Hogyan kell helyesen kezelni az elektromos autó akkumulátorát
Az elektromos autóknak villamos energiára van szükségük a vezetéshez, és ezt az energiát akkumulátorban kell mozgatniuk. Az autóipari fejlesztők számára ezért az a kihívás, hogy olyan akkumulátorrendszereket tervezzenek, amelyek képesek a lehető legtöbb energiát felvenni, és ugyanakkor a lehető legkisebb tömeggel is boldogulni.
A probléma jelenlegi technikai megoldása a lítium-ion akkumulátorok használata. Az elektromos autókban ezek az akkumulátorok nagyszámú egyedi elemcellából állnak, amelyeket akkumulátor-vezérléssel és légkondicionálással kombinálva akkumulátor-rendszert alkotnak.
Az elemek egyszerűen elöregedve veszítik el kapacitásukat
A lítium-ion akkumulátorok számos előnnyel járnak az energiasűrűség vagy a lehetséges töltési sebesség szempontjából. Az alkatrészek azonban a fizikai folyamatok miatt is elhasználódnak. A lítium-ion akkumulátorokat nem lehet korlátlan ideig tölteni és lemeríteni. Egy bizonyos ponton a tárolható áramkapacitás csökken, mert az elemekbe beépített anyagok negatívan változtatják meg fizikai tulajdonságait. Ezt a vesztes folyamatot, amelyet már az öregedés vált ki, degradációnak nevezzük.
A szélsőségek feszültség alá helyezik az elektromos autó akkumulátorát
Az öregedési folyamat egyik fő tényezője az akkumulátor jelenlegi töltöttsége vagy lemerülése. Ezenkívül más tényezők is feszültség alá helyezhetik az akkumulátort, például a teljes lemerülés vagy az állandó töltés 100% -os töltöttségi szintig. Ezért van olyan fontos a felhasználói viselkedés az akkumulátor élettartamának fenntartása érdekében.
Van néhány mítosz az elektromos autó akkumulátoráról
Az elektromobilitással kapcsolatos nyilvános vitában fontos szerepet játszik az akkumulátorrendszerek állítólag rövid élettartama. Ebben az összefüggésben többször hangzanak el olyan mítoszok, amelyek szerint ezeknek az akkumulátoroknak a hatótávolsága csak 100 000 km. Gyakran érvelnek azzal is, hogy az akkumulátorok élettartama 1000 vagy 2000 töltési folyamatra korlátozódik.
Általánosságban elmondható, hogy az ilyen állítások túlságosan leegyszerűsítik az akkumulátor bonyolult fizikai folyamatait. Például mi legyen pontosan 1000 töltési folyamat? Ezután az akkumulátor 1000-szer töltődik 0 és 100% között? Ez azonban nem reális forgatókönyv, mert csak nagyon kevés esetben töltik fel az elektromos autókat addig, amíg teljesen ki nem ürültek. Röviden: az ilyen általános állítások kevés információt nyújtanak a tényleges körülményekről.
A C-érték
Az akkumulátor fizikai tulajdonságai akkor maradnak meg a leghosszabbak, ha azt alacsony árammal terhelik. Ez mind a töltési, mind a kisütési folyamatot jelenti. Az úgynevezett C érték mindkét folyamat esetében nem lehet nagyobb, mint 1. A mérnökök a C értéket használják a maximális kisülési áram kiszámításához. Leírja az akkumulátor mérete és az aktuális töltöttség közötti kapcsolatot.
Példa a C-érték kiszámítására
Tegyük fel, hogy egy akkumulátor kapacitása 50 kWh.
- Ha ezt az akkumulátort 50 kW teljesítménnyel töltik, a C-érték = 1.
- Ha a járművet ilyen akkumulátorral gyorsítják fel, akkor 100 kW teljesítményt lehet előhívni belőle. A C-érték ekkor 2.
- 11 kW terhelés esetén a C értéke 0,22.
- 100 kW árammal töltve a C érték is 2.
A következő ökölszabály érvényes: Az akkumulátor élettartama szempontjából előnyös, ha a C-érték kisebb, mint 1, amikor kisüt és tölt.
Az elektromos autó akkumulátorai nem tolerálják a szélsőséges hőmérsékleteket
Először is, jó hír: Az elektromos autókban az automatikus légkondicionálás biztosítja, hogy az akkumulátorokat ne borítsa el a szélsőséges hőmérséklet. Ennek értelme van, mert a -10 és +40 Celsius fok közötti hőmérséklet általában az abszolút minimum és maximum határérték, amelynek az akkumulátort működés közben ki kell tennünk. A lenti vagy a feletti értékek súlyosan károsíthatják. Ezért az elektromos autók akkumulátor rendszereinek megfelelő hőmérséklet-szabályozásuk van. Ez biztosítja, hogy az akkumulátor mindig megfelelően felmelegedjen vagy lehűljön.
