Batré pikeun hibrid sareng kendaraan listrik

Dina tulisan kami anu saacanna, kami ngabahas batréna salaku sumber listrik, diperyogikeun utamina pikeun ngamimitian mobil, ogé pikeun operasi peralatan listrik anu pondok. Tapi, sarat anu bénten-bénten pisan ditetepkeun pikeun pasipatan aki-aki anu digunakeun dina bidang ngadorong alat-alat sélulér ageung, upami urang, kendaraan hibrid sareng kendaraan listrik. Sajumlah énergi anu disimpen anu langkung ageung diperyogikeun pikeun kakuatan kandaraan sareng kedah disimpen dimana-mana. Dina mobil klasik nganggo mesin pembakaran internal, éta disimpen dina bak dina bentuk béngsin, solar atanapi LPG. Dina hal kandaraan listrik atanapi kandaraan hibrid, éta disimpen dina batré, anu tiasa didadarkeun salaku masalah utami ku kendaraan listrik.

Akumulator ayeuna tiasa nyimpen sakedik tanaga, nalika aranjeunna rada ageung, beurat, sareng dina waktos anu sasarengan, peryogi sababaraha jam pikeun ngeusian deui dugi ka maksimal (biasana 8 atanapi langkung). Kontrasna, kendaraan konvensional anu aya mesin pembakaran internal tiasa nyimpen tanaga anu ageung dibandingkeun sareng aki-aki dina pasualan alit, asalkeun ngan ukur peryogi samenit, panginten dua, kanggo ngeusian ulang. Hanjakalna, masalah nyimpen listrik parantos ngaganggu kandaraan listrik ti saprak didamelna, sareng sanaos kamajuan anu teu tiasa dipungkir, kapadetan énergina diperyogikeun pikeun ngajalankeun kandaraan masih handap pisan. Dina garis ieu, nyimpen email Kami bakal ngabahas énergi kalayan langkung jéntré sareng ngusahakeun ngadeukeutan kanyataan nyata mobil nganggo drive listrik atanapi hibrida murni. Aya seueur mitos di sakitar "mobil éléktronik" ieu, janten henteu ngaraos atos ningali-tingali langkung seueur kauntungan atanapi kakurangan drive sapertos kitu.

Hanjakalna, inohong anu dipasihkeun ku produsén ogé diragukeun pisan sareng rada téoritis. Salaku conto, Kia Venga ngandung motor listrik kalayan kakuatan 80 kW sareng torsi 280 Nm. Kakuatan disayogikeun ku batré litium-ion kalayan kapasitas 24 kWh, perkiraan kisaran Kia Vengy EV nurutkeun produsén nyaéta 180 km. Kapasitas batré nyarios yén, dicas pinuh, aranjeunna tiasa nyayogikeun konsumsi mesin 24 kW, atanapi nyéépkeun konsumsi 48 kW dina satengah jam, jsb. Itungan ulang saderhana, sareng urang moal tiasa nyetir 180 km. . Lamun urang hayang mikir ngeunaan rentang misalna, urang kudu ngajalankeun rata-rata 60 km / h salila kira 3 jam, sarta kakuatan mesin bakal ngan hiji kasapuluh tina nilai nominal, i.e. 8 kW. Kalayan kecap séjén, ku numpak bener ati (ati), dimana anjeun bakal ampir pasti ngagunakeun rem dina karya, numpak misalna hiji téoritis mungkin. Tangtu, urang teu nganggap citakan rupa asesoris listrik. Sarerea geus bisa ngabayangkeun naon panolakan diri dibandingkeun mobil klasik. Dina waktos anu sami, anjeun tuang 40 liter suluh solar kana Venga klasik sareng ngajalankeun ratusan sareng ratusan kilométer tanpa larangan. Naha jadi kitu? Hayu urang coba ngabandingkeun sabaraha énergi ieu sareng sabaraha beurat mobil klasik tiasa nahan tank, sareng sabaraha mobil listrik tiasa nahan batré - baca deui di dieu.

Sababaraha kanyataan tina kimia sareng fisika

• nilai kalori tina béngsin: 42,7 MJ / kg,
• nilai kalori bahan bakar solar: 41,9 MJ / kg,
• kapadetan bénsin: 725 kg / m3,
• kapadetan minyak: 840 kg / m3,
• Joule (J) = [kg * m2 / s2],
• Watt (W) = [J / s],
• 1 MJ = 0,2778 kWh.

Énergi nyaéta kamampuan pikeun ngalakukeun pagawéan, diukur dina joule (J), kilowatt jam (kWh). Gawé (mékanis) diwujudkeun ku parobihan énergi nalika gerak awak, gaduh unit anu sami sareng énergi. Daya nganyatakeun jumlah pagawéan anu dilakukeun per unit waktos, unit dasarna nyaéta watt (W).

