Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Автоэлектрика » Какие аккумуляторы используются в современных электромобилях
Количество просмотров: 20248
Комментарии к статье: 10


Какие аккумуляторы используются в современных электромобилях


Электромобиль является наиболее современным транспортным средством, и автолюбители все больше пересаживаются на них во многих странах мира. Уже около миллиона человек по всему миру активно пользуются электрокарами, ведь в отличие от традиционных автомобилей, работающих на сжигаемом топливе, электрокар более экономичен в эксплуатации и в целом более практичен.

Тем не менее, при смене транспортного средства на электрическое, у водителя неизбежно возникают вопросы касательно обслуживания, ремонта, стоимости аккумуляторов и т. д. Несмотря на все эти вопросы, оказывается, что электромобили в конечном счете все равно обладают рядом преимуществ перед обычными автомобилями. И в данной статье мы поговорим конкретно об аккумуляторах для электрокаров.

Какие аккумуляторы используются в современных электромобилях

Итак, электрокары — это автомобили, которые для своей езды используют электрическую энергию, запасаемую в аккумуляторе. Данная технология позволяет сделать электромобиль вдвое дешевле в эксплуатации, по сравнению с автомобилем на бензине, а также более маневренным на дороге. Уже сегодня существует несколько типов аккумуляторов для электрокаров: литий-ионные, литий-серные, алюминий-ионные и металл-воздушные.

В случае необходимости любой аккумулятор может быть заменен, для этого достаточно загнать электрокар в специализированный автосервис. Мастер правильно подключит все разъемы, наладит соединение батареи с бортовым компьютером, сделает соответствующие программные настройки, которые позволят электрической машине работать как прежде. Что касается «заправки» электричеством, то сегодня в мире уже функционируют зарядные станции для электрокаров мощностью 350 кВт.

Современные аккумуляторы

Литиевые аккумуляторы

На сегодняшний день наиболее востребованы аккумуляторы для электрокаров двух типов: литий-ионные и металл-воздушные. Они не требуют обслуживания в течение года, и зачастую эксплуатация электрокара оказывается с ними бесперебойной и продолжительной.

Безусловно, литий-ионные батареи — самый часто устанавливаемый вариант аккумуляторов, просто в силу ряда явных достоинств: достаточно высокая плотность энергии, высокое напряжение, низкий саморазряд (максимум 20% в год и 6% в месяц), отсутствие эффекта памяти, срок эксплуатации — до 10 лет.

Стоят такие аккумуляторы недешево, и позволить их себе может отнюдь не каждый автолюбитель (зависит, кроме прочего от марки авто). Есть конечно и другие недостатки: диапазон рабочих температур от -20 до +50 °С обуславливает опасность перегрева батареи, плюс незащищенность от избыточного заряда.

Литиевый аккумулятор

Металл-воздушные аккумуляторы

Металл-воздушные аккумуляторы появились на рынке не так давно, но уже пользуются неплохим спросом у любителей электрокаров. На данный момент можно утверждать, что такие батареи достаточно износостойки и качественны. Кроме того они компактны, мало весят, недороги, легко утилизируются, при этом обеспечивают транспортному средству оптимальный пробег. К недостаткам можно отнести: внезапную остановку, необходимость качественного фильтра, чувствительность к низким температурам.

Литий-серные аккумуляторы

Литий-серные аккумуляторы для электрокаров относятся к малообслуживаемым батареям, однако выдерживают они всего до 60 циклов заряда-разряда. Технология дорабатывается, совершенствуется, чтобы сделать литий-серные аккумуляторы более эффективными, и вообще считается весьма перспективной.

Многие фирмы работают над аккумуляторами данного типа. АКБ на данной основе обладают повышенной емкостью и более широким диапазоном рабочих температур, по сравнению с литий-ионными батареями. Главное препятствие, которое необходимо сейчас преодолеть — малое количество циклов заряда-разряда.

Алюминий-ионные аккумуляторы

Менее всего пользователями электрокаров востребованы алюминий-ионные аккумуляторы, поскольку они пока имеют мало циклов заряда-разряда и слабую производительность катодов. Соответственно и спрос на них минимален. Сейчас китайские разработчики пытаются усовершенствовать алюминий-ионные аккумуляторы, и есть основания предполагать, что в будущем они станут использоваться более активно. Алюминий-ионные аккумуляторы считаются более безопасными и обещают быть более дешевыми.

