Baterai kanggo kendaraan hibrida lan listrik

Ing artikel sadurunge, kita ngrembug babagan batere minangka sumber listrik, sing dibutuhake utamane kanggo miwiti mobil, uga kanggo operasi peralatan listrik sing rada cendhak. Nanging, persyaratan sing beda-beda beda banget kanggo properti batere sing digunakake ing bidhang piranti seluler sing gedhe, ing kendharaan iki, kendaraan hibrida lan kendaraan listrik. Jumlah energi sing disimpen luwih gedhe dibutuhake kanggo ngeterake kendharaan lan kudu disimpen ing endi wae. Ing mobil klasik kanthi mesin pembakaran internal, disimpen ing tank kanthi bentuk bensin, solar utawa LPG. Ing babagan kendaraan listrik utawa kendaraan hibrida, disimpen ing batere, sing bisa diarani masalah utama karo kendaraan listrik.

Akumulator saiki bisa nyimpen sethithik energi, sanajan rada akeh, abot, lan ing wektu sing padha, kanggo nambah maksimum, butuh sawetara jam (biasane 8 utawa luwih). Bentenipun, kendaraan konvensional kanthi mesin pembakaran internal bisa nyimpen akeh energi dibandhingake karo batere ing cilik, yen mung butuh wektu sak menit, bisa uga rong, kanggo mbayar ulang. Sayange, masalah nyimpen listrik wis nyebabake kendaraan listrik wiwit didegake, lan sanajan kemajuane ora bisa ditolak, kerapatan energi sing dibutuhake kanggo ngeterake kendharaan isih isih sithik. Ing baris ing ngisor iki, nyimpen email Kita bakal ngrembug babagan energi kanthi luwih rinci lan nyoba nyedhaki kasunyatan nyata mobil kanthi drive listrik utawa hibrida murni. Ana akeh mitos ing saubengé "mobil elektronik" kasebut, mula ora rumangsa luwih tliti ndeleng kaluwihan utawa kekurangan drive kasebut.

Sayange, tokoh-tokoh sing diwenehake dening manufaktur uga banget mamang lan rada teoritis. Contone, Kia Venga ngemot motor listrik kanthi daya 80 kW lan torsi 280 Nm. Daya diwenehake dening baterei lithium-ion kanthi kapasitas 24 kWh, kisaran perkiraan Kia Vengy EV miturut pabrikan yaiku 180 km. Kapasitas baterei ngandhani yen, kanthi kebak, padha bisa nyedhiyani konsumsi engine 24 kW, utawa feed konsumsi 48 kW ing setengah jam, etc. A recalculation prasaja, lan kita ora bakal bisa kanggo drive 180 km. . Yen kita wanted kanggo mikir bab sawetara kuwi, kita kudu drive rata-rata 60 km / h kanggo bab 3 jam, lan daya engine mung saprasepuluh saka nilai nominal, i.e. 8 kW. Ing tembung liyane, karo kulo tenan ati-ati (ati-ati), ngendi sampeyan bakal meh mesthi nggunakake rem ing karya, kulo kuwi teori bisa. Mesthi, kita ora nganggep kalebu macem-macem aksesoris listrik. Saben uwong wis bisa mbayangno apa poto-denal dibandhingake mobil klasik. Ing wektu sing padha, sampeyan pour 40 liter bahan bakar diesel menyang Venga klasik lan nyopir atusan lan atusan kilometer tanpa watesan. Kok ngono? Coba mbandhingake jumlah energi iki lan bobote mobil klasik sing bisa ditahan ing tangki, lan kepiye mobil listrik bisa nahan baterei - waca liyane ing kene.

Sawetara kasunyatan saka kimia lan fisika

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

Energi yaiku kemampuan kanggo nindakake karya, diukur ing joule (J), kilowatt jam (kWh). Karya (mekanik) diwujudake kanthi owah-owahan energi sajrone gerakan awak, nduweni unit sing padha karo energi. Daya nuduhake jumlah karya sing ditindakake saben unit wektu, unit dhasar yaiku watt (W).

Kekuwatan spesifik sumber energi

Sumber energi	Kapadhetan nilai / kg	Nilai kalori / l Energi / l	Energi / kg
Bensin	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
Baterai li-ion (Audi R8 e-tron)	42 kWh 470 kg		0,0893 kWh / kg

Saka ndhuwur, jelas yen, kanthi nilai kalori 42,7 MJ / kg lan kapadhetan 725 kg / m3, bensin nawakake energi 8,60 kWh saben liter utawa 11,86 kWh per kilogram. Yen kita nggawe batere saiki sing wis dipasang ing kendaraan listrik, kayata lithium-ion, kapasitase kurang saka 0,1 kWh per kilogram (kanggo kesederhanaan, kita bakal nganggep 0,1 kWh). Bahan bakar konvensional nyedhiyakake luwih saka satus kali luwih akeh energi kanthi bobot sing padha. Sampeyan bakal ngerti manawa iki prabédan gedhe. Yen kita pecah dadi cilik, contone, Chevrolet Cruze kanthi batere 31 kWh nggawa energi sing kurang saka 2,6 kg bensin utawa, yen sampeyan pengin udakara 3,5 liter bensin.

