Električna vozila i 12V baterija
Različite vrste električnih automobila i njihova ovisnost o 12V bateriji
Uspjeh automobila kao sredstva individualnog prijevoza započeo je 1913. godine, uvođenjem tadašnje revolucionarne proizvodnje montažne linije Henryja Forda. Čak i stoljeće kasnije, većina automobila na našim cestama i dalje se temelji na principu motora s unutarnjim izgaranjem, koji su inženjeri kontinuirano poboljšavali i danas kombinira visoke performanse, nisku potrošnju i dugu izdržljivost.
Sve složenija tehnologija motora i, istodobno, stroži propisi o emisijama potaknuli su tehnološki skok koji je danas doveo do elektrifikacije pogonskog sklopa. Ali nisu sva električna vozila na tržištu ista. Ovisno o zahtjevima i segmentu vozila, postoje različiti pristupi elektrificiranoj mobilnosti.
Što je xEV?
- HEV – Hybrid Electric Vehicle
- PHEV – Plug-in Hybrid Electric Vehicle
- BEV – Battery Electric Vehicle
- FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle
Hybrid Electric Vehicles. Najbolje od oba svijeta?
Pojam hibrid znači samo da postoji više od jednog izvora energije za rad vozila. Zapravo, vozila s tehnologijom Start-Stop već se smatraju "mikrohibridnim" vozilima, jer ovdje 12V baterija djeluje kao drugi izvor energije kada je motor isključen.
Evolucija "mikrohibrida" bila je takozvani "blagi hibrid", u koji je ugrađena 48-voltna litij-ionska baterija za opskrbu posebno energetski gladnih potrošača. Iako se ova dva sustava već nazivaju hibridima, nedostaje im ključna značajka koja je odavno povezana s "hibridnim električnim automobilima": Potpuno električna vožnja bez pomoći motora s unutarnjim izgaranjem.
Razlika između potpuno hibridnih i priključnih hibridnih vozila
Pojam "hibridno električno vozilo" zapravo opisuje dva različita koncepta. "Potpuno hibridno električno vozilo" (FHEV, obično skraćeno na HEV) i "Priključno hibridno vozilo" (PHEV). Oba pristupa dijele činjenicu da vozila imaju visokonaponsku litij-ionsku bateriju i stoga se mogu voziti isključivo na električni pogon.
Razlika između dva sustava leži u strategiji punjenja visokonaponske baterije. U HEV-u, akumulator se može puniti isključivo motorom s unutarnjim izgaranjem ili rekuperacijom energije kočenja (rekuperacijom). U PHEV-u se baterija može puniti i na stanici za punjenje, kao u potpuno električnom vozilu, otuda i pojam "Plug-in". Zbog ograničenih mogućnosti punjenja, kapacitet pogonske baterije u HEV-u općenito je manji nego u PHEV-u. Zbog manjeg kapaciteta baterije, udaljenosti koje se mogu pokriti isključivo električnim putem također su kraće za HEV nego za PHEV.
- 12-voltna baterija
- DC/DC pretvarač
- Viskonaponska baterija
- AC/DC Converter
- Visokonaponski vučni motor
- Benzinski ili dizelski spremnik
- kućište motora s unutarnjim izgaranjem s manjim spremnikom goriva,
ali većom baterijom s vanjskim priključkom za punjenje za veći električni domet.
- 12-voltna baterija
- DC/DC pretvarač
- Visokonaponska baterija
- AC/DC pretvarač
- Visokonaponski vučni motor
- Benzinski ili dizelski spremnik
- Motor s unutarnjim izgaranjem
- Izvor električne energij (stanica za punjenje/zidna)
Oba sustava omogućuju isključivo električnu, a time i lokalnu vožnju bez emisija. Zahvaljujući dodatnom motoru s unutarnjim izgaranjem, vozilo se može koristiti i za velike udaljenosti bez ograničenja. Ako se ne koristi motor s unutarnjim izgaranjem, hibridno električno vozilo ponaša se kao potpuno električni automobil..
Prednosti i nedostaci HEV-a i PHEV-a
- Smanjenje potrošnje goriva, a time i niži operativni troškovi
- Lokalna vožnja bez emisija
- Visok okretni moment putem elektromotora pri pokretanju i ubrzanju
- Manje emisije buke tijekom isključivo električnog pogona
- skuplje od usporedivog vozila samo s motorom s unutarnjim izgaranjem
- Složeniji pogonski sustav, stoga potencijalno veći troškovi održavanja
- eća težina vozila zbog vučne baterije i dodatnih komponenti
- Manji prtljažni prostor za neka vozila, jer je potreban prostor za visokonaponsku bateriju
Potpuno električna budućnost: Baterijska električna vozila i automobili s pogonom na vodik
Danas, svi znakovi ukazuju na električne pogonske sustave kao pogonski sustav budućnosti. Međutim, još nije jasno koji će sustav za pohranu energije prevladati. Razvoj tehnologije litij-ionskih baterija i gorivnih ćelija trenutno je vrlo dinamičan, tako da se trenutno ostvaruje ogroman napredak u oba područja. Osim tehničkih inovacija, oba područja se bave skalabilnošću i smanjenjem troškova u proizvodnji.
U fokusu tehničkog razvoja pogonskih baterija i dalje je povećanje gustoće energije. Cilj je da baterije budu manje i lakše uz zadržavanje istog kapaciteta, tj. iste udaljenosti vožnje vozila. Istodobno se ulažu napori za optimizaciju kemijskog sastava baterijskih ćelija kako bi se postotak kritičnih metala, kao što je kobalt, sveo na minimum.
