Φόρτιση ηλεκτρικού οχήματος | Όμορφη μπαταρία

. μπαταρίες έλξης τα οποία εξοπλίζουν ηλεκτρικά αυτοκίνητα χαρακτηρίζονται από μια αναστρέψιμη δράση: μπορούν να λάβουν και να αποκαταστήσουν ενέργεια. Αυτή η αξιοσημείωτη ιδιότητα οφείλεται στην αντιστροφή των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν μέσα στην μπαταρία: κατά την εκφόρτιση, τα ιόντα Li + μεταναστεύουν φυσικά στο θετικό ηλεκτρόδιο, προκαλώντας την κυκλοφορία των ηλεκτρονίων από το αρνητικό ηλεκτρόδιο στο θετικό ηλεκτρόδιο και έτσι παρέχουν ενέργεια στο ηλεκτρικό κύκλωμα ( δείτε το άρθρο" Μπαταρία έλξης "). Αντίθετα, όταν η μπαταρία φορτίζεται, τα ηλεκτρόνια ρέουν από το θετικό ηλεκτρόδιο στο αρνητικό, αντιστρέφοντας έτσι την κατεύθυνση της μετανάστευσης ιόντων και επιτρέποντας στην μπαταρία να ανακτήσει ενέργεια.

Τώρα φόρτιση ηλεκτρικού αυτοκινήτου δεν μπορεί να ελεγχθεί από τον χρήστη: οι τρέχουσες απαιτήσεις εξαρτώνται αποκλειστικά από τον τύπο φόρτισης που χρησιμοποιείται και είναι βελτιστοποιημένες για να ελαχιστοποιούν τον χρόνο φόρτισης και να διασφαλίζουν την ασφάλεια του οχήματος.

Διάφοροι τρόποι φόρτισης ηλεκτρικού αυτοκινήτου  

Επίπεδα ισχύος 

Ο Χρήστης ηλεκτρικό αυτοκίνητο Μπορείτε να επιλέξετε έναν από τους τρεις τύπους χρέωσης ανάλογα με αυτονομία ότι θέλει να γίνεται καλά με τον χρόνο που έχει στη διάθεσή του. 

«Αργή» φόρτιση: χαρακτηρίζεται από ρεύμα μικρότερο από 16 A, το οποίο παρέχει σχετικά χαμηλή ισχύ φόρτισης (μέγιστο 3,7 kW). Στη συνέχεια χρειάζονται 6 έως 9 ώρες για να φορτιστεί πλήρως. Η μαλακή φόρτιση παραμένει η πιο σεβαστή από τις μπαταρίες, συμβάλλοντας στη μακροζωία της, καθώς και ως ο πιο οικονομικός τρόπος για να φορτίσετε το EV σας χωρίς ουσιαστικά να απαιτείται ειδική συνδρομή. 

"Γρήγορη" χρέωση: το ρεύμα που χρησιμοποιείται είναι έως 32A, το οποίο σας επιτρέπει να αυξήσετε την ηλεκτρική ισχύ (μέγιστο 22 kW) και να φορτίσετε το αυτοκίνητο έως και 80% σε περίπου 1 ώρα και 30 λεπτά. 

"Γρήγορη" φόρτιση: σας επιτρέπει να φορτίζετε το 80% σε 30 λεπτά με ισχύ μεγαλύτερη από 22 kW (μέγιστο 50 kW).

Η γρήγορη φόρτιση και, σε μικρότερο βαθμό, η ενισχυτική φόρτιση δεν προορίζονται για φορτίστε πλήρως ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο μάλλον επεκτείνετε το αυτονομία. Οι κατασκευαστές αναφέρουν μόνο χρόνους φόρτισης "80%" και όχι χρόνους φόρτισης "100%. Πράγματι, μετά το όριο του 80%, η φόρτιση γίνεται πιο αργή, ο χρόνος φόρτισης στο 100% είναι στην πραγματικότητα διπλάσιος χρόνος φόρτισης στο 80%. Αργότερα θα επανέλθουμε στο φαινόμενο που εξηγεί αυτή την ιδιαιτερότητα. 

