• Akü Teknolojisi
  • xEV

Elektrikli araçlar ve 12V akü

Piyasadaki birçok farklı xEV'ye ve hepsinin içindeki 12V akünün rolüne bir göz atalım.
Şarj etmek için fişe takılı elektrikli araba

Farklı elektrikli otomobil türleri ve 12V aküye bağımlılıkları

Bireysel ulaşım aracı olarak otomobilin başarısı, 1913 yılında Henry Ford tarafından o zamanlar devrim niteliğinde olan montaj hattı üretiminin tanıtılmasıyla başladı. Bir asır sonra bile, yollarımızdaki çoğu otomobil hala mühendisler tarafından sürekli olarak geliştirilen ve günümüzde yüksek performans, düşük tüketim ve uzun dayanıklılığı bir araya getiren içten yanmalı motor prensibine dayanmaktadır.

Giderek karmaşıklaşan motor teknolojisi ve aynı zamanda daha katı emisyon düzenlemeleri, günümüzde aktarma organlarının elektriklenmesine yol açan teknolojik bir sıçramayı tetiklemiştir. Ancak piyasadaki tüm elektrikli araçlar aynı değildir. Gereksinimlere ve araç segmentine bağlı olarak, elektrikli mobiliteye yönelik farklı yaklaşımlar bulunmaktadır.

XEV nedir?

Son yıllarda elektrikli aktarma organlarının çeşitliliği arttıkça, farklı varyantları daha seçici bir şekilde takip etmek ve tanımlamak için modüler bir kısaltma sistemi oluşturulmuştur. Her türlü elektrikli araç genel olarak "xEV" olarak adlandırılabilir. "EV" eki elektrikli araç anlamına gelir ve tüm terimlerin temelini oluşturur. "x", aktarma organları konseptleri için bir yer tutucudur.
  • HEV – Hibrit Elektrikli Araç
  • PHEV – Plug-in Hibrit Elektrikli Araç
  • BEV – Batarya Elektrikli Araç
  • FCEV – Yakıt Hücreli Elektrikli Araç

Hibrit Elektrikli Araçlar. Her iki dünyanın da en iyisi?"

Hibrid terimi sadece aracın çalışması için birden fazla enerji kaynağı olduğu anlamına gelir. Aslında, Start-Stop teknolojisine sahip araçlar zaten "mikro-hibrit" araçlar olarak kabul edilmektedir, çünkü burada 12V akü motor kapatıldığında ikinci bir enerji kaynağı olarak işlev görmektedir.

"Mikro-hibrit "in evrimi, özellikle enerjiye aç tüketicileri beslemek için 48V Li-ion akünün takıldığı "hafif-hibrit" olarak adlandırılmıştır. Bu iki sistem halihazırda hibrit olarak adlandırılsa da, uzun zamandır "hibrit elektrikli otomobiller" ile ilişkilendirilen çok önemli bir özellikten yoksundurlar: İçten yanmalı motorun yardımı olmadan tamamen elektrikli sürüş

Tam Hibrit ve Plug-in Hibrit Araçlar arasındaki fark

"Hibrit Elektrikli Araç" terimi aslında iki farklı kavramı tanımlamaktadır. "Tam Hibrit Elektrikli Araç" (FHEV, genellikle HEV olarak kısaltılır) ve "Plug-in Hibrit Araç" (PHEV). Her iki yaklaşım da araçların yüksek voltajlı bir lityum-iyon bataryaya sahip olduğu ve dolayısıyla tamamen elektrikli olarak kullanılabileceği gerçeğini paylaşmaktadır.

İki sistem arasındaki fark, yüksek voltajlı batarya için şarj stratejisinde yatmaktadır. Bir HEV'de akü yalnızca içten yanmalı motorla veya fren enerjisi geri kazanımıyla (reküperasyon) şarj edilebilir. Bir PHEV'de batarya, tamamen Elektrikli Araçlarda olduğu gibi bir şarj istasyonunda da şarj edilebilir, bu nedenle "Plug-in" terimi kullanılır. Sınırlı şarj olanakları nedeniyle, bir HEV'deki tahrik bataryasının kapasitesi genellikle bir PHEV'dekinden daha küçüktür. Bataryanın daha düşük kapasitesi nedeniyle, tamamen elektrikle kat edilebilecek mesafeler de bir HEV için bir PHEV'den daha kısadır.