Sampeyan bisa ngerti kepiye bisa uga mobil listrik diwiwiti, lan ora bakal duwe luwih saka 100 km energi. Alesané gampang. Motor listrik luwih efisien tinimbang ngonversi energi sing disimpen dadi energi mekanik. Biasane, efisiensi kudu 90%, dene efisiensi mesin pembakaran internal udakara 30% kanggo mesin bensin lan 35% kanggo mesin diesel. Mula, kanggo nyedhiyakake tenaga sing padha karo motor listrik, cukup karo cadangan energi sing luwih murah.

Kemudahan panggunaan drive individu

Sawise ngevaluasi pitungan sing disederhanakake, dianggep bisa entuk kira-kira 2,58 kWh energi mekanik saka liter bensin, 3,42 kWh saka liter bahan bakar diesel, lan 0,09 kWh saka kilogram baterei lithium-ion. Dadi bedane ora luwih saka satus, nanging mung ping telung puluh. Iki nomer paling apik, nanging isih ora pink. Contone, nimbang Audi R8 sporti. Baterei sing wis kebak, bobote 470 kg, nduweni energi sing padha karo 16,3 liter bensin utawa mung 12,3 liter bahan bakar diesel. Utawa, yen kita duwe Audi A4 3,0 TDI kanthi kapasitas tank 62 liter bahan bakar diesel lan kita pengin duwe jarak sing padha ing drive baterei murni, kita butuh baterei udakara 2350 kg. Supaya adoh, kasunyatan iki ora menehi mobil listrik mangsa banget padhang. Nanging, ora perlu mbuwang bedhil ing rye, amarga tekanan kanggo ngembangake "e-mobil" kasebut bakal diilangi dening lobi ijo sing kejam, dadi manawa produsen mobil seneng utawa ora, kudu ngasilake barang "ijo. " “. Panggantos pasti kanggo drive listrik murni yaiku sing diarani hibrida, sing nggabungake mesin pembakaran internal karo motor listrik. Saiki sing paling misuwur, contone, Toyota Prius (Auris HSD kanthi teknologi hibrida sing padha) utawa Honda Inside. Nanging, jangkauan listrik sing murni isih ngguyu. Ing kasus sing sepisanan, kira-kira 2 km (ing versi paling anyar saka Plug In tambah "nganti" 20 km), lan ing kaloro Honda ora malah ngalahake drive murni elektrik. Nganti saiki, efektivitas asil ing praktik ora kaya ajaib kaya sing disaranake iklan massal. Kasunyatan wis nuduhake yen dheweke bisa menehi warna kanthi gerakan biru (ekonomi) biasane nganggo teknologi konvensional. Kauntungan saka pembangkit listrik hibrida utamane ana ing ekonomi bahan bakar nalika nyopir ing kutha. Audi bubar ujar manawa saiki mung kudu nyuda bobot awak kanggo entuk, rata-rata, ekonomi bahan bakar sing padha karo sawetara merek kanthi nginstal sistem hibrida ing mobil. Model anyar saka sawetara mobil uga mbuktekake yen iki ora njerit menyang peteng. Contone, Volkswagen Golf generasi kaping pitu sing mentas ngenalaken nggunakake komponen sing luwih entheng kanggo sinau saka lan ing laku bener nggunakake bahan bakar kurang saka sadurunge. Produsen mobil Jepang Mazda wis njupuk arah sing padha. Sanajan pratelan kasebut, pangembangan drive hibrida "jarak adoh" terus. Minangka conto, aku bakal sebutno Opel Ampera lan, paradoxically, model saka Audi A1 e-tron.

