Miten sähköauton akku toimii?

Litiumioniakku toimii kaikentyyppisissä sähköautoissa. Se on alusta alkaen vakiinnuttanut asemansa vertailuteknologiana sähköajoneuvojen markkinoilla. Kuinka se toimii? IZI by EDF -verkoston asiantuntijat antavat sinulle ajantasaista tietoa sähköajoneuvon akun toiminnasta, ominaisuuksista, eduista ja haitoista.

Yhteenveto

Miten sähköauton akku toimii?

Jos veturi käyttää energiana bensiiniä tai dieseliä, tämä ei koske sähköajoneuvoja. Ne on varustettu eri autonomisella akulla, joka on ladattava latausasemalla.

Jokainen sähköajoneuvo on itse asiassa varustettu useilla akuilla:

• Lisäakku;
• Ja vetoakku.

Mikä on heidän roolinsa ja miten he toimivat?

Lisäakku

Kuten lämpökamerassa, myös sähköautossa on lisäakku. Tätä 12 V akkua käytetään auton lisävarusteiden virtalähteenä.

Tämä akku varmistaa erilaisten sähkölaitteiden oikean toiminnan, kuten:

• Sähköikkunat;
• Radio ;
• Erilaisia ​​sähköauton antureita.

Näin ollen sähköajoneuvon lisäakun toimintahäiriö voi aiheuttaa tiettyjä vikoja.

Vetoakku

Sähköajoneuvon keskeisellä elementillä, ajoakulla, on olennainen rooli. Itse asiassa se varastoi ladattua energiaa latausasemaan ja antaa sähköä sähkömoottorille matkan aikana.

Vetoakun toiminta on melko monimutkaista, joten tämä elementti on yksi sähköajoneuvon kalleimmista osista. Tämä hinta vaikeuttaa tällä hetkellä myös sähköisen liikkuvuuden kehitystä kaikkialla maailmassa. Jotkut jälleenmyyjät tarjoavat ajoakun vuokrasopimuksen sähköautoa ostettaessa.

Litiumioniakku on ylivoimaisesti yleisimmin käytetty akkutyyppi sähköajoneuvoissa. Kestävyytensä, suorituskykynsä ja turvallisuustasonsa ansiosta se on todellakin useimpien valmistajien vertailuteknologia.

Sähköajoneuvoihin on kuitenkin olemassa erilaisia ​​akkutyyppejä:

• Nikkeli-kadmium-akku;
• Nikkeli-metallihydridi akku;
• Litiumparisto;
• Li-ion akku.

Yhteenvetotaulukko eri akkujen eduista sähköajoneuvoissa

Erityyppiset akut	Edut
Kadmium-nikkeli	Kevyt akku erinomaisella käyttöiällä.
Nikkelimetallihydridi	Kevyt akku, jossa on vähän saasteita ja korkea energian varastointikapasiteetti.
litium	Vakaa lataus ja purkaminen. Korkea nimellisjännite. Merkittävä massa- ja tilavuusenergiatiheys.
Litiumioni	Korkea ominais- ja tilavuusenergia.

Yhteenvetotaulukko sähköajoneuvojen eri akkujen haitoista

Erityyppiset akut	Rajoitukset
Kadmium-nikkeli	Koska kadmiumin myrkyllisyystaso on erittäin korkea, tätä materiaalia ei enää käytetä.
Nikkelimetallihydridi	Materiaali on kallista. Jäähdytysjärjestelmää tarvitaan kompensoimaan kuormitukseen suhteutettua lämpötilan nousua.
litium	Litiumin kierrätystä ei ole vielä täysin hallittu. Automaattinen virranhallinta pitäisi olla.
Litiumioni	Syttyvyysongelma.

Akun suorituskyky

Sähkömoottorin teho ilmaistaan ​​kilowatteina (kW). Toisaalta kilowattitunti (kWh) mittaa energiaa, jonka sähköauton akku pystyy toimittamaan.

Voit verrata lämpömoottorin tehoa (hevosvoimaina) sähkömoottorin tehoon kW:na ilmaistuna.

Jos kuitenkin haluat sijoittaa sähköautoon, jonka akkukesto on pisin, sinun on käännyttävä kWh-mittaukseen.

Akun käyttöikä

Sähköautosi mallista riippuen sen toimintasäde voi olla keskimäärin 100-500 km. Alhainen akku riittääkin sähköajoneuvon yksinkertaiseen päivittäiseen käyttöön lasten kouluun tai lähistölle töihin ajamiseen. Tällainen kuljetus on halvempaa.