Μέθοδοι φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων και κατάλληλες πρίζες

πως φόρτιση ηλεκτρικού αυτοκινήτου προκαλεί τη ροή μεγάλων ρευμάτων, πρέπει να ληφθούν ορισμένα μέτρα για να διασφαλιστεί η ασφάλεια του οχήματος. Ένα από αυτά ονομάζεται λειτουργία φόρτισης και καθορίζει τον τρόπο αλληλεπίδρασης του οχήματος και της υποδομής φόρτισης:  

• Λειτουργία 1: Αντιστοιχεί στην τροφοδοσία του οχήματος με εναλλασσόμενο ρεύμα από οικιακή πρίζα. Δεν υπάρχει μονάδα ελέγχου φόρτισης που να μπορεί να οδηγήσει σε ηλεκτρικές επιπλοκές χωρίς να αποτρέψει ή να εξαλείψει τον κίνδυνο. 
• Λειτουργία 2: διαφέρει από την πρώτη λειτουργία από την παρουσία μιας μονάδας ελέγχου στο καλώδιο τροφοδοσίας, η οποία παρέχει ένα διάλογο με το αυτοκίνητο που φορτίζεται. Συνδεδεμένο σε μια πράσινη πρίζα, αυτό το κουτί είναι ένας πολύ ασφαλής τρόπος για να φορτίσετε το αυτοκίνητό σας, στην πραγματικότητα, το κουτί μπορεί να ανταποκριθεί σε οποιαδήποτε ανωμαλία σταματώντας τη φόρτιση. Είναι επίσης η πιο οικονομική λειτουργία και δεν απαιτεί την τοποθέτηση ενός πολύ πιο ακριβού κουτιού τοίχου από το πράσινο, σε αντίθεση με την 3η λειτουργία.
• Λειτουργία 3: Αντιστοιχεί στην παροχή εναλλασσόμενου ρεύματος στο όχημα μέσω ειδικής τυποποιημένης πρίζας (κουτί τοίχου, σταθμός φόρτισης). Αυτό καθιστά δυνατή την αύξηση της ισχύος φόρτισης, τη διασφάλιση της εγκατάστασης και, χάρη στο διάλογο μεταξύ του βύσματος και του οχήματος, την έξυπνη διαχείριση του φορτίου. Οι λειτουργίες 2 και 3 προστατεύουν την μπαταρία και τη φόρτιση με τον ίδιο τρόπο, αλλά η τελευταία επιτρέπει τον προ-προγραμματισμό της για αυτόματη εκκίνηση σε ώρες εκτός αιχμής για μείωση του κόστους φόρτισης.
• Λειτουργία 4: Το όχημα τροφοδοτείται με ρεύμα συνεχούς ρεύματος (υψηλό επίπεδο ισχύος) μέσω του σταθμού φόρτισης. Αυτή η λειτουργία είναι μόνο για γρήγορη φόρτιση. 

Προφίλ φόρτισης ηλεκτρικού οχήματος 

Μετά από μια λεπτομερή περιγραφή των διαφόρων εργαλείων που είναι διαθέσιμα στους χρήστες ηλεκτρικά αυτοκίνητα Για να επαναφορτιστεί, θα αναλύσουμε τα διάφορα φορτία στα οποία υποβάλλεται η μπαταρία. Σε αντίθεση με ό,τι πιστεύετε, η διαδικασία πλήρωσης μιας μπαταρίας εξαρτάται από την κατάσταση φόρτισής της: όπως ακριβώς το γέμισμα ενός ποτηριού νερό, μπορείτε να αντέξετε οικονομικά στην αρχή να είστε γρήγοροι για να εξοικονομήσετε χρόνο. Χρόνος, αλλά προς το τέλος πρέπει να προσέχεις να μην υπεργεμίσεις.

Έτσι, στο προφίλ χρέωση ηλεκτρικό αυτοκίνητο : 

• 1ηλικία στάδιο: Ξεκινάμε εφαρμόζοντας συνεχές ρεύμα, η ισχύς του οποίου εξαρτάται από τον τύπο φόρτισης που επιλέγεται (αργή / επιτάχυνση / γρήγορη). Η μπαταρία φορτίζεται, η τάση της αυξάνεται και μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα φτάνει το όριο τάσης που έχει ορίσει ο κατασκευαστής για την προστασία της (βλ. άρθρο » BMS: λογισμικό μπαταρίας ηλεκτρικών οχημάτων "). Ξεκινώντας από το 80%, η φόρτιση δεν μπορεί να συνεχιστεί με σταθερό ρεύμα χωρίς τον κίνδυνο καταστροφικής υπέρτασης για την μπαταρία.

