وسیله نقلیه برقی باطری

در یک وسیله نقلیه الکتریکی، باتری، یا بهتر است بگوییم بسته باتری، نقش تعیین کننده ای دارد. این جزء، از جمله، محدوده، زمان شارژ، وزن و قیمت یک وسیله نقلیه الکتریکی را تعیین می کند. در این مقاله، همه چیزهایی که در مورد باتری ها باید بدانید را به شما آموزش می دهیم.

بیایید با این واقعیت شروع کنیم که خودروهای الکتریکی از باتری های لیتیوم یونی استفاده می کنند. باتری هایی از این نوع را می توان در تلفن های همراه و لپ تاپ ها نیز یافت. انواع مختلفی از باتری های لیتیوم یونی وجود دارند که مواد اولیه مختلفی مانند کبالت، منگنز یا نیکل را پردازش می کنند. مزیت باتری های لیتیوم یون این است که دارای چگالی انرژی بالا و عمر طولانی هستند. عیب آن این است که نمی توان از تمام توان استفاده کرد. تخلیه کامل باتری مضر است. در پاراگراف های بعدی به این موضوعات بیشتر توجه خواهد شد.

برخلاف تلفن یا لپ‌تاپ، خودروهای الکتریکی دارای یک باتری قابل شارژ هستند که از مجموعه‌ای از سلول‌ها تشکیل شده است. این سلول ها یک خوشه را تشکیل می دهند که می توانند به صورت سری یا موازی به هم متصل شوند. باتری فضای زیادی را اشغال می کند و وزن زیادی دارد. برای توزیع هر چه بیشتر وزن در خودرو، باتری معمولاً در صفحه پایین تعبیه می شود.

Емкость

ظرفیت باتری عامل مهمی در عملکرد یک خودروی الکتریکی است. ظرفیت بر حسب کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) مشخص شده است. به عنوان مثال، تسلا مدل 3 Long Range باتری 75 کیلووات ساعتی دارد، در حالی که Volkswagen e-Up باتری 36,8 کیلووات ساعتی دارد. این عدد دقیقا به چه معناست؟

وات - و بنابراین کیلووات - به معنای قدرتی است که یک باتری می تواند تولید کند. اگر باتری برای یک ساعت 1 کیلووات برق تولید کند، 1 کیلووات است.ساعت انرژی. ظرفیت مقدار انرژی است که یک باتری می تواند ذخیره کند. وات ساعت با ضرب تعداد آمپر ساعت (شارژ الکتریکی) در تعداد ولت (ولتاژ) محاسبه می شود.

در عمل، شما هرگز ظرفیت کامل باتری را در اختیار نخواهید داشت. باتری کاملاً دشارژ - و در نتیجه استفاده از 100 درصد ظرفیت آن - برای طول عمر آن مضر است. اگر ولتاژ خیلی کم باشد، ممکن است عناصر آسیب ببینند. برای جلوگیری از این امر، وسایل الکترونیکی همیشه یک بافر باقی می‌گذارند. شارژ کامل نیز به باتری کمک نمی کند. بهتر است باتری را از 20٪ تا 80٪ یا جایی در این بین شارژ کنید. وقتی در مورد باتری 75 کیلووات ساعتی صحبت می کنیم، این ظرفیت کامل است. بنابراین در عمل همیشه باید با ظرفیت کمتر قابل استفاده سر و کار داشته باشید.

درجه حرارت

دما یک عامل مهم بر ظرفیت باتری است. باتری سرد منجر به کاهش قابل توجه ظرفیت می شود. این به این دلیل است که مواد شیمیایی موجود در باتری در دمای پایین به خوبی کار نمی کند. در نتیجه در زمستان باید با محدوده کمتری دست و پنجه نرم کنید. دمای بالا نیز بر عملکرد تأثیر منفی می گذارد، اما به میزان کمتر. گرما تأثیر منفی زیادی بر عمر باتری دارد. بنابراین، سرما اثر کوتاه مدت دارد، در حالی که گرما اثر طولانی مدت دارد.

بسیاری از وسایل نقلیه الکتریکی دارای سیستم مدیریت باتری (BMS) هستند که دما را از جمله موارد دیگر کنترل می کند. این سیستم اغلب به طور فعال از طریق گرمایش، سرمایش و/یا تهویه مداخله می کند.

طول عمر

بسیاری از مردم تعجب می کنند که عمر باتری یک وسیله نقلیه الکتریکی چقدر است. از آنجایی که وسایل نقلیه الکتریکی هنوز نسبتاً جوان هستند، هنوز پاسخ قطعی وجود ندارد، به خصوص وقتی صحبت از آخرین باتری ها می شود. البته این به ماشین هم بستگی دارد.

