Ricarica di veicoli elettrici | Bella batteria

. batterie di trazione chi equipaggia auto elettriche sono caratterizzati da un'azione reversibile: possono ricevere e restituire energia. Questa notevole proprietà è dovuta all'inversione delle reazioni chimiche che si verificano all'interno della batteria: durante la scarica, gli ioni Li + migrano naturalmente verso l'elettrodo positivo, facendo circolare gli elettroni dall'elettrodo negativo all'elettrodo positivo e fornendo così energia al circuito elettrico ( vedi articolo” Batteria di trazione “). Al contrario, quando la batteria viene caricata, gli elettroni fluiscono dall'elettrodo positivo a quello negativo, invertendo così la direzione della migrazione degli ioni e consentendo alla batteria di recuperare energia.

Ora ricarica di auto elettriche non possono essere controllati dall'utente: le esigenze attuali dipendono esclusivamente dal tipo di ricarica utilizzato e sono ottimizzate per ridurre al minimo i tempi di ricarica e garantire la sicurezza del veicolo.

Vari modi per caricare un veicolo elettrico  

Livelli di potenza 

Utente macchina elettrica puoi scegliere uno dei tre tipi di carica, a seconda di autonomia che vuole guarire con il tempo a sua disposizione. 

Ricarica "lenta": è caratterizzato da una corrente inferiore a 16 A, che fornisce una potenza di carica relativamente bassa (massimo 3,7 kW). Quindi sono necessarie dalle 6 alle 9 ore per caricarsi completamente. La ricarica graduale rimane la più rispettata di tutte le batterie, contribuendo alla sua longevità, ed è anche il modo più economico per caricare il tuo veicolo elettrico praticamente senza alcun abbonamento speciale richiesto. 

Carica "Boost": la corrente utilizzata raggiunge i 32 A, che permette di aumentare la potenza elettrica (massimo 22 kW) e caricare l'auto fino all'80% in circa 1 ora e 30 minuti. 

Ricarica "veloce": può caricare l'80% in 30 minuti a più di 22 kW (massimo 50 kW).

La ricarica rapida e, in misura minore, la ricarica rapida non sono progettate per caricare completamente l'auto elettrica ma piuttosto estenderlo autonomia... I produttori riportano solo i tempi di ricarica "80%", non "100%". Infatti, dopo la soglia dell'80%, la carica diventa più lenta, il tempo di ricarica al 100% è in realtà il doppio del tempo di ricarica all'80%. In seguito torneremo sul fenomeno che spiega questa specificità. 

Metodi di ricarica per veicoli elettrici e relative prese

Come ricarica di auto elettriche provoca il flusso di grandi correnti, è necessario adottare alcune misure per garantire la sicurezza del veicolo. Uno di questi è chiamato modalità di ricarica e definisce come interagiscono il veicolo e l'infrastruttura di ricarica:  

• Modalità 1: equivalente a fornire alimentazione CA al veicolo da una presa domestica. Non esiste un'unità di controllo della carica che può portare a complicazioni elettriche senza prevenire o eliminare il pericolo. 
• Modalità 2: si differenzia dalla prima modalità per la presenza di una centralina sul cavo di alimentazione, che dialoga con il veicolo in carica. Questa scatola, collegata ad una presa verde, è un modo molto sicuro per caricare la tua auto, infatti la scatola è in grado di rispondere a qualsiasi anomalia interrompendo la carica. È anche la modalità più economica, che non richiede l'installazione di una scatola a parete molto più costosa di quella verde, rispetto alla 3a modalità.
• Modalità 3: corrisponde all'alimentazione in corrente alternata dell'auto tramite un'apposita presa standardizzata (scatola a muro, stazione di ricarica). Questo aumenta la potenza di ricarica, salva l'installazione e, grazie al dialogo tra la spina e il veicolo, gestisce in modo intelligente il carico. Le modalità 2 e 3 proteggono la batteria e si caricano allo stesso modo, ma quest'ultima consente di preprogrammare la sua carica, che si avvierà automaticamente durante le ore non di punta per ridurre i costi di ricarica.
• Modalità 4: L'auto è alimentata da corrente costante (alto livello di potenza) attraverso la stazione di ricarica. Questa modalità è esclusivamente per la ricarica rapida. 

