Battery elektriese voertuig

In 'n elektriese voertuig speel die battery, of eerder die batterypak, 'n deurslaggewende rol. Dié komponent bepaal onder meer die reikafstand, laaityd, gewig en prys van ’n elektriese voertuig. In hierdie artikel sal ons jou deur alles lei wat jy oor batterye moet weet.

Kom ons begin met die feit dat elektriese voertuie litium-ioon batterye gebruik. Batterye van hierdie tipe kan ook in selfone en skootrekenaars gevind word. Daar is verskillende tipes litium-ioonbatterye wat verskillende grondstowwe soos kobalt, mangaan of nikkel verwerk. Die voordeel van litium-ioonbatterye is dat hulle 'n hoë energiedigtheid en 'n lang dienslewe het. Die nadeel is dat dit nie moontlik is om die volle krag te gebruik nie. Dit is skadelik om die battery heeltemal te ontlaai. Hierdie kwessies sal meer aandag gegee word in die volgende paragrawe.

Anders as 'n foon of skootrekenaar, het elektriese voertuie 'n herlaaibare battery wat uit 'n stel selle bestaan. Hierdie selle vorm 'n groep wat in serie of parallel verbind kan word. Die herlaaibare battery neem baie spasie op en weeg baie. Om die gewig soveel as moontlik oor die voertuig te versprei, is die battery gewoonlik in die onderste plaat ingebou.

Емкость

Batterykapasiteit is 'n belangrike faktor in die werkverrigting van 'n elektriese voertuig. Die kapasiteit word in kilowatt-uur (kWh) gespesifiseer. Die Tesla Model 3 Long Range het byvoorbeeld ’n 75 kWh-battery, terwyl die Volkswagen e-Up ’n 36,8 kWh-battery het. Wat presies beteken hierdie getal?

Watt – en dus kilowatt – beteken die krag wat ’n battery kan produseer. As 'n battery 1 kilowatt krag vir 'n uur lewer, is dit 1 kilowatt.uur energie. Kapasiteit is die hoeveelheid energie wat 'n battery kan stoor. Watt-ure word bereken deur die aantal ampere-ure (elektriese lading) met die aantal volts (spanning) te vermenigvuldig.

In die praktyk sal jy nooit volle batterykapasiteit tot jou beskikking hê nie. ’n Heeltemal ontlaaide battery – en dus 100% van sy kapasiteit gebruik – is nadelig vir sy lewensduur. As die spanning te laag is, kan die elemente beskadig word. Om dit te voorkom, laat die elektronika altyd 'n buffer. Vollaai dra ook nie by tot die battery nie. Dit is die beste om die battery van 20% tot 80% of iewers tussenin te laai. As ons praat van 'n 75kWh-battery, is dit volle kapasiteit. Daarom het jy in die praktyk altyd te doen met minder bruikbare kapasiteit.

temperatuur

Temperatuur is 'n belangrike faktor wat batterykapasiteit beïnvloed. 'n Koue battery lei tot 'n aansienlike vermindering in kapasiteit. Dit is omdat die chemie in die battery nie so goed werk by lae temperature nie. As gevolg hiervan moet u in die winter 'n kleiner reeks hanteer. Hoë temperature beïnvloed ook prestasie negatief, maar in 'n mindere mate. Hitte het 'n groot negatiewe uitwerking op batterylewe. Koue het dus 'n korttermyn-effek, terwyl hitte 'n langtermyn-effek het.

Baie elektriese voertuie het 'n Battery Management System (BMS) wat onder meer temperatuur monitor. Die stelsel gryp dikwels ook aktief in deur verhitting, verkoeling en/of ventilasie.

lewensduur

Baie mense wonder wat is die batterylewe van 'n elektriese voertuig. Aangesien elektriese voertuie nog relatief jonk is, is daar nog geen definitiewe antwoord nie, veral as dit by die nuutste batterye kom. Dit hang natuurlik ook van die motor af.