عمر سرویس تا حدی با تعداد چرخه های شارژ تعیین می شود. به عبارت دیگر: چند بار باتری از خالی به پر شارژ می شود. بنابراین، چرخه شارژ را می توان به چندین بار تقسیم کرد. همانطور که قبلا گفته شد، بهتر است هر بار بین 20 تا 80 درصد شارژ شود تا عمر باتری افزایش یابد.

شارژ بیش از حد سریع نیز برای افزایش عمر باتری مفید نیست. این به این دلیل است که در هنگام شارژ سریع، دما به شدت افزایش می یابد. همانطور که قبلا ذکر شد، دمای بالا بر عمر باتری تاثیر منفی می گذارد. در اصل، وسایل نقلیه با سیستم خنک کننده فعال می توانند در برابر این مقاومت مقاومت کنند. به طور کلی، توصیه می شود شارژ سریع و شارژ معمولی را جایگزین کنید. شارژ سریع آنقدرها هم بد نیست.

خودروهای برقی مدتی است که وارد بازار شده اند. بنابراین، با این خودروها می توانید ببینید که ظرفیت باتری چقدر کاهش یافته است. بهره وری معمولاً حدود 2,3 درصد در سال کاهش می یابد. با این حال، توسعه فناوری باتری ثابت نمی ماند، بنابراین درجه تخریب فقط در حال کاهش است.

با خودروهای برقی که کیلومترها را طی کرده اند، افت قدرت چندان هم بد نیست. تسلاها که بیش از 250.000 90 کیلومتر رانندگی کرده اند، گاهی اوقات بیش از XNUMX٪ از ظرفیت باتری آنها باقی مانده است. از سوی دیگر، تسلا نیز وجود دارد که در آن کل باتری با مسافت پیموده شده کمتر تعویض شده است.

تولید

تولید باتری برای خودروهای برقی نیز این سوال را ایجاد می کند که تولید چنین باتری هایی چقدر سازگار با محیط زیست است؟ آیا اتفاقات ناخواسته ای در طول فرآیند تولید رخ می دهد؟ این مسائل مربوط به ترکیب باتری است. از آنجایی که خودروهای الکتریکی با باتری‌های لیتیوم یونی کار می‌کنند، لیتیوم یک ماده خام مهم است. با این حال، چندین ماده خام دیگر نیز استفاده می شود. کبالت، نیکل، منگنز و / یا فسفات آهن نیز بسته به نوع باتری استفاده می شود.

محیط

استخراج این مواد اولیه برای محیط زیست مضر است و به چشم انداز آسیب می رساند. علاوه بر این، انرژی سبز اغلب در تولید استفاده نمی شود. بنابراین، وسایل نقلیه الکتریکی نیز بر محیط زیست تأثیر می گذارد. درست است که مواد خام باتری بسیار قابل بازیافت هستند. باتری های دور ریخته شده از وسایل نقلیه الکتریکی را می توان برای مقاصد دیگر نیز استفاده کرد. بیشتر در مورد این موضوع در مقاله در مورد چگونگی سازگاری خودروهای الکتریکی با محیط زیست بخوانید.

شرایط کاری

از نظر شرایط کاری، کبالت مشکل سازترین ماده اولیه است. نگرانی هایی در مورد حقوق بشر در حین استخراج معادن در کنگو وجود دارد. آنها در مورد استثمار و کار کودکان صحبت می کنند. به هر حال، این فقط به وسایل نقلیه الکتریکی مربوط نمی شود. این مشکل روی باتری گوشی و لپ تاپ نیز تاثیر می گذارد.

هزینه ها

باتری ها حاوی مواد اولیه گران قیمت هستند. به عنوان مثال، تقاضا برای کبالت و همراه با آن قیمت، به شدت افزایش یافته است. نیکل نیز یک ماده خام گران قیمت است. این بدان معنی است که هزینه تولید باتری ها بسیار بالا است. این یکی از دلایل اصلی گرانی خودروهای برقی در مقایسه با بنزین یا گازوئیل مشابه آنهاست. همچنین به این معنی است که نوع مدل یک خودروی الکتریکی با باتری بزرگ‌تر اغلب بلافاصله گران‌تر می‌شود. خبر خوب این است که باتری ها از نظر ساختاری ارزان تر هستند.

دانلود

درصد درصد

ماشین الکتریکی همیشه چند درصد از شارژ باتری را نشان می دهد. همچنین نامیده می شود وضعیت شارژ تماس گرفت. یک روش اندازه گیری جایگزین است عمق تخلیه... این نشان می دهد که باتری چقدر خالی است، نه اینکه چقدر پر است. مانند بسیاری از خودروهای بنزینی یا دیزلی، این اغلب به تخمین مسافت پیموده شده باقی مانده تبدیل می شود.