Profilo di ricarica per veicoli elettrici 

Dopo una descrizione dettagliata dei vari strumenti a disposizione degli utenti auto elettriche Per ricaricare, analizzeremo le varie sollecitazioni a cui è sottoposta la batteria. Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, il processo di riempimento di una batteria dipende dal suo stato di carica: come per riempire un bicchiere d'acqua, puoi permetterti di agire rapidamente all'inizio per risparmiare tempo. Tempo, ma verso la fine bisogna stare attenti a non traboccare.

Così, sul profilo carica auto elettrica : 

• 1l'acqua fase: Iniziamo applicando corrente continua, la cui forza dipende dal tipo di carica scelta (lenta/accelerata/veloce). La batteria è in carica, la sua tensione aumenta e dopo un certo tempo raggiunge il limite di tensione impostato dal produttore per proteggerla (vedi articolo ” BMS: Software per batterie per veicoli elettrici "). A partire dall'80%, la carica non può continuare a corrente costante senza il rischio di danneggiare la sovratensione per la batteria.

• 2esimo fase: Per non superare questo limite, imposteremo la tensione della batteria e completeremo la carica con sempre meno corrente. Questa seconda fase è molto più lunga della prima e dipende da molti fattori come l'invecchiamento della batteria, la temperatura ambiente e l'amperaggio della fase 1.

Si comprende quindi perché i produttori di ricariche boost/rapide riportino solo tempi di ricarica all'80%: questo corrisponde al tempo di ricarica della prima fase, che è veloce e permette di ripristinare una maggiore autonomia.

La relazione tra carica e invecchiamento della batteria di un veicolo elettrico

ogni batteria di trazione caratterizzato da una corrente nota come "assorbimento naturale", che corrisponde alla corrente limite da cui la batteria si riscalda. Durante la carica boost o veloce, le intensità coinvolte superano chiaramente questo limite e quindi portano a un riscaldamento significativo. Come abbiamo spiegato nell'articolo “ Invecchiamento delle batterie di trazione ", Le alte temperature favoriscono la decomposizione degli elementi chimici, accelerando così invecchiamento della batteria e una diminuzione della loro produttività.

Pertanto, per mantenere il tuo veicolo al sicuro, dovresti dare la priorità ai carichi lenti e utilizzare cavi di sicurezza del veicolo certificati. Ci sono giocatori sul mercato come Carica sicura sensibile alle domande protezione dei veicoli elettrici durante la ricarica. essa L'azienda francese specializzata nella ricarica di veicoli elettrici e ibridi offre cavi e caricabatterie portatili certificati da laboratori ufficiali, progettati per preservare la tua configurazione e il tuo veicolo.. 

Ricaricare un'auto elettrica: un ulteriore caso... 

La ricarica di auto elettriche è un argomento complesso che è ancora molto ben studiato dagli scienziati e il cui potenziale tecnico diventerà sicuramente un elemento importante nel mondo di domani. Pensiamo ad esempio a "vehicle to network" (o "car to network"), concetto diffuso soprattutto in Giappone che consente l'utilizzo batterie di trazione è responsabile dell'approvvigionamento delle reti elettriche della città. Questa soluzione consente una migliore gestione delle fluttuazioni imprevedibili delle fonti energetiche rinnovabili: l'energia elettrica può essere immagazzinata quando viene prodotta in eccedenza, oppure ripristinata quando la domanda è troppo alta. 

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Fonti: 

Analisi sperimentale e modellazione di celle di batteria e loro assemblaggi: applicazione a veicoli elettrici e ibridi. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Strategie di gestione dell'elettricità in un sistema multi-sorgente: una soluzione fuzzy ottimizzata per veicoli elettrici ibridi. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

File: ricarica di veicoli elettrici. https://www.automobile-propre.com/dossiers/recharge-voitures-electriques/

V2G: https://www.energuide.be/fr/questions-reponses/quest-ce-que-le-vehicle-to-grid-ou-v2g/2143/

Parole chiave: batteria di trazione, ricarica di veicoli elettrici, batteria di veicoli elettrici, linea di veicoli elettrici, invecchiamento della batteria.