м335,20 МЈ / л 9,78 кВх / л11,64 кВх / кг
Ли-ион батерија (Ауди Р8 е-трон)42 кВх 470 кг 0,0893 кВх / кг

Из наведеног је јасно да, на пример, са калоричном вредношћу од 42,7 МЈ / кг и густином од 725 кг / м3, бензин нуди енергију од 8,60 кВх по литру или 11,86 кВх по килограму. Ако изградимо тренутне батерије које су сада уграђене у електрична возила, на пример, литијум-јонске, њихов капацитет је мањи од 0,1 кВх по килограму (ради једноставности, узећемо у обзир 0,1 кВх). Конвенционална горива пружају преко сто пута више енергије за исту тежину. Схватићете да је ово велика разлика. Ако га поделимо на мале, на пример, Цхевролет Црузе са батеријом од 31 кВх носи енергију која може да стане у мање од 2,6 кг бензина или, ако желите, око 3,5 литара бензина.

Можете рећи како је могуће да ће се електрични аутомобил уопште покренути, а не да ће и даље имати више од 100 км енергије. Разлог је једноставан. Електромотор је много ефикаснији у смислу претварања ускладиштене енергије у механичку. Обично би требало да има ефикасност од 90%, док је ефикасност мотора са унутрашњим сагоревањем око 30% за бензинске моторе и 35% за дизел моторе. Због тога је за пружање исте снаге електромотору довољно са много мањом резервом енергије.

 

Лакоћа употребе појединачних погона

Након процене поједностављеног прорачуна, претпоставља се да можемо добити приближно 2,58 кВх механичке енергије из литра бензина, 3,42 кВх из литра дизела и 0,09 кВх из килограма литијум-јонске батерије. Дакле, разлика није више од стострука, већ само тридесетак пута. Ово је најбољи број, али ипак није ружичаст. На пример, размислите о спортском Аудију Р8. Његове потпуно напуњене батерије тежине 470 кг имају енергетски еквивалент од 16,3 литара бензина или само 12,3 литара дизел горива. Или, да имамо Ауди А4 3,0 ТДИ са запремином резервоара од 62 литра дизела и да желимо исти распон на погону на чисту батерију, требало би нам приближно 2350 кг батерија. До сада ова чињеница не даје електричном аутомобилу превише ружичасту будућност. Међутим, нема потребе бацати сачмарицу у раж, јер ће притисак на развој таквих „електронских аутомобила“ отклонити немилосрдни зелени лоби, па, свиђало се то произвођачима аутомобила или не, они морају произвести нешто „зелено“. ". Дефинитивна замена за чисто електрични погон су такозвани хибриди, који комбинују мотор са унутрашњим сагоревањем са електромотором. Тренутно су најпознатији, на пример, Тоиота Приус (Аурис ХСД са истом хибридном технологијом) или Хонда Инсиде. Међутим, њихов чисто електрични домет и даље је смијешан. У првом случају око 2 км (у најновијој верзији Плуг Ин -а се повећава "на" 20 км), а у другом Хонда чак и не куца на чисто електрични погон. Досадашња ефикасност у пракси није ни приближно тако сјајна као што сугерише масовно оглашавање. Реалност је показала да их могу насликати било којим плавим покретом (економичношћу) углавном користећи конвенционалне технологије. Предност хибридног погона лежи углавном у уштеди горива у градској вожњи. Ауди је недавно изјавио да тренутно само треба да смањи телесну тежину како би у просеку постигао исту потрошњу горива коју неки брендови постижу хибридним системом. Нови модели неких аутомобила такође доказују да ово није вапај у мрак. На пример, недавно представљени Волксваген Голф седме генерације користи лакше компоненте за учење о њима, а у пракси заправо захтева мање горива него раније. Јапански произвођач аутомобила Мазда кренуо је у сличном правцу. Упркос овим тврдњама, развој хибридног погона "дугог домета" се наставља. Као пример поменућу Опел Амперу и, парадоксално, модел из Аудија А1 е-трон.

