xEV – Akumulatorji za električna vozila: 12V sistemi, AGM tehnologija in rešitve
Baterijski sistemi električnih vozil so zasnovani tako, da podpirajo zahtevne zahteve po energiji z uporabo tako visokonapetostnih baterijskih tehnologij kot tehnologij 12V akumulatorjev. Kot ključna sestavina sodobnih električnih in hibridnih vozil akumulatorji AGM (Absorbent Glass Mat) – vključno s specializiranimi 12V akumulatorji za električna vozila – podpirajo zanesljivo delovanje vozila v različnih voznih pogojih.
Ta vodič pojasnjuje tehnologijo baterij xEV, 12V sisteme in vzdrževanje baterij.
Ključne ugotovitve
• Vsako električno vozilo še vedno uporablja sistem 12V akumulatorja
• xEV združujejo visokonapetostne baterijske tehnologije in nizkonapetostne tehnologije akumulatorjev
• AGM akumulatorji podpirajo varnostno kritične funkcije vozila
•12V akumulator napaja ECU-je (elektronsko krmilno enoto motorja), vgrajeno elektroniko in postopke zagona, ko je vozilo parkirano
• Navade polnjenja in temperatura močno vplivajo na življenjsko dobo avtomobilskega akumulatorja
Vsebina
01 – Kaj je tehnologija xEV?
02 – Kako delujejo baterije električnih avtomobilov?
03 – VARTA AGM akumulatorji za sodobna električna vozila
04 – Zakaj je 12V akumulator pomemben za električna vozila?
05 – Vzdrževanje akumulatorja xEV: Kaj vpliva na življenjsko dobo in zmogljivost vašega avtomobilskega akumulatorja?
Kaj je tehnologija xEV?
Tehnologija xEV je širok izraz, ki se v avtomobilski industriji uporablja za opis vseh vrst hibridnih in elektrificiranih vozil, torej vozil, ki za pogon uporabljajo elektriko delno ali v celoti.
Kaj pomeni "xEV"?
"x" je začasno označenje za različne stopnje elektrifikacije. Namesto da bi poimenovali samo eno vrsto vozila, xEV združuje več kategorij.
Kateri so različni tipi hibridnih in električnih vozil?
xEV Technology zajema različne vrste električnih avtomobilov, kot so polna hibridna električna vozila (FHEV), priključna hibridna električna vozila (PHEV), baterijska električna vozila (BEV) in gorivna celica električna vozila (FCEV). In čeprav tehnologija omogoča bolj napredna električna vozila na cestah, vsi temeljijo na 12V akumulatorju.
Baterijsko električno vozilo (BEV)
Ta vrsta električnega avtomobila je napajana izključno z baterijo in ne uporablja motorja z notranjim zgorevanjem (ICE). Polnijo se preko vtiča, na domačem polnilcu, na javnem polnilnem mestu ali, kjer je dovoljeno, v domači vtičnici. V vsakodnevni uporabi vozijo brez izpušnih plinov in običajno omogočajo doseg od 200 do 600 km, odvisno od modela. Sodobni BEV so pogosto na voljo z različnimi kapacitetami baterij (merjeno v kWh), kar pomeni različne dosege vožnje. Na primer, ista serija modelov je lahko na voljo z baterijami kapacitete 40 kWh, 60 kWh ali 80 kWh. Najbolj so primerne za vsakodnevno vožnjo, kadar je na voljo polnjenje, vendar zahtevajo redno polnjenje in so odvisne od polnilnega omrežja.
.png?sfvrsn=aa2fd975_1)
Hibridno električno vozilo (HEV)
Hibridna električna vozila združujejo motor z notranjim zgorevanjem (ICE) z enim ali več električnimi motorji. Za razliko od priključnih hibridov HEV-jev ni mogoče polniti iz zunanjega vira energije. Njihova vlečna baterija se polni z regenerativnim zaviranjem in z motorjem z notranjim zgorevanjem. Glede na hibridni sistem električni motor bodisi podpira motor z notranjim zgorevanjem ali pa lahko vozilo poganja neodvisno na kratkih razdaljah. HEV-ji lahko zmanjšajo porabo goriva, ne da bi voznik moral priklopiti vozilo, čeprav še vedno uporabljajo gorivo.
.png?sfvrsn=35412750_1)
Plug-in hibridna električna vozila (PHEV)
Prav tako združujejo motor z notranjim zgorevanjem (ICE) z električnim motorjem, vendar uporabljajo večjo baterijo, ki jo je mogoče polniti preko vtičnice. To omogoča vožnjo izključno z elektriko na razdaljah približno 40–100 km. Ko je baterija prazna, vozilo nadaljuje z uporabo gorivnega motorja, podobno kot pri HEV. PHEV-ji so primerni za vsakodnevno vožnjo z elektriko in imajo prilagodljivost za daljše poti, vendar so bolj zapleteni in zahtevajo polnjenje, da v celoti izkoristijo svoje električne zmogljivosti.