Kakuatan khusus tina sumber énergi

Sumber énergi	Nilai padet / kapadetan kg	Nilai kalori / l Énergi / l	Énergi / kg
bengsin	42,7 MJ / kg 725 kg / m3	30,96 MJ / l 8,60 kWh / l	11,86 kWh / kg
Minyak	41,9 MJ / kg 840 kg / m3	35,20 MJ / l 9,78 kWh / l	11,64 kWh / kg
Batré Li-ion (Audi R8 e-tron)	42 kWh 470 kg		0,0893 kWh / kg

Tina di luhur jelas yén, contona, kalayan nilai kalori 42,7 MJ / kg sareng kapadetan 725 kg / m3, béngsin nawiskeun énergi 8,60 kWh per liter atanapi 11,86 kWh per kilogram. Upami urang ngawangun batréna ayeuna anu ayeuna dipasang dina kendaraan listrik, contona, lithium-ion, kapasitasna kirang tina 0,1 kWh per kilogram (pikeun kesederhanaan, urang bakal nganggap 0,1 kWh). Bahan bakar konvensional nyayogikeun langkung ti saratus kali langkung énergi pikeun beurat anu sami. Anjeun bakal ngartos yén ieu mangrupikeun bédana anu gedé. Upami urang ngarobih janten anu alit, contona, Chevrolet Cruze kalayan batré 31 kWh mawa énergi anu tiasa kirang tina 2,6 kg béngsin atanapi, upami anjeun hoyong, sakitar 3,5 liter béngsin.

Anjeun tiasa terang kumaha kamungkinan mobil listrik bakal ngamimitian pisan, sareng henteu yén éta bakal ngagaduhan langkung ti 100 km tanaga. Alesanna saderhana. Motor listrik langkung éfisién dina hal ngarobah énergi anu disimpen kana énergi mékanis. Ilaharna, éta kedah gaduh efisiensi 90%, sedengkeun efisiensi mesin pembakaran internal sakitar 30% pikeun mesin béngsin sareng 35% pikeun mesin solar. Kusabab kitu, pikeun nyayogikeun kakuatan anu sami pikeun motor listrik, éta cekap ku cadangan énergi anu langkung handap.

Gampang panggunaan drive masing-masing

Saatos ngevaluasi itungan anu saderhana, diperkirakeun yén urang tiasa nampi kirang langkung 2,58 kWh énergi mékanis tina saliter béngsin, 3,42 kWh tina liter suluh solar, sareng 0,09 kWh tina kilogram batré litium-ion. Jadi bédana teu leuwih ti saratus kali, tapi ngan ngeunaan tilu puluh kali. Ieu nomer pangalusna, tapi tetep teu bener pink. Contona, mertimbangkeun Audi R8 sporty. Batré anu dicas pinuh, beuratna 470 kg, gaduh énergi anu sami sareng 16,3 liter bensin atanapi ngan ukur 12,3 liter suluh solar. Atanapi, upami urang ngagaduhan Audi A4 3,0 TDI kalayan kapasitas tanki 62 liter bahan bakar solar sareng urang hoyong gaduh rentang anu sami dina drive batré murni, urang peryogi kirang langkung 2350 kg batré. Sajauh ieu, kanyataan ieu teu masihan mobil listrik masa depan pisan caang. Nanging, teu kedah ngalungkeun bedil dina rye, sabab tekanan pikeun ngembangkeun "e-mobil" sapertos kitu bakal dileungitkeun ku lobi héjo anu kejam, janten naha produsén mobil resep atanapi henteu, aranjeunna kedah ngahasilkeun anu "héjo" . “. Pangganti anu pasti pikeun drive listrik murni nyaéta anu disebut hibrida, anu ngagabungkeun mesin durukan internal sareng motor listrik. Ayeuna anu paling dikenal nyaéta, contona, Toyota Prius (Auris HSD kalayan téknologi hibrida anu sami) atanapi Honda Inside. Sanajan kitu, rentang listrik murni maranéhanana masih seuri. Dina kasus nu pertama, kira-kira 2 km (dina versi panganyarna tina Colokkeun Dina éta ngaronjat "ka" 20 km), sarta dina kadua, Honda malah teu sambel dina drive murni listrik. Sajauh ieu, efektivitas anu dihasilkeun dina praktekna teu sakumaha miraculous sakumaha iklan massa nunjukkeun. Kanyataanana nunjukkeun yén aranjeunna tiasa ngawarnaan kalayan gerakan biru (ékonomi) kalolobaanana nganggo téknologi konvensional. Kauntungannana pembangkit listrik hibrid utamana aya dina ékonomi bahan bakar nalika nyetir di kota. Audi nembé nyarios yén ayeuna ngan ukur kedah ngirangan beurat awak pikeun ngahontal, rata-rata, ékonomi bahan bakar anu sami anu dihontal ku sababaraha merek ku cara masang sistem hibrid dina mobil. Modél anyar sababaraha mobil ogé ngabuktikeun yén ieu sanés jeritan kana gelap. Salaku conto, Volkswagen Golf generasi katujuh anu nembe diwanohkeun ngagunakeun komponén anu langkung hampang pikeun diajar sareng dina praktékna leres-leres ngagunakeun bahan bakar anu langkung handap tibatan sateuacana. Mobil Jepang Mazda parantos nyandak arah anu sami. Sanaos klaim-klaim ieu, pamekaran drive hibrid "jarak jauh" diteruskeun. Salaku conto, kuring bakal nyebatkeun Opel Ampera sareng, paradoks, modél ti Audi A1 e-tron.

