Opladning af en elbil | Smukt batteri

. trækkraft batterier som udstyrer elbiler er karakteriseret ved en reversibel handling: de kan modtage og genoprette energi. Denne bemærkelsesværdige egenskab skyldes vendingen af ​​kemiske reaktioner, der forekommer inde i batteriet: under afladning migrerer Li+-ioner naturligt til den positive elektrode, hvilket får elektroner til at cirkulere fra den negative elektrode til den positive elektrode og derved levere energi til det elektriske kredsløb ( se artiklen” Træk batteri “). I modsætning hertil, når batteriet oplades, strømmer elektroner fra den positive elektrode til den negative, og vender således retningen af ​​ionmigrering og tillader batteriet at genvinde energi.

Nu elbil opladning kan ikke kontrolleres af brugeren: nuværende krav afhænger udelukkende af den anvendte opladningstype og er optimeret til at minimere ladetiden og sikre køretøjets sikkerhed.

Forskellige måder at oplade en elbil på  

Effektniveauer 

Bruger elbil Du kan vælge en af ​​tre typer opladning afhængigt af autonomi at han ønsker at blive rask med tiden til sin rådighed. 

"Langsom" opladning: er kendetegnet ved en strømstyrke på mindre end 16 A, hvilket giver en relativt lav ladeeffekt (maks. 3,7 kW). Det tager derefter 6 til 9 timer at oplade helt. Blød opladning forbliver den mest respekterede af batterier, hvilket bidrager til dens levetid og er den mest omkostningseffektive måde at oplade din elbil på uden stort set noget særligt abonnement. 

"Hurtig" opladning: den brugte strøm er op til 32A, hvilket giver dig mulighed for at øge den elektriske effekt (maks. 22kW) og lade bilen op til 80% på cirka 1 time og 30 minutter. 

"Hurtig" opladning: det giver dig mulighed for at oplade 80 % på 30 minutter ved en effekt på mere end 22 kW (maks. 50 kW).

Hurtigopladning og i mindre grad boostladning er ikke beregnet til oplade en elbil helt hellere forlænge det autonomi. Producenter rapporterer kun "80%" ladetider, ikke "100%" ladetider. Efter tærsklen på 80 % bliver opladningen faktisk langsommere, opladningstiden til 100 % er faktisk det dobbelte af tiden til opladning til 80 %. Senere vil vi vende tilbage til det fænomen, der forklarer denne specificitet. 

Opladningsmetoder til elbiler og passende stikkontakter

Som elbil opladning forårsager store strømme, skal der træffes visse foranstaltninger for at sikre køretøjets sikkerhed. En af dem kaldes opladningstilstanden og definerer den måde, køretøjet og opladningsinfrastrukturen interagerer på:  

• Tilstand 1: Svarer til at forsyne køretøjet med vekselstrøm fra en stikkontakt. Der er ingen ladekontrolenhed, der kan føre til elektriske komplikationer uden at forhindre eller eliminere faren. 
• Mode 2: adskiller sig fra den første tilstand ved tilstedeværelsen af ​​en kontrolenhed på strømkablet, som giver en dialog med bilen, der oplades. Tilsluttet en grøn stikkontakt er denne boks en meget sikker måde at oplade din bil på, faktisk er boksen i stand til at reagere på enhver uregelmæssighed ved at stoppe opladningen. Det er også den mest økonomiske tilstand og kræver ikke installation af en meget dyrere vægboks end den grønne, i modsætning til den 3. tilstand.
• Tilstand 3: Svarer til vekselstrøm til køretøjet gennem en speciel standardiseret stikkontakt (vægboks, ladestation). Dette gør det muligt at øge ladekraften, sikre installationen og takket være dialogen mellem stikket og køretøjet intelligent styre lasten. Mode 2 og 3 beskytter batteriet og oplader på samme måde, men sidstnævnte gør det muligt at forprogrammere det til at starte automatisk i lavsæsonen for at reducere opladningsomkostningerne.
• Mode 4: Køretøjet forsynes med jævnstrøm (højt effektniveau) via ladestationen. Denne tilstand er kun til hurtig opladning. 