diagram 1_small
İçten yanmalı motor ve elektrikli tahrik, yakıt deposu ve lityum iyon yüksek voltajlı bataryaya sahip bir HEV konfigürasyonu.
  1. 12 Volt Akü
  2. DC/DC Dönüştürücü
  3. Yüksek Voltajlı Akü
  4. AC/DC Dönüştürücü
  5. Yüksekgerilim çekiş motoru
  6. Benzin veya dizel tank
  7. İçten yanmalı motor
diagram 2_small

PHEV gövde, daha küçük yakıt deposu ancak daha uzun elektrik menzili için harici şarj portlu daha büyük akü.

  1. 12 Volt Akü
  2. DC/DC Dönüştürücü
  3. Yüksek Voltajlı Akü
  4. AC/DC Dönüştürücü
  5. Yüksek-voltajlı çekiş motoru
  6. Benzin veya dizel deposu
  7. İçten yanmalı motor
  8. Elektrik güç kaynağı (şarj istasyonu/duvar kutusu)

Her iki sistem de tamamen elektrikli ve dolayısıyla yerel emisyonsuz sürüş sağlar. İlave içten yanmalı motor sayesinde araç, kısıtlama olmaksızın uzun mesafelerde de kullanılabiliyor. İçten yanmalı motor kullanılmadığında, hibrit elektrikli bir araç tamamen elektrikli bir otomobil gibi davranır.

HEV ve PHEV'lerin artıları ve eksileri

Artıları:
  • Yakıt tüketiminin azaltılması ve böylece daha düşük işletme maliyetleri
  • Yerel emisyonsuz sürüş
  • Çalıştırma ve hızlanma sırasında elektrik motoru aracılığıyla yüksek tork
  • Tamamen elektrikli sürüş sırasında daha az gürültü emisyonu
Eksileri:
  • Sadece içten yanmalı motora sahip karşılaştırılabilir bir araçtan daha pahalı
  • Daha karmaşık tahrik sistemi, Bu nedenle potansiyel olarak daha yüksek bakım maliyetleri
  • Çekiş aküsü ve ek bileşenler nedeniyle daha yüksek araç ağırlığı
  • Yüksek voltajlı akü için yer gerektiğinden bazı araçlar için daha küçük bagaj alanı

Tamamen elektrikli gelecek: Bataryalı Elektrikli Araçlar ve hidrojenle çalışan otomobiller

Bugün, tüm işaretler geleceğin ateşleme sistemi olarak elektrikli ateşleme sistemlerini göstermektedir. Ancak hangi enerji depolama sisteminin üstün geleceği henüz belli değil. Lityum-iyon pil teknolojisi ve yakıt hücrelerinin gelişimi şu anda oldukça dinamiktir, bu nedenle her iki alanda da muazzam ilerleme kaydedilmektedir. Teknik yeniliklere ek olarak, her iki alan da üretimde ölçeklenebilirlik ve maliyet azaltma ile ilgilidir.

Çekiş akülerindeki teknik gelişmelerin odak noktası enerji yoğunluğundaki artış olmaya devam etmektedir. Amaç, aynı kapasiteyi, yani aracın aynı sürüş mesafesini korurken aküleri daha küçük ve daha hafif hale getirmektir. Aynı zamanda, kobalt gibi kritik metallerin yüzdesini en aza indirmek için akü hücrelerinin kimyasal bileşimini optimize etmek için çaba sarf edilmektedir.

Halihazırda piyasada hidrojenle çalışan bazı arabalar olsa da, yakıt hücreli sürücülerin seri üretimi lityum iyon akülere göre hala daha uzaktadır. Mevcut geliştirme, maliyetleri önemli ölçüde düşürmek için yakıt hücresindeki platin ihtiyacını azaltmaya odaklanmıştır. Yakıt hücresi membranının daha sağlam ve dayanıklı hale getirilmesi konusunda daha fazla ilerleme kaydedilmektedir.