• 2η στάδιο: Για να μην ξεπεράσουμε αυτό το όριο, θα ρυθμίσουμε την τάση της μπαταρίας και θα ολοκληρώσουμε τη φόρτιση με όλο και λιγότερο ρεύμα. Αυτή η δεύτερη φάση είναι πολύ μεγαλύτερη από την πρώτη και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως η γήρανση της μπαταρίας, η θερμοκρασία περιβάλλοντος και το ρεύμα φάσης 1.

Επομένως, είναι κατανοητό γιατί οι κατασκευαστές boost/fast charge αναφέρουν μόνο χρόνους φόρτισης στο επίπεδο 80%: αυτό αντιστοιχεί στον χρόνο φόρτισης πρώτης φάσης, ο οποίος είναι γρήγορος και επιτρέπει την αποκατάσταση μεγαλύτερης αυτονομίας.

Σχέση μεταξύ φόρτισης και γήρανσης μπαταρίας ηλεκτρικού οχήματος

κάθε μπαταρία έλξης χαρακτηρίζεται από ένα ρεύμα γνωστό ως «φυσική απορρόφηση», το οποίο αντιστοιχεί στο όριο ρεύματος από το οποίο θερμαίνεται η μπαταρία. Κατά τη διάρκεια της boost ή της γρήγορης φόρτισης, οι εντάσεις που εμπλέκονται ξεπερνούν ξεκάθαρα αυτό το όριο και έτσι έχουν ως αποτέλεσμα σημαντική θέρμανση. Όπως εξηγήσαμε στο άρθρο " Γήρανση των μπαταριών έλξης ”, Οι υψηλές θερμοκρασίες συμβάλλουν στην αποσύνθεση των χημικών στοιχείων, επιταχύνοντας έτσι γήρανση της μπαταρίας και μειώνουν την απόδοσή τους.

Επομένως, για να σώσετε το αυτοκίνητό σας, θα πρέπει να δώσετε προτεραιότητα στα αργά φορτία και να χρησιμοποιήσετε πιστοποιημένα καλώδια που διατηρούν το αυτοκίνητό σας ασφαλές. Υπάρχουν παίκτες στην αγορά όπως Ασφαλής χρέωση ευαίσθητο σε ερωτήσεις προστασία των ηλεκτρικών οχημάτων κατά την επαναφόρτιση. αυτό Η γαλλική εταιρεία που ειδικεύεται στη φόρτιση ηλεκτρικών και υβριδικών οχημάτων προσφέρει καλώδια και φορητούς φορτιστές πιστοποιημένα από επίσημα εργαστήρια και σχεδιασμένα για να σώσουν την εγκατάσταση και το αυτοκίνητό σας.. 

Φόρτιση ηλεκτρικού οχήματος: μια επιπλέον περίπτωση... 

La φόρτιση ηλεκτρικού αυτοκινήτου είναι ένα σύνθετο θέμα που εξακολουθεί να μελετάται πολύ καλά από τους επιστήμονες και του οποίου οι τεχνικές δυνατότητες θα γίνουν σίγουρα ένα σημαντικό στοιχείο στον κόσμο του αύριο. Μπορούμε να σκεφτούμε, για παράδειγμα, «όχημα στο δίκτυο» (ή «αυτοκίνητο σε δίκτυο»), μια έννοια που απαντάται κυρίως στην Ιαπωνία και επιτρέπει τη χρήση μπαταρίες έλξης υπεύθυνος για την τροφοδοσία του ηλεκτρικού δικτύου της πόλης. Αυτή η λύση επιτρέπει την καλύτερη διαχείριση των απρόβλεπτων διακυμάνσεων στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί όταν παράγεται υπερβολικά ή να αποκατασταθεί όταν η ζήτηση είναι πολύ υψηλή. 

__________

Πηγές: 

Πειραματική ανάλυση και μοντελοποίηση κυψελών μπαταρίας και συγκροτημάτων τους: εφαρμογή σε ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Στρατηγικές διαχείρισης ηλεκτρικής ενέργειας σε σύστημα πολλαπλών πηγών: μια ασαφής λύση βελτιστοποιημένη για υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Αρχείο: επαναφόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων. https://www.automobile-propre.com/dossiers/recharge-voitures-electriques/

V2G: https://www.energuide.be/fr/questions-reponses/quest-ce-que-le-vehicle-to-grid-ou-v2g/2143/

Λέξεις κλειδιά: μπαταρία έλξης, φόρτιση ηλεκτρικού οχήματος, μπαταρία ηλεκτρικού οχήματος, γραμμή ηλεκτρικού οχήματος, γήρανση μπαταρίας.