Pil elektrikli araç
Içerik
Elektrikli bir araçta pil, daha doğrusu pil takımı belirleyici bir rol oynar. Bu bileşen, diğer şeylerin yanı sıra, bir elektrikli aracın menzilini, şarj süresini, ağırlığını ve fiyatını belirler. Bu yazıda, piller hakkında bilmeniz gereken her şeyi size anlatacağız.
Elektrikli araçların lityum iyon pil kullandığı gerçeğiyle başlayalım. Bu tür piller cep telefonlarında ve dizüstü bilgisayarlarda da bulunabilir. Kobalt, manganez veya nikel gibi farklı ham maddeleri işleyen farklı tipte lityum iyon piller vardır. Lityum-iyon pillerin avantajı, yüksek enerji yoğunluğuna ve uzun hizmet ömrüne sahip olmalarıdır. Dezavantajı, tam gücün kullanılmasının mümkün olmamasıdır. Bataryayı tamamen boşaltmak zararlıdır. Aşağıdaki paragraflarda bu konulara daha fazla dikkat edilecektir.
Bir telefon veya dizüstü bilgisayarın aksine, elektrikli araçlar bir dizi hücreden oluşan şarj edilebilir bir pile sahiptir. Bu hücreler seri veya paralel bağlanabilen bir küme oluşturur. Şarj edilebilir pil çok yer kaplar ve çok ağırdır. Ağırlığı araç boyunca mümkün olduğunca dağıtmak için akü genellikle alt plakaya yerleştirilmiştir.
Kapasite
Pil kapasitesi, elektrikli bir aracın performansında önemli bir faktördür. Kapasite kilovat-saat (kWh) cinsinden belirtilir. Örneğin Tesla Model 3 Long Range 75 kWh bataryaya sahipken Volkswagen e-Up 36,8 kWh bataryaya sahip. Bu sayı tam olarak ne anlama geliyor?
Watt - ve dolayısıyla kilovat - bir pilin üretebileceği güç anlamına gelir. Bir pil bir saat boyunca 1 kilovat güç veriyorsa, bu 1 kilovattır.saat enerji. Kapasite, bir pilin depolayabileceği enerji miktarıdır. Watt-saat, amper-saat (elektrik yükü) sayısının volt (voltaj) sayısıyla çarpılmasıyla hesaplanır.
Uygulamada, hiçbir zaman tam pil kapasitesine sahip olmayacaksınız. Tamamen boşalmış bir pil - ve dolayısıyla kapasitesinin %100'ünü kullanmak - kullanım ömrüne zarar verir. Voltaj çok düşükse, elemanlar zarar görebilir. Bunu önlemek için elektronik her zaman bir tampon bırakır. Tam şarj da bataryaya katkıda bulunmaz. Pili %20 ile %80 arasında veya ikisinin arasında bir yerde şarj etmek en iyisidir. 75kWh pil hakkında konuştuğumuzda, bu tam kapasitedir. Bu nedenle, pratikte her zaman daha az kullanılabilir kapasite ile uğraşmak zorunda kalırsınız.
sıcaklık
Sıcaklık pil kapasitesini etkileyen önemli bir faktördür. Soğuk bir akü, kapasitede önemli bir azalmaya yol açar. Bunun nedeni, pildeki kimyanın düşük sıcaklıklarda iyi çalışmamasıdır. Sonuç olarak, kışın daha küçük bir aralıkla uğraşmak zorundasınız. Yüksek sıcaklıklar da performansı olumsuz etkiler, ancak daha az ölçüde. Isının pil ömrü üzerinde büyük bir olumsuz etkisi vardır. Bu nedenle soğuğun kısa süreli, sıcaklığın ise uzun süreli etkisi vardır.
Birçok elektrikli araç, diğer şeylerin yanı sıra sıcaklığı izleyen bir Pil Yönetim Sistemine (BMS) sahiptir. Sistem ayrıca sıklıkla ısıtma, soğutma ve/veya havalandırma yoluyla aktif olarak müdahale eder.
yaşam süresi
Birçok kişi elektrikli bir aracın pil ömrünün ne kadar olduğunu merak ediyor. Elektrikli araçlar henüz nispeten genç olduğu için özellikle en yeni piller söz konusu olduğunda henüz kesin bir cevap yok. Tabii ki, bu aynı zamanda arabaya da bağlı.