ماشین هرگز نمی تواند دقیقاً بگوید چند درصد از شارژ باتری است، بنابراین توصیه می شود سرنوشت را وسوسه نکنید. هنگامی که باتری نزدیک به پایان است، وسایل لوکس غیر ضروری مانند گرمایش و تهویه مطبوع خاموش می شوند. اگر وضعیت واقعاً وخیم شود، ماشین فقط می تواند به آرامی حرکت کند. 0٪ به معنای تخلیه کامل باتری به دلیل بافر فوق نیست.

ظرفیت بار

زمان شارژ هم به وسیله نقلیه و هم به روش شارژ بستگی دارد. در خود خودرو، ظرفیت باتری و ظرفیت شارژ تعیین کننده است. قبلاً در مورد ظرفیت باتری صحبت شده است. وقتی توان بر حسب کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) بیان می شود، ظرفیت شارژ بر حسب کیلووات (کیلووات) بیان می شود. با ضرب ولتاژ (بر حسب آمپر) در جریان (ولت) محاسبه می شود. هرچه ظرفیت شارژ بیشتر باشد، خودرو سریعتر شارژ می شود.

ایستگاه های شارژ عمومی معمولی با 11 کیلووات یا 22 کیلووات AC شارژ می شوند. با این حال، همه وسایل نقلیه الکتریکی برای شارژ 22 کیلو وات مناسب نیستند. شارژرهای فست شارژ با جریان ثابت شارژ می شوند. این با ظرفیت بالابری بسیار بالاتر امکان پذیر است. سوپرشارژرهای تسلا 120 کیلووات و شارژرهای سریع فستند 50 کیلووات 175 کیلووات. همه خودروهای الکتریکی برای شارژ سریع با قدرت بالای 120 یا 175 کیلو وات مناسب نیستند.

ایستگاه های شارژ عمومی

مهم است بدانید که شارژ یک فرآیند غیرخطی است. شارژ در 20٪ آخر بسیار کندتر است. به همین دلیل است که زمان شارژ اغلب به عنوان شارژ تا 80 درصد نامیده می شود.

زمان بارگذاری به عوامل مختلفی بستگی دارد. یکی از عوامل این است که از شارژ تک فاز یا سه فاز استفاده می کنید. شارژ سه فاز سریعترین است، اما همه خودروهای الکتریکی برای این کار مناسب نیستند. علاوه بر این، برخی از خانه ها به جای اتصال سه فاز، فقط از اتصال تک فاز استفاده می کنند.

ایستگاه های شارژ عمومی معمولی سه فاز هستند و در دو جریان 16 و 32 آمپر موجود می باشند. شارژ (0٪ تا 80٪) یک وسیله نقلیه الکتریکی با باتری 50 کیلووات ساعتی تقریباً 16 ساعت در 11 ایستگاه شارژ شمع A یا 3,6 کیلووات طول می کشد. با ایستگاه های شارژ 32 آمپری (قطب های 22 کیلووات) 1,8 ساعت طول می کشد.

با این حال، می توان آن را حتی سریعتر انجام داد: با یک شارژر سریع 50 کیلوواتی، کمتر از 50 دقیقه طول می کشد. امروزه شارژرهای سریع 175 کیلوواتی نیز وجود دارد که با آن یک باتری 50 کیلووات ساعتی را می توان حتی تا 80 درصد در XNUMX دقیقه شارژ کرد. برای اطلاعات بیشتر در مورد ایستگاه های شارژ عمومی، به مقاله ما در مورد ایستگاه های شارژ در هلند مراجعه کنید.

شارژ در منزل

امکان شارژ در منزل نیز وجود دارد. خانه های کمی قدیمی تر اغلب اتصال سه فاز ندارند. البته زمان شارژ بستگی به قدرت فعلی دارد. در جریان 16 آمپر، یک خودروی الکتریکی با باتری 50 کیلووات ساعتی 10,8 درصد در 80 ساعت شارژ می شود. در جریان 25 آمپر، این 6,9 ساعت و در 35 آمپر، 5 ساعت است. مقاله در مورد دریافت ایستگاه شارژ خود به جزئیات بیشتری در مورد شارژ در خانه می پردازد. همچنین ممکن است بپرسید: هزینه یک باتری کامل چقدر است؟ در مقاله هزینه های رانندگی برقی به این سوال پاسخ داده خواهد شد.

مجموع

باتری مهمترین بخش یک وسیله نقلیه الکتریکی است. بسیاری از معایب یک وسیله نقلیه الکتریکی با این قطعه مرتبط است. باتری ها هنوز گران، سنگین، حساس به دما و سازگار با محیط زیست نیستند. از سوی دیگر، تخریب در طول زمان آنقدرها هم بد نیست. علاوه بر این، باتری ها در حال حاضر بسیار ارزان تر، سبک تر و کارآمدتر از قبل هستند. سازندگان سخت در حال کار بر روی توسعه بیشتر باتری ها هستند، بنابراین وضعیت فقط بهتر خواهد شد.