.png?sfvrsn=7aeeb2ee_1)
Pregled primerjave
| Značilnost | BEV (baterijsko električno vozilo) | HEV (hibridno električno vozilo) | PHEV (plug-in hibridno vozilo) |
|---|---|---|---|
| Vir energije | Samo baterija | Bencin + majhna baterija | Bencin + večja baterija |
| Polnjenje preko vtiča | Da | Ne | Da |
| Odvisnost od goriva | Ne | Visoko | Srednji |
| Vožnja samo na elektriko | Da (100%) | Zelo omejeno | Da (srednji doseg) |
| Tipični električni štedilnik | 200–600 km | 1–3 km | 40–100 km |
| Emisije (vožnja) | Nič (emisije iz izpušnih cevi) | Zmanjšani (v primerjavi z gorivnimi avtomobili) | Nizka (če se redno polni) |
| Vožnja po prazni bateriji | Ni mogoče | Uporablja bencin | Uporablja bencin (hibridni način) |
| Najboljši primer uporabe | Popolnoma električna vožnja | Varčevanje z gorivom, brez polnjenja | Mešanica električnega + dolgih potovanj |
Kako delujejo baterije za električne avtomobile?
Razumevanje, kako deluje avtomobilski akumulator in kako je izdelana za električna vozila, je bistveno. Vsa električna vozila uporabljajo arhitekturo z dvema baterijama, ki jo sestavljata visokonapetostna litij-ionska baterija in sistem pomožnega 12V akumulatorja. Medtem ko visokonapetostna baterija napaja električni pogonski sklop, 12V akumulator napaja nizkonapetostne sisteme in aktivira bistveno elektroniko vozila.
V tem videu VARTA Automotive Batteries boste izvedeli:
• Zažene avto tako, da vklopi kontaktorje za visokonapetostno baterijo
• Ohranja ključne funkcije v delovanju (zabava, alarmni sistem itd.)
• Napaja tehnologije povezanih vozil (posodobitve prek zraka itd.)
• Napaja krmilne enote, ki so vključene v varno polnjenje
Ko je vozilo ugasnjeno
• Zažene avto tako, da vklopi kontaktorje za visokonapetostno baterijo
• Ohranja ključne funkcije v delovanju (zabava, alarmni sistem itd.)
• Napaja tehnologije povezanih vozil (posodobitve prek zraka itd.)
Ko vozilo vozi
- 12V akumulator lahko pomaga ublažiti vrhove povpraševanja in stabilizirati 12V sistem skupaj z DC/DC pretvornikom, ki pretvarja visokonapetostno energijo v nizkonapetostno za sisteme 12V akumulatorjev vozila.
VARTA® AGM za sodobna električna vozila
Leta 2024 so baterijska električna vozila predstavljala 13,6 %, priključna hibridna električna vozila pa 7,3 % novih registracij osebnih avtomobilov v EU. Obe vrsti vozil uporabljata 12V električni sistem poleg visokonapetostne vlečne baterije. Vse pa še vedno potrebujejo 12V akumulator poleg visokonapetostne litij-ionske vlečne baterije. Portfelj VARTA® AGM za xEV z naprednimi nizkonapetostnimi akumulatorji je tukaj, da zadovolji povpraševanje po zanesljivi, stabilni in zmogljivem 12V akumulatorju, ki zadovoljuje vse današnje in prihodnje potrebe električnih vozil.
Globalna uporaba xEV se je povečala
Visokokakovostni xEV akumulatorji
VARTA Automotive AGM akumulatorji, zasnovane za sodobne sisteme start-stop in xEV aplikacije, so del Clariosovega portfelja akumulatorjev.
VARTA® Dynamic AGM – idealni akumulator tako za električna vozila kot za Start-Stop avtomobile
Clarios je svetovni vodilni na področju naprednih nizkonapetostnih akumulatorskih tehnologij za mobilnost. Naše VARTA® AGM akumulatorji so zasnovane tako, da zagotavljajo zanesljivost, vzdržljivost in varnost, tudi v najbolj zahtevnih aplikacijah.
OPTIMISED:
VARTA® AGM akumulatorji so zasnovane za obvladovanje visokih praznjenj in za obnovo (polnjenje) iz nizkih pogojev napolnjenosti, kar omogoča zanesljivo delovanje znova in znova.
