Nabíjení elektromobilu | Krásná baterie

. trakční baterie kdo vybavuje elektrická auta se vyznačují vratným působením: mohou přijímat a obnovovat energii. Tato pozoruhodná vlastnost je způsobena obrácením chemických reakcí probíhajících uvnitř baterie: během vybíjení ionty Li + přirozeně migrují ke kladné elektrodě, což způsobuje, že elektrony cirkulují od záporné elektrody ke kladné elektrodě a tím poskytují energii elektrickému obvodu ( viz článek” Trakční baterie “). Naproti tomu, když se baterie nabíjí, elektrony proudí z kladné elektrody na zápornou, čímž se obrací směr migrace iontů a umožňuje baterii obnovit energii.

v současné době nabíjení elektromobilu nemůže být řízeno uživatelem: aktuální potřeby závisí výhradně na typu použitého nabíjení a jsou optimalizovány tak, aby minimalizovaly dobu nabíjení a zajistily bezpečnost vozidla.

Různé způsoby nabíjení elektromobilu  

Úrovně výkonu 

ПоР»ÑŒÐ · овРn, Ðμл Noe elektrické auto můžete si vybrat jeden ze tří typů nabíjení v závislosti na autonomie že se chce dát do pořádku s časem, který má k dispozici. 

"Pomalé" nabíjení: se vyznačuje proudem menším než 16 A, což poskytuje relativně nízký nabíjecí výkon (maximálně 3,7 kW). Plné nabití pak trvá 6 až 9 hodin. Šetrné nabíjení zůstává nejrespektovanější ze všech baterií, přispívá k jejich dlouhé životnosti a je také nejekonomičtějším způsobem nabíjení vašeho elektromobilu prakticky bez nutnosti zvláštního předplatného. 

"Boost" nabíjení: použitý proud dosahuje 32 A, což umožňuje zvýšit elektrický výkon (maximálně 22 kW) a nabít vůz až na 80 % za cca 1 hodinu a 30 minut. 

"Rychlé" nabíjení: umožňuje nabít 80 % za 30 minut s výkonem vyšším než 22 kW (maximálně 50 kW).

Rychlé nabíjení a v menší míře ani rychlé nabíjení nejsou určeny plně nabijte elektromobil ale spíše to prodlužovat autonomie... Výrobci uvádějí pouze doby nabíjení „80 %“ a nikoli „100 %“. Po prahu 80 % se nabíjení zpomalí, doba nabíjení na 100 % je ve skutečnosti dvojnásobkem doby nabíjení na 80 %. Později se vrátíme k fenoménu, který toto specifikum vysvětluje. 

Způsoby nabíjení elektromobilů a odpovídající zásuvky

Jak nabíjení elektromobilu způsobuje tok velkých proudů, je nutné provést určitá opatření k zajištění bezpečnosti vozidla. Jeden z nich se nazývá režim nabíjení a definuje, jak se vozidlo a nabíjecí infrastruktura vzájemně ovlivňují:  

• Režim 1: Ekvivalent dodávání střídavého proudu do vozidla z domácí zásuvky. Neexistuje žádná jednotka pro řízení nabíjení, která by mohla vést k elektrickým komplikacím, aniž by se předešlo nebo eliminovalo nebezpečí. 
• Režim 2: od prvního režimu se liší přítomností řídicí jednotky na napájecím kabelu, která zajišťuje dialog s nabíjeným vozidlem. Tato krabička, připojená k zelené zásuvce, je velmi bezpečným způsobem nabíjení vašeho auta, ve skutečnosti je krabička schopna reagovat na jakoukoli anomálii zastavením nabíjení. Je to také nejekonomičtější režim a nevyžaduje instalaci mnohem dražšího nástěnného boxu, než je zelený, na rozdíl od 3. režimu.
• Režim 3: odpovídá napájení vozu střídavým proudem přes speciální standardizovanou zásuvku (wall box, nabíjecí stanice). To zvyšuje nabíjecí výkon, šetří instalaci a díky dialogu mezi zástrčkou a vozidlem inteligentně řídí zátěž. Režimy 2 a 3 chrání baterii a nabíjejí stejným způsobem, ale druhý umožňuje předprogramovat její nabíjení, které se automaticky spustí v době mimo špičku, aby se snížily náklady na nabíjení.
• Režim 4: Auto je napájeno konstantním proudem (vysoká úroveň výkonu) přes nabíjecí stanici. Tento režim je určen výhradně pro rychlé nabíjení. 