🚀Више о теми:
  Шта је карданско вратило: кључне карактеристике
Лакоћа употребе појединачних погона
Енергетски ресурсЕфикасност мотораЕфективна енергија / лЕфективна енергија / кг
Бензин0,302,58 кВх / л3,56 кВх / кг
Уље0,353,42 кВх / л4,07 кВх / кг
Литијум-јонске батерије0,90-У РЕДУ. 0,1 кВх / кг

Опел Ампера

Иако се Опел Ампера често представља као електрично возило, то је заправо хибридно возило. Осим електромотора, Ампере користи и 1,4-литарски мотор са унутрашњим сагоревањем снаге 63 кВ. Међутим, овај бензински мотор не покреће директно точкове, већ делује као генератор у случају да се батерије испразне. енергије. Електрични део представљен је електромотором снаге 111 кВ (150 КС) и обртним моментом од 370 Нм. Напајање напајају литијумске ћелије у облику слова Т. Укупне снаге 220 кВх и тежине 16 кг. Овај електрични аутомобил може прећи 180-40 км на чисто електричном погону. Ова удаљеност је често довољна за целодневну градску вожњу и значајно смањује оперативне трошкове јер градски саобраћај захтева значајну потрошњу горива у случају мотора са сагоревањем. Батерије се такође могу пунити из стандардне утичнице, а у комбинацији са мотором са унутрашњим сагоревањем, домет Ампере се протеже на веома респектабилних петсто километара.

Ауди е елецтрон А1

Ауди, који преферира класични погон са софистициранијом технологијом у односу на технички изузетно захтјеван хибридни погон, представио је занимљив А1 е-трон плуг-ин хибрид прије више од двије године. Литијум-јонске батерије капацитета 12 кВх и тежине 150 кг пуне се Ванкел мотором као део генератора, који користи енергију у облику бензина ускладиштеног у резервоару од 254 литара. Мотор има запремину од 15 кубних метара. Види и производи 45 кВх електричне енергије. енергије. Електромотор има снагу 75 кВ и може произвести до 0 кВ снаге у кратком времену. Убрзање од 100 до 10 је око 130 секунди, а највећа брзина је око 50 км / х. Аутомобил може возити око 12 км у граду на чисто електричном погону. Након исцрпљивања е -поште. енергију невидљиво активира ротациони мотор са сагоревањем и пуни електричну енергију. енергије за батерије. Укупан домет са потпуно напуњеним батеријама и 250 литара бензина је око 1,9 км, са просечном потрошњом од 100 литара на 1450 км. Оперативна тежина возила је 12 кг. Хајде да погледамо једноставну конверзију да бисмо сазнали у упоредном поређењу колико енергије се крије у резервоару од 30 литара. Ако претпоставимо да је савремени Ванкел мотор ефикасан 70%, тада је његових 9 кг, заједно са 12 кг (31 литра) бензина, еквивалентно 79 кВх енергије ускладиштене у батеријама. То значи 387,5 кг мотора и резервоара = 1 кг батерија (рачунато на скали Ауди А9 е-Трон). Ако смо хтели да повећамо резервоар за гориво за 62 литра, већ бисмо имали на располагању КСНУМКС кВх енергије за погон аутомобила. Па смо могли да наставимо. Али мора да има један улов. То више неће бити „зелени“ аутомобил. Тако се и овде јасно види да је електрични погон значајно ограничен специфичном снагом енергије ускладиштене у батеријама.

Конкретно, већа цена, као и већа тежина, довели су до чињенице да је хибридни погон у Аудију постепено нестао у другом плану. Међутим, то не значи да је развој хибридних аутомобила и електричних возила у Аудију потпуно ослабио. Недавно су се појавиле информације о новој верзији А1 е-трон. У поређењу са претходним, ротациони мотор / генератор замењен је 1,5-литарским троцилиндричним мотором са 94 кВ са турбопуњачем. Коришћење класичне јединице за сагоревање Ауди је наметнуо углавном због сложености овог мењача, а нови троцилиндрични мотор дизајниран је не само за пуњење батерија, већ и за рад директно са погонским точковима. Санио батерије имају исту излазну снагу од 12 кВх, а домет чисто електричног погона је мало повећан - око 80 км. Ауди каже да би редизајнирани А1 е-трон требао путовати у просјеку један литар на сто километара. Нажалост, овај трошак има једну замку. За хибридна возила са проширеним чисто електричним дометом. погон користи занимљиву технику за израчунавање крајњег протока. Занемарује се такозвана потрошња. доливање горива из ел. мрежа за пуњење батерија, као и крајња потрошња л / 100 км, узима у обзир само потрошњу бензина за последњих 20 км вожње, када постоји струја. пуњење батерије. Врло једноставним прорачуном то можемо израчунати ако су се батерије у складу с тим испразниле. возили смо се након што је нестало струје. енергије из чисто бензинских батерија, као резултат тога, потрошња ће се повећати пет пута, односно 5 литара бензина на 100 км.