Gampang panggunaan drive masing-masing

Sumber énergi	Efisiensi mesin	Énergi anu épéktip / l	Énergi anu efektif / kg
bengsin	0,30	2,58 kWh / l	3,56 kWh / kg
Minyak	0,35	3,42 kWh / l	4,07 kWh / kg
Batré li-ion	0,90	-	OKÉ. 0,1 kWh / kg

Vauxhall Ampera

Sanaos Opel Ampera sering dipidangkeun salaku kendaraan listrik, éta saéstuna mangrupikeun kandaraan hibrid. Salian ti motor listrik, Ampere ogé ngagunakeun mesin pembakaran internal 1,4 liter 63 kW. Tapi, mesin bénsin ieu henteu langsung ngajalankeun roda, tapi langkung saéna janten generator upami aki-aki béak listrik. tanaga. Bagian listrik diwakilan ku motor listrik kalayan kaluaran 111 kW (150 hp) sareng torsi 370 Nm. Catu daya didukung ku sél lithium ngawangun T 220. Aranjeunna ngagaduhan kakuatan total 16 kWh sareng beuratna 180 kg. Mobil listrik ieu tiasa ngumbara 40-80 km dina drive listrik murni. Jarak ieu sering nyukupan pikeun nyetir kota sadidinten sareng nyata ngirangan biaya operasional sabab lalu lintas kota peryogi konsumsi BBM anu penting dina mesin pembakaran. Batréna ogé tiasa diisi deui tina outlet standar, sareng nalika digabungkeun sareng mesin pembakaran internal, jajaran Ampera dugi ka lima ratus kilométer anu terhormat pisan.

Audi e éléktron A1

Audi, anu langkung milih drive klasik kalayan téknologi anu langkung maju tibatan drive hibrida anu sacara teknis pisan nungtut, ngenalkeun mobil hibrid A1 e-tron anu pikaresepeun langkung ti dua taun ka pengker. Batré litium-ion kalayan kapasitas 12 kWh sareng beurat 150 kg dieusi ku mesin Wankel salaku bagian tina generator anu nganggo énergi dina bentuk béngsin anu disimpen dina tanki 254 liter. mesin ngabogaan volume 15 méter kubik. cm sarta ngahasilkeun 45 kW / h el. tanaga. Motor listrik gaduh kakuatan 75 kW sareng tiasa ngahasilkeun kakuatan dugi ka 0 kW dina waktos anu pondok. Akselerasi ti 100 nepi ka 10 kira-kira 130 detik sarta laju pangluhurna kira-kira 50 km / jam. Saatos depletion e. énergi ieu discreetly diaktipkeun ku mesin durukan internal Rotary sarta ngecas listrik. énergi pikeun accu. Rentang total kalayan batré anu dicas pinuh sareng 12 liter bensin sakitar 250 km kalayan konsumsi rata-rata 1,9 liter per 100 km. Beurat operasi kendaraan nyaéta 1450 kg. Hayu urang tingali konvérsi saderhana pikeun ningali perbandingan langsung sabaraha énergi anu disumputkeun dina tanki 12 liter. Anggap efisiensi mesin Wankel modern 30%, mangka 70 kg eta, babarengan jeung 9 kg (12 L) béngsin, sarua jeung 31 kWh énergi disimpen dina accu. Jadi 79 kg mesin jeung tank = 387,5 kg accu (diitung dina beurat Audi A1 e-Tron). Upami urang hoyong ningkatkeun tanki bahan beuleum ku 9 liter, urang parantos ngagaduhan 62 kWh énergi anu sayogi pikeun mobil. Ku kituna urang bisa neruskeun. Tapi manéhna kudu boga hiji nyekel. Éta moal deui janten mobil "héjo". Ku kituna sanajan di dieu eta jelas katempo yen drive listrik diwatesan ku dénsitas kakuatan énergi nu disimpen dina accu.

Khususna, harga anu langkung luhur, ogé beurat anu luhur, nyababkeun kanyataan yén drive hibrida di Audi laun-laun luntur kana latar tukang. Nanging, ieu sanés hartosna yén pamekaran mobil hibrida sareng kendaraan listrik di Audi parantos turun. Inpormasi ngeunaan vérsi énggal modél A1 e-tron parantos nembé muncul. Dibandingkeun jeung saméméhna, mesin Rotary / generator geus diganti ku 1,5 kW 94 liter mesin turbocharged tilu silinder. Pamakéan Unit durukan internal Palasik kapaksa Audi utamana alatan kasusah pakait sareng transmisi ieu, sarta mesin tilu-silinder anyar dirancang teu ukur keur ngecas batré, tapi ogé gawéna langsung jeung roda drive. Batré Sanyo gaduh kaluaran anu sami tina 12kWh, sareng jangkauan drive listrik murni parantos rada ningkat dugi ka 80km. Audi nyebutkeun yén ditingkatkeun A1 e-tron kedah rata-rata hiji liter per saratus kilométer. Hanjakal, expense ieu boga hiji snag. Pikeun kandaraan hibrida kalayan rentang listrik murni ngalegaan. drive ngagunakeun téhnik metot pikeun ngitung laju aliran final. Nu disebut konsumsi teu dipaliré. ngeusian bengsin ti jaringan ngecas batré, kitu ogé konsumsi ahir l / 100 km, ngan nyokot kana akun konsumsi béngsin pikeun panungtungan 20 km nyetir, lamun aya listrik. muatan batré. Ku itungan anu saderhana pisan, urang tiasa ngitung ieu upami batréna leres-leres dikaluarkeun. urang drove sanggeus kakuatan kaluar. énergi tina batré béngsin murni, salaku hasilna, konsumsi bakal ngaronjat lima kali, nyaeta, 5 liter béngsin per 100 km.

