Бензиновые или дизельные автомобили используют аккумуляторные батареи в качестве источника питания для запуска. А еще для обеспечения энергией дополнительного оборудования, когда двигатель выключен.
Поскольку электромобили имеют большую высоковольтную батарею, обеспечивающую движение автомобиля, возникает вопрос: зачем им еще и обычный 12-вольтовый аккумулятор, как у дизельных и бензиновых автомобилей? Ответ прост: 12-вольтовый аккумулятор обеспечивает работу всех электрических систем автомобиля, не связанных с движением. Это такие системы как сигнализация, освещение, замки, электроприводы окон и дверей.
В статье разберем функции каждой из этих батарей электрокара.
Что касается аккумулятора, питающего подсистему низкого напряжения, то здесь подойдет любой свинцово-кислотный, используемый на автомобилях с обычным двигателем. Классический аккумулятор на электромобилях несет нагрузку меньше, чем на машинах ДВС и изнашивается очень редко.
Его основные функции охватывают обслуживание всех вспомогательных систем:
Емкость и мощность вспомогательной кислотной батареи обычно указывает производитель электромобиля, поэтому при выборе важно соблюдать его рекомендации или подбирать кислотную батарею по VIN-коду.
Первое, что нужно учитывать при выборе тягового аккумулятора к EV – требования производителя к характеристикам батареи. Автозаводы скептически относятся к замене своих АКБ на батареи сторонних производителей, ведь дают солидную гарантию на них иногда до 15 лет использования.
Потому что важна не только конструкция и тип батарей, но и обслуживающее ее периферийное оборудование. Обычно такие батареи имеют расширенные функции - системы терморегулирования, которые помогают поддерживать оптимальную рабочую температуру, что может прибавить к стоимости пару тысяч.
Но если отталкиваться от методов расчета характеристик батарей, используемых дилерами, то прежде всего определяют достаточный запас хода, а он в свою очередь диктует окончательный размер тяговой батареи. Сначала нужно определиться с теоретическим диапазоном, который понадобится, а затем превратить его в мощность в кВт-ч.
К примеру, автомобиль Tesla потребляет 0,2 кВт-ч на один километр. Следовательно, для конкретного автомобиля достаточно оценить емкость, необходимую для желаемого запаса хода, умножив нужное количество километров на коэффициент 0,2.
Тяговый аккумулятор для электрокара – самый дорогой и важный элемент всей архитектуры EV. Этот элемент электрокара, обычно составляющий чуть ли не половину стоимости самой машины. Чем новее EV, тем дороже батарея.
А пока батареи к электрокарам очень дорогие. К примеру, батареи к новым моделям VW, Audi, Seat, Porsche в зависимости от емкости могут стоить от 12 до 18 тысяч долларов. Для машин выпуска предыдущих лет цена на аккумулятор еще выше. Для фольксвагеновских электричек e-Golf и e-Up предыдущего поколения тяговая батарея стоит до $25 000.
Разницу в стоимости специалисты объясняют тем, что конструкции у разных батарей немного разные, также они отличаются емкостью, что влияет на пробег машины без подзарядки. Да, тот же e-Golf и e-Up могут иметь запас хода от 180 до 320 км. Что оказывает существенное влияние на стоимость тяговой батареи.
Тип соты, небольшого элемента, из которых состоит большая батарея, также влияет на стоимость и технические свойства. Обычно тяговые батареи для электрокаров составляют из литий-ионных элементов. Количество и емкость каждого элемента диктуют параметры всей батареи.
Литий-ионные батареи состоят из нескольких элементов, расположенных последовательно и параллельно для достижения требуемого напряжения и емкости. Элементы обычно находятся в защитном корпусе и подключены к системе управления батареи (BMS) для мониторинга и контроля ее работы.
Литиевые элементы используют потому, что они имеют очень высокое соотношение плотности энергии и мощности к их массе. Их можно разряжать и перезаряжать хоть каждый день при любом уровне заряда. Другие типы батарей, используемых в электромобилях не так популярны, но упомянуть о них следует:
Литий-ионные элементы широко используются благодаря своей высокой плотности энергии и эффективности, но они значительно дороже других типов элементов.
Ожидается, что стоимость литий-ионных элементов и дальше будет снижаться. Уменьшение стоимости литий-ионных элементов приведет к тому, что электромобили станут доступнее широкому кругу потребителей. Это, в свою очередь, приведет к росту популярности электромобилей и уменьшению загрязнения окружающей среды.