Батерије за хибридна и електрична возила

Ауди А1 е-трон ИИ. генерација

 

Батерије за хибридна и електрична возила

Проблеми са складиштењем електричне енергије

Питање складиштења електричне енергије старо је колико и сама електротехника. Први извори електричне енергије биле су електрохемијске ћелије. Након кратког времена откривена је могућност реверзибилног процеса акумулације електричне енергије у галванским секундарним ћелијама - батеријама. Прве батерије које су коришћене биле су оловне, након кратког времена никл-гвожђе и нешто касније никл-кадмијум, а њихова практична употреба трајала је више од сто година. Такође треба додати да се, упркос интензивним светским истраживањима у овој области, њихов основни дизајн није много променио. Користећи нове производне технологије, побољшавајући својства основних материјала и користећи нове материјале за сепараторе ћелија и посуда, било је могуће мало смањити специфичну тежину, смањити самопражњење ћелија, а такође повећати удобност и сигурност оператер, али то је све. Најзначајнији недостатак, тј. Остао је веома неповољан однос количине ускладиштене енергије према тежини и запремини батерија. Због тога су се ове батерије углавном користиле у статичким апликацијама (резервно напајање у случају нестанка струје итд.). Батерије су се користиле као извор енергије за вучне системе, посебно на железници (транспортна кола), где велика тежина и велике димензије нису превише ометале.

Напредак складиштења енергије

Међутим, повећала се потреба за развојем ћелија малих капацитета и димензија у амперским сатима. Тако су настале алкалне примарне ћелије и запечаћене верзије никл-кадмијумских (НиЦд), а затим никл-метал-хидридне батерије (НиМХ). За инкапсулацију ћелија изабрани су исти облици и величине рукава као и за до сада конвенционалне ћелије примарног цинк хлорида. Конкретно, постигнути параметри никл-метал-хидридних батерија омогућавају њихову употребу, посебно, у мобилним телефонима, преносним рачунарима, ручним погонима алата итд. Технологија производње ових ћелија разликује се од технологије која се користи за ћелије са велики капацитет у ампер-сатима. Ламеларни распоред система електрода великих ћелија замењен је технологијом претварања система електрода, укључујући сепараторе, у цилиндрични завој, који се убацује и контактира са ћелијама правилног облика у величинама ААА, АА, Ц и Д, одн. вишекратника њихове величине. За неке посебне примене производе се посебне равне ћелије.

Батерије за хибридна и електрична возила

Предност запечаћених ћелија са спиралним електродама је неколико пута већа способност пуњења и пражњења са великим струјама и однос релативне густине енергије према тежини и запремини ћелија у поређењу са класичним дизајном великих ћелија. Недостатак је веће самопражњење и мањи радни циклуси. Највећи капацитет једне НиМХ ћелије је приближно 10 Ах. Али, као и код других цилиндара са већим отвором, они не допуштају пуњење превисоких струја због проблематичног расипања топлоте, што увелико смањује употребу у електричним возилима, па се стога овај извор користи само као помоћна батерија у хибридном систему (Тоиота Приус 1,3 кВх).