Hizmet ömrü kısmen şarj döngülerinin sayısına göre belirlenir. Başka bir deyişle: pilin boştan doluya ne sıklıkla şarj edildiği. Böylece, şarj döngüsü birkaç şarja bölünebilir. Daha önce belirtildiği gibi, pil ömrünü uzatmak için her seferinde %20 ile %80 arasında şarj etmek en iyisidir.
Aşırı hızlı şarj, pil ömrünü uzatmak için de elverişli değildir. Bunun nedeni, hızlı şarj sırasında sıcaklığın büyük ölçüde artmasıdır. Daha önce de belirtildiği gibi, yüksek sıcaklıklar pil ömrünü olumsuz etkiler. Prensip olarak, aktif soğutma sistemine sahip araçlar buna direnebilir. Genel olarak, hızlı şarj ve normal şarj arasında geçiş yapmanız önerilir. Hızlı şarj o kadar da kötü değil.
Elektrikli araçlar bir süredir piyasada. Yani bu arabalar ile pil kapasitesinin ne kadar azaldığını görebilirsiniz. Verimlilik tipik olarak yılda yaklaşık %2,3 azalır. Bununla birlikte, pil teknolojisinin gelişimi durmuyor, bu nedenle bozulma derecesi sadece azalıyor.
Kilometrelerce yol kat eden elektrikli araçlarla, güçteki düşüş o kadar da kötü değil. 250.000 90 km'den fazla yol kat eden Tesla'ların bazen pil kapasitelerinin %XNUMX'inden fazlası kalmıştı. Öte yandan, tüm pilin daha az kilometre ile değiştirildiği Tesla'lar da var.
üretim
Elektrikli araçlar için pil üretimi de şu soruları gündeme getiriyor: Bu tür pillerin üretimi ne kadar çevre dostu? Üretim sürecinde istenmeyen şeyler oluyor mu? Bu sorunlar pilin bileşimi ile ilgilidir. Elektrikli araçlar lityum iyon pillerle çalıştığı için lityum zaten önemli bir hammadde. Bununla birlikte, birkaç başka hammadde de kullanılmaktadır. Pil tipine göre kobalt, nikel, manganez ve/veya demir fosfat da kullanılmaktadır.
çevre
Bu hammaddelerin çıkarılması çevreye zararlıdır ve peyzaja zarar verir. Ayrıca yeşil enerji üretimde sıklıkla kullanılmamaktadır. Böylece elektrikli araçlar çevreyi de etkiliyor. Pil hammaddelerinin yüksek oranda geri dönüştürülebilir olduğu doğrudur. Elektrikli araçlardan atılan piller başka amaçlar için de kullanılabilir. Elektrikli araçların ne kadar çevre dostu olduğuna dair makalede bu konu hakkında daha fazla bilgi edinin.
Çalışma koşulları
Çalışma koşulları açısından en sorunlu hammadde kobalttır. Kongo'da madencilik sırasında insan haklarıyla ilgili endişeler var. Sömürüden ve çocuk işçiliğinden bahsediyorlar. Bu arada bu sadece elektrikli araçlarla ilgili değil. Bu sorun ayrıca telefon ve dizüstü bilgisayar pillerini de etkiler.
Maliyetleri
Piller pahalı hammaddeler içerir. Örneğin, kobalta olan talep ve bununla birlikte fiyatı hızla arttı. Nikel de pahalı bir hammaddedir. Bu, pil üretme maliyetinin oldukça yüksek olduğu anlamına gelir. Elektrikli araçların benzinli veya dizel eşdeğerlerine göre daha pahalı olmasının ana nedenlerinden biri de budur. Bu aynı zamanda, daha büyük bir bataryaya sahip bir elektrikli otomobilin model varyantının genellikle hemen çok daha pahalı hale geldiği anlamına gelir. İyi haber şu ki piller yapısal olarak daha ucuz.
İndir
doğruluk
Elektrikli araba her zaman pil şarjının yüzde kaçını gösterir. Ayrıca denir Şarj durumu isminde. Alternatif bir ölçüm yöntemi Boşaltma derinliği... Bu, pilin ne kadar dolu olduğunu değil ne kadar boş olduğunu gösterir. Birçok benzinli veya dizel araçta olduğu gibi, bu genellikle kalan kilometrenin bir tahmini anlamına gelir.