Enerji depolama sistemi dışında, Bataryalı Elektrikli Araçlar (BEV'ler) ve Yakıt Pilli Elektrikli Araçların (FCEV'ler) güç aktarma organları mimarisi büyük ölçüde benzerdir.

diagram 3_small
Elektrik motorlu ve yüksek voltajlı çekiş bataryalı BEV tasarımı.
  1. 12 Volt Pil
  2. DC/DC Dönüştürücü
  3. Büyük yüksek voltajlı LiIon pil
  4. AC/DC Dönüştürücü
  5. Yüksek-gerilim çekiş motoru
  6. Elektrik güç kaynağı (şarj istasyonu/duvar kutusu)
diagram 4_small

FCEV bir hidrojen tankı kullanır, bir yakıt hücresi ve elektrikli sürücüye güç sağlamak için ara depolama olarak küçük bir Li-ion pil.

  1. 12 Volt Batarya
  2. DC/DC Dönüştürücü
  3. Büyük yüksek voltajlı LiIon batarya
  4. AC/DC Dönüştürücü
  5. Yüksek-gerilim çekiş motoru
  6. Yakıt hücresi
  7. Hidrojen tankı

BEV ve FCEV'lerin Artıları ve Eksileri

Artılar:
  • HEV'lere göre daha az karmaşık aktarma organları, dolayısıyla potansiyel olarak daha düşük bakım maliyetleri
  • Saf elektrikli tahrik sayesinde yüksek tork ve iyi sürüş dinamikleri
  • Yerel emisyonsuz sürüş
  • BEV ile: Özel bir fotovoltaik sistemle bağlantılı olarak düşük işletme maliyetleri
Eksiler:
  • Geleneksel benzin istasyonlarına kıyasla daha az kapsamlı hidrojen yakıt istasyonları ve şarj istasyonları ağı
  • BEV'ler için uzun "yakıt ikmali"
  • Birçok model uzun mesafeli kullanım için sadece kısmen uygundur
  • Sübvansiyonlar olmadan, İçten yanmalı motorlara sahip benzer geleneksel araçlardan daha pahalı

Her Elektrikli Araçtaki düşük voltaj sistemi

Tarihsel olarak, 12V akü genellikle marş aküsü olarak adlandırılır. İçten yanmalı motora sahip geleneksel bir araçta, motorun elektrikle çalışan bir marş motoru tarafından kranklanmasına alışkınız. Ancak tamamen elektrikli araçların bile çalışması için hala 12V'luk bir aküye ihtiyacı vardır. Ve teknik olarak konuşursak, buna hala "elektrikli arabalar" için bir marş aküsü diyebiliriz. Araç park edildiğinde, güvenlik nedeniyle yüksek voltajlı akünün elektrik sistemiyle bağlantısı kesilir. Yolculuğa devam edilecekse, önce yüksek voltajlı akünün çalıştırılması gerekir - ve bu çalıştırma işlemi tam olarak 12V akü tarafından başlatılır.

diagram 5_small

Aracın 12V ağı konfor fonksiyonlarını, kontrol ünitelerini, sensörleri ve aktüatörleri besler.

İster içten yanmalı motora sahip olsun ister "tamamen elektrikli" olsun, modern araçlarda hala marş aküsü olarak adlandırmak, 12V akünün görevlerinin hakkını vermez. Bu makalede, aracın fiilen çalıştırılmasına ek olarak akünün üstlendiği görevleri detaylandırdık.

Sonuç

Otomotivin geleceği elektrikte. Şu anda, her biri kendi avantaj ve dezavantajlarına sahip farklı konseptler aynı anda mevcuttur. Dolayısıyla müşteri, kendi bireysel ihtiyaçlarına en uygun konsepti seçme konusunda seçim yapmakta zorlanmaktadır. Hibrit konseptler her iki dünyanın en iyilerini bir araya getirir. Bir yandan çok verimli içten yanmalı motorlar sayesinde uzun menzil, yerel emisyonsuz sürüş imkanı ve ek elektrikli tahrik sayesinde başlangıçtan itibaren yüksek tork sunuyorlar. Öte yandan, zaten karmaşık olan ateşleme ve egzoz işleme sistemi, elektrikli bileşenler nedeniyle daha da karmaşık hale geliyor.

