Тяговая батарея электромобилей

Как и любой автомобиль, электромобильe имеет аккумулятор на 12 В для питания, среди прочего, некоторых аксессуаров. Однако, в отличие от тепловизоров, у электромобиля есть еще один аккумулятор: тяговая батарея, что позволяет хранитьэлектроэнергия необходимые для эксплуатации автомобиля.

Работа тягового аккумулятора:

Один тяговая батарея состоит из модули. Каждый модуль представляет собой набор «маленьких батареек», называемых клеточками которые связаны друг с другом. Все управляется программным обеспечением под названием Система управления батареями.

Емкость зарядки аккумулятора измеряется в кВтч (киловатт-час). Чем больше у аккумулятора кВтч, тем больше у него запас хода (конечно, нужно учитывать мощность двигателя). Например, первый Renault Zoé имел батареи на 22 кВтч (2012-2016 гг.), А новые предлагаются с батареями на 41 кВтч (с 2016 г. по настоящее время).

В зависимости от технологии аккумуляторов и используемых материалов плотность энергии, то есть количество кВтч на единицу массы (кВтч / кг), сильно варьируется. Сегодня тяговые батареи, которые выдерживают максимум кВтч (и, следовательно, обеспечивают большую автономность) при минимальном весе, являются наиболее популярными. литий-ионные батареи. Поэтому именно этот тип аккумулятора, также называемый литий-ионным, встречается почти во всех электромобилях. Но как они работают? 

Небольшое напоминание об атомах:

Чтобы понять, как работает аккумулятор, давайте совершим небольшое путешествие по переулку памяти и вернемся к 3-й B на уроке химии мадам Камбур. В основе батарей лежат атомы. Атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. Следовательно, атом электрически стабилен. Во время химической реакции можно отделить один или несколько электронов от атома, который затем становится ионом. Если взять атом лития Li, реакция его отделения выражается уравнением: 

Li ⇋ Li+ + А–  

Перевод: атом лития (Li) можно разделить на ион (Li+) и электрон (e–). Эта реакция обратная: ион (Li+) и электрон (e–) может сливаться с образованием атома лития (Li).

Элементы тягового аккумулятора:

Элемент или батарея (которая представляет собой не что иное, как перезаряжаемый элемент) состоит из трех элементов: катода (положительно заряженного), анода (отрицательно заряженного), которые являются электродами, и электролита. Анод представляет собой «полосу» лития, Li (который является металлом). Когда между анодом и катодом создается контакт, т.е. анод и катод соединяются металлической проволокой, возникает короткое замыкание. Это короткое замыкание заставляет электроны отделяться от атомов лития. Следовательно, происходит химическая реакция и образование электронов и ионов Li +. Электроны притягиваются катодом и проходят через короткое замыкание: создается электрический ток. Заряженные ионы Li + мигрируют к катоду через электролит. 

Каждая ячейка, из которой состоят модули, представляет собой «маленькую батарею», в которой происходят химические реакции, превращающие атомы лития в ионы и электроны. Когда аккумулятор заряжается и находится под напряжением (например, при нажатии на ускоритель), катоды и аноды всех элементов соприкасаются, и происходит химическая реакция, генерируя электрический ток для питания электродвигателя автомобиля. . 

Модуль тяговой аккумуляторной батареи и аккумулятор:

В зависимости от размера ячейки имеют определенное напряжение, выраженное в вольтах, и определенную силу тока, выраженную в амперах. Чем выше это напряжение и сила тока, тем больше энергии и мощности может выдать аккумулятор. Когда элементы соединены вместе, можно сложить их напряжения или силы тока и, таким образом, увеличить емкость и доступную мощность. Проще говоря, десять «маленьких батарей», соединенных вместе, равны одной «средней батарее», а сто «маленьких батарей», соединенных вместе, равны одной «большой батарее». 

Для тяговых батарей элементы сначала соединяются вместе в небольшие «блоки», образующие модули, а модули, в свою очередь, соединяются вместе, образуя батарею, также называемую «блоком» или «блоком батарей». В аккумуляторах Renault Zoé, например, 192 элемента, разделенных на 12 модулей по 16 элементов в каждом. 

BMS аккумуляторной батареи электромобиля: 

Система управления батареями или BMS — это программное обеспечение, которое контролирует и защищает тяговую батарею электромобиля. Чтобы сохранить работоспособность аккумулятора и защитить его от риска теплового разгона, элементы должны заряжаться и разряжаться равномерно. Чрезмерная разница в зарядах между элементами может привести к преждевременному износу батарей или даже к риску возгорания. 

Благодаря многочисленным датчикам и активным электронным компонентам BMS позволяет равномерно распределять заряд и разряд батареи между каждой ячейкой. Таким образом, BMS измеряет напряжения элементов, температуру модулей, токи заряда или разряда и т. Д.

Старение пачек:

Вы поймете, на каждом цикл заряда и разряда, ячейки являются ареной миллионов движений ионов и электронов, проходящих соответственно от анода к катоду и от катода к аноду. В то время как обмен электронами не является проблемой, ионный обмен — нет. Li+. Действительно, когда ионы Li+ переходят от одного электрода к другому, они повреждают входящий электрод. 

Это явление деградации может быть количественно определено и квалифицировано благодаря диагностический осуществляется непосредственно на аккумуляторе электромобиля.

Если вы хотите купить подержанный электромобиль, мы рекомендуем вам выбрать автомобиль, состояние аккумулятора которого подтверждено независимой торговой организацией. Таким образом, вы точно знаете, что покупаете, и уменьшаете риск неприятного сюрприза!

Если вы хотите продать свой подержанный электромобиль, сертифицировайте аккумулятор в La Belle Batterie. в сертификат Красивая батарея, предоставляет доступ к подробной, точной и независимой информации о состоянии аккумулятора вашего автомобиля, что успокаивает покупателей и ускоряет продажу вашего электромобиля!

Узнать больше: запуск La Belle Batterie, сертификат La Belle Batterie