Opladningsprofil for elbiler 

Efter en detaljeret beskrivelse af de forskellige værktøjer, der er tilgængelige for brugerne elbiler For at genoplade vil vi analysere de forskellige belastninger, som batteriet udsættes for. I modsætning til hvad du måske tror, ​​afhænger processen med at fylde et batteri op af dets ladetilstand: Ligesom at fylde et glas vand, har du råd til at være hurtig i begyndelsen for at spare tid. Tid, men mod slutningen skal man passe på ikke at overfylde.

Således på profilen opkræve elbil : 

• 1alder fase: Vi starter med at anvende jævnstrøm, hvis styrke afhænger af den valgte ladningstype (langsom / accelereret / hurtig). Batteriet oplades, dets spænding stiger og når efter en vis tid den spændingsgrænse, der er fastsat af producenten for at beskytte det (se artikel " BMS: batterisoftware til elbiler "). Fra 80 % kan opladningen ikke fortsætte ved konstant strøm uden risiko for ødelæggende overspænding for batteriet.

• 2ème fase: For ikke at overskride denne grænse, vil vi indstille batterispændingen og fuldføre opladningen med mindre og mindre strøm. Denne anden fase er meget længere end den første og afhænger af mange faktorer såsom batteriældning, omgivende temperatur og fase 1-strøm.

Så det er forståeligt, hvorfor producenter af boost/hurtig opladning kun rapporterer opladningstider på 80 % niveau: Dette svarer til den første fases opladningstid, som er hurtig og tillader mere autonomi at blive genoprettet.

Forholdet mellem opladning og ældning af et elektrisk køretøjs batteri

hver trækbatteri kendetegnet ved en strøm kendt som "naturlig absorption", som svarer til den strømgrænse, hvorfra batteriet varmes op. Under boost eller hurtig opladning overskrider de involverede intensiteter klart denne grænse og resulterer dermed i betydelig opvarmning. Som vi forklarede i artiklen " Ældning af traktionsbatterier ”, Høje temperaturer bidrager til nedbrydning af kemiske elementer og accelererer derved batteriets ældning og mindske deres ydeevne.

For at redde din bil bør du derfor prioritere langsom belastning og bruge certificerede kabler, der holder din bil sikker. Der er spillere på markedet som Sikker opladning følsomme over for spørgsmål beskyttelse af elbiler ved genopladning. dette Det franske firma, der er specialiseret i opladning af elektriske og hybride køretøjer, tilbyder kabler og bærbare opladere, der er certificeret af officielle laboratorier og designet til at redde din installation og din bil.. 

Opladning af elbiler: endnu et tilfælde... 

La elbil opladning er et komplekst emne, som stadig er meget velstuderet af videnskabsmænd, og hvis tekniske potentiale helt sikkert vil blive et vigtigt element i fremtidens verden. Vi kan for eksempel tænke på "køretøj til netværk" (eller "bil til netværk"), et koncept, der oftest findes i Japan, og som tillader brugen trækkraft batterier ansvarlig for at forsyne byens elnet. Denne løsning giver mulighed for bedre styring af uforudsigelige udsving i vedvarende energikilder: elektricitet kan lagres, når den produceres i overskud, eller genoprettes, når efterspørgslen er for høj. 

__________

Kilder: 

Eksperimentel analyse og modellering af battericeller og deres samlinger: anvendelse på elektriske og hybride køretøjer. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Elektrisk energistyringsstrategier i et multi-source system: en fuzzy løsning optimeret til hybride elbiler. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Fil: genopladning af elbiler. 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/

Nøgleord: traktionsbatteri, opladning af elektriske køretøjer, batteri til elektriske køretøjer, linje for elektriske køretøjer, batteriældning.