Audi A1 e-tron II. generasi

Masalah neundeun listrik

Masalah panyimpen énérgi sami lami sapertos rékayasa listrik sorangan. Sumber listrik munggaran nyaéta sél galvanik. Sanggeus waktu anu singget, kamungkinan prosés malikkeun akumulasi listrik dina sél sekundér galvanic - accu kapanggih. Batré munggaran dipaké nyaéta batré kalungguhan, sanggeus waktu anu singget nikel-beusi sarta saeutik engké nikel-kadmium, sarta pamakéan praktis maranéhanana lumangsung leuwih ti saratus taun. Ogé kudu ditambahkeun yén, sanajan panalungtikan di sakuliah dunya intensif di wewengkon ieu, desain dasar maranéhanana teu robah teuing. Ngagunakeun téknologi manufaktur anyar, ngaronjatkeun sipat bahan dasar sarta ngagunakeun bahan anyar pikeun separators sél jeung bejana, ieu mungkin rada ngurangan gravitasi husus, ngurangan timer ngurangan sél, sarta ngaronjatkeun kanyamanan sarta kaamanan operator. tapi éta ngeunaan eta. The aral paling signifikan, ie. Babandingan anu henteu nguntungkeun tina jumlah énergi anu disimpen kana beurat sareng volume batré tetep. Ku alatan éta, batré ieu dipaké utamana dina aplikasi statik (cadangan catu daya bisi catu daya utama gagal, jsb). Batré dipaké salaku sumber tanaga pikeun sistem traksi, utamana dina karéta api (cart transport), dimana beurat beurat jeung dimensi signifikan ogé teu ngaganggu teuing.

Kamajuan neundeun énergi

Nanging, kabutuhan ngembangkeun sél kalayan kapasitas alit sareng diménsi dina jam ampere parantos ningkat. Maka, sél primér basa sareng vérsi anu disegel tina nikel-cadmium (NiCd) teras bénsin hidrida-hidrida hidrida (NiMH) kabentuk. Pikeun enkapsulasi sél, bentuk sareng ukuran baju sami sami dipilih pikeun sél klorida séng klorida konvensional dugi ka ayeuna. Khususna, parameter anu kahontal tina batré hidrida nikel-logam ngamungkinkeun dimungkinkeun, khususna, dina telepon sélulér, laptop, drive manual pakakas, sareng sajabana. Téknologi pabrik sél ieu bénten sareng téknologi anu dianggo sél ku kapasitas ageung dina ampere-jam. Susunan lamellar sistem éléktroda sél ageung diganti ku téknologi ngarobah sistem éléktroda, kalebet pamisah, kana coil silinder, anu dilebetkeun sareng dihubungi ku sél bentuk biasa dina ukuran AAA, AA, C sareng D, resp. lilipetan tina ukuranana. Kanggo sababaraha aplikasi khusus, sél datar khusus dihasilkeun.

Kauntungannana sél hermetic kalawan éléktroda spiral sababaraha kali leuwih gede kamampuhan pikeun ngecas jeung ngurangan kalawan arus tinggi jeung babandingan dénsitas énergi relatif ka beurat sél jeung volume dibandingkeun jeung desain sél badag klasik. Karugianna nyaéta langkung nyéépkeun diri sareng langkung sakedik siklus kerja. Kapasitas maksimum sél NiMH tunggal kira-kira 10 Ah. Tapi, sakumaha kalayan silinder diaméterna badag lianna, aranjeunna teu ngidinan ngecas arus teuing tinggi alatan dissipation panas masalah, nu greatly ngurangan pamakéan dina kandaraan listrik, sarta ku kituna sumber ieu ngan dipaké salaku batré bantu dina sistem hibrid (Toyota Prius). 1,3 kWh).

Kamajuan anu signifikan dina widang panyimpen énergi nyaéta pamekaran batré litium anu aman. Litium mangrupikeun unsur anu gaduh nilai poténsi éléktrokimia anu luhur, tapi ogé réaktif pisan dina rasa oksidatif, anu ogé nyababkeun masalah nalika nganggo logam litium dina praktékna. Nalika litium datang kana kontak jeung oksigén atmosfir, durukan lumangsung, nu, gumantung kana sipat lingkungan, bisa boga karakter ledakan. Sipat anu teu pikaresepeun ieu tiasa dileungitkeun ku cara ngajagaan permukaan sacara saksama, atanapi nganggo sanyawa litium anu kirang aktip. Ayeuna, batré litium-ion sareng litium-polimér anu paling umum kalayan kapasitas 2 dugi ka 4 Ah dina ampere-jam. Pamakéanna sami sareng NiMh, sareng dina tegangan rata-rata 3,2 V, énergi 6 dugi ka 13 Wh sayogi. Dibandingkeun sareng batré nikel-logam hidrida, batré litium tiasa nyimpen dua dugi ka opat kali langkung énergi pikeun volume anu sami. Batré litium-ion (polimér) gaduh éléktrolit dina bentuk gél atanapi padet sareng tiasa diproduksi dina sél datar anu ipis sababaraha tenths milimeter dina ampir sagala bentuk pikeun nyocogkeun ka kabutuhan aplikasi masing-masing.