В электрокаре, как правило, для питания бортовой сети используется отдельный аккумулятор. Тяговый аккумулятор служит только для питания электродвигателя, поэтому именно к тяговому аккумулятору предъявляются более жесткие требования касательно мощности и стойкости, ведь именно благодаря ему и питаемому от него электрическому приводу электромобили такие маневренные по сравнению с бензиновыми.

Подзарядка электроавтомобилей

Лучшие технологии аккумуляторов для электрокаров

Питание электрического мотора в электрокаре должно всегда быть обеспечено на самом высоком уровне, поэтому в технологии создания батарей всегда идут усовершенствования. Большие надежды сейчас возложены на графен — особую форму углерода. Он недорог в производстве, и батарея с ним получается в четыре раза дешевле чем литиевая.

Многие страны уже занимаются изготовлением тяговых батарей на основе графена. В теории зарядка на 1000 километров пробега будет занимать всего около 8 минут. В ближайшем будущем графеновые аккумуляторы однозначно заявят о себе на практике, тем более в Германии электрокары на них уже с успехом тестируют.

Аккумуляторы для электрокаров сегодня

Пока большинство аккумуляторов, установленных в электрокарах, - литий-ионные, железо-фосфатные и свинцово-кислотные. Аккумуляторы любого типа набираются в виде ячеек, соединяемых параллельно и последовательно в огромные сборки требуемой емкости.

Поскольку электрокары различаются между собой по мощности, то и батареи у них не одинаковы, то есть состоят из разного количества ячеек. У некоторых моделей напряжение тягового аккумулятора составляет менее 400 вольт, у других — 800.

Новая батарея рассчитана на продолжительный период эксплуатации, и ее полного заряда хватает на максимальный пробег, но со временем аккумулятор изнашивается и нуждается в замене. А в случае повреждения части ячеек, модульная конструкция аккумулятора позволяет его ремонтировать.

И тут важно понимать, что подбор новой батареи, в случае истощения имеющийся, производится индивидуально, соответствующим образом программируется и бортовой компьютер. Причем и ремонтом и заменой батареи занимается мастер, имеющий профильное образование.

Изначально ресурс тяговой батареи электрокара ограничен заявленным производителем сроком ее эксплуатации, это обычно от 5 до 10 лет, в зависимости от модели изделия. Со временем емкость среднестатистической батареи снижается: в первые пару лет она теряет до 10% емкости, далее — до 20% за три года, а потом — по 1% в год. Так или иначе, в определенный момент батарею неизбежно придется менять. Но иметь запасной аккумулятор под рукой много лет не нужно.

Б/У аккумуляторы от электрокаров не выбрасывают. Их часто устраивают в системы автономных домашних систем электроснабжения на солнечных батареях, что весьма практично. Если же батарея больше не нужна, ее следует правильно и безопасно для окружающей среды утилизировать, обычно этим занимаются сами производители аккумуляторов.

Смотрите также:

Каку строены и работают электромобили Тесла

Как устроены и работают беспилотный автомобиль

10 лучших технологий аккумуляторов, зарядки и хранения энергии будущего

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Автоэлектрика

Подписывайтесь на канал в Telegram про электронику для профессионалов и любителей: Практическая электроника на каждый день



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Алюминиевые аккумуляторы
  • Источники электропитания
  • Современные аккумуляторные батарейки - достоинства и недостатки
  • Литий-полимерные аккумуляторы
  • Как увеличить срок службы литий-ионных аккумуляторов
  • Инновационная технология 2010 года: Литий-ионные батареи
  • Популярные типы аккумуляторных батарей
  • Литий-ионные батареи: устройство, принцип работы, виды и применение
  • Как рассчитать параметры зарядного устройства для аккумулятора
  • Различные подходы к хранению энергии: аккумуляторы, суперконденсаторы, топл ...
  • Категория: Автоэлектрика

    Аккумулирование энергии, Инновации, Зарядка аккумулятора, Аккумуляторные батареи, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Олег |

    Радиус действия электромобиля зависит от емкости аккумулятора. В 2020 году пробег электромобилей составлял в основном от 200 до 600 км. Однако при температуре –15 ° C диапазон примерно на треть меньше. Электромобили можно заряжать от любых розеток в зданиях, гаражах и т. Д. Можно использовать стандартную розетку на 230 В, где недостаток - время, или многофазные розетки на 16 А. Час зарядки от многофазной розетки увеличит запас хода электромобиля до 55 км. Другой вариант - использовать зарядные станции, инфраструктура которых быстро расширяется в городах, возле дорог, в гаражах и т. д.