Lähtötason tai keskitason mallien lisäksi on myös paljon kalliimpia huippuluokan malleja. Näiden autojen hintaan vaikuttaa suurelta osin akun suorituskyky.

Tämäntyyppinen sähköajoneuvo voi kuitenkin kulkea jopa 500 km riippuen ajotyylistäsi, tietyypistä, sääolosuhteista jne.

Säilyttääksesi akkusi itsenäisyyden pitkälläkin matkalla, IZI by EDF -verkoston ammattilaiset neuvovat sinua erityisesti valitsemaan joustavan ajon ja välttämään liian nopeita kiihdytyksiä.

Akun latausaika

IZI by EDF -verkoston ammattilaiset huolehtivat erityisesti mm sähköajoneuvojen latausasemien asennus ... Löydä kaikki olemassa olevat akun latausratkaisut sähköajoneuvoosi:

• Kodin pistorasia 220 V;
• Wallbox pikalatauspistoke;
• Ja pikalatauspiste.

Kodin pistorasia 220 V

Kotona voit asentaa kotitalouspistorasian 220 V:lle. Latausaika on 10-13 tuntia. Voit sitten ladata autosi yön yli ja käyttää sitä koko päivän.

Wallboxin pikalatauspistoke

Jos valitset pikalatauspistorasian, jota kutsutaan myös Wallboxiksi, latausaika lyhenee:

• 4 tunnin ajan versiossa 32A;
• 8 tai 10 tuntia 16A versiossa.

Pikalatausasema

Asuntojen parkkipaikoilla tai supermarketissa ja yrityspysäköinnissä voit myös ladata autosi pikalatausasemalla. Tämän laitteen hinta on tietysti korkein.

Akun latausaika on kuitenkin erittäin nopea: se kestää 30 minuuttia.

Yhteenvetotaulukko sähköajoneuvojen akkujen latauslaitteiden hinnoista

Akun latauslaitteen tyyppi	Hinta (ei sisällä asennusta)
Pikalatausliitin	Noin 600 euroa
Pikalatausasema	Noin 900€

Kuinka litiumioniakku toimii?

Tämän tyyppisen akun toimintaperiaate on monimutkainen. Elektronit kiertävät akun sisällä luoden potentiaalieron kahden elektrodin välille. Toinen elektrodi on negatiivinen, toinen on positiivinen. Ne upotetaan elektrolyyttiin: ionijohtavaan nesteeseen.

Purkausvaihe

Kun akku antaa virtaa ajoneuvolle, negatiivinen elektrodi vapauttaa tallennetut elektronit. Sitten ne liitetään positiiviseen elektrodiin ulkoisen piirin kautta. Tämä on purkausvaihe.

Latausvaihe

Päinvastainen vaikutus tapahtuu, kun akku ladataan latausasemassa tai yhteensopivassa vahvistetussa pistorasiassa. Näin ollen laturin siirtämä energia siirtää positiivisessa elektrodissa olevat elektronit negatiiviselle elektrodille. 

BMS-akut: määritelmä ja toiminta

BMS (Battery Management System) -ohjelmisto ohjaa ajoakun muodostavia moduuleja ja elementtejä. Tämä hallintajärjestelmä valvoo akkua ja optimoi akun käyttöiän.

Kun akku epäonnistuu, sama tapahtuu BMS:n kanssa. Jotkut sähköautojen valmistajat tarjoavat kuitenkin BMS-uudelleenohjelmointipalvelun. Siten pehmeä nollaus voi ottaa huomioon akun tilan hetkellä T.

Kuinka luotettava sähköauton akku on?

Litiumioniakku on tunnettu luotettavuudestaan. Ole kuitenkin varovainen, sillä erityisesti lataustila voi vaikuttaa sen kestävyyteen. Lisäksi akun käyttöikä ja suorituskyky heikkenevät ajan myötä kaikissa tapauksissa.

Kun sähköauto hajoaa, syynä on hyvin harvoin akku. Todellakin, talvella huomaat nopeasti, että sähköautollasi ei ole kylmästä huolimatta käynnistysongelmia, toisin kuin dieselveturilla.

Miksi litiumioniakut heikkenevät ajan myötä?

Kun sähköajoneuvo ajaa monta kilometriä, akun suorituskyky heikkenee hitaasti. Sitten näkyy kaksi tekijää:

• Lyhentynyt akun käyttöikä;
• Pidempi akun latausaika.