Drive listrik dina mobil panumpang bisa dijieun salaku utama jeung ngan hiji (mobil listrik) atawa digabungkeun, dimana drive listrik bisa jadi duanana sumber dominan sarta bantu tina traction (hybrid drive). Gumantung kana varian anu dianggo, syarat énergi pikeun operasi kendaraan sareng ku kituna kapasitas batréna béda-béda. Dina kandaraan listrik, kapasitas batréna antara 25 jeung 50 kWh, sarta kalawan drive hibrid, éta alamiah leuwih handap sarta rentang ti 1 nepi ka 10 kWh. Tina nilai-nilai anu dipasihkeun tiasa ditingali yén dina tegangan hiji (lithium) sél 3,6 V, perlu pikeun nyambungkeun sél dina séri. Pikeun ngirangan karugian dina konduktor distribusi, inverters sareng gulungan motor, disarankeun milih tegangan anu langkung luhur tibatan biasa dina jaringan on-board (12 V) pikeun drive - nilai anu biasa dianggo nyaéta ti 250 dugi ka 500 V. Ti kiwari, Sél litium écés tipe paling merenah. Diaku, aranjeunna masih mahal pisan, khususna upami dibandingkeun sareng batré asam timbal. Sanajan kitu, aranjeunna leuwih hese.

Tegangan nominal sél batré litium konvensional nyaéta 3,6 V. Nilai ieu béda ti sél hidrida nikel-logam konvensional, masing-masing. NiCd, anu gaduh tegangan nominal 1,2 V (atanapi kalungguhan - 2 V), anu, upami dianggo dina prakték, henteu ngijinkeun silih tukeur tina dua jinis. Ngecas batré litium ieu dicirikeun ku kabutuhan akurat pisan pikeun ngajaga nilai tegangan ngecas maksimum, anu meryogikeun jinis pangecas khusus sareng, khususna, henteu ngijinkeun panggunaan sistem ngecas anu dirancang pikeun jinis sél anu sanés.

Karakteristik utama batré litium

Karakteristik utama batré pikeun kandaraan listrik sareng hibrida tiasa dianggap ciri muatan sareng pemakaianana.

Ngecas ciri 

Prosés ngecas peryogi pangaturan arus ngecas, kontrol voltase sél sareng kontrol suhu ayeuna henteu tiasa diléngsérkeun. Pikeun sél litium anu dianggo ayeuna anu nganggo LiCoO2 salaku éléktroda katoda, wates tegangan pangisian maksimum nyaéta 4,20 dugi 4,22 V per sél. Ngaleungitkeun nilai ieu nyababkeun karuksakan sipat sél sareng, sabalikna, kagagalan ngahontal nilai ieu hartosna henteu nganggo kapasitas sél nominal. Pikeun muatan, ciri IU biasa dianggo, nyaéta, dina fase kahiji éta dieusi arus konstan dugi tegangan 4,20 V / sél kahontal. Arus muatan diwatesan kana nilai maksimum anu diidinan anu ditetepkeun ku pabrik sél, masing-masing. pilihan carjer. Waktu ngecas dina tahap kahiji beda-beda ti sababaraha puluhan menit dugi ka sababaraha jam, gumantung kana gedena arus ngeusian. Tegangan sél laun naek dugi ka maks. nilai 4,2 V. Sakumaha parantos didadarkeun, voltase ieu henteu kedah dileuwihkeun kusabab résiko karuksakan sél. Dina fase mimiti ngecas, 70 dugi 80% énergi disimpen dina sél, dina fase kadua sésana. Dina fase kadua, voltase ngecas dijaga dina nilai maksimum anu diijinkeun, sareng arus ngecas laun-laun turun. Ngecas réngsé nalika arus turun ka sakitar 2-3% tina arus sél anu dipeunteun sél. Kusabab nilai maksimum arus muatan dina kasus sél anu langkung alit ogé sababaraha kali langkung luhur tibatan arus debit, bagian anu penting tina listrik tiasa disimpen dina tahap muatan anu munggaran. énergi dina waktos anu kawilang pondok pisan (sakitar ½ sareng 1 jam). Janten, dina kaayaan darurat, dimungkinkeun pikeun ngeusi batre tina kendaraan listrik kana kapasitas anu cekap dina waktos anu cekap. Komo dina sél litium, listrik anu akumulasi turun saatos sababaraha waktos disimpen. Nanging, ieu ngan ukur kajadian saatos 3 bulan tina downtime.