      Комментарии:

    #2 написал: Николай Акимович |

    Гибридизация трансмиссии, а также управление электроэнергией предъявляют новые требования к системам накопления электроэнергии в транспортных средствах. Ожидается, что свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким или абсорбирующим электролитом из стекловолокна останутся преобладающей аккумуляторной технологией в течение 14 лет. Аккумуляторы AGM с улучшенными характеристиками можно рассматривать для гибридов с умеренным или даже средним уровнем заряда, если они докажут свою надежность в реальных условиях, особенно в отношении срока службы при частичном заряде и приеме динамического заряда. В обозримом будущем никель-металлгидридные и литий-ионные аккумуляторы будут доминирующими текущими и потенциальными аккумуляторными технологиями для гибридных электромобилей с более высокой функциональностью. Li-ion предлагает привлекательные возможности для улучшения производительности и стоимости. Суперконденсаторы можно рассматривать для приложений импульсной мощности.

      Комментарии:

    #3 написал: Сергей |

    С ростом цен на нефть и загрязнением окружающей среды, особенно в крупных городах, электромобили становятся все более интересными, чем несколько лет назад. Использование электромобилей в городах и крупных агломерациях приводит к меньшему загрязнению, вызванному двигателями внутреннего сгорания обычных автомобилей (оксиды азота, оксиды углерода, частицы пыли). Электромобили более бережно относятся к окружающей среде, чем традиционные автомобили, даже если для их зарядки используется энергия, вырабатываемая невозобновляемыми энергоресурсами. Отсутствие инфраструктуры препятствует распространению электромобилей. 

      Комментарии:

    #4 написал: Михаил |

    В настоящее время наиболее часто используются для зарядки электромобилей Литий-ионные аккумуляторы.

      Комментарии:

    #5 написал: Алексей Кубышкин |

    Среди типов аккумуляторов для электромобилей литий-полимерные аккумуляторы (разновидность литий-ионных аккумуляторов) обладают высокой плотностью энергии и мощностью, а также легкими, эффективными и не имеют эффекта памяти. В литий-железо-фосфатных батареях в качестве материала катода используется фосфат, а в качестве анода - графитовый углеродный электрод. Они имеют длительный жизненный цикл, хорошую термическую стабильность и хорошо работают в электромеханическом смысле.

      Комментарии:

    #6 написал: Артур |

    Аккумулятор электромобиля является одним из ключевых компонентов, благодаря которому этот тип транспортного средства привлекает больше пользователей, поскольку от него зависит автономность, цена, время подзарядки и т. д. Все это факторы, которые в настоящее время сдерживают многих пользователей. Одной из серьезных задач для производителей является разработка аккумуляторов небольшого размера, большой мощности и емкости, которые можно было бы легко утилизировать по истечении срока их полезного использования. В результате постоянного поиска наилучшего типа батареи было разработано несколько вариантов благодаря использованию различных электрохимических элементов. Первые аккумуляторы были свинцово-кислотными, затем последовали никель-железные, а в настоящее время наиболее широко используются литий-ионные.

      Комментарии:

    #7 написал: Alento |

    Какие факторы могут повлиять на производительность и длительность службы аккумуляторных батарей в электромобилях, и какие методы обслуживания и замены могут использоваться для улучшения эффективности этих устройств?

      Комментарии:

    #8 написал: Андрей Повный |

    Цитата: Михаил
    В настоящее время наиболее часто используются для зарядки электромобилей Литий-ионные аккумуляторы.

    Действительно, литий-ионные аккумуляторы на сегодняшний день являются одним из наиболее распространенных типов аккумуляторов для зарядки электромобилей. Они обладают высокой энергоемкостью и плотностью энергии, что позволяет значительно увеличить запас хода электромобиля на одной зарядке. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы обладают относительно высокой эффективностью зарядки и разрядки, а также долгим сроком службы.

    Однако, следует отметить, что в настоящее время идет активная работа над развитием новых типов аккумуляторов, которые могут превзойти литий-ионные по некоторым параметрам. Например, исследуются перспективы использования аккумуляторов на основе твердых электролитов, которые обладают более высокой безопасностью и энергоемкостью. Также активно развиваются технологии быстрой зарядки, которые позволят заряжать аккумуляторы электромобилей значительно быстрее, чем это возможно сегодня.

