Laddning av elfordon | Vackert batteri

. dragbatterier som utrustar elbilar kännetecknas av en reversibel handling: de kan ta emot och återställa energi. Denna anmärkningsvärda egenskap beror på omkastningen av kemiska reaktioner som sker inuti batteriet: under urladdning migrerar Li+-joner naturligt till den positiva elektroden, vilket gör att elektroner cirkulerar från den negativa elektroden till den positiva elektroden och därigenom ger energi till den elektriska kretsen ( se artikel” Dragbatteri "). Däremot, när batteriet laddas, strömmar elektroner från den positiva elektroden till den negativa, vilket vänder riktningen för jonmigreringen och tillåter batteriet att återvinna energi.

Nu elbilsladdning kan inte kontrolleras av användaren: nuvarande krav beror enbart på vilken typ av laddning som används och är optimerade för att minimera laddningstiden och säkerställa fordonets säkerhet.

Olika sätt att ladda en elbil  

Effektnivåer 

Användare elbil du kan välja en av tre typer av laddning beroende på autonomi att han vill återhämta sig, med tanke på den tid han har till hans förfogande. 

"Långsam" laddning: kännetecknas av en ström på mindre än 16 A, vilket ger relativt låg laddningseffekt (max 3,7 kW). Det tar sedan 6 till 9 timmar att ladda helt. Mjukladdning förblir det mest respekterade av batterier, vilket bidrar till dess livslängd och är också det mest kostnadseffektiva sättet att ladda ditt elfordon, och kräver praktiskt taget inget specialabonnemang. 

"Accelererad" laddning: strömmen som används når 32 A, vilket gör att du kan öka den elektriska effekten (max 22 kW) och ladda bilen till 80 % på cirka 1 timme och 30 minuter. 

"Snabb" laddning: den låter dig ladda 80 % på 30 minuter vid en effekt på mer än 22 kW (max 50 kW).

Snabbladdning och i mindre utsträckning boostladdning är inte avsedda för ladda en elbil helt utan hellre förlänga den autonomi. Tillverkare rapporterar endast laddningstider vid "80%" och inte vid "100%". Efter tröskeln på 80 % blir laddningen faktiskt långsammare, laddningstiden till 100 % är faktiskt dubbelt så lång som laddningstiden till 80 %. Senare kommer vi att återkomma till fenomenet som förklarar denna specificitet. 

Laddningsmetoder för elfordon och lämpliga uttag

hur elbilsladdning orsakar stora strömmar att flyta, måste vissa åtgärder vidtas för att säkerställa fordonets säkerhet. En av dem kallas laddningsläget och bestämmer hur bilen och laddningsinfrastrukturen samverkar:  

• Läge 1: Motsvarar att driva fordonet med växelström från ett hushållsuttag. Det finns ingen laddningskontrollenhet som kan orsaka elektriska komplikationer utan att förhindra eller eliminera faran. 
• Läge 2: skiljer sig från det första läget genom närvaron av en kontrollenhet på strömkabeln, som ger en dialog med fordonet som laddas. Denna låda, ansluten till ett grönt uttag, är ett mycket säkert sätt att ladda din bil, i själva verket kan lådan reagera på alla anomalier genom att stoppa laddningen. Detta är också det mest ekonomiska läget och kräver inte installation av en mycket dyrare vägglåda än grön, till skillnad från 3:e läget.
• Läge 3: Motsvarar att driva fordonet med växelström genom ett speciellt standardiserat uttag (väggdosa, laddstation). Detta gör att du kan öka laddningseffekten, säkra installationen och, tack vare dialogen mellan kontakten och bilen, intelligent hantera lasten. Lägen 2 och 3 skyddar batteriet och laddar på samma sätt, men det senare låter dig förprogrammera dess laddning att köras automatiskt under lågtrafik för att minska laddningskostnaderna.
• Läge 4: Fordonet drivs med likström (hög effektnivå) genom laddstationen. Detta läge är endast avsett för snabbladdning. 

Laddningsprofil för elfordon 

Efter att ha detaljerat de olika verktyg som är tillgängliga för användarna elbilar För att ladda om kommer vi att analysera de olika belastningarna som batteriet utsätts för. Tvärtemot vad du kanske tror beror processen för att fylla ett batteri på dess laddningstillstånd: precis som att fylla ett glas vatten har du råd att agera snabbt i början för att spara tid. Tid, men mot slutet får man vara noga med att inte överfylla.

Alltså på profilen ladda elbil : 

• 1ålder skede: Vi börjar med att applicera likström, vars styrka beror på vilken typ av laddning som väljs (långsam / accelererad / snabb). Batteriet laddas, dess spänning ökar och når efter en viss tid den spänningsgräns som tillverkaren ställt in för att skydda det (se artikel ” BMS: programvara för elfordonsbatteri "). Över 80 % kan inte laddningen fortsätta med konstant ström utan att riskera en destruktiv överspänning för batteriet.

• 2th skede: För att inte överskrida denna gräns kommer vi att ställa in batterispänningen och slutföra laddningen med mindre och mindre ström. Denna andra fas är mycket längre än den första och beror på många faktorer såsom graden av åldrande av batteriet, den yttre temperaturen och strömmen i fas 1.

Det är därför förståeligt varför tillverkare av boost/snabbladdningar endast rapporterar laddningstider på 80 %: detta motsvarar laddningstiden för den första fasen, som är snabb och gör att större autonomi kan återställas.

Förhållandet mellan laddning och åldrande av ett elfordonsbatteri

каждый dragbatteri kännetecknas av en ström som kallas "naturlig absorption", vilket motsvarar den begränsningsström från vilken batteriet värms upp. Under boost eller snabbladdning överskrider de involverade intensiteterna klart denna gräns och leder därmed till betydande uppvärmning. Som vi förklarade i artikeln " Åldring av traktionsbatterier "Höga temperaturer främjar nedbrytningen av kemiska grundämnen och accelererar därigenom batteriet åldras och en minskning av deras produktivitet.

För att bevara din bil bör du därför föredra långsamma laster och använda certifierade kablar som garanterar bilens säkerhet. Det finns aktörer på marknaden som t.ex Säker laddning känslig för frågor skydd för elfordon vid uppladdning. detta Det franska företaget, specialiserat på att ladda el- och hybridbilar, erbjuder kablar och bärbara laddare certifierade av officiella laboratorier och designade för att bevara din installation och din bil.. 

Ladda ett elfordon: ytterligare ett fall... 

La elbilsladdning är ett komplext ämne som fortfarande studeras mycket väl av forskare, och vars tekniska potential säkerligen kommer att bli ett viktigt inslag i morgondagens värld. Vi kan till exempel tänka på "fordon till nätverk" (eller "bil till nätverk"), ett koncept som finns mestadels i Japan och som tillåter användning dragbatterier ansvarar för att försörja stadens elnät. Denna lösning möjliggör bättre hantering av oförutsägbara fluktuationer i förnybara energikällor: el kan lagras när det finns överproduktion eller återvinnas när efterfrågan är för hög. 

__________

Källor: 

Experimentell analys och modellering av battericeller och deras sammansättningar: tillämpning på el- och hybridfordon. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Elektrisk energihanteringsstrategier i ett system med flera källor: En suddig lösning optimerad för hybridelfordon. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Fil: laddning av elfordon. 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/

Nyckelord: dragbatteri, laddning av elfordon, batteri för elfordon, elbilslinje, batteriåldring.