Die dienslewe word deels bepaal deur die aantal laaisiklusse. Met ander woorde: hoe gereeld word die battery van leeg na vol gelaai. Die laaisiklus kan dus in verskeie heffings verdeel word. Soos vroeër genoem, is dit die beste om elke keer tussen 20% en 80% te laai om die batterylewe te verleng.

Oormatige vinnige laai is ook nie bevorderlik om die batterylewe te verleng nie. Dit is te wyte aan die feit dat tydens vinnige laai die temperatuur baie styg. Soos reeds genoem, beïnvloed hoë temperature die batterylewe negatief. In beginsel kan voertuie met 'n aktiewe verkoelingstelsel dit weerstaan. Oor die algemeen word dit aanbeveel om vinnige laai en normale laai af te wissel. Dit is nie dat vinnig laai sleg is nie.

Elektriese voertuie is nou al 'n geruime tyd op die mark. So, met hierdie motors kan jy sien hoeveel die batterykapasiteit afgeneem het. Produktiwiteit neem tipies af met sowat 2,3% per jaar. Die ontwikkeling van batterytegnologie staan ​​egter nie stil nie, dus neem die mate van agteruitgang net af.

Met elektriese voertuie wat baie kilometers afgelê het, is die daling in krag nie so erg nie. Teslas, wat meer as 250.000 90 XNUMX km gery het, het soms meer as XNUMX% van hul batterykapasiteit oor gehad. Aan die ander kant is daar ook Teslas waar die hele battery met minder kilometers vervang is.

produksie

Die vervaardiging van batterye vir elektriese voertuie laat ook vrae ontstaan: hoe omgewingsvriendelik is die vervaardiging van sulke batterye? Gebeur ongewenste dinge tydens die produksieproses? Hierdie probleme hou verband met die samestelling van die battery. Aangesien elektriese voertuie op litiumioonbatterye werk, is litium in elk geval 'n belangrike grondstof. Verskeie ander grondstowwe word egter ook gebruik. Kobalt, nikkel, mangaan en/of ysterfosfaat word ook gebruik afhangende van die batterytipe.

Die omgewing

Die ontginning van hierdie grondstowwe is skadelik vir die omgewing en beskadig die landskap. Boonop word groen energie dikwels nie in produksie gebruik nie. So beïnvloed elektriese voertuie ook die omgewing. Dit is waar dat batterygrondstowwe hoogs herwinbaar is. Weggegooi batterye van elektriese voertuie kan ook vir ander doeleindes gebruik word. Lees meer oor hierdie onderwerp in die artikel oor hoe omgewingsvriendelik elektriese voertuie is.

Werksomstandighede

Uit die oogpunt van werksomstandighede is kobalt die mees problematiese grondstof. Daar is kommer oor menseregte tydens mynbou in die Kongo. Hulle praat oor uitbuiting en kinderarbeid. Terloops, dit hou nie net verband met elektriese voertuie nie. Hierdie probleem raak ook selfoon- en skootrekenaarbatterye.

uitgawes

Batterye bevat duur grondstowwe. Die vraag na kobalt, en daarmee saam die prys, het byvoorbeeld die hoogte ingeskiet. Nikkel is ook 'n duur grondstof. Dit beteken dat die koste van die vervaardiging van batterye redelik hoog is. Dit is een van die hoofredes waarom elektriese voertuie duurder is in vergelyking met hul petrol- of dieselekwivalent. Dit beteken ook dat 'n modelvariant van 'n elektriese motor met 'n groter battery dikwels dadelik baie duurder word. Die goeie nuus is dat batterye struktureel goedkoper is.

Aflaai

Akkuraatheid

Die elektriese motor dui altyd aan watter persentasie van die batterylading. Dit word ook genoem Laai toestand geroep. 'n Alternatiewe meetmetode is Ontladingsdiepte... Dit wys hoe ontlaai die battery is, nie hoe vol dit is nie. Soos met baie petrol- of dieselvoertuie, vertaal dit dikwels in 'n skatting van die oorblywende kilometers.