Karakteristik ngaleupaskeun

Tegangan mimiti turun gancang ka 3,6-3,0 V (gumantung kana gedéna arus debit) sareng tetep ampir konstan sapanjang sékrési. Saatos kacapean pasokan e-mail. énergi ogé nurunkeun tegangan sél gancang pisan. Ku alatan éta, sékrési kedahna réngsé moal langkung lami ti pastikeun voltase debit pabrik tina 2,7 dugi ka 3,0 V.

Upami teu kitu, struktur produk tiasa rusak. Prosés ngabongkar momotanana kawilang gampang dikontrol. Éta ngan ukur dibatesan ku nilai arus sareng lirén nalika nilai voltase debit akhir kahontal. Hiji-hijina masalahna nyaéta sipat sél masing-masing dina susunan anu runtut teu kantos sami. Kusabab kitu, ati-ati pikeun mastikeun yén voltase sél naon waé henteu turun handapeun tegangan debit final, sabab ieu tiasa ngaruksak sahingga nyababkeun sadaya batréna rusak. Hal anu sami kedah diperhatoskeun nalika ngeusi batre.

Jinis sél litium anu disebatkeun kalayan bahan katoda anu béda, dimana oksida kobalt, nikel atanapi mangan digentos ku fosida Li3V2 (PO4) 3, ngaleungitkeun résiko anu disebatkeun tina kerusakan sél kusabab henteu patuh. Sél kalayan kapasitas anu langkung luhur. Ogé dinyatakeun nyaéta umur jasa anu dinyatakeun ngeunaan 2 siklus muatan (dina ngaleupaskeun 000%) sareng utamina kanyataan yén nalika sél lengkep dibuwang, éta moal ruksak. Kauntungannana ogé tegangan nominal langkung luhur ngeunaan 80 nalika ngecas dugi ka 4,2 V.

Tina katerangan di luhur, tiasa jelas nunjukkeun yén batré litium ayeuna mangrupikeun hiji-hijina alternatip sapertos nyimpen énergi pikeun nyetir mobil dibandingkeun énergi anu disimpen dina bahan bakar fosil dina tanki bahan bakar. Sagala paningkatan kapasitas batré khusus bakal ningkatkeun daya saing drive ramah lingkungan ieu. Kami ngan ukur ngarepkeun yén pamekaran moal ngalambatkeun, tapi, sabalikna, maju sababaraha mil.

Conto kandaraan anu ngagunakeun hibrid sareng batré listrik

Toyota Prius mangrupikeun hibrida klasik kalayan cadangan kakuatan low dina listrik murni. nyetir

Toyota Prius ngagunakeun batré NiMH 1,3 kWh, anu utamina dianggo salaku sumber kakuatan pikeun akselerasi sareng ngamungkinkeun drive listrik anu misah tiasa dianggo jarakna sakitar 2 km maks. laju 50 km / jam. Versi Plug-In parantos nganggo batré lithium-ion kalayan kapasitas 5,4 kWh, anu ngamungkinkeun anjeun ngajalankeun sacara éksklusif dina drive listrik jarak 14-20 km dina kecepatan maksimum. kagancangan 100 km / jam.

Opel Ampere-hibrid kalayan cadangan kakuatan anu ningkat dina e-mail murni. nyetir

Kandaraan listrik kalayan jarak anu diperpanjang (40-80 km), sakumaha Opel nyauran opat-tempat lima panto Amper, didukung ku motor listrik kalayan 111 kW (150 hp) sareng torsi 370 Nm. Catu daya didukung ku sél lithium ngawangun T 220. Aranjeunna ngagaduhan kakuatan total 16 kWh sareng beuratna 180 kg. Generatorna nyaéta mesin béngsin 1,4 liter kalayan kaluaran 63 kW.

Mitsubishi sareng MiEV, Citroën C-Zero, Peugeot iOn-clean el. mobil

Batré litium-ion kalayan kapasitas 16 kWh ngamungkinkeun kendaraanna ngumbara dugi ka 150 km tanpa ngeusi ulang, sakumaha diukur saluyu sareng standar NEDC (Siklus Ngemudi Éropa Anyar). Batré-tegangan tinggi (330 V) aya di jero lantai sareng dijagaan ogé ku pigura layung tina karusakan nalika aya pangaruh. Mangrupikeun produk tina Lithium Energy Jepang, patungan antara Mitsubishi sareng GS Yuasa Corporation. Jumlahna aya 88 tulisan. Listrik pikeun drive ieu disayogikeun ku batré litium-ion 330 V, diwangun ku sél 88 50 Ah kalayan total kapasitas 16 kWh. Batréna bakal dieusi ti outlet bumi dina waktos genep jam, nganggo pangecas gancang éksternal (125 A, 400 V), batréna bakal dieusi dugi ka 80% dina satengah jam.

