Polnjenje električnih vozil | Lepa baterija

. vlečne baterije ki opremljajo električni avtomobili zanje je značilno reverzibilno delovanje: lahko sprejemajo in obnavljajo energijo. Ta izjemna lastnost je posledica obračanja kemičnih reakcij, ki se dogajajo znotraj baterije: med praznjenjem ioni Li + naravno migrirajo na pozitivno elektrodo, kar povzroči kroženje elektronov od negativne elektrode do pozitivne elektrode in s tem zagotavlja energijo električnemu tokokrogu ( glej članek" Vlečna baterija “). Nasprotno, ko se baterija polni, elektroni tečejo od pozitivne elektrode k negativni, s čimer obrnejo smer migracije ionov in omogočijo bateriji, da obnovi energijo.

Zdaj polnjenje električnega avtomobila uporabnik ne more nadzorovati: trenutne potrebe so odvisne samo od vrste uporabljenega polnjenja in so optimizirane za skrajšanje časa polnjenja in zagotavljanje varnosti vozila.

Različni načini polnjenja električnega vozila  

Stopnje moči 

Uporabnik električni avto lahko izberete eno od treh vrst polnjenja, odvisno od samostojnosti da se želi pomiriti s časom, ki mu je na voljo. 

"Počasno" polnjenje: je značilen tok manjši od 16 A, kar zagotavlja relativno nizko polnilno moč (največ 3,7 kW). Nato traja 6 do 9 ur, da se popolnoma napolni. Nežno polnjenje ostaja najbolj spoštovano med vsemi baterijami, kar prispeva k njihovi dolgoživosti in je tudi najbolj ekonomičen način polnjenja vašega EV brez posebne naročnine. 

"Boost" polnjenje: porabljeni tok doseže 32 A, kar omogoča povečanje električne moči (največ 22 kW) in polnjenje avtomobila do 80% v približno 1 uri in 30 minutah. 

"Hitro" polnjenje: omogoča polnjenje 80 % v 30 minutah z močjo več kot 22 kW (največ 50 kW).

Hitro polnjenje in v manjši meri hitro polnjenje nista namenjena popolnoma napolnite električni avto ampak raje podaljšaj samostojnosti... Proizvajalci poročajo samo o časih polnjenja "80%" in ne "100%". Dejansko po pragu 80 % polnjenje postane počasnejše, čas polnjenja do 100 % je dejansko dvakrat daljši od časa polnjenja do 80 %. Kasneje se bomo vrnili k pojavu, ki pojasnjuje to specifičnost. 

Načini polnjenja električnih vozil in ustrezne vtičnice

Kot polnjenje električnega avtomobila povzroči pretok velikih tokov, je treba sprejeti določene ukrepe za zagotovitev varnosti vozila. Eden od njih se imenuje način polnjenja in določa, kako vozilo in infrastruktura za polnjenje sodelujeta:  

• Način 1: Enakovredno oskrbi vozila z izmeničnim tokom iz gospodinjske vtičnice. Ni enote za nadzor polnjenja, ki bi lahko povzročila električne zaplete, ne da bi preprečila ali odpravila nevarnost. 
• Način 2: se od prvega načina razlikuje po prisotnosti krmilne enote na napajalnem kablu, ki zagotavlja dialog z vozilom, ki se polni. Ta škatla, priključena na zeleno vtičnico, je zelo varen način za polnjenje vašega avtomobila, pravzaprav se škatla lahko odzove na vsako nepravilnost tako, da ustavi polnjenje. Je tudi najbolj ekonomičen način in ne zahteva namestitve veliko dražje stenske škatle kot zelena, v nasprotju s 3. načinom.
• Način 3: ustreza napajanju avtomobila z izmeničnim tokom preko posebne standardizirane vtičnice (stenska škatla, polnilna postaja). To poveča moč polnjenja, prihrani namestitev in zahvaljujoč dialogu med vtičem in vozilom inteligentno upravlja obremenitev. Načina 2 in 3 ščitita baterijo in se polnita na enak način, vendar vam slednji omogoča predprogramiranje njenega polnjenja, da se samodejno zažene v času izven konic, da zmanjšate stroške polnjenja.
• Način 4: Avto se napaja s stalnim tokom (visok nivo moči) preko polnilne postaje. Ta način je izključno za hitro polnjenje. 