Батерије за хибридна и електрична возила

Развој сигурних литијумских батерија био је значајан напредак у области складиштења енергије. Литијум је елемент са високим електрохемијским потенцијалом, али је такође изузетно активан у оксидацији, што такође ствара проблеме при употреби металног литијума у ​​пракси. Када литијум дође у контакт са атмосферским кисеоником, долази до сагоревања, које у зависности од својстава околине може имати карактер експлозије. Ово непријатно својство може се уклонити пажљивом површинском заштитом или употребом мање активних једињења литијума. Тренутно су најчешће литијум-јонске и литијум-полимерне батерије капацитета 2 до 4 Ах у амперским сатима. Њихова употреба је слична оној код НиМх, а при просечном напону пражњења од 3,2 В, на располагању је 6 до 13 Вх енергије. У поређењу са НиМХ батеријама, литијумске батерије могу да ускладиште два до четири пута више енергије у истој запремини. Литијум-јонске (полимерне) батерије имају електролит у облику гела или у чврстом облику и могу се направити у облику равних ћелија дебљине неколико десетина милиметра у практично било ком облику у складу са потребама одговарајуће примене.

🚀Више о теми:
  Нови тест судара АДАЦ - кампер насупрот аутомобила

Електрични погон у путничком аутомобилу може бити изведен као главни и једини (електрично возило) или комбинован, при чему електрични погон може бити и доминантан и помоћни извор вуче (хибридни погон). У зависности од варијанте која се користи, енергетски захтеви за рад возила и самим тим и капацитет батерија се разликују. У електричним возилима капацитет батерије се креће од 25 до 50 кВх, док је код хибридног погона природно мањи и креће се од 1 до 10 кВх. Из датих вредности се види да када је напон једне (литијумске) ћелије 3,6 В потребно је ћелије повезати серијски. Да бисте смањили губитке у дистрибутивним проводницима, претварачима и намотима мотора, препоручује се да изаберете напон већи од нормалног напона на плочи (12В) за погоне - уобичајено коришћене вредности су између 250 и 500 В. Од сада даље, литијумске ћелије су очигледно најпогоднији тип. Додуше, они су и даље веома скупи, посебно у поређењу са оловним батеријама. Међутим, они су много компликованији.

Номинални напон конвенционалних литијумских батерија је 3,6 В. Ова вредност се разликује од конвенционалних НиМХ ћелија. НиЦд, који имају номинални напон од 1,2 В (или олово - 2 В), што, ако се користи у пракси, не дозвољава заменљивост оба типа. Пуњење ових литијумских батерија карактерише потреба за врло прецизним придржавањем вредности максималног напона пуњења, што подразумева посебну врсту пуњача и, посебно, не дозвољава употребу система пуњења намењених за друге врсте ћелија .

Батерије за хибридна и електрична возила

Главне карактеристике литијумских батерија

Главне карактеристике батерија за електрична возила и хибриде могу се сматрати њиховим карактеристикама пуњења и пражњења.

Карактеристика пуњења 

Процес пуњења захтева регулацију струје пуњења, контрола напона ћелије и контрола тренутне температуре се не могу прескочити. За литијумске ћелије које се данас користе и које користе ЛиЦоО2 као катодну електроду, максимална граница напона пуњења је 4,20 до 4,22 В по ћелији. Прекорачење ове вредности доводи до оштећења својстава ћелије и, обрнуто, неуспех да се достигне ова вредност значи некоришћење номиналног капацитета ћелије. За пуњење се користи уобичајена ИУ карактеристика, односно у првој фази се пуни константном струјом све док се не постигне напон од 4,20 В / ћелији. Струја пуњења је ограничена на највећу дозвољену вредност коју је одредио произвођач ћелије. опције пуњача. Време пуњења у првој фази варира од неколико десетина минута до неколико сати, у зависности од јачине струје пуњења. Напон ћелије постепено расте до макс. вредности 4,2 В. Као што је већ поменуто, овај напон не би требало прекорачити због опасности од оштећења ћелије. У првој фази пуњења 70 до 80% енергије се складишти у ћелијама, у другој фази остатак. У другој фази напон пуњења се одржава на највећој дозвољеној вредности, а струја пуњења се постепено смањује. Пуњење је завршено када струја падне на око 2–3% називне струје пражњења ћелије. Пошто је максимална вредност струја пуњења у случају мањих ћелија такође неколико пута већа од струје пражњења, значајан део електричне енергије може се уштедети у првој фази пуњења. енергије у релативно кратком времену (приближно ½ и 1 сат). Тако је у случају нужде могуће напунити батерије електричног возила до довољног капацитета у релативно кратком времену. Чак и у случају литијумских ћелија, акумулирана електрична енергија се смањује након одређеног периода складиштења. Међутим, то се дешава тек након отприлике 3 месеца застоја.