Kemudahan panggunaan drive individu

Sumber energi	Efisiensi mesin	Energi sing efektif / l	Energi / kg sing efektif
Bensin	0,30	2,58 kWh / l	3,56 kWh / kg
Minyak	0,35	3,42 kWh / l	4,07 kWh / kg
Baterai lithium-ion	0,90	-	OK. 0,1 kWh / kg

Opel Ampera Kab

Sanajan Opel Ampera asring ditampilake minangka kendaraan listrik, nanging sejatine kendaraan hibrida. Saliyane motor listrik, Ampere uga nggunakake mesin pembakaran internal 1,4 liter 63 kW. Nanging, mesin bensin iki ora langsung nyopir rodhane, nanging luwih becik dadi generator yen batine wis ora listrik. energi Bagian listrik diwakili dening motor listrik kanthi output 111 kW (150 hp) lan torsi 370 Nm. Pasokan listrik didhukung dening sel lithium berbentuk T 220. Daya total 16 kWh lan bobote 180 kg. Mobil listrik iki bisa lelungan 40-80 km kanthi drive listrik murni. Jarak iki asring cekap kanggo nyopir kutha kabeh dina lan nyuda biaya operasional amarga lalu lintas kutha mbutuhake konsumsi bahan bakar sing signifikan ing mesin pembakaran. Baterai uga bisa diisi ulang saka stopkontak standar, lan yen dikombinasikake karo mesin pembakaran internal, jarak Ampera nganti limang atus kilometer sing paling dihormati.

Audi lan elektron A1

Audi, sing luwih seneng drive klasik kanthi teknologi sing luwih maju tinimbang drive hibrida sing sacara teknis banget nuntut, ngenalake mobil hibrida A1 e-tron sing menarik luwih saka rong taun kepungkur. Baterei lithium-ion kanthi kapasitas 12 kWh lan bobote 150 kg diisi dening mesin Wankel minangka bagean saka generator sing nggunakake energi ing bentuk bensin sing disimpen ing tangki 254 liter. Mesin kasebut nduweni volume 15 meter kubik. cm lan ngasilake 45 kW / h el. tenogo. Motor listrik nduweni daya 75 kW lan bisa ngasilake daya nganti 0 kW ing wektu sing cendhak. Akselerasi saka 100 nganti 10 kira-kira 130 detik lan kacepetan paling dhuwur udakara 50 km / jam. Sawise nyuda e. energi wis discreetly diaktifake dening mesin pembakaran internal Rotary lan ngisi daya. energi kanggo baterei. Jangkauan total kanthi baterei sing wis kebak lan bensin 12 liter kira-kira 250 km kanthi konsumsi rata-rata 1,9 liter saben 100 km. Bobot operasi kendaraan yaiku 1450 kg. Ayo dadi njupuk dipikir ing konversi prasaja kanggo ndeleng ing comparison langsung carane akeh energi didhelikake ing tank 12 liter. Kanthi asumsi efisiensi mesin Wankel modern 30%, banjur 70 kg, bebarengan karo 9 kg (12 L) bensin, padha karo 31 kWh energi sing disimpen ing baterei. Dadi 79 kg mesin lan tank = 387,5 kg baterei (diwilang ing bobot Audi A1 e-Tron). Yen kita pengin nambah tangki bahan bakar nganti 9 liter, kita wis duwe 62 kWh energi sing kasedhiya kanggo mobil. Supaya kita bisa nerusake. Nanging dheweke kudu nyekel siji. Ora bakal dadi mobil "ijo" maneh. Dadi sanajan ing kene katon kanthi jelas manawa drive listrik diwatesi sacara signifikan dening kapadhetan daya energi sing disimpen ing baterei.

Utamane, rega sing luwih dhuwur, uga bobot sing dhuwur, nyebabake kasunyatan manawa drive hibrida ing Audi wis mboko sithik ing latar mburi. Nanging, iki ora ateges pangembangan mobil hibrida lan kendaraan listrik ing Audi wis suda. Informasi babagan versi anyar model A1 e-tron wis muncul bubar. Dibandhingake karo sadurunge, mesin Rotary / generator wis diganti dening 1,5 kW 94 liter mesin turbocharged telung silinder. Panggunaan unit pembakaran internal klasik iki dipeksa Audi utamané amarga kangelan gadhah transmisi iki, lan engine telung silinder anyar dirancang ora mung kanggo ngisi baterei, nanging uga bisa langsung karo gembong drive. Baterei Sanyo duwe output sing padha karo 12kWh, lan jangkauan drive listrik murni wis rada tambah nganti udakara 80km. Audi ujar manawa A1 e-tron sing ditingkatake kudu rata-rata siji liter saben satus kilometer. Sayange, biaya iki duwe siji alangan. Kanggo kendaraan hibrida kanthi jarak listrik murni lengkap. drive nggunakake technique menarik kanggo ngitung tingkat aliran final. Konsumsi sing diarani ora digatekake. ngisi bahan bakar saka jaringan pangisi daya baterei, uga konsumsi final l / 100 km, mung njupuk menyang akun konsumsi bensin kanggo 20 km pungkasan nyopir, nalika ana listrik. pangisian daya baterei. Kanthi pitungan sing gampang banget, kita bisa ngetung yen baterei wis kosong. kita ndamel sawise daya metu. energi saka batre bensin sejatine sifate, minangka asil, konsumsi bakal nambah kaping lima, yaiku, 5 liter bensin saben 100 km.