Profil za polnjenje električnih vozil 

Po podrobnem opisu različnih orodij, ki so na voljo uporabnikom električni avtomobili Za ponovno polnjenje bomo analizirali različne obremenitve, ki jim je baterija izpostavljena. V nasprotju s tem, kar bi si kdo mislil, je postopek polnjenja baterije odvisen od njenega stanja napolnjenosti: tako kot napolnite kozarec vode, si lahko privoščite hitro ukrepanje na začetku, da prihranite čas. Čas, a ob koncu morate paziti, da ne prelijete.

Tako na profilu polnjenje električni avto : 

• 1starost faza: Začnemo z enosmernim tokom, katerega moč je odvisna od izbrane vrste naboja (počasen / pospešen / hiter). Baterija se polni, njena napetost se poveča in po določenem času doseže mejo napetosti, ki jo je določil proizvajalec za zaščito (glejte člen ” BMS: programska oprema za akumulatorje električnih vozil "). Pri 80 % se polnjenje ne more nadaljevati s konstantnim tokom brez nevarnosti poškodbe prenapetosti baterije.

• 2nd faza: Da ne bi presegli te meje, bomo nastavili napetost akumulatorja in polnjenje zaključili z vedno manjšim tokom. Ta druga faza je veliko daljša od prve in je odvisna od številnih dejavnikov, kot so staranje baterije, temperatura okolja in jakost toka faze 1.

Tako je razumljivo, zakaj proizvajalci pospeševalnega/hitrega polnjenja poročajo le o časih polnjenja pri 80 %: to ustreza času polnjenja prve faze, ki je hitra in omogoča ponovno vzpostavitev večje avtonomije.

Razmerje med polnjenjem in staranjem baterije električnega vozila

vsak vlečna baterija za katerega je značilen tok, znan kot "naravna absorpcija", ki ustreza omejevalnemu toku, od katerega se bo baterija segrela. Med pospeševanjem ali hitrim polnjenjem vključene intenzivnosti očitno presegajo to mejo in tako vodijo do znatnega segrevanja. Kot smo pojasnili v članku » Staranje vlečnih baterij ", Visoke temperature spodbujajo razgradnjo kemičnih elementov in s tem pospešijo staranje baterije in zmanjšanje njihove produktivnosti.

Zato, da ohranite svoje vozilo varno, dajte prednost počasnim obremenitvam in uporabite certificirane varnostne kable za vozila. Na trgu so igralci kot npr Securecharge občutljiv na vprašanja zaščita električnih vozil pri polnjenju. это Francosko podjetje, specializirano za polnjenje električnih in hibridnih vozil, ponuja kable in prenosne polnilnike, certificirane s strani uradnih laboratorijev, namenjene ohranjanju vaše nastavitve in vašega vozila.. 

Polnjenje električnega avtomobila: nadaljnji primer ... 

La polnjenje električnega avtomobila je kompleksna tema, ki jo znanstveniki še zelo dobro preučujejo in katere tehnični potencial bo zagotovo postal pomemben element v svetu prihodnosti. Omislimo si lahko na primer "vozilo v omrežje" (ali "avto v omrežje"), koncept, ki ga večinoma najdemo na Japonskem in omogoča uporabo vlečne baterije je odgovoren za oskrbo mestnih električnih omrežij. Ta rešitev omogoča boljše obvladovanje nepredvidljivih nihanj pri obnovljivih virih energije: električno energijo je mogoče shraniti, ko je proizvedena v presežkih, ali obnoviti, ko je povpraševanje previsoko. 

__________

Vir: 

Eksperimentalna analiza in modeliranje baterijskih celic in njihovih sklopov: uporaba na električnih in hibridnih vozilih. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Strategije upravljanja z električno energijo v sistemu z več viri: mehka rešitev, optimizirana za hibridna električna vozila. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Datoteka: polnjenje električnih vozil. https://www.automobile-propre.com/dossiers/recharge-voitures-electriques/

V2G: https://www.energuide.be/fr/questions-reponses/quest-ce-que-le-vehicle-to-grid-ou-v2g/2143/

Ključne besede: vlečna baterija, polnjenje električnih vozil, akumulator električnih vozil, linija električnih vozil, staranje akumulatorja.