Аккумуляторные батареи для электромобилей

аккумуляторные батареи

Система хранения энергии в электромобилях поставляется в виде батарей. Тип батареи может меняться в зависимости от того, является ли автомобиль полностью электрическим (AEV) или подключаемым гибридным электрическим (PHEV). Современная технология аккумуляторных батарей рассчитана на длительный срок службы (обычно около 8 лет или 100 000 миль). Некоторые батареи и могут прожить от 12 до 15 лет в умеренном климате или от восьми до 12 лет в экстремальных климатах. В электромобилях используются четыре основных типа батарей: литий-ионный, никель-металлгидридный, свинцово-кислотный и ультраконденсаторы.

Как устроены электрические автомобильные аккумуляторы?

Как устроены электрические автомобильные аккумуляторы?

Все электрические транспортные средства имеют электрический тяговый двигатель вместо двигателя внутреннего сгорания, используемого в автомобилях с бензиновым двигателем. AEV используют тяговый аккумулятор (обычно литий-ионный аккумулятор) для хранения электроэнергии, используемой двигателем для управления колесами автомобиля. Тяговая аккумуляторная батарея является частью автомобиля, который должен быть подключен и заряжен, а его эффективность помогает определить общий диапазон автомобиля.

В подключаемых гибридных электрических транспортных средствах электрический тяговый двигатель питается тяговым аккумулятором, подобным AEV. Основное различие заключается в том, что аккумулятор также имеет двигатель внутреннего сгорания. PHEV работают от электрической энергии до тех пор, пока батарея не разрядится, а затем не переключится на топливо, которое питает двигатель внутреннего сгорания. Аккумулятор, обычно литий-ионный, можно заряжать, подключив его через рекуперативное торможение или используя двигатель внутреннего сгорания. Комбинация аккумулятора и топлива дает PHEVs более длинный диапазон, чем их все электрические аналоги.

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы

Наиболее распространенным типом батареи, используемой в электромобилях, является литий-ионный аккумулятор. Эта батарея может показаться знакомой — эти батареи также используются в большинстве портативной электроники, включая сотовые телефоны и компьютеры. Литий-ионные батареи имеют высокое соотношение мощности к весу, высокую энергоэффективность и хорошие высокотемпературные характеристики. На практике это означает, что батареи содержат много энергии для своего веса, что жизненно важно для электрических автомобилей — меньший вес означает, что автомобиль может путешествовать дальше за один заряд. Литий-ионные аккумуляторы также имеют низкую скорость «саморазряда», что означает, что они лучше других батарей при сохранении способности удерживать полный заряд с течением времени.

Кроме того, большинство литий-ионных аккумуляторов являются перерабатываемыми, что делает эти батареи хорошим выбором для экологически безопасного использования. Эта батарея используется как в AEV, так и в PHEV, хотя точная химия этих батарей варьируется от той, что содержится в бытовой электронике.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлогидридные батареи более широко используются в гибридно-электрических транспортных средствах, но также успешно используются в некоторых полностью электрических транспортных средствах. Гибридно-электрические транспортные средства не получают питание от внешнего подключаемого источника и вместо этого полагаются на топливо для подзарядки аккумулятора, что исключает их из определения электрического автомобиля.

Никель-металлгидридные батареи имеют более длительный жизненный цикл, чем литий-ионные или свинцово-кислотные батареи. Они также безопасны и терпимы к злоупотреблениям. Наибольшие проблемы с никель-металлгидридными батареями — высокая стоимость, высокая скорость саморазряда и тот факт, что при высоких температурах они генерируют значительное тепло. Эти проблемы делают эти батареи менее эффективными для перезаряжаемых электромобилей, поэтому они в основном используются в гибридных электромобилях.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи только в настоящее время используются в электрических транспортных средствах для дополнения других нагрузок на аккумулятор. Эти батареи являются мощными, недорогими, безопасными и надежными, но их короткий срок службы календаря и плохие характеристики холодовой температуры затрудняют их использование в электромобилях. В разработке имеются мощные свинцово-кислотные батареи, но теперь батареи используются только в коммерческих транспортных средствах в качестве вторичного хранилища.

Ультраконденсаторы

Ультраконденсаторы не являются батареями в традиционном смысле. Вместо этого они хранят поляризованную жидкость между электродом и электролитом. По мере увеличения площади поверхности жидкости увеличивается емкость для хранения энергии. Ультраконденсаторы, такие как свинцово-кислотные батареи, в первую очередь полезны в качестве вторичных устройств хранения в электромобилях, потому что ультраконденсаторы помогают электрохимическим аккумуляторам заряжать их. Кроме того, ультраконденсаторы могут обеспечить электромобили с дополнительной мощностью во время ускорения и рекуперативного торможения.

Способы перезарядки аккумуляторных батарей

Способы перезарядки аккумуляторных батарей

Как для AEV, так и для PHEV, аккумулятор обычно заряжается через стандартный разъем и розетку, которая работает с любым разъемом уровня 1 (120 В переменного тока) или уровня 2 (240 В для жилых / 208 В для коммерческих) разъемов. Некоторые станции быстрой зарядки используют разные рецепторы (известные как SAE-рецепторы или CHAdeMO), которые не стандартизированы. Тип приобретаемого автомобиля определит зарядную станцию, которую вы можете использовать.

Электрические аккумуляторные батареи и солнечная энергия

Зарядка вашего автомобиля электричеством дает вам возможность сократить выбросы парниковых газов за счет заправки вашего автомобиля возобновляемым ресурсом, таким как солнечная энергия. В среднем 80 процентов заряда электромобиля производится дома, а солнечные панели могут одновременно компенсировать затраты на зарядку транспортного средства и уменьшать использование невозобновляемых видов топлива в процессе подзарядки. Кроме того, многие государственные зарядные устройства используют солнечные панели в качестве способа сокращения использования невозобновляемой энергии в течение всего процесса.

 

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Adblock
detector