Заряджання електромобіля | Красива батарея

. тягові батареї які обладнують електромобілі характеризуються оборотною дією: вони можуть отримувати та відновлювати енергію. Ця чудова властивість пояснюється зверненням хімічних реакцій, що відбуваються всередині батареї: під час розряду іони Li + природно мігрують до позитивного електрода, викликаючи циркуляцію електронів від негативного електрода до позитивного електрода і тим самим забезпечуючи енергію в електричний ланцюг (див. статтю ” Тягова батарея “). Навпаки, коли батарея заряджається, електрони течуть від позитивного електрода до негативного, змінюючи напрямок міграції іонів на протилежне і дозволяючи батареї відновлювати енергію.

В даний час зарядка електромобіля не можуть контролюватись користувачем: поточні потреби залежать виключно від типу використовуваної зарядки та оптимізовані для мінімізації часу заряджання та забезпечення безпеки транспортного засобу.

Різні способи заряджання електромобіля  

рівні потужності 

Користувач електричний автомобіль можна вибрати один із трьох типів заряду в залежності від автономія що він хоче одужати, маючи у своєму розпорядженні час. 

«Повільна» зарядка: характеризується струмом менше 16 А, що забезпечує відносно низьку потужність заряду (максимум 3,7 кВт). Потім для повного заряджання потрібно від 6 до 9 годин. М'яка зарядка залишається найшановнішим з акумуляторів, що сприяє її довговічності, а також є найбільш економічним способом заряджання вашого електромобіля, що фактично не потребує спеціальної підписки. 

"Прискорений" заряд: використовуваний струм досягає 32 А, що дозволяє збільшити електричну потужність (максимум 22 кВт) та зарядити автомобіль до 80% приблизно за 1 годину 30 хвилин. 

"Швидка" зарядка: він дозволяє зарядити 80% за 30 хвилин за потужності більше 22 кВт (максимум 50 кВт).

Швидка зарядка і, меншою мірою, прискорена зарядка не призначені для повністю зарядити електромобіль а скоріше продовжити його автономія. Виробники повідомляють виключно про час зарядки "на 80%", а не на "100%". Справді, після порога 80% заряд стає повільнішим, час зарядки до 100% фактично вдвічі перевищує час зарядки до 80%. Пізніше ми повернемося до феномена, який пояснює цю специфіку. 

Способи заряджання електромобілів та відповідні розетки

Як зарядка електромобіля викликає перебіг великих струмів, необхідно вжити певних заходів для забезпечення безпеки транспортного засобу. Один з них називається режимом зарядки та визначає спосіб взаємодії автомобіля та інфраструктури зарядки:  

• Режим 1: відповідає живленню автомобіля змінним струмом від побутової розетки. Немає блоку керування зарядом, який може призвести до електричних ускладнень без запобігання або усунення небезпеки. 
• Режим 2: відрізняється від першого режиму наявністю блоку керування на кабелі живлення, який забезпечує діалог із автомобілем, що заряджається. Цей блок, пов'язаний з розеткою зеленого кольору, є дуже безпечним способом заряджання вашого автомобіля, фактично коробка здатна відреагувати на будь-яку аномалію, зупинивши заряд. Це також економічний режим, який не вимагає установки набагато дорожчого настінного боксу, ніж зелений, на відміну від 3-го режиму.
• Режим 3: відповідає живленню автомобіля змінним струмом через спеціальну стандартизовану розетку (настінна коробка, зарядна станція). Це дозволяє збільшити потужність зарядки, убезпечити установку та, завдяки діалогу між вилкою та автомобілем, розумно керувати навантаженням. Режими 2 і 3 захищають акумулятор і заряджають так само, але останній дозволяє попередньо запрограмувати його заряд, який буде запускатися автоматично в непікові години, щоб знизити витрати на зарядку.
• Режим 4: автомобіль живиться постійним струмом (високий рівень потужності) через зарядну станцію. Цей режим призначений виключно для швидкого заряджання. 

Профіль зарядки електромобіля 

Після детального опису різних засобів, доступних користувачам електромобілі Щоб перезарядити, ми проаналізуємо різні навантаження, які зазнають акумулятора. Попри те, що можна подумати, процес наповнення акумулятора залежить від стану його заряду: як і при наповненні склянки води, ви можете дозволити собі діяти швидко на початку, щоб заощадити час. Час, але ближче до кінця у вас є обережніше, щоб не переповнити.

Таким чином, на профілі заряд електромобіль : 

• 1віку етап: Ми починаємо з подачі постійного струму, сила якого залежить від обраного типу заряду (повільний/прискорений/швидкий). Акумулятор заряджається, його напруга збільшується і через певний час досягає граничного значення напруги, встановленого виробником для захисту (див. Статтю ” BMS: програмне забезпечення для акумулятора електромобіля ). Починаючи з 80% заряджання не може тривати при постійному струмі без ризику руйнівної перенапруги для акумулятора.

• 2ème етап: Щоб не перевищувати граничне значення, ми встановимо напругу акумулятора і завершимо заряд все меншим і меншим струмом. Ця друга фаза набагато довша за першу і залежить від багатьох факторів, таких як ступінь старіння батареї, зовнішня температура і сила струму у фазі 1.

Таким чином, зрозуміло, чому виробники прискорених/швидких зарядів повідомляють лише про час зарядки на рівні 80%: це відповідає часу зарядки першої фази, яка є швидкою та дозволяє відновити більшу автономність.

Зв'язок між зарядкою та старінням акумулятора електромобіля

кожен тягова батарея характеризується струмом, відомим як «природне поглинання», яке відповідає граничному струму, від якого нагрівається акумулятор. Під час прискореної або швидкої зарядки задіяні інтенсивності явно перевищують цю межу і таким чином призводять до значного нагрівання. Як ми пояснили у статті « Старіння тягових акумуляторів », Високі температури сприяють розкладанню хімічних елементів, прискорюючи тим самим старіння батареї та зниження їх продуктивності.

Тому для збереження вашого автомобіля ви повинні віддавати перевагу повільним навантаженням та використовувати сертифіковані кабелі, що забезпечують безпеку автомобіля. На ринку є такі гравці, як Безпечна зарядка чутливий до питань захист електромобілів під час заряджання. це Французька компанія, що спеціалізується на підзарядці електричних та гібридних автомобілів, пропонує кабелі та портативні зарядні пристрої, сертифіковані офіційними лабораторіями та призначені для збереження вашої установки та вашого автомобіля.. 

Зарядка електромобіля: подальший … 

La зарядка електромобіля – складний предмет, який все ще дуже добре вивчається вченими, і технічний потенціал якого, безумовно, стане важливим елементом світу завтрашнього дня. Ми можемо думати, наприклад, про «транспортний засіб у мережу» (або «від автомобіля до мережі») – концепцію, яка зустрічається в основному в Японії та дозволяє використовувати тягові батареї відповідає за постачання електромереж міста. Це рішення дозволяє краще керувати непередбачуваними коливаннями відновлюваних джерел енергії: електрика може зберігатися, коли вона виробляється надміру, або відновлюватися, коли попит занадто високий. 

__________

Джерела: 

Експериментальний аналіз та моделювання акумуляторних елементів та їх вузлів: додаток до електричних та гібридних транспортних засобів. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Стратегії управління електричною енергією у системі з кількома джерелами: нечітке рішення, оптимізоване для гібридних електромобілів. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Файл: заряджання електромобілів. 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/

Ключові слова: тяговий акумулятор, заряджання електромобіля, акумулятор електромобіля, лінійка електромобілів, старіння акумуляторів.