Audi A1 e-tron II. generasi

Masalah panyimpenan listrik

Masalah panyimpenan energi wis sepuh karo teknik listrik dhewe. Sumber listrik pisanan yaiku sel galvanik. Sawise wektu sing cendhak, kemungkinan proses akumulasi listrik sing bisa dibalik ing sel sekunder galvanik - baterei ditemokake. Baterei sing pisanan digunakake yaiku baterei timbal, sawise wektu sing cendhak nikel-wesi lan nikel-kadmium sing luwih suwe, lan panggunaan praktis luwih saka satus taun. Sampeyan uga kudu ditambahake, sanajan riset ing saindenging jagad intensif ing wilayah iki, desain dhasare ora owah akeh. Nggunakake teknologi manufaktur anyar, ningkatake sifat bahan dasar lan nggunakake bahan anyar kanggo pemisah sel lan prau, bisa uga nyuda gravitasi spesifik, nyuda swasana sel, lan nambah kenyamanan lan safety operator, nanging bab iku. Kelemahane sing paling penting, yaiku. A rasio banget unfavorable saka jumlah energi sing disimpen kanggo bobot lan volume saka baterei tetep. Mulane, baterei iki digunakake utamané ing aplikasi statis (nyedhiyakake sumber daya serep yen sumber daya utama gagal, etc.). Baterei digunakake minangka sumber energi kanggo sistem traksi, utamane ing ril sepur (gerobak transportasi), sing bobote abot lan dimensi sing signifikan uga ora ngganggu banget.

Kemajuan panyimpenan energi

Nanging, kebutuhan kanggo nggawe sel kanthi kapasitas lan dimensi cilik ing jam ampere wis saya tambah. Dadi, sel primer alkali lan versi nikel-kadmium (NiCd) sing disegel banjur batere hidrida-hidrida hidrida (NiMH) dibentuk. Kanggo enkapsulasi sel, wujud lan ukuran lengen sing padha dipilih kanggo sel klorida seng utama konvensional nganti saiki. Utamane, parameter baterai hidrida-logam hidrida sing bisa digunakake bisa digunakake, khususe ing ponsel, laptop, alat manual, lsp. Teknologi produksi sel kasebut beda karo teknologi sing digunakake kanggo sel kanthi kapasitas gedhe ing ampere-jam. Pengaturan lamellar sistem elektroda sel gedhe diganti kanthi teknologi ngonversi sistem elektroda, kalebu pemisah, dadi koil silinder, sing dipasang lan dihubungi karo sel berbentuk biasa kanthi ukuran AAA, AA, C lan D, resp. gunggunge ukurane. Kanggo sawetara aplikasi khusus, diproduksi sel flat khusus.

Kauntungan saka sel hermetik kanthi elektroda spiral yaiku kemampuan kanggo ngisi lan ngeculake kanthi arus dhuwur lan rasio kepadatan energi relatif marang bobot lan volume sel dibandhingake karo desain sel gedhe klasik. Kerugian kasebut luwih akeh discharge lan luwih sithik siklus kerja. Kapasitas maksimum sel NiMH siji kira-kira 10 Ah. Nanging, kaya silinder diameter liyane sing luwih gedhe, ora ngidini ngisi arus sing dhuwur banget amarga masalah boros panas, sing nyuda panggunaan kendaraan listrik, mula sumber iki mung digunakake minangka baterei tambahan ing sistem hibrida (Toyota Prius). 1,3 kWh).

Kamajuan sing signifikan ing babagan panyimpenan energi yaiku pangembangan baterei lithium sing aman. Lithium minangka unsur kanthi nilai potensial elektrokimia sing dhuwur, nanging uga arang banget reaktif ing pangertèn oksidatif, sing uga nyebabake masalah nalika nggunakake logam lithium ing praktik. Nalika litium kena kontak karo oksigen atmosfer, pembakaran ana, sing, gumantung saka sifat lingkungan, bisa duwe karakter jeblugan. Properti sing ora nyenengake iki bisa diilangi kanthi nglindhungi permukaan kasebut kanthi ati-ati, utawa nggunakake senyawa litium sing kurang aktif. Saiki, baterei lithium-ion lan lithium-polymer sing paling umum kanthi kapasitas 2 nganti 4 Ah ing ampere-jam. Panggunaan kasebut padha karo NiMh, lan kanthi voltase discharge rata-rata 3,2 V, energi 6 nganti 13 Wh kasedhiya. Dibandhingake karo baterei hidrida nikel-logam, baterei lithium bisa nyimpen energi loro nganti kaping papat luwih akeh kanggo volume sing padha. Baterei Lithium-ion (polimer) duwe elektrolit ing bentuk gel utawa padhet lan bisa diprodhuksi ing sel sing rata lan tipis sawetara sepuluh milimeter ing meh kabeh wujud sing cocog karo kabutuhan aplikasi kasebut.