Kuring sorangan am a kipas badag tina kandaraan listrik sarta terus ngawas naon anu lumangsung di wewengkon ieu, tapi kanyataanana di momen teu jadi optimistis. Ieu ogé dikonfirmasi ku informasi di luhur, nu nunjukeun yen kahirupan duanana kandaraan listrik sarta hibrida murni teu gampang, sarta mindeng ukur kaulinan angka pretends a. Produksi maranéhanana masih pisan nuntut jeung mahal, sarta efektivitas maranéhanana sababaraha kali debatable. Karugian utama kendaraan listrik (hibrida) nyaéta kapasitas spésifik pisan rendah tina énergi anu disimpen dina batré dibandingkeun sareng énergi anu disimpen dina bahan bakar konvensional (solar, béngsin, gas minyak bumi cair, gas alam dikomprés). Pikeun leres-leres ngadeukeutkeun kakuatan kendaraan listrik ka mobil konvensional, batré kedah ngirangan beuratna sahenteuna sapersapuluh. Ieu ngandung harti yén disebut Audi R8 e-tron kedah nyimpen 42 kWh teu di 470 kg, tapi dina 47 kg. Salaku tambahan, waktos ngecas kedah dikirangan sacara signifikan. Ngeunaan sajam dina kapasitas 70-80% masih loba, sarta kuring teu ngawangkong ngeunaan 6-8 jam rata-rata dina muatan pinuh. Henteu kedah percanten kana omong kosong ngeunaan produksi enol kendaraan listrik CO2. Hayu urang geura catetan kanyataan yén Énergi dina sockets urang ogé dihasilkeun ku pembangkit listrik termal, sarta aranjeunna henteu ngan ngahasilkeun cukup CO2. Henteu nyabit produksi mobil sapertos anu langkung kompleks, dimana kabutuhan CO2 pikeun produksi langkung ageung tibatan anu klasik. Urang teu kedah hilap ngeunaan jumlah komponén anu ngandung bahan beurat sareng beracun sareng masalah pembuangan salajengna.

Kalayan sagala minuses anu disebatkeun sareng henteu disebatkeun, mobil listrik (hibrida) ogé ngagaduhan kaunggulan anu teu tiasa ditolak. Dina lalu lintas kota atanapi dina jarak anu langkung pondok, operasina anu langkung ekonomis teu tiasa dipungkir, ngan kusabab prinsip panyimpen énérgi (recovery) nalika ngerem, nalika dina kandaraan konvensional dipiceun nalika ngerem dina bentuk limbah panas kana hawa, henteu nyebut kamungkinan sababaraha km drive sabudeureun kota pikeun ngecas mirah ti e-mail umum. jaring. Lamun urang ngabandingkeun mobil listrik murni tur mobil klasik, dina mobil konvensional aya hiji mesin durukan internal, nu sorangan - unsur mékanis rada kompléks. kakuatan na kudu dibikeun ka roda dina sababaraha cara, sarta ieu lolobana dipigawé ngaliwatan transmisi manual atawa otomatis. Aya kénéh hiji atawa leuwih differentials di jalan, sakapeung ogé mangrupa driveshaft sarta runtuyan shafts as. Tangtosna, mobil ogé kedah ngalambatkeun, mesin kedah niiskeun, sareng énergi termal ieu henteu aya gunana leungit ka lingkungan salaku sésa panas. Mobil listrik langkung éfisién sareng saderhana - (henteu dilarapkeun ka drive hibrida, anu rumit pisan). Mobil listrik teu ngandung gearboxes, gearboxes, cardans na satengah shafts, poho ngeunaan mesin di hareup, pungkur atawa di tengah. Éta henteu ngandung radiator, nyaéta coolant sareng starter. Kauntungannana mobil listrik nyaéta bisa masang motor langsung kana roda. Sarta ujug-ujug anjeun boga ATV sampurna nu bisa ngadalikeun unggal kabayang bebas tina batur. Ku alatan éta, kalawan kandaraan listrik moal hese ngadalikeun ngan hiji kabayang, sarta ogé mungkin pikeun milih jeung ngadalikeun sebaran optimal kakuatan pikeun cornering. Unggal motor ogé bisa marake a, deui sagemblengna bebas tina roda séjén, nu ngarobah sahenteuna sababaraha énergi kinétik deui kana énergi listrik. Hasilna, rem konvensional bakal subjected ka stress teuing kirang. Mesin bisa ngahasilkeun kakuatan maksimum sadia dina ampir iraha wae jeung tanpa reureuh. Éfisiénna dina ngarobih énergi anu disimpen dina batré janten énergi kinétik sakitar 90%, sakitar tilu kali lipat tina motor konvensional. Akibatna, aranjeunna henteu ngahasilkeun seueur panas sésa-sésa sareng henteu kedah sesah pikeun niiskeun. Kabéh nu peryogi pikeun ieu hardware alus, Unit kontrol jeung programmer alus.

Suma sumárum. Upami mobil listrik atanapi Hibrida malah langkung caket kana mobil klasik anu nganggo mesin hemat bahan bakar, éta masih gaduh jalur anu sesah sareng sesah payunna. Kuring ngan ukur ngarepkeun ieu henteu dikonfirmasi ku sababaraha nomer anu nyasabkeun atanapi. tekanan kaleuleuwihi ti pejabat. Tapi urang ulah asa-asa. Pamekaran nanotéhnologi leres-leres bergerak ku cara saderhana, sareng, meureun, kaajaiban leres-leres parantos disimpen kanggo urang dina waktos anu payun.