    Таким образом, литий-ионные аккумуляторы являются наиболее распространенным типом аккумуляторов для зарядки электромобилей на сегодняшний день, но в ближайшее время возможно появление новых технологий, которые смогут изменить эту ситуацию.

    Цитата: Alento
    Какие факторы могут повлиять на производительность и длительность службы аккумуляторных батарей в электромобилях, и какие методы обслуживания и замены могут использоваться для улучшения эффективности этих устройств?

    Производительность и длительность службы аккумуляторных батарей в электромобилях могут быть затронуты различными факторами. Некоторые из них могут включать в себя:

    1. Использование: Количество зарядов и разрядов, а также уровень разряда, может повлиять на производительность и длительность службы аккумуляторных батарей. Частое полное разрядание и перезарядка может уменьшить производительность батареи со временем.

    2. Температура: Высокая температура может ускорить процесс старения и уменьшить производительность батареи. Низкие температуры также могут снижать производительность батареи.

    3. Возраст: Со временем производительность аккумуляторной батареи может снижаться, что может привести к уменьшению запаса хода электромобиля.

    4. Неправильное хранение: Неправильное хранение или обслуживание может повредить батарею и уменьшить ее длительность службы.

    5. Повреждения: Повреждения могут привести к ухудшению производительности батареи.

    Некоторые методы обслуживания и замены, которые могут использоваться для улучшения эффективности аккумуляторных батарей в электромобилях, включают в себя:

    1. Регулярная проверка: Регулярная проверка уровня заряда, состояния и температуры батареи может помочь обнаружить проблемы в самом начале, что может предотвратить более серьезные проблемы в будущем.

    2. Балансировка: Балансировка аккумуляторных ячеек может помочь уравнять уровни заряда внутри батареи, что улучшит ее производительность и продлит ее длительность службы.

    3. Замена поврежденных ячеек: Если в батарее обнаружены поврежденные ячейки, то их замена может помочь улучшить производительность батареи.

    4. Обновление программного обеспечения: В некоторых случаях, обновление программного обеспечения контроллера батареи может улучшить ее производительность и увеличить запас хода.

    5. Замена батареи: Если производительность батареи не удовлетворяет требованиям, то замена батареи может быть необходима для улучшения ее производительности и длительности службы.

    6. Оптимизация зарядки: Использование оптимальной технологии зарядки и поддержание правильного уровня заряда может помочь улучшить производительность и длительность службы батареи.

    7. Установка системы охлаждения: Установка системы охлаждения для аккумуляторных батарей может помочь уменьшить влияние высоких температур на производительность батареи.

    8. Оптимизация веса: Снижение веса автомобиля может уменьшить нагрузку на аккумуляторные батареи, что может помочь улучшить их производительность и длительность службы.

      Комментарии:

    #9 написал: Алексей |

    Современные электромобили обычно используют литий-ионные аккумуляторы (Li-ion). Это связано с их высокой энергетической плотностью, долгим сроком службы и невысоким уровнем саморазряда. Аккумуляторы Li-ion состоят из литиевого катода, графитового анода и электролита, который обеспечивает передачу ионов лития между электродами. Преимущества Li-ion аккумуляторов включают высокую эффективность зарядки и разрядки, быструю зарядку, возможность более длительных поездок на одной зарядке и легкий вес. Они также имеют низкий уровень саморазряда, что позволяет сохранять энергию даже при неиспользовании. Однако, аккумуляторы Li-ion также имеют некоторые ограничения. Они дороже в производстве и требуют специального управления и балансировки заряда для предотвращения перегрузки или переразряда. Кроме того, они могут быть чувствительны к экстремальным температурам, что может повлиять на их производительность. Современные технологии аккумуляторов продолжают развиваться, и возможно, будущие электромобили будут использовать еще более продвинутые и эффективные типы аккумуляторов.

      Комментарии:

    #10 написал: Иван |

    В современных электромобилях преимущественно используются литий-ионные аккумуляторы из-за их высокой плотности энергии, длительного срока службы и экологичности. Эти батареи можно разделить на различные типы в зависимости от системы материалов катода и используемых материалов анода. Другие типы аккумуляторов, используемых в электромобилях, включают свинцово-кислотные аккумуляторы, никель-металлогидридные аккумуляторы и твердотельные аккумуляторы.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.