Iako na tržištu već postoje neki automobili s pogonom na vodik, masovna proizvodnja pogona na gorivne ćelije još je dalje od litij-ionskih baterija. Trenutni razvoj usmjeren je na smanjenje potrebe za platinom u gorivoj ćeliji kako bi se značajno smanjili troškovi. Postignut je daljnji napredak u stvaranju robusnije i izdržljivije membrane gorivnih ćelija.
Osim sustava za pohranu energije, arhitektura pogonskog sklopa baterijskih električnih vozila (BEV) i električnih vozila na gorivne članke (FCEV) uvelike je usporediva.
- 12 Volt Battery
- DC/DC Converter
- Large high-voltage LiIon battery
- AC/DC Converter
- High-voltage traction motor
- Electrical power source (charging station/wall box)
The FCEV uses a hydrogen tank, a fuel cell, and a small Li-ion battery as intermediate storage to power the electric drive.
- 12-voltna baterija
- DC/DC pretvarač
- Velika visokonaponska litij-ionska baterija
- AC/DC pretvarač
- Visokonaponski vučni motor
- Gorivna ćelija
- Spremnik vodika
Pro i Cons od BEV-a i FCEV-a
- Manje složen pogonski sklop od HEV-a, čime se potencijalno smanjuju troškovi održavanja
- Visok okretni moment i dobra dinamika vožnje kroz čisti električni pogon
- S BEV: Niski operativni troškovi u vezi s privatnim fotonaponskim sustavom
- Manje opsežna mreža stanica za punjenje vodikom i punionica u usporedbi s konvencionalnim benzinskim postajama
- Dugo "punjenje gorivom" za BEV-ove
- Mnogi modeli samo djelomično pogodni za uporabu na daljinu
- Bez subvencija, skuplji od usporedivih konvencionalnih vozila s motorima s unutarnjim izgaranjem
Niskonaponski sustav u svakom električnom vozilu
12V
mreža vozila opskrbljuje funkcije udobnosti, upravljačke jedinice, senzore i aktuatore.
I dalje ga zvati starter baterijom u modernim vozilima, bez obzira na to imaju li motor s unutarnjim izgaranjem ili su "potpuno električni", ne opravdava zadatke 12V baterije. U ovom članku detaljno smo opisali zadatke koje baterija obavlja uz stvarno pokretanje vozila.
Zaključak
Automobilska budućnost je električna. Trenutno su istodobno dostupni različiti koncepti s vlastitim prednostima i nedostacima. Kupac je stoga razmažen zbog izbora kada je u pitanju odabir najprikladnijeg koncepta za njegove ili njezine individualne potrebe. Hibridni koncepti kombiniraju najbolje od oba svijeta. S jedne strane, nude veliki domet zahvaljujući vrlo učinkovitim motorima s unutarnjim izgaranjem, mogućnosti lokalne vožnje bez emisija i visokom okretnom momentu od samog početka zbog dodatnog električnog pogona. S druge strane, već složeni sustav za pogon i obradu ispušnih plinova postaje još složeniji zbog električnih komponenti.
Većina električnih automobila danas se oslanja na veliku Li-ion visokonaponsku bateriju za pohranu energije. Veliki dometi i dalje su ograničeni na premium vozila s velikim vučnim baterijama. Međutim, trenutačna istraživanja imaju za cilj dodatno poboljšati raspon i odbaciti kritične metale. Tehnički napredak i učinkovitija proizvodnja velikih razmjera također će moći dodatno smanjiti troškove baterije, tako da će "električni automobili" postati konkurentni u drugim segmentima vozila. Korištenje vodika kao medija za pohranu energije još je jedan obećavajući pristup budućnosti automobila i mogao bi pomoći u prevladavanju dvaju glavnih nedostataka današnjih električnih automobila na baterije: teške vučne baterije i dugog vremena punjenja.
Koji će koncept prevladati u budućnosti ne može se sa sigurnošću predvidjeti u ovom trenutku. Jasno je, međutim, da osim stvarnog koncepta pogona, nema daljnjih razlika između vozila. Ono što im je zajedničko je elektronika ugrađena u vozilo za sustave udobnosti i sigurnosti, koji se i dalje temelje na uspostavljenom 12V električnom sustavu i podržani su 12V baterijom.
Pronađite pouzdanu radionicu
Radite s akumulatorima?
Proširite svoje znanje
-
Izrada akumulatora VARTA Promotive EFB za kamionePatentirani element za miješanje osigurava da u našoj ProMotive EFB bateriji ne može doći do stratifikacije kiseline. Pročitajte naš članak kako biste saznali kako to točno funkcionira i koje prednosti donosi.
-
Važnost prihvaćanja punjenja akumulatora kamionaBaterije s visokom početnom strujom (CAA) i dovoljnim kapacitetom (C20) jamče pouzdan rad voznog parka. Reći ćemo vam zašto.
-
Savjeti za baterije u sezoni slobodnog vremenaPripremite se za putovanje. Otkrijte korisne savjete i trikove za svoju bateriju za slobodno vrijeme kako biste dobili najbolji početak sezone.
Imate pitanje?
-
Iskoristite naš Pretraživač VARTA baterija kako biste pronašli baterijski proizvod koji odgovara vašem vozilu.
-
VARTA tim za pružanje sadržaja
-
VARTA tim za pružanje sadržaja