Карактеристике пражњења

Напон прво брзо пада на 3,6–3,0 В (у зависности од величине струје пражњења) и остаје скоро константан током целог пражњења. Након исцрпљивања залиха е-поште. енергија такође врло брзо снижава ћелијски напон. Због тога се пражњење мора завршити најкасније до наведеног произвођача напона пражњења, који износи 2,7 до 3,0 В.

У супротном, може доћи до оштећења структуре производа. Процес истовара релативно је лако контролисати. Ограничено је само вредношћу струје и престаје када се достигне вредност коначног напона пражњења. Једини проблем је што својства појединачних ћелија у секвенцијалном распореду никада нису иста. Због тога се мора водити рачуна да напон било које ћелије не падне испод коначног напона пражњења, јер то може да је оштети и тако изазове квар целе батерије. Исто треба узети у обзир при пуњењу батерије.

Поменути тип литијумских ћелија са другачијим катодним материјалом, у коме се оксид кобалта, никла или мангана замењује фосфидом Ли3В2 (ПО4) 3, отклања поменуте ризике од оштећења ћелије услед неусклађености. већи капацитет. Декларисан је и њихов декларисани радни век од око 2 циклуса пуњења (при 000% пражњења), а посебно чињеница да када се ћелија потпуно испразни, неће бити оштећена. Предност је и већи номинални напон од око 80 при пуњењу до 4,2 В.

Из горњег описа може се јасно назначити да су тренутно литијумске батерије једина алтернатива, попут чувања енергије за вожњу аутомобила у поређењу са енергијом ускладиштеном у фосилним горивима у резервоару за гориво. Свако повећање специфичног капацитета батерије повећаће конкурентност овог еколошки прихватљивог погона. Можемо се само надати да се развој неће успорити, већ, напротив, кренути неколико миља напред.

Батерије за хибридна и електрична возила

Примери возила која користе хибридне и електричне батерије

Тоиота Приус је класични хибрид са ниском резервом снаге на чисто електричној енергији. погон

Тоиота Приус користи НиМХ батерију од 1,3 кВх, која се првенствено користи као извор енергије за убрзање и омогућава да се користи одвојени електрични погон на удаљености од око 2 км на макс. брзина од 50 км / х. Плуг-Ин верзија већ користи литијум-јонске батерије капацитета 5,4 кВх, што вам омогућава да се возите искључиво на електрични погон на удаљености од 14-20 км максималном брзином. брзина 100 км / х.

Опел Ампере-хибрид са повећаном резервом снаге на чистој е-пошти. погон

Електрично возило с проширеним дометом (40-80 км), како Опел назива четверосјед с петоро врата, покреће електрични мотор који производи 111 кВ (150 КС) и 370 Нм обртног момента. Напајање напајају литијумске ћелије у облику слова Т. Укупне снаге 220 кВх и тежине 16 кг. Генератор је 180 -литарски бензински мотор снаге 1,4 кВ.

Митсубисхи и МиЕВ, Цитроен Ц-Зеро, Пеугеот иОн-цлеан ел. аутомобили

Литијум-јонске батерије капацитета 16 кВх омогућавају возилу да пређе 150 км без пуњења, мерено у складу са стандардом НЕДЦ (Нев Еуропеан Дривинг Цицле). Високонапонске батерије (330 В) налазе се унутар пода и такође су заштићене оквиром постоља од оштећења у случају удара. То је производ Литхиум Енерги Јапан, заједничког улагања између Митсубисхија и ГС Иуаса Цорпоратион. Постоји 88 чланака. Електричну енергију за погон обезбеђује литијум-јонска батерија од 330 В, која се састоји од 88 ћелија од 50 Ах, укупног капацитета 16 кВх. Батерија ће се напунити из кућне утичнице у року од шест сати, користећи екстерни брзи пуњач (125 А, 400 В), батерија ће се напунити на 80% за пола сата.

