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.

 

 

09 Mar, 2020 Ώρα 22:43

Oι χρησιμοποιημένες μπαταρίες των Nissan LEAF αποκτούν "δεύτερη ζωή"

Thumbnail

Η δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης μεγάλου αριθμού ηλεκτρικών μπαταριών ιόντων λιθίου, για οικιακή και βιομηχανική χρήση, γίνεται πραγματικότητα για τη Nissan,  χάρη σε ένα νέο σύστημα ταξινόμησης  που αναπτύχθηκε από τους ερευνητές της  κατασκευαστικής ομάδας WMG,  στο Πανεπιστήμιο του Warwick

Close

Μόλις οι μπαταρίες  των ηλεκτρικών οχημάτων (EVs) εκπληρώσουν την πρωταρχική αποστολή τους,  συνήθως ανακυκλώνονται από τον κατασκευαστή. Ωστόσο, πολλές μπαταρίες ιόντων λιθίου (Li-ion) έχουν αρκετή διάρκεια ζωής ακόμα και μετά τον κύκλο ζωής του αυτοκινήτου, για χρήσεις “δεύτερου κύκλου” τόσο για οικιακές, όσο και για βιομηχανικές εφαρμογές.

_

Close

 

Έψαξε και βρήκε λύση

Close

Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να “ταξινομηθούν” οι  χρησιμοποιημένες μπαταρίες, προκειμένου να προσδιοριστούν εκείνες που είναι  κατάλληλες για χρήση ως ανταλλακτικά, εκείνες που είναι κατάλληλες για χρήση “δεύτερου κύκλου” και εκείνες που είναι κατάλληλες  ως υλικό προς ανακύκλωση. Αυτή η διαδικασία “ταξινόμησης” είναι παραδοσιακά μια μακρά και δαπανηρή υπόθεση.

Η  Nissan ήταν πρόθυμη να διερευνήσει τρόπους για να εφαρμόσει μια πολύ ταχύτερη διαδικασία “ταξινόμησης” των χρησιμοποιημένων μπαταριών ιόντων λιθίου από τα Nissan LEAF,  επιτρέποντας την επαναχρησιμοποίηση παλιών συστοιχιών ή μονάδων μπαταριών, έναντι  της λύσης της απόρριψης ή ανακύκλωσής τους. Με βάση τα παραπάνω, τα εμπλεκόμενα μέρη προκλήθηκαν να επιδείξουν τη δυνατότητα αποθήκευσης  ενέργειας 1MWh , με την συγκεκριμένη διαδικασία, μέχρι το τέλος του 2019.

_

 

Αντί για 3 ώρες... 3 λεπτά!

Ο ειδικοί στην τεχνολογία των μπαταριών της WMG, στο Κέντρο Καινοτομίας Ενέργειας,  ανέπτυξαν μια ασφαλή, στιβαρή και γρήγορη μεθοδολογία για τις χρησιμοποιημένες μπαταρίες ιόντων λιθίου των αυτοκινήτων, σε επίπεδο συσκευασίας. Επιπλέον, η ομάδα της WMG ανέπτυξε τρόπους ταξινόμησης των μονάδων (των μερών των συστοιχιών ) των μπαταριών σε μόλις 3 λεπτά,  μια διαδικασία που  μέχρι πρότινος διαρκούσε πάνω από 3 ώρες.

Οι “ταξινομημένες” συστοιχίες  μπαταριών “δεύτερου κύκλου” μπορούν να παρέχουν αξιόπιστες και βολικές λύσεις  αποθήκευσης ενέργειας σε μια σειρά  από εφαρμογές, όπως για παράδειγμα σε οικιακά φωτοβολταϊκά συστήματα.  Το πιο σπουδαίο σε αυτή την περίπτωση έγκειται στο γεγονός ότι οι συγκεκριμένες συστοιχίες μπαταριών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αποθήκευση, επιτρέποντας αυξημένες εισροές στο δίκτυο από  εναλλασσόμενες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, χωρίς να τίθεται σε κίνδυνο η ασφάλεια του εφοδιασμού.