Günümüzde çoğu elektrikli otomobil, enerji depolama için büyük bir Li-ion yüksek voltajlı bataryaya güveniyor. Uzun menziller hala büyük çekiş bataryalarına sahip premium araçlarla sınırlıdır. Bununla birlikte, mevcut araştırmalar aralığı daha da iyileştirmeyi ve kritik metallerden vazgeçmeyi amaçlamaktadır. Teknik ilerlemeler ve daha verimli büyük ölçekli üretim de batarya maliyetini daha da düşürebilecek ve böylece "elektrikli otomobiller" diğer araç segmentlerinde rekabet edebilir hale gelecektir. Hidrojenin bir enerji depolama aracı olarak kullanılması, otomobilin geleceği için umut verici bir başka yaklaşımdır ve günümüzün bataryalı elektrikli otomobillerinin iki büyük dezavantajının üstesinden gelmeye yardımcı olabilir: ağır çekiş bataryası ve uzun şarj süreleri.

Gelecekte hangi konseptin geçerli olacağı bu noktada kesin olarak tahmin edilemez. Bununla birlikte, gerçek sürüş konsepti dışında, araçlar arasında başka bir fark olmadığı açıktır. Hepsinin ortak noktası, konfor ve güvenlik sistemleri için araca monte edilen elektronik sistemler olup, bu sistemler yerleşik 12V elektrik sistemine dayanmaya devam etmekte ve 12V akü tarafından desteklenmektedir.

Güvenilir bir yetkili servis bulun

Aracınızın bakımı için bir araç aküsü uzmanına mı güvenmek istiyorsunuz? VARTA® İş Ortağı Bulucumuza gidin ve yakınınızdaki güvenilir bir yetkili servis bulun.

Akülerle mi çalışıyorsunuz?

VARTA® Eğitim Akademisi'ni keşfedin ve özel online eğitimlere erişin. Sadece akü profesyonellerine özeldir.

Bilginizi derinleştirin

    • Akü Teknolojisi
    • Kamyon
    VARTA Promotive EFB Kamyon Akülerinin Yapımı
    Patentli bir karıştırma elemanı, ProMotive EFB akümüzde asit tabakalaşmasının oluşmamasını sağlar. Bunun tam olarak nasıl çalıştığını ve ne gibi avantajlar getirdiğini öğrenmek için şimdi makalemizi okuyun.
    • Akü Teknolojisi
    • Kamyon
    Kamyon akülerinin şarj kabulünün önemi
    Yüksek marş akımına (CAA) ve yeterli kapasiteye (C20) sahip aküler filonun güvenilir şekilde çalışmasını garanti eder. Size nedenini söyleyelim.
    • Temel Akü bilgileri
    Tatil sezonu için akü ipuçları
    Yolculuğunuz için hazır olun. Sezona en iyi başlangıcı yapmak için boş akünüze yönelik faydalı ipuçlarını ve püf noktalarını keşfedin.

Bir sorunuz mu var?

  • Aracınıza uygun akü ürününü bulmak için VARTA Akü Bulucumuzu kullanın.

    AKÜ BULUCUYA GİT

  • Tüm araç arızalarının %43,22'si (ADAC Pannenstatistik 2022: https://www.adac.de/rund-ums-fahrzeug/unfall-schaden-panne/adac-pannenstatistik/) akü sorunlarından kaynaklanmaktadır - bunları ortadan kaldırdığınızdan emin olun.

    Yakınınızda güvenilir bir VARTA® İş Ortağı bulun ve aracınızın aküsünü kontrol ettirin!

    Go to VARTA® Partner Finder

  • Aracınızın akü ömrünü uzatmak için şu ipuçlarını dikkate alın:
     
    1. Şarj Bakımı: Özellikle uzun süreli park veya kış depolaması sırasında aküyü düzenli olarak izleyin ve şarj edin. Ara sıra kullanılıyorsa iki ayda bir şarj edin.
    2. Şarjı Kontrol Edin: Özellikle soğuk havalarda veya kısa yolculuklardan sonra akü şarjını düzenli olarak kontrol edin. Karartılmış farlar düşük şarjı gösterir.
    3.  Güvenliğe Öncelik Verin: Gerekli olmayan elektrik kullanımını en aza indirerek ve uzun sürüşler sırasında güvenlik sistemlerini etkin tutarak aküyü koruyun.
    4.  Temiz Kurulum: Deşarjı önlemek ve şarj verimliliğini artırmak için aküyü ve terminalleri temiz tutun.
    Daha fazla bilgi için "Doğru akü bakımı"