Батерије за хибридна и електрична возила

И сам сам велики љубитељ електричних возила и стално пратим шта се дешава на овим просторима, али реалност у овом тренутку није толико оптимистична. Томе у прилог говоре и горе наведене информације које показују да живот и за електрична и за хибридна возила није лак, па се често само претварамо да се играмо са бројевима. Њихова производња је и даље веома захтевна и скупа, а њихова ефикасност је више пута контроверзна. Главни недостатак електричних возила (хибрида) је веома низак специфични капацитет енергије ускладиштене у батеријама, у поређењу са енергијом ускладиштеном у конвенционалним горивима (дизел, бензин, ТНГ, компримовани природни гас). Да би се снага електричних возила заиста приближила снази конвенционалних аутомобила, батерије би морале смањити своју тежину за најмање десетину. То значи да је поменути Ауди Р8 е-трон морао да складишти 42 кВх не на 470 кг, већ на 47 кг. Осим тога, време пуњења морало би се драстично смањити. Отприлике сат времена при 70-80% капацитета је и даље много, а не говорим о просечно 6-8 сати када се потпуно напуни. Нема потребе ни вјеровати у бесмислице ЦО2 с нултом производњом. Одмах напомињемо чињеницу да е -пошта. Енергију у нашим утичницама производе и термоелектране, а не само да производе довољно ЦО2. Да не говоримо о сложенијој производњи таквог аутомобила, гдје је потреба за ЦО2 за производњу много већа него у класичној. Не смијемо заборавити на количину компонената које садрже тешке и отровне материјале и њихово проблематично накнадно одлагање.

🚀Више о теми:
  Сами замените кочионе плочице

Уз све наведене, а не поменуте недостатке, електрични аутомобил (хибридни) такође има неоспорне предности. У градском саобраћају или на краћим удаљеностима њихов економичнији рад је непорецив, само због принципа складиштења енергије (рекуперације) током кочења, када се у конвенционалним возилима уклања током кочења у облику отпадне топлоте у ваздух, а не до споменути могућност неколико километара по граду за јефтино пуњење из јавне е -поште. мреже. Ако упоредимо чисти електрични аутомобил и класични аутомобил, онда конвенционални аутомобил има мотор са унутрашњим сагоревањем, који је сам по себи прилично сложен механички елемент. Његова снага се на неки начин мора пренијети на котаче, а то се углавном врши ручним или аутоматским мјењачем. На путу је још једна или више разлика, понекад и осовина пропелера и низ осовинских осовина. Наравно, аутомобил такође мора кочити, мотор се мора охладити, а та топлотна енергија се узалуд троши у околину у облику заостале топлоте. Електрични аутомобил је много ефикаснији и једноставнији - (не односи се на хибридни погон, који је веома сложен). Електрични аутомобил не садржи мењаче, мењаче, карданске осовине и осовине, заборавите на мотор напред, позади или у средини. Не садржи радијатор, односно расхладну течност и стартер. Предност електричног аутомобила је што може инсталирати моторе директно у точкове. И одједном имате савршени АТВ који може управљати сваким точком независно од осталих. Стога, са електричним аутомобилом неће бити тешко контролисати само један точак, такође је могуће изабрати и контролисати оптималну расподелу снаге за скретање. Сваки од мотора такође може бити кочница, опет потпуно независна од осталих точкова, која претвара бар део кинетичке енергије назад у електричну. Као резултат тога, конвенционалне кочнице ће бити изложене много мањем напрезању. Мотори могу испоручити највећу расположиву снагу практично у било које вријеме и без одлагања. Њихова ефикасност претварања енергије ускладиштене у батеријама у кинетичку енергију је око 90%, што је око три пута више од конвенционалних мотора. Због тога не стварају толико преостале топлоте и не мора их бити тешко хладити. Све што вам је потребно за ово је добар хардвер, управљачка јединица и добар програмер.

Сума сумарум. Ако су електрични аутомобили или хибриди још ближи класичним аутомобилима са моторима који штеде гориво, пред њима је још веома тежак и тежак пут. Надам се само да ово није потврђено бројним заваравајућим бројевима или. претјеран притисак званичника. Али немојмо очајавати. Развој нанотехнологије се заиста креће скоковима и границама, и можда нам се чуда заиста спремају у блиској будућности.

На крају ћу додати још једну занимљивост. Већ постоји соларна станица за пуњење горива.