Araba, pil şarjının yüzde kaçını tam olarak söyleyemez, bu nedenle kaderi kışkırtmamanız önerilir. Pil seviyesi düştüğünde, ısıtma ve klima gibi gereksiz lüks eşyalar kapatılacaktır. Durum gerçekten vahimleşirse, araba sadece yavaş gidebilir. %0, yukarıda belirtilen arabellek nedeniyle tamamen boşalmış bir pil anlamına gelmez.
Kaldırma kapasitesi
Şarj süresi hem araca hem de şarj yöntemine bağlıdır. Aracın kendisinde akü kapasitesi ve şarj kapasitesi belirleyicidir. Pil kapasitesi daha önce tartışılmıştı. Güç kilovat saat (kWh) olarak ifade edildiğinde, şarj kapasitesi kilovat (kW) olarak ifade edilir. Gerilimin (amper cinsinden) akımla (volt) çarpılmasıyla hesaplanır. Şarj kapasitesi ne kadar yüksek olursa, araç o kadar hızlı şarj olur.
Geleneksel halka açık şarj istasyonları, 11 kW veya 22 kW AC ile şarj edilir. Ancak, tüm elektrikli araçlar 22 kW şarj için uygun değildir. Hızlı şarjlı şarj cihazları sabit akımla şarj edilir. Bu çok daha yüksek bir kaldırma kapasitesi ile mümkündür. Tesla Süper Şarj Cihazları 120kW Şarj ve Hızlı Hızlı Şarj Cihazları 50kW 175kW. Tüm elektrikli araçlar, 120 veya 175 kW'lık yüksek güçle hızlı şarj için uygun değildir.
Halka açık şarj istasyonları
Şarjın doğrusal olmayan bir süreç olduğunu bilmek önemlidir. Son %20'de şarj etmek çok daha yavaştır. Şarj süresinin genellikle %80'e kadar şarj olarak anılmasının nedeni budur.
Yükleme süresi birkaç faktöre bağlıdır. Bir faktör, tek fazlı veya üç fazlı şarj kullanıp kullanmadığınızdır. Üç fazlı şarj en hızlısıdır, ancak tüm elektrikli araçlar buna uygun değildir. Ayrıca, bazı evler üç fazlı yerine sadece tek fazlı bağlantı kullanır.
Normal halka açık şarj istasyonları üç fazlıdır ve 16 ve 32 amper olarak mevcuttur. 0 kWh akülü bir elektrikli aracın şarj edilmesi (%80 ila %50), 16 A veya 11 kW pil şarj istasyonlarında yaklaşık 3,6 saat sürer. 32 amper şarj istasyonu (22 kW kutup) ile 1,8 saat sürer.
Ancak, daha da hızlı yapılabilir: 50 kW hızlı şarj cihazı ile 50 dakikadan kısa sürer. Günümüzde ayrıca 175 kWh pilin 50 dakikada %80'e kadar şarj edilebildiği XNUMX kW hızlı şarj cihazları da bulunmaktadır. Halka açık şarj istasyonları hakkında daha fazla bilgi için Hollanda'daki şarj istasyonları hakkındaki makalemize bakın.
evde şarj
Evde şarj etmek de mümkündür. Biraz daha eski evlerde genellikle üç fazlı bağlantı yoktur. Şarj süresi elbette mevcut güce bağlıdır. 16 amperlik bir akımda, 50 kWh aküye sahip bir elektrikli otomobil 10,8 saatte %80 oranında şarj oluyor. 25 amperlik bir akımda bu 6,9 saat ve 35 amperde 5 saattir. Kendi şarj istasyonunuzu alma hakkındaki makale, evde şarj etme hakkında daha fazla ayrıntıya giriyor. Şunu da sorabilirsiniz: dolu bir pilin maliyeti nedir? Bu soru, elektrikli sürüşün maliyetleri hakkındaki makalede cevaplanacaktır.
Özetleme
Batarya, elektrikli bir aracın en önemli parçasıdır. Elektrikli bir aracın dezavantajlarının çoğu bu bileşenle ilişkilidir. Piller hala pahalı, ağır, sıcaklığa duyarlı ve çevre dostu değil. Öte yandan, zamanla bozulma o kadar da kötü değil. Üstelik piller şimdiden eskisinden çok daha ucuz, daha hafif ve daha verimli. Üreticiler, pillerin daha da geliştirilmesi için çok çalışıyorlar, bu nedenle durum daha da iyiye gidecek.