Drive listrik ing mobil penumpang bisa digawe minangka utama lan mung siji (mobil listrik) utawa digabungake, ngendi drive listrik bisa dadi loro dominan lan sumber tambahan saka traksi (hybrid drive). Gumantung ing varian sing digunakake, syarat energi kanggo operasi kendaraan lan mulane kapasitas baterei beda-beda. Ing kendaraan listrik, kapasitas baterei antarane 25 lan 50 kWh, lan kanthi drive hibrida, iku alamiah luwih murah lan kisaran saka 1 kanggo 10 kWh. Saka nilai sing diwenehake bisa dideleng yen ing voltase siji (lithium) sel 3,6 V, perlu kanggo nyambungake sel ing seri. Kanggo nyuda kerugian ing konduktor distribusi, inverter lan windings motor, dianjurake kanggo milih voltase sing luwih dhuwur tinimbang biasane ing jaringan on-board (12 V) kanggo drive - nilai sing umum digunakake yaiku saka 250 nganti 500 V. Saka dina iki, sel Lithium temenan jinis paling cocok. Diakoni, isih larang banget, utamane yen dibandhingake karo baterei asam timbal. Nanging, dheweke luwih angel.

Tegangan nominal sel baterei lithium konvensional yaiku 3,6 V. Nilai iki beda karo sel hidrida nikel-logam konvensional. NiCd, sing duwe voltase nominal 1,2 V (utawa timbal - 2 V), sing, yen digunakake ing laku, ora ngidini interchangeability saka loro jinis. Pangisian daya baterei lithium iki ditondoi kanthi kudu njaga nilai voltase pangisi daya maksimal kanthi akurat, sing mbutuhake jinis pangisi daya khusus lan, utamane, ora ngidini panggunaan sistem pangisi daya sing dirancang kanggo jinis sel liyane.

Karakteristik utama baterai lithium

Karakteristik utama batere kanggo kendaraan listrik lan hibrida bisa dianggep minangka ciri sing ngisi daya lan ngeculake.

Karakteristik pengisian daya 

Proses pangisian daya mbutuhake regulasi arus pangisian daya, kontrol voltase sel lan kontrol suhu saiki ora bisa dilalekake. Kanggo sel lithium sing digunakake saiki sing nggunakake LiCoO2 minangka elektroda katoda, watesan voltase pengisian maksimum yaiku 4,20 nganti 4,22 V saben sel. Ngluwihi nilai kasebut bakal nyebabake kerusakan properti sel lan, kosok baline, kegagalan nggayuh nilai iki tegese ora nggunakake kapasitas sel nominal. Kanggo ngisi daya, karakteristik IU sing biasa digunakake, yaiku, ing fase pertama dikenani arus konstan nganti tekan voltase 4,20 V / sel. Arus pangisian daya diwatesi mung ing jumlah maksimum sing diidini dening pabrikan sel. opsi pangisi daya. Wektu ngisi daya ing tataran kapisan beda-beda wiwit puluhan menit nganti pirang-pirang jam, gumantung saka gedhene arus pangisian daya. Voltase sel mboko sithik mundhak nganti maksimal. angka 4,2 V. Kaya sing wis kasebut, voltase iki ora bisa ngluwihi amarga ana risiko kerusakan sel. Ing fase pertama pengisian daya, 70 nganti 80% energi disimpen ing sel, lan sisa tahap liyane. Ing tahap kapindho, voltase pengisian daya dijaga ing jumlah maksimum sing diidini, lan arus pangisi daya sithik mudhun. Ngisi daya rampung nalika arus mudhun nganti udakara 2-3% saka arus debit sing dirating sel. Amarga nilai maksimum arus pangisian daya ing kasus sel sing luwih cilik uga kaping pirang-pirang luwih dhuwur tinimbang arus debit, bagean listrik sing signifikan bisa disimpen ing tahap pangisian daya pertama. energi ing wektu sing cukup sithik (udakara ½ lan 1 jam). Mula, yen ana kahanan darurat, bisa ngisi batere kendaraan listrik kanthi kapasitas cekap ing wektu sing cukup suwe. Malah ing kasus sel lithium, listrik akumulasi mudhun sawise sawetara panyimpenan. Nanging, iki mung kedadeyan sawise mudhun saka 3 wulan.