Profil nabíjení elektromobilu 

Po podrobném popisu různých nástrojů dostupných uživatelům elektrická auta Pro dobití analyzujeme různá namáhání, kterým je baterie vystavena. Na rozdíl od toho, co by si někdo mohl myslet, proces plnění baterie závisí na jejím stavu nabití: stejně jako naplnění sklenice vody si můžete dovolit na začátku jednat rychle, abyste ušetřili čas. Čas, ale ke konci si musíte dávat pozor, abyste nepřetečili.

Tedy na profilu účtovat elektrické auto : 

• 1stáří fáze: Začneme aplikací stejnosměrného proudu, jehož síla závisí na typu zvoleného náboje (pomalý / zrychlený / rychlý). Baterie se nabíjí, její napětí se zvyšuje a po určité době dosáhne napěťového limitu stanoveného výrobcem k ochraně (viz článek “ BMS: Software pro baterie elektrických vozidel "). Počínaje 80 % nemůže nabíjení pokračovat konstantním proudem bez rizika poškození baterie přepětím.

• 2th fáze: Abychom tuto hranici nepřekročili, nastavíme napětí baterie a nabíjení dokončíme stále menším proudem. Tato druhá fáze je mnohem delší než první a závisí na mnoha faktorech, jako je stárnutí baterie, okolní teplota a proud fáze 1.

Je tedy pochopitelné, proč výrobci boost / fast charges uvádějí časy nabíjení pouze na 80%: to odpovídá době nabíjení první fáze, která je rychlá a umožňuje obnovení větší autonomie.

Vztah mezi nabíjením a stárnutím baterie elektromobilu

každý trakční baterie charakterizovaný proudem známým jako "přirozená absorpce", který odpovídá omezujícímu proudu, od kterého se baterie zahřeje. Při boost nebo rychlém nabíjení použité intenzity jasně překračují tuto hranici a vedou tak k výraznému zahřívání. Jak jsme vysvětlili v článku „ Stárnutí trakčních baterií “, Vysoké teploty podporují rozklad chemických prvků, a tím urychlují stárnutí baterie a snížení jejich produktivity.

Proto, abyste udrželi své vozidlo v bezpečí, měli byste upřednostňovat pomalé nakládání a používat certifikované bezpečnostní kabely vozidla. Na trhu jsou hráči jako např Bezpečné nabíjení citlivý na otázky ochrana elektrických vozidel při dobíjení. tento Francouzská společnost specializující se na dobíjení elektrických a hybridních vozidel nabízí kabely a přenosné nabíječky certifikované oficiálními laboratořemi, které jsou navrženy tak, aby zachovaly vaše nastavení a vaše vozidlo.. 

Nabíjení elektromobilu: další případ... 

La nabíjení elektromobilu je komplexní téma, které je vědci stále velmi dobře studováno a jehož technický potenciál se jistě stane důležitým prvkem ve světě zítřka. Můžeme si představit například „vozidlo do sítě“ (nebo „auto do sítě“), koncept vyskytující se převážně v Japonsku, který umožňuje použití trakční baterie je zodpovědný za zásobování městských energetických sítí. Toto řešení umožňuje lépe zvládat nepředvídatelné výkyvy v obnovitelných zdrojích energie: elektřinu lze skladovat, když je vyrobena v přebytku, nebo obnovovat, když je poptávka příliš vysoká. 

__________

Zdroje: 

Experimentální analýza a modelování bateriových článků a jejich sestav: aplikace na elektrická a hybridní vozidla. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Strategie řízení elektřiny ve vícezdrojovém systému: fuzzy řešení optimalizované pro hybridní elektrická vozidla. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Soubor: dobíjení elektrických vozidel. 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/

Klíčová slova: trakční baterie, nabíjení elektromobilu, baterie elektromobilu, řada elektromobilů, stárnutí baterie.