Punjenje električnih vozila | Prekrasna baterija

. vučne baterije koji opremaju električni automobili karakterizirani su reverzibilnim djelovanjem: mogu primati i obnavljati energiju. Ovo izvanredno svojstvo posljedica je obrnute kemijske reakcije koja se odvija unutar baterije: tijekom pražnjenja, Li + ioni prirodno migriraju na pozitivnu elektrodu, uzrokujući cirkuliranje elektrona od negativne elektrode do pozitivne elektrode i time osiguravajući energiju električnom krugu ( vidi članak” Vučna baterija “). Nasuprot tome, kada se baterija puni, elektroni teku od pozitivne elektrode prema negativnoj, mijenjajući smjer migracije iona i omogućujući bateriji da povrati energiju.

trenutno punjenje električnog automobila korisnik ne može kontrolirati: trenutne potrebe ovise isključivo o vrsti korištenog punjenja i optimizirane su za minimiziranje vremena punjenja i osiguranje sigurnosti vozila.

Različiti načini punjenja električnog vozila  

Razine snage 

Korisnik električni auto možete odabrati jednu od tri vrste punjenja, ovisno o autonomija da se želi ozdraviti s vremenom koje mu je na raspolaganju. 

"Sporo" punjenje: karakterizira struja manja od 16 A, što osigurava relativno nisku snagu punjenja (maksimalno 3,7 kW). Zatim je potrebno 6 do 9 sati da se potpuno napuni. Nježno punjenje ostaje najcjenjenije od svih baterija, pridonoseći njihovoj dugovječnosti, a ujedno je i najekonomičniji način punjenja vašeg EV-a bez praktički nikakve posebne pretplate. 

"Boost" punjenje: iskorištena struja doseže 32 A, što omogućuje povećanje električne snage (maksimalno 22 kW) i punjenje automobila do 80% za oko 1 sat i 30 minuta. 

"Brzo" punjenje: omogućuje punjenje od 80% u 30 minuta sa snagom većom od 22 kW (maksimalno 50 kW).

Brzo punjenje i, u manjoj mjeri, brzo punjenje nisu namijenjeni potpuno napuniti električni automobil nego ga radije produži autonomija... Proizvođači navode samo vremena punjenja "80%", a ne "100%". Doista, nakon praga od 80% punjenje postaje sporije, vrijeme punjenja do 100% je zapravo dvostruko vrijeme punjenja do 80%. Kasnije ćemo se vratiti na fenomen koji objašnjava ovu specifičnost. 

Načini punjenja električnih vozila i odgovarajuće utičnice

Kao punjenje električnog automobila uzrokuje protok velikih struja, potrebno je poduzeti određene mjere kako bi se osigurala sigurnost vozila. Jedan od njih naziva se način punjenja i definira kako vozilo i infrastruktura za punjenje međusobno djeluju:  

• Način 1: Ekvivalentno opskrbi vozila izmjeničnom strujom iz kućne utičnice. Ne postoji jedinica za kontrolu punjenja koja može dovesti do električnih komplikacija bez sprječavanja ili uklanjanja opasnosti. 
• Način 2: razlikuje se od prvog načina po prisutnosti upravljačke jedinice na kabelu za napajanje, koja omogućuje dijalog s vozilom koje se puni. Ova kutija, spojena na zelenu utičnicu, vrlo je siguran način za punjenje vašeg automobila, zapravo, kutija je sposobna odgovoriti na bilo koju anomaliju zaustavljanjem punjenja. To je ujedno i najekonomičniji način rada i ne zahtijeva ugradnju puno skuplje zidne kutije od zelene, za razliku od 3. načina rada.
• Način rada 3: odgovara napajanju automobila izmjeničnom strujom preko posebne standardizirane utičnice (zidna kutija, stanica za punjenje). To povećava snagu punjenja, štedi instalaciju i, zahvaljujući dijalogu između utikača i vozila, inteligentno upravlja opterećenjem. Načini 2 i 3 štite bateriju i pune se na isti način, ali potonji vam omogućuje da unaprijed programirate njezino punjenje, koje će se automatski pokrenuti tijekom sati izvan vršnog prometa kako bi se smanjili troškovi punjenja.
• Način 4: Automobil se napaja konstantnom strujom (visoka razina snage) preko stanice za punjenje. Ovaj način rada je isključivo za brzo punjenje. 