Karakteristik ngeculake

Voltase pisanan mudhun kanthi cepet dadi 3,6-3,0 V (gumantung saka gedhene arus debit) lan tetep meh tetep ing kabeh debit. Sawise kesel pasokan e-mail. energi uga nyuda voltase sel kanthi cepet. Mula, debit kasebut kudu dirampungake paling ora saka voltase debit sing ditemtokake pabrikan yaiku 2,7 nganti 3,0 V.

Yen ora, struktur produk bisa rusak. Proses bongkar muat cukup gampang dikontrol. Mung diwatesi dening nilai arus lan mandheg nalika tekan voltase debit pungkasan. Siji-sijine masalah yaiku sifat-sifat sel individu ing susunan sing runtut ora bakal padha. Mula, kudu dijaga supaya voltase sel apa wae ora tiba ing sangisore voltase debit pungkasan, amarga bisa ngrusak lan saengga bisa nyebabake kabeh batere ora bisa digunakake. Sing padha kudu dipikirake nalika ngisi batere.

Jinis sel lithium sing kasebut kanthi bahan katoda sing beda, ing endi oksida kobalt, nikel utawa mangan diganti fosida Li3V2 (PO4) 3, ngilangi risiko kerusakan sel kasebut amarga ora tundhuk. kapasitas sing luwih dhuwur. Uga diandharake yaiku umur layanan sing diandharake udakara 2 siklus pangisian daya (kanthi ngeculake 000%) lan utamane kasunyatan manawa nalika sel wis rampung, ora bakal rusak. Keuntungan kasebut uga voltase nominal sing luwih dhuwur udakara 80 nalika ngisi daya nganti 4,2 V.

Saka katrangan ing ndhuwur, bisa dingerteni kanthi cetha manawa saiki, baterai lithium minangka siji-sijine alternatif kayata nyimpen energi kanggo nyopir mobil dibandhingake energi sing disimpen ing bahan bakar fosil ing tanki bahan bakar. Peningkatan kapasitas batere tartamtu bakal nambah daya saing drive ramah lingkungan iki. Kita mung bisa ngarep-arep supaya pangembangan ora bakal mudhun, nanging kosok baline, maju sawetara mil.

Tuladhane kendharaan nggunakake baterai hibrida lan listrik

Toyota Prius minangka hibrida klasik kanthi cadangan listrik sing murah kanggo listrik murni. drive

Toyota Prius nggunakake batere 1,3 kWh NiMH, sing utamane digunakake minangka sumber daya kanggo akselerasi lan ngidini drive listrik kapisah digunakake kanthi jarak udakara 2 km kanthi maksimal. kacepetan 50 km / jam. Versi Plug-In wis nggunakake batere lithium-ion kanthi kapasitas 5,4 kWh, sing ngidini sampeyan drive khusus ing drive listrik kanthi jarak 14-20 km kanthi kacepetan maksimal. kacepetan 100 km / jam.

Opel Ampere-hibrida kanthi cadangan listrik ing email murni. drive

Kendaraan listrik kanthi jarak tambahan (40-80 km), kaya Opel nyebut Amper papat kursi lima, didukung karo motor listrik sing ngasilake 111 kW (150 hp) lan torsi 370 Nm. Pasokan listrik didhukung dening sel lithium berbentuk T 220. Daya total 16 kWh lan bobote 180 kg. Generator kasebut yaiku mesin bensin 1,4 liter kanthi output 63 kW.

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

Baterai lithium-ion kanthi kapasitas 16 kWh ngidini kendaraan bisa lelungan nganti 150 km tanpa mbayar ulang, kaya sing diukur sesuai karo standar NEDC (Siklus Ngemudi Eropa Anyar). Baterai voltase dhuwur (330 V) ana ing njero jubin lan uga dilindhungi pigura buahe saka kerusakan yen ana pengaruh. Iki minangka produk saka Lithium Energy Jepang, perusahaan patungan antara Mitsubishi lan GS Yuasa Corporation. Total 88 artikel. Listrik kanggo drive diwenehake dening batere lithium-ion 330 V, kalebu 88 sel 50 Ah kanthi kapasitas total 16 kWh. Batere bakal diisi daya saka outlet ing omah sajrone enem jam, nggunakake pangisi daya cepet eksternal (125 A, 400 V), batere bakal dikenani biaya nganti 80% sajrone setengah jam.