Die motor kan nooit presies weet watter persentasie van die batterylading nie, daarom is dit raadsaam om nie die noodlot te versoek nie. Wanneer die battery amper laag is, sal onnodige luukse items soos verwarming en lugversorging afgeskakel word. As die situasie regtig erg raak, kan die motor net stadig ry. 0% beteken nie 'n heeltemal ontlaaide battery as gevolg van die voorgenoemde buffer nie.

Laadkapasiteit

Die laaityd hang af van beide die voertuig en die laaimetode. In die voertuig self is die batterykapasiteit en die laaikapasiteit deurslaggewend. Die batterykapasiteit is reeds voorheen bespreek. Wanneer drywing in kilowatt-ure (kWh) uitgedruk word, word die laaikapasiteit in kilowatt (kW) uitgedruk. Dit word bereken deur die spanning (in ampère) met die stroom (volts) te vermenigvuldig. Hoe hoër die laaikapasiteit, hoe vinniger sal die voertuig laai.

Konvensionele openbare laaistasies word met óf 11 kW óf 22 kW AC gelaai. Nie alle elektriese voertuie is egter geskik vir 22 kW-laai nie. Vinnige laai-laaiers word met konstante stroom gelaai. Dit is moontlik met 'n baie hoër hefvermoë. Tesla Superchargers Charge 120kW en Fastned Fast Chargers 50kW 175kW. Nie alle elektriese voertuie is geskik vir vinnige laai met 'n hoë drywing van 120 of 175 kW nie.

Openbare laaistasies

Dit is belangrik om te weet dat laai 'n nie-lineêre proses is. Laai by die laaste 20% is baie stadiger. Dit is die rede waarom daar dikwels na laaityd verwys word as laai tot 80%.

Laaityd hang af van verskeie faktore. Een faktor is of jy enkelfase- of driefase-laai gebruik. Driefase-laai is die vinnigste, maar nie alle elektriese voertuie is hiervoor geskik nie. Boonop gebruik sommige huise slegs 'n enkelfaseaansluiting in plaas van 'n driefase een.

Gereelde openbare laaistasies is driefase en is beskikbaar in 16 en 32 ampère. Laai (0% tot 80%) van 'n elektriese voertuig met 'n 50 kWh-battery neem ongeveer 16 uur by 11 A- of 3,6 kW-hooplaaistasies. Dit neem 32 uur met 22 amp laaistasies (1,8 kW pale).

Dit kan egter selfs vinniger gedoen word: met 'n 50 kW-snellaaier neem dit net minder as 50 minute. Deesdae is daar ook 175 kW-snellaaiers, waarmee 'n 50 kWh-battery selfs tot 80% in XNUMX minute gelaai kan word. Vir meer inligting oor openbare laaistasies, sien ons artikel oor laaistasies in Nederland.

Laai by die huis

Dit is ook moontlik om tuis te laai. Effens ouer huise het dikwels nie 'n driefase-aansluiting nie. Laaityd hang natuurlik af van die huidige sterkte. Teen 'n stroom van 16 ampère laai 'n elektriese motor met 'n 50 kWh-battery 10,8% in 80 uur. By 'n stroom van 25 ampère is dit 6,9 uur, en by 35 ampère 5 uur. Die artikel oor hoe om jou eie laaistasie te kry, gaan in meer besonderhede oor laai by die huis. Jy kan ook vra: hoeveel kos 'n vol battery? Hierdie vraag sal in die artikel oor die koste van elektriese bestuur beantwoord word.

Opsomming

Die battery is die belangrikste deel van 'n elektriese voertuig. Baie van die nadele van 'n elektriese voertuig word met hierdie komponent geassosieer. Batterye is steeds duur, swaar, temperatuursensitief en nie omgewingsvriendelik nie. Aan die ander kant is agteruitgang oor tyd nie so erg nie. Wat meer is, batterye is reeds baie goedkoper, ligter en doeltreffender as wat hulle voorheen was. Vervaardigers werk hard aan die verdere ontwikkeling van batterye, so die situasie sal net beter word.