Kuinka nopeasti sähköauton akku vanhenee?

Useat tekijät voivat vaikuttaa akun ikääntymiseen:

• Sähköajoneuvon säilytysolosuhteet (autotallissa, kadulla jne.);
• Ajotyyli (sähköautolla vihreä ajo suositeltava);
• Lataustaajuus pikalatausasemilla;
• Sääolosuhteet alueella, jolla ajat useimmiten.

Kuinka optimoida sähköauton akun käyttöikä?

Ottamalla huomioon edellä mainitut tekijät, ajoakun käyttöikää voidaan optimoida. Valmistaja tai luotettava kolmas osapuoli voi milloin tahansa diagnosoida ja mitata akun SOH:n (terveystilan). Tätä mittausta käytetään akun kunnon arvioimiseen.

SOH vertaa akun maksimikapasiteettia testihetkellä akun enimmäiskapasiteettiin, kun se oli uusi.

Kierrätys: sähköajoneuvon akun toinen käyttöikä

Sähköautojen alalla Litiumioniakun hävitysongelma sähköautoissa on edelleen suuri ongelma. Itse asiassa, jos sähköauto on puhtaampi kuin dieselveturi (hiilivedyn tuotantoongelma), koska se käyttää uusiutuvia energialähteitä, sähkö, litiumin talteenotto ja kierrätys ovat ongelma.

Ympäristöasiat

Sähköajoneuvon akku voi sisältää useita kiloja litiumia. Muita materiaaleja käytetään, kuten kobolttia ja mangaania. Nämä kolme erityyppistä metallia louhitaan ja prosessoidaan käytettäväksi akkujen rakentamisessa.

litium

Kaksi kolmasosaa sähköajoneuvojen akkujen kehittämiseen käytetyistä litiumvaroista tulee Etelä-Amerikan suola-aavikoilta (Bolivia, Chile ja Argentiina).

Litiumin uuttaminen ja käsittely vaatii suuren määrän vettä, mikä johtaa:

• Pohjaveden ja jokien kuivaus;
• Maaperän saastuminen;
• Ja ympäristöhäiriöt, kuten myrkytysten lisääntyminen ja paikallisen väestön vakavat sairaudet.

koboltti

Yli puolet maailman koboltin tuotannosta tulee Kongon kaivoksilta. Jälkimmäiset erottuvat erityisesti suhteessa:

• Kaivosten turvallisuusehdot;
• Lasten hyväksikäyttö koboltin louhinnassa.

Viivästys kierrätysalalla: selitykset

Jos litiumioniakkua on myyty vuodesta 1991 lähtien kulutuselektroniikka-alalla, kierrätyskanavat tälle materiaalille alkoivat kehittyä paljon myöhemmin.

Jos litiumia ei alun perin kierrätetty, tämä johtui pääasiassa seuraavista:

• Tietoja sen erinomaisesta saatavuudesta;
• Sen louhinnan alhaiset kustannukset;
• Keräysasteet pysyivät melko alhaisina.

Sähköliikkuvuuden lisääntyessä tarjontatarpeet kuitenkin muuttuvat nopeasti, mikä tarkoittaa tehokkaan kierrätyskanavan tarvetta. Nykyään keskimäärin 65 % litiumakuista kierrätetään.

Litiumin kierrätysratkaisut

Nykyään vanhentuneita sähköajoneuvoja on vähän verrattuna dieselvetureihin. Tämä mahdollistaa ajoneuvojen ja käytettyjen akkukomponenttien lähes täydellisen purkamisen.

Siten litium sekä alumiini, koboltti ja kupari voidaan kerätä ja kierrättää.

Vahingoittumattomat akut kulkevat eri piirissä. Se, että ne eivät toisinaan enää tuota tarpeeksi tehoa riittävän suorituskyvyn ja kantaman takaamiseksi ohjaimille, ei tarkoita, että ne eivät enää toimi. Näin heille annetaan toinen elämä. Niitä käytetään sitten kiinteään käyttöön:

• Uusiutuvien energialähteiden (aurinko, tuuli jne.) varastointiin rakennuksissa;
• Pikalatausasemien virransyöttöön.

Energiasektorilla on vielä tehtävä innovaatioita löytääkseen vaihtoehtoja näille materiaaleille tai hankkiakseen niitä muilla tavoilla.

Sähköauton latausaseman asennus