Akhirna, kuring bakal nambihan hiji hal anu langkung menarik. Parantos aya stasiun pengisian bahan bakar surya.

Toyota Industries Corp (TIC) parantos ngembangkeun stasiun muatan surya pikeun kendaraan listrik sareng hibrida. Stasion ieu ogé nyambung kana jaringan listrik, janten panel surya 1,9 kW langkung kamungkinan janten sumber énergi tambahan. Ngagunakeun sumber listrik mandiri (surya), stasiun muatan tiasa nyayogikeun kakuatan maksimum 110 VAC / 1,5 kW, nalika nyambung ka listrik, éta nawiskeun maksimal 220 VAC / 3,2 kW.

Listrik anu henteu dianggo tina panel surya disimpen dina batré, anu tiasa nyimpen 8,4 kWh kanggo dianggo engké. Tiasa ogé pikeun nyayogikeun listrik kana jaringan distribusi atanapi aksésoris stasiun suplai. Tuang ngecas anu dianggo di stasion éta ngagaduhan téknologi komunikasi internal anu tiasa ngaidentipikasi kandaraan saluyu. pamilikna ngagunakeun kartu pinter.

Istilah penting pikeun aki

• kakuatan - nunjukkeun jumlah muatan listrik (jumlah énergi) disimpen dina batré. Ditetepkeun dina jam ampere (Ah) atanapi, dina kasus alat leutik, dina jam milliamp (mAh). Batré 1 Ah (= 1000 mAh) sacara téoritis tiasa nganteurkeun 1 amp salami sajam.
• Résistansi internal - nunjukkeun kamampuh batré nyadiakeun leuwih atawa kurang arus ngurangan. Pikeun ilustrasi, dua canisters tiasa dianggo, hiji sareng outlet anu langkung alit (resistansi internal anu luhur) sareng anu sanésna anu langkung ageung (resistansi internal rendah). Upami urang mutuskeun pikeun ngosongkeunana, teromol kalayan liang solokan anu langkung alit bakal ngosongkeun langkung laun.
• Tegangan dipeunteun batré - pikeun accu nikel-cadmium jeung nikel-logam hidrida, éta 1,2 V, kalungguhan 2 V jeung litium ti 3,6 nepi ka 4,2 V. Salila operasi, tegangan ieu beda-beda dina 0,8 - 1,5 V pikeun nikel -cadmium jeung nikel-logam hidrida accu, 1,7 - 2,3 V pikeun kalungguhan jeung 3-4,2 jeung 3,5-4,9 pikeun litium.
• Ngecas ayeuna, arus debit - dinyatakeun dina ampere (A) atanapi milliamps (mA). Ieu informasi penting pikeun pamakéan praktis batré sual pikeun alat nu tangtu. Éta ogé nangtukeun kaayaan pikeun ngecas sareng ngecas batré anu leres supados kapasitasna dianggo maksimal sareng dina waktos anu sami henteu ancur.
• Ngecas acc. kurva debit - grafik nembongkeun parobahan tegangan gumantung kana waktu nalika ngecas atawa discharging batréna. Nalika batréna discharged, biasana aya parobihan leutik dina tegangan sakitar 90% tina waktos nyéépkeun. Ku alatan éta, hésé pisan nangtukeun kaayaan batré tina tegangan diukur.
• Ngaleupaskeun diri, ngaluarkeun diri – Batré teu bisa ngajaga listrik sepanjang waktos. énergi, sabab réaksi dina éléktroda nyaéta prosés malik. Batré anu dicas saeutik-saeutik discharged sorangan. Prosés ieu tiasa nyandak ti sababaraha minggu ka sababaraha bulan. Dina kasus batré asam timbal, ieu 5-20% per bulan, pikeun batré nikel-kadmium - sakitar 1% tina muatan listrik per dinten, dina kasus batré hidrida nikel-logam - sakitar 15-20% per bulan, sarta litium leungiteun ngeunaan 60%. kapasitas pikeun tilu bulan. Self-discharge gumantung kana suhu ambient ogé résistansi internal (batré kalawan ngurangan résistansi internal luhur kirang) sarta tangtu rarancang, bahan dipaké sarta workmanship ogé penting.
•  Batré (kit) - Ngan dina kasus anu luar biasa batré dianggo nyalira. Biasana aranjeunna disambungkeun dina susunan, ampir sok disambungkeun dina runtuyan. Arus maksimum set sapertos sarua jeung arus maksimum hiji sél individu, tegangan dipeunteun nyaéta jumlah tina tegangan dipeunteun sél individu.
•  Akumulasi batré.  Batré énggal atanapi henteu dianggo kedah janten salah sahiji, tapi langkung saéna sababaraha (3-5) siklus ngeureunkeun laun sareng siklus debit anu laun. Prosés laun ieu nyetél parameter batréna kana tingkat anu dipikahoyong.
•  Pangaruh ingetan - Ieu kajadian nalika batréna dieusi tur discharged ka tingkat nu sarua kalawan kira konstanta, teu teuing arus, sarta teu kudu aya muatan pinuh atawa ngurangan jero sél. Épék samping ieu mangaruhan NiCd (minimal ogé NiMH).