Τεχνολογία

06 Feb, 2020 Ώρα 22:39

Νέα εποχή για το VW Group και τις… μπαταρίες των ηλεκτρικών μοντέλων

Thumbnail

Το ολοκαίνουργιο, πρωτοποριακό, πλήρως ηλεκτρικό ID.3 της Volkswagen έχει εντυπωσιακά δυναμικά χαρακτηριστικά και μεγάλη αυτονομία. Είναι το πρώτο μιας σειράς μοντέλων που θα βασίζονται στην πλατφόρμα ΜΕΒ του Group, ειδικά εξελιγμένη για την ηλεκτροκίνηση. Η ικανότητα της γρήγορης φόρτισης επιτρέπει την επαναφόρτιση του ID.3 με ενέργεια 100 kW μέσα σε μόλις 30 λεπτά της ώρας, εξασφαλίζοντας δυνατότητα κίνησης για περίπου 290 χιλιόμετρα (κατά WLTP).

Close

_

 

Close

Παραγωγή 500.000 μονάδων το χρόνο

Το ID.3 είναι εφοδιασμένο με σύστημα μπαταρίας υψηλής τάσης το οποίο μοιάζει με μια μπάρα σοκολάτας. Μέχρι και δώδεκα συστοιχίες (modules) μπαταριών μπορούν να τοποθετηθούν και να είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους σε ένα ενιαίο σύστημα.

Close

Το εργοστάσιο του Volkswagen Group Components στο Brunswick είναι σε θέση να κατασκευάζει στο άμεσο μέλλον μέχρι και 500.000 από αυτές τις μονάδες αποθήκευσης ενέργειας ετησίως. Πώς όμως λειτουργεί ένα τέτοιο σύστημα μπαταρίας;

_

 

Η δομή μιας μπαταρίας: στοιχείο - συστοιχία - σύστημα

Το σύστημα μπαταριών υψηλής τάσης χρησιμοποιεί στοιχεία ιόντων λιθίου, τα οποία χρησιμοποιούνται επίσης σε κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές. Ένα στοιχείο (cell) είναι η μικρότερη μονάδα στο σύστημα μπαταριών και έχει τη δυνατότητα να αποθηκεύσει ενέργεια και να την αποδώσει, ενώ ενώνοντας 24 στοιχεία δημιουργείται μια συστοιχία (module). Ο αριθμός των συστοιχιών που ενώνονται για να δημιουργηθεί ένα σύστημα μπαταρίας είναι μεταβλητός.

Αυτή η μεταβλητή δομή εξασφαλίζει και τη μέγιστη δυνατή ευελιξία: εάν ο πελάτης ζητήσει μεγαλύτερη αυτονομία τότε θα χρησιμοποιηθούν περισσότερες συστοιχίες. Η βασική δομή πάντως παραμένει η ίδια. Στο ID.3, μέχρι και δώδεκα συστοιχίες συνδέονται μεταξύ τους προκειμένου να δημιουργήσουν ένα σύστημα μπαταρίας. Έτσι στο σύστημα προκύπτει μια τάση μέχρι και 408 Volt, η οποία είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή μιας οικιακής πρίζας, η οποία παρέχει μόνο 230 Volt.

_

Από συνεχές σε εναλασσσόμενο ρεύμα

Τα ηλεκτρονικά ισχύος ελέγχουν τη ροή ενέργειας υψηλής τάσης μεταξύ της μπαταρίας και του ηλεκτροκινητήρα, μετατρέποντας το συνεχές ρεύμα (DC) που είναι αποθηκευμένο στη μπαταρία σε εναλλασσόμενο (AC) για τον κινητήρα.

Ταυτόχρονα, εξυπηρετείται και το ηλεκτρικό κύκλωμα συνεχούς ρεύματος των 12 Volt, τροφοδοτούμενο με χαμηλή τάση με τη χρήση ενός μετατροπέα DC/DC. Σε ένα συνηθισμένο δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος το ID.3 φορτίζεται με ισχύ φόρτισης 11 kW ενώ σε συνεχές ρεύμα η ισχύς φόρτισης φτάνει μέχρι και τα 125 kW.

 

 

23 Apr, 2020 Ώρα 23:23

Η πολύ γρήγορη φόρτιση του Audi e-tron σε ταχυφορτιστή…

Thumbnail

Η αυξανόμενη διάδοση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, έχει αναδείξει τη διαδικασία φόρτισης των μπαταριών τους ως θέμα πολλών συζητήσεων και το χρόνο φόρτισης, ως βασικό κριτήριο επιλογής.

Close

Και ενώ μέχρι τώρα η παράμετρος που μονοπωλούσε το ενδιαφέρον ήταν η δυνατότητα φόρτισης με φορτιστές όσο το δυνατόν πιο υψηλής χωρητικότητας (ταχυφορτιστές), τελικά το θέμα αποδεικνύεται πιο σύνθετο. Κάθε ηλεκτρικό αυτοκίνητο έχει ως κατασκευαστικό χαρακτηριστικό τη φόρτιση με μία μέγιστη χωρητικότητα, άρα και συγκεκριμένη ανώτερη ταχύτητα φόρτισης.

_

Close

 

Ταχύτητα έως 150kW

Close

Εντούτοις, κάτι που συχνά παραβλέπεται είναι για πόσο χρονικό διάστημα στη διάρκεια της φόρτισης, μπορεί η μπαταρία να φορτίζεται με τη μέγιστη ταχύτητα φόρτισης.

Όταν βγήκε τo e-tron της Audi ήταν το μοναδικό μοντέλο που μπορούσε να επωφεληθεί από ταχυφορτιστές με χωρητικότητα φόρτισης έως 150 kW. Έκτοτε, μέχρι και σήμερα μόνο ένας ακόμα κατασκευαστής, η Tesla μπορεί να πετύχει κάτι αντίστοιχο.  Στην πράξη το Audi e-tron, με ένα ταχυφορτιστή των 150 kW, μέσα σε 30 λεπτά από μπαταρία σχεδόν άδεια αποκτά ενέργεια που αντιστοιχεί στο 80% της χωρητικότητάς της, που μεταφράζεται σε αυτονομία περίπου 350 χιλιομέτρων.

_

H θερμοκρασία της μπαταρίας...

Η μπαταρία ιόντων λιθίου του Audi e-tron 55 έχει μικτή χωρητικότητα 95 kWh (καθαρή 86,5 kWh) και έχει σχεδιαστεί για μεγάλο κύκλο ζωής. Το περίπλοκο σύστημα θερμικής διαχείρισης αποτελεί τη βάση για γρήγορη φόρτιση και ισορροπημένη απόδοση και αντοχή. Η υγρή ψύξη διασφαλίζει ότι η θερμοκρασία της μπαταρίας παραμένει στο βέλτιστο εύρος από 25 έως 35 βαθμούς Κελσίου, ακόμη και σε υψηλές απαιτήσεις ενέργειας κατά τη χρήση ή χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος.

Συνολικά, στο Audi e-tron 55, 22 λίτρα ψυκτικού υγρού κυκλοφορούν στα τέσσερα ψυκτικά κυκλώματα που αποτελούνται από περίπου 40 μέτρα σωληνώσεων. Κατά τη φόρτιση συνεχούς ρεύματος με 150 kW, το κρύο ψυκτικό αφαιρεί τη θερμότητα που προκύπτει ως αποτέλεσμα της ηλεκτρικής εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας.