Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

[Traqn Savov]

В тази тема, можем да си говорим за електрическите превозни средства..
Всичко което ви интересува мнения, съвети, въпроси любопитни факти, снимки, видеа, за или против, въобще всичко което ви вълнува, харесва или ядосва по този въпрос....
И аз ще пиша, когато имам време..

[Traqn Savov]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Почвам аз...

Батерията, това е най важният елемент в EV, от нея зависи пробега и мощността на возилото, и тя е и най капризният и нетраен елемент, за това искам да поговоря за нея..

Съществуват много и различни видове батерии, за това не мога да ги покрия всичките, но ще говоря като цяло за работата им и за техните параметри..

Батерията се характеризира с много различни параметри, някой от най съществените са:

Напрежение:
Номинално, нормално "работно" напрежение на батерията, и се бележи с волтаж Volt.

Капацитет:
Капацитета определя каква мощност може да съхранява, и се бележи с амперчас AH.

Има и други параметри, като работна температура, специфичен теглови коефициент и тнт. но те не са интересни, в момента


Как работи батерията:
Батерията е двупосочен химически преобразовател, когато пуснеш ток стават химически процеси, когато черпиш тока от нея, химическият процес се обръща и също като всеки преобразовател той си има вътрешни загуби, въпреки че при идеални условия нейното кпд може да достигне 89 процента, което означава, че ако от външен източник, вкарате 1000 вата мощност, ще изкарате 890 вата мощност, тоест 110 вата отиват зян, дар на природата, за да могат химическите процеси да протекат е нужна енергия!!! точно това е загубената енергия...
По принцип условията почти никога не са идеални, студено е, не до заредена, стара е и тнт, което пречи на батерията да отдаде своя капацитет..


Напрежението на батерията:
всяка батерия се стреми да отдаде дадено напрежение, примерно 2 волта на клетка, или 3,6 волта на клетка (както е при Литиевойонна батерия )
А какво ако я направим колкото целият блок, мммм. не четете внимателно, тя пак ще е 3,6 волта една клетка, това е така понеже тя самата се стреми да е толкова, отдавайки мощност ако е по малко, но как стават 110 волтови батерии, много просто с добавянето на последователно свързани елементи... 3,6 X 10 = 36 волта.

Но какво означава работно напрежение!!!!! аз си мерих моята батерия*, тя заредена е 4,2 а разредена е 3 волта??
Да, волтажа варира в някакви граници, в зависимост от нейната пълност, но през по голямата си част от разреждането тя отдава номинално напрежение от 3,6 волта, като се стреми да го поддържа..

Но как се стреми да го поддържа??

Когато я натовариш с консуматор, нормалното и напрежение започва да пада, и изведнъж батерията започва да използва химическият си запас, стремеики се да отдаде ампери, за да може да има точно 3,6 волта на изходите си, и това е така докато си изхаби химическото "гориво" и умре

Ама аз оставих една батерия сама, без да я ползвам и тя умря..
Да, батериите се само разреждат, особено ако са изцапани с електролит, се разреждат по бързо, но и да не са, самият им стремеж да отдават волтаж ще я разреди, рани или късно..

Значи имам една батерия 3 амперчаса и включвам консуматор от един ампер и ще го захранвам цели три часа, така ли..

Не тотална грешка, батерията не може да отдаде веднага бързо своя капацитет, може да е заредена на 100 процента, да е 100 амперова батарея, но да се източват 0.003 ампера от нея..

Точно това е разковничето, ние сме я натъпкали, но колко бързо можем да я източим, понеже 0,003 не ни вършат работа..
И точно там е номиналният ток на разреждане, колкото е по голям този номинален ток, толкова по добре ще работи нашето устройство..
така че ако батерията ни осигурява един ампер на час, ние ще можем да я точим с толкова, нарича се вътрешно съпротивление на батерията.
И е най важният параметър, начело със напрежението и капацитета и..

А мога ли да я замеря само с мултицет дали е заредена.
Да, на практика, това е единственият начин да се замери, независимо че елемента е 3,6 волта, когато клетката е напълно заредена (до дупка) тя е 4,2 волта..

А ако показва 3,6*** волта...
характеристиката на изпразване е равна, тя може да е 3,6 в началото си на изпразване и 3,6 в края си, няма как да разбереш, за това я зареди напълно.

Аз я зареждам, напълно, но тя след малко пак пада..
тази батерия можеш да я цункаш за сбогом, за друго нищо не става..

Оставих я дълго време разредена.
груба грешка, тя "вижда " че напрежението и е ниско, и се опитва да гори "гориво" което не е налично, което води до "core meltdown"** и тоталното разваляне на батерия, такава батерия не трябва да се зарежда, иначе има възможност да експлодира..

Ох заболя ме главата много сложно...

Няма нищо притеснително, има си специални модули зарядни които я изключват ако се презареди, или ако се разреди напълно, или ако прегрее, или ако се черпи много ток от нея, тези "пазители", ни я пазят.
Наричат се контролери на зареждането и на разреждането, и се намират във всяка една батерия!!! било то на лаптоп, или телефон,
включително и на електромобилите!
Експлоатацията без такъв заряден-разряден контролер, би било истинска лудост..



* на телефона примерно
** има батерии с дълбок цикъл на разреждане
*** 3,6 волта, говоря за литиево ионите, тяхното напрежение е токова, обаче на всеки елемент изграден от друго вещество е различно,
примерно на NiCd е 1,2 волта!!!!

[Traqn Savov]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Първата важна характеристика, е характеристиката на разреждането, тя описва различните етапи на разреждането на батерията.

Червеното е напрежението измерено, синьото е тока в ампери...

Таблицата по хоризонтал, от край до край е един час, също така е и 2000 мили амперчаса.

В началото, батерията е заредена напълно и напрежението и е 4.2 волта, след малко работа то пада бързо, защото при пълното зареждане се пренасища, това пренасищане бързо спада, и стига до точка А, от там почва истинската работа на батерията..

Батерията се установява на 3.8 волта, и от точка А до точка Б характеристиката е равна, леко наклонена, когато стигне до точка Б вече може да се каже че батерията е напълно разредена, нищо че има остатъчна енергия вътре в нея, тя е вече малко, по нататъшното изтощаване ще я разруши и повреди перманентно, което на 5 долара батерия за апарат, не е такава болка за умиране, но на 10000 хиляди доларова батерия за EV си е направо сърцераздирателно..
Но няма страшна B.S.M. модула Battery management system ще я защити като изключи главното захранващо реле, и колата просто ще спре..
Също така ако температурата е прекалено висока, или се черпи ненормално голямо количество ампери, може да говори за късо съединение..
във всички случай когато системата за надзор и контрол, види нещо нередно, ще преустановява захранването на един мощен контактор, който е част от модула..

[Traqn Savov]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Когато е разредена батерията трябва да бъде заредена отново за да може да се ползва.
Това става чрез зарядна станция която осигурява постоянен ток, приложен към батерията..

На схемата се вижда процеса на зареждането..

В началото на етапа на зареждането, напрежението на елемента е ниско, понеже елемента е разреден напълно, което означава че елемента е с много ниско съпротивление, и ако му се пусне в този момент максималният заряден ток, елемента може да прегрее и да се развали, за това интелигентният модул на зареждането, вижда че елемента е изтощен и започва начало на цикъла на зареждането, като пуска по малко заряден ток, синята линия на схемата...

Така батерията поема внимателно началното количество енергия, без опасност от претоварване, и когато мине определен период, батерията и се пуска пълният заряден ток...

През целият си заряден процес, тока вече е константен, от точка А до точка Б, и този ток се осигурява от зарядното устройство..
Докато напрежението на елемента расте, докато стигне 4,2 волта* на този етап (точка Б) се счита че батерията е напълно заредена, и може да се ползва.
Хубавите зарядни устройства когато стигнат точка Б, държат още два часа батерията, това е по време (не показано на схемата) не по някакви параметри, производителите на тези умни зарядни твърдят че така се регенерира почти напълно батерията, аз съм леко скептичен относно това твърдение, понеже не можах да намеря сериозни доводи, но може и да е така...
Внимание:
Напрежение над 4,2* волта (на елемент), е опасен за батерията и трябва да се избягва!!!!!

[smng0303]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Бъдещето е в електрокарите. Но! Все още ценово не са конкурентни. Няма изградена мрежа от станции за зареждане, сервизи за обслужване, поддръжка и т.н. Наскоро сменях Тойотата, като преднамерено заложих на същата марка. Имах колебания, дали Аурис хибрид(на лизинг) или Приус също хибрид(кеш)- много ми се искаше…като теглих чертата реших да е Авенсис III бензин(такава ми падна и я взех с охота). Гори ми 7л. на сто извън града и 9л. в, разхода намирам за повече от приличен, колата си тежи 1,5т.,а комфорта е значително по-голям (другата крайност беше Камри)!
Поздрави, ще следя темата с интерес!

[Traqn Savov]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

По общ поглед:


Повечето батерии на електрическите превозни средства, всъщност са съставен комплексен елемент, а не само клетки натикани една до друга..

На снимката се вижда че е цяло устройство..
1- изходен терминал..
2- Ръчен авариен изключвател..
3-главно захранващо реле.
4-пакет клетки
5-температурни сензори.
6-Система за контрол на батерията
7-Циркулационен вентилатор..



Как работи системата:
Главното захранващо реле 3, е нормално отворено, и ток към терминал 1 не тече, когато водача даде на контакт, той подава захранване към компютърният блок за управление 6, това е напрежение 12 волта, което идва от отделен акумулатор, от своя страна когато BSM се захрани, прави проверки, колко е заредена батерията, дали не е загряла много и тнт, и ако реши че всичко е ОК, задейства главното реле, с което напрежение на терминал 1 вече има, и се само има еми е и опасно 110 или 230 волта прав ток!!!
През цялото време BSM 6, следи работата, температура, ток, напрежение (на отделна клетка) и е готов по всяко време да прекъсне захранването..
И не само това, също така засича работните часове, циклите на заряд и разряд температурата и други данни, тези данни могат да бъдат прочетени със специална диагностична апаратура, за да се знае състоянието на батерията..

7 Циркулационният вентилатор, когато се наложи обдухва елементите със студен въздух за да ги охлажда..

Ръчен авариен изключвател, това е една дръжка в багажника, която принудително спира веригата!!! ако се наложи..
ВНИМАНИЕ!!
Не бива да се бърка с мейнтенс ключа, който се намира в батерията и е леснодостъпен, чрез премахването на едно капаче, там се работи със 6 киловолтови ръкавици, докато дръжката може с голи ръце да се пипа...

[Traqn Savov]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Проверка на капацитета на елемента:

На пазара съществуват много марки батерии, повечето са пълни боклуци които не отговарят на написаното на етикета си, или просто имаме стари батерии които искаме да ги проверим, и да ги използваме, как става това..

Ще говоря за най разпространените елементи 18650 такива елементи са на теслата, (голямо редене пада ) и се намират под път и над път..

Първо, трябва да се уверим че волтажа на клетката не е под 3,6 волта, ако е под този волтаж батерията е опасна за зареждане!
Второто условие е батерията да е заредена на пълно, за това е нужно тя да се зареди, за да може теста да се проведе правилно и точно.

Нужен ни е един волт метър, едно товарно съпротивление и един амперметър, свързан по схемата долу..




И сега едно внимание!!

Всяка батерия си има максимален разтоварващ ток, важното е да го разберете че това че пише че е 2500mАh, означава че има този капацитет, но не означава че може да го отдаде веднага, тоест ако и закачим два ампера и чакаме един час, батерията ще падне за секунди, тя всъщност не е разредена, просто не може да отдаде този капацитет с тази скорост, когато я изключим и я оставим да си почине, тя ще възобнови потенциала си на изходите отново..

Това е така понеже, химическите процеси там текат по бавно, за разлика от оловните киселинни акумулатори, които 44 амперчаса акумулатор може да отдаде 500-600 ампера за секунда..
Батерията трябва да я "източваме" бавно 0,6 - 0,5 А което прави 500-600 мили ампера..

Товарното съпротивление трябва да е подбрано така че през амперметъра да протича 500 - 600 мили ампера ток, по до болка познатата формула A = U/R а мощността му намираме по формулата W = A*V

Примерно:
7,2 ома на 2 W Влючваме установката и започваме да измерваме времето, докато батерията се изтощи.
И после умножаваме часовете нужни за изтощаването по тока който теглим от нея.

Пример:
0,5 а * 1 час = 0,5 Ah
0,5 а * 2 час = 1 Ah
0,5 а * 3 час = 1,5 Ah
0,5 а * 4 час = 2 Ah
И тнт..

Или просто си купуваме това устройство https://www.amazon.com/Foxnovo-4-Slo.../dp/B00OCCNBOE или някой от сорта!

[Traqn Savov]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Тягови електродвигатели и контролери..


Електродвигателите биват няколко вида, няма да ги описвам подробно, просто ще пусна линкове, понеже из нета е налично тонове информация за тях..

Като видове биват:

Постояннотокови двигатели.

Асинхронни двигатели.

Синхронни двигатели.



Постояннотоковите двигатели, на времето си имаха голямо приложение из електрическите превозни средства, електрокари, тролей, трамваи, електрически или дизел електрически локомотиви, въобще приложението им е било огромно.

Във момента обаче, те са отстъпили място на синхронните машини, на практика вече всички заводски E.V. са със синхронни двигатели...

Асинхронните двигатели за сега не намират масово приложение във автомобилите..

Тук може да се разгледат различните типове двигатели и редуктори...


КОНТРОЛЕРИ:

Не зависимо какъв е двигателя, ние не можем директно да закачим батерията към него, трябва да можем да го контролираме, това става чрез тези устройства контролери..

Техни важни параметри са, мощност, тип на двигателя, понеже различните видове тягови двигатели изискват различно управление, примерно.

Постояннотоковият двигател изисква прав ток DC и тока му се управлява чрез Ш.И.М. модулация, тоест това е (DC motor PWM controler)
Докато синхронният двигател, се нуждае от три или повече отместени във времето фази, за да може да се създаде въртящо се магнитно поле.
Това е нещо подобно на трифазната синусоида...

Естествено, двата типа контролери не трябва да бъдат размесвани, DC контролер не може да контролира AC двигател, и обратното

Сега вече, като знаете за контролерите, можете да ги разгледате..

[Traqn Savov]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Да поговорим в цифри..

Има някаква заблуда относно електрическите автомобили, която витае из пространството из целият свят, и по всички форуми, дори и отявлени инженери, които уж трябва да са учили, поддържат тези заблуди, и то от нивото си на инженерната диплома, което прави почни необорими техните "лъжи" за ефективността на EV...

Ще говоря точно за ефективността на този вид транспортни средства....

Царува някакво мнение, че едва ли не електро-автомобила е някакво перпетомобиле, и хора без някакво техническо понятие, пригласят на това мнение, че и глупавите политици почнаха да пригласят как бил бъдещето и така нататък...

Това си е транспортно средство, и като такова искам да поговоря безпристрастно, относно негативите и позитивите..

Ще говоря по две точки Екология, тоест колко е опазващо околната среда средство, и икономически колко е оправдано икономически, и неговата ефективност...


От екологична гледна точка, производството на един електромобил, по нищо не се отличава от един нормален автомобил, дори може да се каже че е по мръсно, защото много мед се ползва в производството на електромотори, и много химически елементи в батериите, и още не е ясно, старите опасни батерии как ще се третират, по всяка вероятност както сега се третира опасният боклук, се изхвърля в третите страни..
Горят чистият ток, само че този ток, докато се произведе се горят въглища или ядрено гориво..

Заключение: от екологична гледна точка, съмнителни!!!


Ефективност:
Някой се опитват да убеждават хората, че това което вкараш е това което получаваш, това съвсем не е така.

Батерия 85 кпд
Окабеляване 98 кпд
Инвентор 98 Кпд
Електромотор 98-78 кпд
Механични загуби 10-12 %

Във всички тези устройства, съществува загуба, която я сумираш тази загуба, се оказва че при изчислена мощност за 120 километра, се оказва че автомобила изминава, 80-90 километра разстояние..


Икономически: колко е изгодно, ако тока се запази на тази цена, 20 киловата батерия, която ще ни осигури към един час работа, или средно към 120 километра като разстояние, ако я купуваме енергията за 0.22 стотинки, 20 * 0.22 = 4,4 лева, за 120 километра разстояние..

Не е зле, проблема е че, с всяка изминала година, капацитета на батерията пада, до мига в който тя трябва да бъде подменена, това са хиляди 5-10 000 долара разход, като в това число не включвам и редовните разходи, батериите имат 2000 зарядно-разрядни цъкала, ако се ползва всеки ден, това са около 2000 дена живот (5 години), ако се ползва седмично това са близо 2000 седмици живот (27 години), при това в най добрият случай, разбира се..

Тоест, ако я ползваме умерено, може да се за формят 15 години живот, което е приемливо, лошото е че ние българите от немотия и от чиста простотия ще я купим на 20 години, и вече батерията ще е умряла..

Поне моето заключение за този транспорт като цяло е:
От гледна точка на екологията още по зле!!! заради индустриалното замърсяване, при добива на мед и литий и при неговото обработване.....
От икономическа гледна точка, голям резерв само ако е чисто нова, или е с малък брой зарядно-разрядни цикли, иначе твърдо НЕ!

[Traqn Savov]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Стигнахме и до другият отрасъл на електрическите превозни средства, това са така наречените Хибриди, те са нещо като смесица между стандартен автомобил с двигател с вътрешно горене, и електромобил, като цяло системите биват няколко вида..

Нормално задвижване, което използва електрическият мотор, и батериите за помощник, на двигателя с вътрешно горене..
Както се знае, двигателите с вътрешно горене при промяната на мощност си (ускорение) процеса в цилиндрите се впръсква по голямо количество гориво, за да може двигателя да развие мощност, но това довежда до голям разход, и до влошаване на изгорелите газове..
Такива автомобили, тока е само помощно средство, те не могат да се движат само на ток..

Другият вид хибриди, е които могат да се движат на ток само, и когато се наложи могат да запалят напълно автоматично ДВГ да заредят батериите, и да движат автомобила..

Има две различия, някой когато запалят двигателя, двигателя може да предава мощността си по механичен начин, тоест има механична връзка в този момент между кутията и двигателя.

А другият вид е добре познатият от около близо 80 години насам начин, ползван в корабите и дизел електрическите локомотиви, при него начин, двигателя работи на почти стационарни обороти и върти генератор който зарежда батериите и придвижва превозното средство..

Всичките системи, в момента паралелно се разработват, коя ще надделее над другите, още е рано да се каже, всяка система има своите преимущества и недостатъци..
Времето ще покаже, коя ще се наложи масово..

[s_s1]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Проверка на капацитета на елемента:

На пазара съществуват много марки батерии, повечето са пълни боклуци които не отговарят на написаното на етикета си, или просто имаме стари батерии които искаме да ги проверим, и да ги използваме, как става това..

Ще говоря за най разпространените елементи 18650 такива елементи са на теслата, (голямо редене пада ) и се намират под път и над път..

Първо, трябва да се уверим че волтажа на клетката не е под 3,6 волта, ако е под този волтаж батерията е опасна за зареждане!
Второто условие е батерията да е заредена на пълно, за това е нужно тя да се зареди, за да може теста да се проведе правилно и точно.

Нужен ни е един волт метър, едно товарно съпротивление и един амперметър, свързан по схемата долу..


[ATTACH=CONFIG]898781[/ATTACH]

И сега едно внимание!!

Всяка батерия си има максимален разтоварващ ток, важното е да го разберете че това че пише че е 2500mАh, означава че има този капацитет, но не означава че може да го отдаде веднага, тоест ако и закачим два ампера и чакаме един час, батерията ще падне за секунди, тя всъщност не е разредена, просто не може да отдаде този капацитет с тази скорост, когато я изключим и я оставим да си почине, тя ще възобнови потенциала си на изходите отново..

Това е така понеже, химическите процеси там текат по бавно, за разлика от оловните киселинни акумулатори, които 44 амперчаса акумулатор може да отдаде 500-600 ампера за секунда..
Батерията трябва да я "източваме" бавно 0,6 - 0,5 А което прави 500-600 мили ампера..

Товарното съпротивление трябва да е подбрано така че през амперметъра да протича 500 - 600 мили ампера ток, по до болка познатата формула A = U/R а мощността му намираме по формулата W = A*V

...

Много интересна тема.
Нека този пост от нея да го отнесем към един частен случай.
ATV 450сс бензинов 4-тактов двигател с висока степен на сгъстяване. За запалване 6 АЧ 12в. "кисел" акумулатор. След като заводско влагания Яса предаде богу дух си купуваме китаец, който не изтрайва и един сезон. Купувам "усилен" Варта, който умира в гаранция. Мерят тока, който дърпа стартера и е 30-40А.
Купувам "литиев" акумулатор Шорай. Върти и не се замисля. Той е с около 4Ач капацитет. Според това в поста Ви не трябва да го разреждзам с повече от 1/5 или 0,8А. Но вече 3 и повече години стартира безпроблемно машината.

Според това което Вие пишете в поста си за да стартирам машината с литиев акумулатор той трябва да е с капацитет около 200 Ач.
Така ли е на практика и кой греши, аз или Вие?

[Паджеровод]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Много интересна тема.
Нека този пост от нея да го отнесем към един частен случай.
ATV 450сс бензинов 4-тактов двигател с висока степен на сгъстяване. За запалване 6 АЧ 12в. "кисел" акумулатор. След като заводско влагания Яса предаде богу дух си купуваме китаец, който не изтрайва и един сезон. Купувам "усилен" Варта, който умира в гаранция. Мерят тока, който дърпа стартера и е 30-40А.
Купувам "литиев" акумулатор Шорай. Върти и не се замисля. Той е с около 4Ач капацитет. Според това в поста Ви не трябва да го разреждзам с повече от 1/5 или 0,8А. Но вече 3 и повече години стартира безпроблемно машината.

Според това което Вие пишете в поста си за да стартирам машината с литиев акумулатор той трябва да е с капацитет около 200 Ач.
Така ли е на практика и кой греши, аз или Вие?

При тези акумулатори е важно продължението след литиево-...
В твоя случай - стартов акумулатор - продължението е ...-желязо фосфатен (LiFePO4)
Затова разрядните токове са нормално големи.

[Traqn Savov]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

Както вече ти отговориха, много правилно при това, тава не е просто литиева батерия, по скоро е LiFePO елемент, на тях разтоварващите токове са големи по 100 200 ампера на клетка...

Без да правя реклама погледни това доста впечатляващо...

1

Nominal Capacity

Ah

200

7

Discharge Current

A

600

Мда, забравих да спомена, тяговите батерии и пусковите батерии се различават по същество..

Тяговите батерии са направени да отдават продължително дълго време енергията си, и да се разреждат до по "дълбоко" без това да ги скапи, и да издържат много цикли.

Пусковите батерии са направени точно обратното, да отдадат максималният си капацитет за секунди, един 44 амперчасове акумулатор може да отдаде 400-600 ампера ток за секунди, обаче не издържат дълбоки разреждания и много на брой цикли..

ЛиФеПо е странна батерия, която ще кажеш че обединява хубавите качества и на двата вида, но нямам лично поглед не съм си играл с такива батерии, само знам че ЛиФеПо гърмят качествено ако не харесат нещо!!!!

[s_s1]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

В същност не знам какви са елементите в батерията, но напрежението без товар 12,8в. разредена и 13,3в. заредена.

[Паджеровод]

От: Всичко за: E.V. Електрически автомобили, хибриди, батерии..

В същност не знам какви са елементите в батерията, но напрежението без товар 12,8в. разредена и 13,3в. заредена.

За LiFePO4 елементи - 4 клетки Х 3.2V = 12.8V
Тяхното напрежение на елемент е по-ниско, не е 3.7V