Profil za punjenje električnih vozila 

Nakon detaljnog opisa različitih alata dostupnih korisnicima električni automobili Za ponovno punjenje analizirat ćemo različita opterećenja kojima je baterija izložena. Suprotno onome što bi se moglo misliti, proces punjenja baterije ovisi o njenom stanju napunjenosti: baš kao i punjenje čaše vode, možete si priuštiti brzo djelovanje na početku kako biste uštedjeli vrijeme. Vrijeme, ali pred kraj morate paziti da se ne prelije.

Dakle, na profilu naplatiti električni auto : 

• 1dob faza: Počinjemo primjenom istosmjerne struje čija jakost ovisi o odabranoj vrsti naboja (sporo / ubrzano / brzo). Baterija se puni, njen napon raste i nakon određenog vremena dostiže granicu napona koju je odredio proizvođač kako bi je zaštitio (vidi članak ” BMS: softver za baterije za električna vozila "). Počevši od 80%, punjenje se ne može nastaviti konstantnom strujom bez opasnosti od oštećenja baterije od prenapona.

• 2EME faza: Kako ne bismo prekoračili ovu granicu, postavit ćemo napon baterije i dovršiti punjenje sa sve manjom strujom. Ova druga faza je mnogo duža od prve i ovisi o mnogim čimbenicima kao što su starenje baterije, temperatura okoline i amperaža faze 1.

Stoga je razumljivo zašto proizvođači pojačanog/brzog punjenja prijavljuju samo vrijeme punjenja na 80%: to odgovara vremenu punjenja prve faze, koja je brza i omogućuje vraćanje veće autonomije.

Odnos između punjenja i starenja baterije električnog vozila

svaki vučna baterija karakterizira struja poznata kao "prirodna apsorpcija", koja odgovara graničnoj struji od koje će se baterija zagrijati. Tijekom pojačanog ili brzog punjenja uključeni intenziteti jasno prelaze ovu granicu i tako dovode do značajnog zagrijavanja. Kao što smo objasnili u članku “ Starenje vučnih baterija “, Visoke temperature pospješuju razgradnju kemijskih elemenata, čime se ubrzavaju starenje baterije i smanjenje njihove produktivnosti.

Stoga, kako bi vaše vozilo bilo sigurno, trebali biste dati prednost sporim utovarima i koristiti certificirane sigurnosne kabele vozila. Na tržištu postoje igrači kao npr Securecharge osjetljiv na pitanja zaštita električnih vozila prilikom ponovnog punjenja. ovo Francuska tvrtka specijalizirana za punjenje električnih i hibridnih vozila nudi kabele i prijenosne punjače certificirane od strane službenih laboratorija, dizajnirane da sačuvaju vaše postavke i vaše vozilo.. 

Punjenje električnog automobila: još jedan slučaj ... 

La punjenje električnog automobila je složena tema koju znanstvenici još uvijek vrlo dobro proučavaju, a čiji će tehnički potencijal zasigurno postati važan element u svijetu sutrašnjice. Možemo zamisliti, na primjer, "vozilo do mreže" (ili "auto do mreže"), koncept koji se uglavnom nalazi u Japanu i koji omogućuje korištenje vučne baterije odgovoran je za opskrbu gradske električne mreže. Ovo rješenje omogućuje bolje upravljanje nepredvidivim fluktuacijama u obnovljivim izvorima energije: električna energija se može pohraniti kada je proizvedena u višku, ili obnoviti kada je potražnja prevelika. 

__________

Izvori: 

Eksperimentalna analiza i modeliranje baterijskih ćelija i njihovih sklopova: primjena na električna i hibridna vozila. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Strategije upravljanja električnom energijom u sustavu s više izvora: nejasno rješenje optimizirano za hibridna električna vozila. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Datoteka: punjenje električnih vozila. 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 riječi: vučna baterija, punjenje električnog vozila, baterija električnog vozila, linija električnih vozila, starenje akumulatora.