VARNO:
VARTA® AGM akumulatorji lahko delujejo tudi v delno napolnjenem stanju brez negativnega vpliva na življenjsko dobo akumulatorja. Velike zaloge AGM akumulatorja zagotavljajo zanesljivost in gibljivost za kratke poti.
ODPORNOST:
AGM tehnologija je najbolj zanesljiva in robustna med svinčeno-kislinskimi akumulatorji, ki so na voljo na trgu. Prenese ekstremne temperature tako v hladnih kot vročih okoljih.
Zakaj je 12V akumulator pomemben za električna vozila?
Tudi popolnoma električna vozila še vedno uporabljajo pomožni 12V akumulator, saj številni bistveni varnostni, udobni in krmilni sistemi zahtevajo stabilno nizkonapetostno napajanje. Poleg visokonapetostne baterije imajo vsa električna vozila tudi 12V akumulator, ki postaja vse bolj ključna varnostna komponenta vozila.
Sodobna električna vozila vse bolj postajajo programsko definirana vozila z več deset elektronskimi krmilnimi enotami (ECU), ki jih poganja 12V sistem. Ko električna vozila rastejo in se razvijajo, se spreminjajo tudi električne obremenitve, ki jih mora njihov akumulator prenesti, da izpolnijo pričakovanja strank glede varnosti, udobja in povezljivosti.
Za več informacij lahko preberete znanstveni članek »Nova vloga avtomobilskih akumulatorjev«.
Ključne funkcije:
•Notranje luči
• Pomoč vozniku
• Alarmni sistem
• Radio/Zvočni sistem
• Navigacijski sistem
• Instrumenti
• Sistem zaklepanja vrat
• Vgrajeni računalniki in krmilniki
Ključne varnostne značilnosti (v primeru okvare sistema):
• Brisalci vetrobranskega stekla
• Servo volan
• Zavore in pospeševalnik zavor
Vzdrževanje akumulatorja xEV: Kaj vpliva na življenjsko dobo in zmogljivost akumulatorja vašega avtomobila?
Kot kažejo najnovejše statistike ADAC, je približno 40-50 % vseh okvar avtomobilov posledica praznih ali šibkih akumulatorjev. Vsak dan se vozniki soočajo z različnimi dejavniki, ki lahko 12V akumulatorje obremenijo do skrajnosti.
FAKTOR 1: DOLGI IZPADI
Akumulator mora zagotavljati energijo tudi, ko je motor ugasnjen; To vključuje alarme, ključavnice na vratih, funkcije brez ključavnice in navigacijske sisteme.
FAKTOR 2: VEČ KRATKIH POTOVANJ
Kratke vožnje lahko močno obremenijo avtomobilske akumulatorje. Če avto ne vozi dolgo, akumulator nima dovolj časa za polnjenje; To lahko ogrozi njegovo življenjsko dobo.
FAKTOR 3: EKSTREMNE TEMPERATURE
Nizke temperature upočasnijo elektrokemične reakcije znotraj akumulatorja, kar lahko zmanjša delovanje in obremeni akumulator. Visoke temperature pospešujejo samopraznjenje in korozijo, kar lahko prav tako prispeva k težavam z akumulatorjem.
FAKTOR 4: PROPADANJE AKUMULATORJA SKOZI ČAS
Vsi akumulatorji sčasoma izgubljajo kapaciteto zaradi kemičnega staranja. Pri xEV na ta proces vplivajo vzorci uporabe, vedenje polnjenja in okoljski pogoji, kar lahko postopoma zmanjšuje zmogljivost in učinkovitost.
FACTOR 5: NAVADE PRI POLNJENJU
Zahteve po polnjenju se razlikujejo med obema baterijskima sistemoma. Za visokonapetostno litij-ionsko vlečno baterijo naj vozniki upoštevajo priporočila proizvajalca vozila. Pri 12V akumulatorju pogoste kratke vožnje lahko povzročijo nezadostno ravnovesje polnjenja, medtem ko redno testiranje akumulatorja pomaga oceniti njegovo stanje napolnjenosti in zdravje. Pomembno je izbrati pravi akumulator za kratke razdalje.
FAKTOR 6: STANJE NAPOLNJENOSTI MED SHRANJEVANJEM
FAKTOR 7: VISOKE ELEKTRIČNE OBREMENITVE
Sodobni xEV temeljijo na številnih elektronskih sistemih. Velika obremenitev z informacijsko-zabavnimi sistemi, sistemi za pomoč vozniku in vgrajeno elektroniko lahko poveča obremenitev 12V akumulatorja, zlasti v fazah pripravljenosti.
FAKTOR 8: OMEJITVE TERMIČNEGA UPRAVLJANJA
Ekstremne temperature okolja lahko pospešijo obrabo baterije, še posebej, če sistem vozila ne nadzoruje ustrezne temperature baterije.