De mi az optimális hőmérséklet? Az akkumulátor optimális üzemi hőmérséklete az, amelynél az emberek is a legkényelmesebbnek érzik magukat - alig 20 fok alatt. A 10 Celsius fok azonban még jobb a tiszta tároláshoz, ha nem használják.
Az elektromos autó akkumulátorának megfelelő töltése?
Az erős áramok elsősorban azért terhelik az akkumulátort, mert felmelegíthetik. Különösen ez a helyzet töltéskor, mert az áram hosszabb ideig hat az akkumulátorra. Az elektromos hálózat azonban különböző áramerősségeket kínál, amelyekkel áramot lehet húzni.
Összefoglalva elmondható: minél lassabban töltődik fel az akkumulátor, annál jobb. Ezért nem ajánlott állandó töltés> 1-es C értékű erős áramú gyors töltőállomásokon. Hosszú távon elkerülhetetlen lehet a gyorstöltő állomásokon történő töltés, és egy ilyen töltési folyamat nem okozza azonnal az akkumulátor teljes elvesztését. De a mindennapi életben kerülni kell, ha lehetséges.
Optimális töltöttségi állapot: nem teljesen üres és nem teljesen tele
A legenda szereti a nyilvánosság körében elterjedni, hogy jó egy akkumulátornak, ha újra és újra teljesen lemerül. Csak ezután tudja teljesen fenntartani fogékonyságát. Ami az elektromos autókban általában használt lítium-ion akkumulátorokat illeti, ez a nézet alapvetően téves, és éppen ellenkezőleg.
Sokkal jobb, ha az akkumulátor élettartama még teljesen lemerül. A rendszer feszültség alatt áll, amikor az utolsó néhány iont ki kell préselni. Ezért soha ne engedje le a járművet 20% -os töltöttségi szint alatt. És ha már elérte az ilyen alacsony akkumulátorszintet, akkor fontos, hogy a lehető legnagyobb mértékben kerülje a lemerülést. Mert ez valóban stresszt jelent az értékes komponens számára.
A skála másik végén is kíméletesebben viselkedhet az akkumulátor fizikájában. Ideális lenne befejezni a töltési folyamatot, ha a töltöttség szintje 90% vagy jobb, mint 80%. Tehát, ha mindig 20 és 80% közötti töltöttségi szintet használ, akkor kíméli az akkumulátort, és segít karbantartani. A 100% -os töltés ezért csak kivételes esetekben lehetséges, például egy távolsági út előtt.
Ebben az értelemben nem megfelelő egyszerűen közzétenni a maximális számú töltési ciklust, amely után az akkumulátor kapacitása elkerülhetetlenül csökken. Az ilyen leegyszerűsített pi-times-thumb számítások nem mutatnak megbízható utasításokat.
Az akkumulátor megfelelő vezetése
Az akkumulátor fizikája szempontjából lényegtelen, hogy a terheléseket a töltés közbeni erős áramok vagy a lemerülés okozza-e. Ezért a gondos töltés mellett az elektromos autó vezetőjének óvatos vezetési magatartása is meghatározó.
Köztudott, hogy az elektromos autók gyorsulási értéke lényegesen jobb, mint a hagyományos meghajtású járműveké. Ez sok felhasználót arra csábít, hogy maximálisan felgyorsítsa az autót, mert végül is gyakran Ön a leggyorsabb, amikor beindítja a lámpát. Az erős gyorsulás nagy teljesítmény kimenetelét jelenti. A folyamatosan és mindig a „teljes gázzal” káros az „akkumulátorok állapota”.
Ez a jelenség viszont a hőmérsékleten alapul. A gázpedál lenyomásakor erős áram lép fel, amelyet az akkumulátor is ellát. Ennek eredményeként rövid ideig felmelegszik, mivel a légkondicionáló nem tudja biztosítani a megfelelő hőmérséklet-csökkenést ugyanabban az időszakban. Túl lassú. Még itt sincs teljes veszteség, csak azért, mert egyszer már teljes gyorsítást hívtál fel. Az akkumulátor-vezérlés megakadályozza az igazán alapvetően káros viselkedést. A nagy teljesítmény kimenetét egyszerűen megakadályozza a megfelelő zár. Az elektromos autókat ezért nem szabad órákig teljes terheléssel vezetni.
Következtetés: Így kell helyesen kezelni az elektromos autó akkumulátorát
Ha alacsony árammal tölti az akkumulátort, tartsa az akkumulátor töltöttségi szintjét 20 és 80% között, és ne gyorsuljon folyamatosan nyomva tartott gázpedál mellett, elkerüli az akkumulátor feszültségét és fenntartja annak kapacitását.
Szerző: Dirk Baranek a stuttgarti digitális kommunikációs ügynökség ügyvezető igazgatója. Dolgozott szabadúszó online szerkesztőként és újságíróként (DJV), blogger, PR tanácsadó, előadó és a Tesla sofőrje.