Aku dhewe dadi penggemar kendaraan listrik lan terus-terusan ngawasi apa sing kedadeyan ing wilayah iki, nanging kasunyatane saiki ora optimis. Iki uga dikonfirmasi dening informasi ing ndhuwur, kang nuduhake yen urip loro kendaraan listrik lan Sato murni ora gampang, lan asring mung game angka pretends. Produksie isih akeh nuntut lan larang, lan efektifitase bola-bali bisa didebat. Kerugian utama kendaraan listrik (hibrida) yaiku kapasitas spesifik energi sing disimpen ing baterei sing sithik banget dibandhingake karo energi sing disimpen ing bahan bakar konvensional (diesel, bensin, gas petroleum cair, gas alam sing dikompres). Supaya daya kendaraan listrik luwih cedhak karo mobil konvensional, baterei kudu ngurangi bobote paling sethithik sepersepuluh. Iki tegese Audi R8 e-tron kasebut kudu nyimpen 42 kWh ora ing 470 kg, nanging ing 47 kg. Kajaba iku, wektu ngisi daya kudu dikurangi kanthi signifikan. Kira-kira jam ing 70-80% kapasitas isih akeh, lan aku ora ngomong bab 6-8 jam rata-rata ing daya lengkap. Ora perlu percaya omong kosong babagan produksi nol kendaraan listrik CO2. Ayo kita langsung nyathet kasunyatan kasebut Energi ing soket kita uga diasilake dening pembangkit listrik termal, lan ora mung ngasilake CO2 sing cukup. Ora kanggo sebutno produksi mobil sing luwih rumit, ing ngendi kabutuhan CO2 kanggo produksi luwih akeh tinimbang ing klasik. Kita ora kudu lali babagan jumlah komponen sing ngemot bahan-bahan abot lan beracun lan masalah pembuangan sabanjure.

Kanthi kabeh minus kasebut lan ora kasebut, mobil listrik (hibrida) uga nduweni kaluwihan sing ora bisa dipungkiri. Ing lalu lintas kutha utawa ing jarak sing luwih cendhek, operasi sing luwih ekonomis ora bisa dipungkiri, mung amarga prinsip panyimpenan energi (pemulihan) nalika ngerem, nalika ing kendaraan konvensional dicopot nalika rem ing bentuk panas sampah menyang udara, ora kanggo sebutno kamungkinan sawetara km drive watara kutha kanggo ngisi daya mirah saka e-mail umum. jaring. Yen kita mbandhingaké mobil listrik murni lan mobil klasik, banjur ing mobil conventional ana mesin pembakaran internal, kang dhewe minangka unsur mechanical rada Komplek. Daya kudu ditransfer menyang gembong ing sawetara cara, lan iki biasane rampung liwat transmisi manual utawa otomatis. Isih ana siji utawa luwih diferensial ing dalan, kadhangkala uga driveshaft lan seri poros poros. Mesthine, mobil uga kudu alon-alon, mesin kudu adhem, lan energi termal iki ora ana gunane ing lingkungan minangka sisa panas. Mobil listrik luwih efisien lan luwih prasaja - (ora ditrapake kanggo drive hibrida, sing rumit banget). Mobil listrik ora ngemot gearboxes, gearboxes, cardans lan setengah shafts, lali bab engine ing ngarep, mburi utawa ing tengah. Ora ngemot radiator, yaiku coolant lan starter. Kauntungan saka mobil listrik yaiku bisa nginstal motor langsung menyang roda. Lan dumadakan sampeyan duwe ATV sampurna sing bisa ngontrol saben wheel independen saka liyane. Mulane, kanthi kendaraan listrik, ora bakal angel ngontrol mung siji roda, lan uga bisa milih lan ngontrol distribusi daya sing optimal kanggo cornering. Saben motor uga bisa rem, maneh rampung independen saka gembong liyane, sing ngowahi ing paling sawetara saka energi kinetik bali menyang energi listrik. Akibaté, rem konvensional bakal ngalami stres sing luwih sithik. Mesin bisa ngasilake tenaga maksimal sing kasedhiya ing meh kabeh wektu lan tanpa wektu tundha. Efisiensi kanggo ngowahi energi sing disimpen ing baterei dadi energi kinetik kira-kira 90%, yaiku kira-kira kaping telu tinimbang motor konvensional. Akibaté, padha ora ngasilake panas ampas lan ora perlu angel kanggo kelangan. Kabeh sing perlu kanggo iki hardware apik, unit kontrol lan programmer apik.

Suma sumárum. Yen mobil listrik utawa Hibrida malah luwih cedhak karo mobil klasik kanthi mesin hemat bahan bakar, mula isih bakal ana jalur sing angel lan angel banget. Muga-muga iki ora dikonfirmasi karo sawetara nomer sing mblusukake utawa. tekanan gedhe banget saka pejabat. Nanging aja nganti putus asa. Pangembangan nanoteknologi pancen maju kanthi cepet, lan, bisa uga, mukjizat pancen isih ana ing wektu sing cedhak.

Pungkasan, aku bakal nambah siji liyane sing menarik. Wis ana stasiun bahan bakar surya.