Батерије за хибридна и електрична возила

Тоиота Индустриес Цорп (ТИЦ) развила је соларну станицу за пуњење електричних и хибридних возила. Станица је такође прикључена на електричну мрежу, па су соларни панели од 1,9 кВ вероватније додатни извор енергије. Користећи самостални (соларни) извор напајања, станица за пуњење може пружити максималну снагу од 110 ВАЦ / 1,5 кВ, када је спојена на електричну мрежу, нуди максимално 220 ВАЦ / 3,2 кВ.

Неискориштена електрична енергија из соларних панела складишти се у батеријама које могу похранити 8,4 кВх за каснију употребу. Такође је могуће напајати електричном енергијом дистрибутивну мрежу или додатну станицу за снабдевање. Стајалишта за пуњење која се користе на станици имају уграђену комуникациону технологију која може у складу са тим идентификовати возила. њихови власници који користе паметне картице.

Важни услови за батерије

  • Снага - означава количину електричног набоја (количину енергије) ускладиштену у батерији. Означено је у ампер-сатима (Ах) или, у случају малих уређаја, у милиампер-сатима (мАх). Батерија капацитета 1 Ах (= 1000 мАх) је теоретски способна да испоручи струју од 1 ампер током једног сата.
  • Унутрашњи отпор - означава способност батерије да даје већу или мању струју пражњења. За илустрацију, могу се користити два канистера, један са мањим излазом (велики унутрашњи отпор), а други са великим излазом (низак унутрашњи отпор). Ако одлучимо да их испразнимо, канистер са мањим отвором за пражњење ће се спорије празнити.
  • Називни напон батерије - за никл-кадмијумске и никл-метал-хидридне батерије то је 1,2 В, оловне 2 В и литијумске од 3,6 до 4,2 В. Током рада овај напон варира унутар 0,8- 1,5 В за никл-кадмијум и никал-метал-хидридне батерије, 1,7-2,3 В за олово и 3-4,2 и 3,5-4,9 за литијум.
  • Струја пуњења, струја пражњења - изражено у амперима (А) или милиамперима (мА). Ово су важне информације за практичну употребу дотичне батерије за одређени уређај. Такође дефинише услове за правилно пуњење и пражњење батерије тако да се њен капацитет максимално искористи и истовремено не уништи.
  • Пуњење према крива пражњења - графички приказује промену напона у односу на време приликом пуњења или пражњења батерије. Када се батерија испразни, типично постоји мала варијација напона за око 90% времена пражњења. Због тога је веома тешко одредити тренутно стање батерије из измереног напона.
  • Самопражњење, самопражњење - батерија не може континуирано одржавати електричну енергију. енергије, будући да је реакција на електродама реверзибилан процес. Напуњена батерија ће се постепено сама испразнити. Овај процес може трајати од неколико недеља до месеци. У случају оловних батерија, ово је 5-20% месечно, за никл-кадмијумске батерије, око 1% електричне енергије дневно, у случају никл-метал-хидридних батерија, око 15-20% по месеца, а литијум губи око 60%. капацитет за три месеца. Самопражњење зависи од температуре околине, као и од унутрашњег отпора (батерије са већим унутрашњим отпором мање пражњења) и наравно, дизајн, употребљени материјали и израда су такође важни.
  •  Батерија (комплети) - само у изузетним случајевима батерије се користе појединачно. Обично су повезани у скуп, скоро увек повезани у серију. Максимална струја таквог скупа једнака је максималној струји појединачне ћелије, називни напон је збир називних напона појединих ћелија.
  •  Акумулација батерија.  Нова или некоришћена батерија треба да буде подвргнута једном, али пожељно неколико (3-5) спорих циклуса пуног пуњења и спорог пражњења. Овај спор процес поставља параметре батерије на жељени ниво.
  •  Ефекат меморије - То се дешава када се батерија напуни и испразни до истог нивоа са приближно константном, не превеликом струјом и не би требало доћи до потпуног пуњења или дубоког пражњења ћелије. Овај нежељени ефекат је утицао на НиЦд (такође у минималној мери на НиМХ).
СЛИЧНИ ЧЛАНЦИ
главни » Чланци » Батерије за хибридна и електрична возила

Додај коментар