Toyota Industries Corp (TIC) wis nggawe stasiun pengisian daya surya kanggo kendaraan listrik lan hibrida. Stasiun iki uga nyambung karo jaringan listrik, mula panel surya 1,9 kW luwih bisa dadi sumber energi tambahan. Nggunakake sumber daya mandhiri (surya), stasiun pengisian daya bisa nyedhiyakake tenaga maksimal 110 VAC / 1,5 kW, yen disambungake karo listrik, maksimal 220 VAC / 3,2 kW.

Listrik sing ora digunakake saka panel surya disimpen ing batere, sing bisa nyimpen 8,4 kWh kanggo digunakake mengko. Sampeyan uga bisa nyedhiyakake listrik menyang jaringan distribusi utawa aksesoris stasiun suplai. Daya pengisian daya sing digunakake ing stasiun kasebut duwe teknologi komunikasi internal sing bisa ngidentifikasi kendaraan. sing duwe nggunakake kertu pinter.

Istilah penting kanggo batere

• Power - nuduhake jumlah daya listrik (jumlah energi) sing disimpen ing baterei. Ditemtokake ing jam ampere (Ah) utawa, ing piranti cilik, ing jam milliamp (mAh). Baterei 1 Ah (= 1000 mAh) sacara teoritis bisa ngirim 1 amp sajrone jam.
• Resistensi internal - nuduhake kemampuan baterei kanggo nyedhiyani saiki discharge luwih utawa kurang. Kanggo ilustrasi, rong canister bisa digunakake, siji kanthi stopkontak sing luwih cilik (resistansi internal dhuwur) lan liyane sing luwih gedhe (resistansi internal sing kurang). Yen kita mutusake kanggo ngosongake, canister kanthi bolongan saluran sing luwih cilik bakal luwih alon.
• Voltase dirating batere - kanggo baterei nikel-kadmium lan nikel-logam hidrida, iku 1,2 V, timbal 2 V lan lithium saka 3,6 kanggo 4,2 V. Sajrone operasi, voltase iki beda-beda ing 0,8 - 1,5 V kanggo nikel -cadmium lan nikel-logam hidrida baterei, 1,7 - 2,3 V kanggo timbal lan 3-4,2 lan 3,5-4,9 kanggo lithium.
• Ngisi daya saiki, arus debit - ditulis ing ampere (A) utawa milliamps (mA). Iki informasi penting kanggo praktis nggunakake baterei ing pitakonan kanggo piranti tartamtu. Iku uga nemtokake kahanan kanggo ngisi daya lan discharging bener saka baterei supaya kapasitas digunakake kanggo maksimum lan ing wektu sing padha ora numpes.
• Ngisi daya acc kurva debit - grafis nuduhake owah-owahan ing voltase gumantung ing wektu nalika ngisi daya utawa discharging baterei. Nalika baterei kosong, biasane ana owah-owahan cilik ing voltase kanggo kira-kira 90% wektu discharge. Mulane, angel banget kanggo nemtokake kahanan saiki baterei saka voltase diukur.
• Ngeculake awake dhewe, ngeculake awake dhewe – Baterei ora bisa njaga listrik sawayah-wayah. energi, amarga reaksi ing elektroda minangka proses sing bisa dibalik. Baterei sing wis diisi mboko sithik dibuwang dhewe. Proses iki bisa njupuk saka sawetara minggu kanggo sasi. Ing kasus baterei timbal-asam, iki 5-20% saben wulan, kanggo baterei nikel-kadmium - kira-kira 1% saka daya listrik saben dina, ing kasus baterei hidrida nikel-logam - udakara 15-20% saben. sasi, lan lithium ilang udakara 60%. kapasitas kanggo telung sasi. Self-discharge gumantung ing suhu lingkungan uga resistance internal (baterei karo discharge resistance internal luwih kurang) lan mesthi desain, bahan digunakake lan workmanship uga penting.
•  Baterai (kit) – Mung ing kasus ngédap baterei digunakake individu. Biasane padha disambungake ing pesawat, meh tansah disambungake ing seri. Arus maksimum saka set kasebut padha karo arus maksimum sel individu, voltase sing dirating minangka jumlah voltase sing dirating sel individu.
•  Akumulasi batere.  Batere anyar utawa sing ora digunakake kudu dikenani siji nanging luwih becik sawetara (3-5) siklus pengisi daya sing alon lan alon. Proses alon iki nyetel paramèter batere menyang level sing dipengini.
•  Efek memori - Iki kedadeyan nalika baterei diisi lan dibuwang menyang level sing padha kanthi kira-kira konstan, ora kakehan arus, lan ora kudu diisi daya lengkap utawa discharge jero sel. Efek samping iki kena pengaruh NiCd (minimal uga NiMH).