Carga de vehículos eléctricos | Bonita batería

. baterías de tracción que equipan coches eléctricos caracterízanse por unha acción reversible: poden recibir e restaurar enerxía. Esta notable propiedade débese á reversión das reaccións químicas que ocorren no interior da batería: durante a descarga, os ións Li + migran naturalmente ao electrodo positivo, facendo que os electróns circulen desde o electrodo negativo ata o positivo e, polo tanto, proporcionen enerxía ao circuíto eléctrico ( ver artigo" Batería de tracción “). Pola contra, cando se está cargando a batería, os electróns flúen do electrodo positivo ao negativo, invertíndose así a dirección da migración dos ións e permitindo que a batería recupere enerxía.

Agora carga de coches eléctricos non pode ser controlada polo usuario: as necesidades actuais dependen unicamente do tipo de carga empregada e están optimizadas para minimizar os tempos de carga e garantir a seguridade do vehículo.

Varias formas de cargar un vehículo eléctrico  

Niveis de potencia 

Usuario coche eléctrico pode escoller un dos tres tipos de carga, dependendo de autonomía que quere poñerse ben co tempo ao seu alcance. 

Carga "lenta": caracterízase por unha corrente inferior a 16 A, que proporciona unha potencia de carga relativamente baixa (máximo 3,7 kW). Despois tarda entre 6 e 9 horas en cargarse completamente. A carga suave segue sendo a máis respectada de todas as baterías, contribuíndo á súa lonxevidade, e tamén é a forma máis económica de cargar o teu vehículo eléctrico sen practicamente ningunha subscrición especial. 

Cargo "Boost": a corrente utilizada chega aos 32 A, o que permite aumentar a potencia eléctrica (máximo 22 kW) e cargar o coche ata o 80% en aproximadamente 1 hora e 30 minutos. 

Carga "rápida": permite cargar o 80% en 30 minutos cunha potencia superior a 22 kW (máximo 50 kW).

A carga rápida e, en menor medida, a carga rápida non están deseñadas para cargar completamente o coche eléctrico senón estendelo autonomía... Os fabricantes só informan dos tempos de carga "80%" e non "100%". De feito, despois do limiar do 80%, a carga faise máis lenta, o tempo de carga ata o 100% é en realidade o dobre do tempo de carga ata o 80%. Máis adiante volveremos sobre o fenómeno que explica esta especificidade. 

Métodos de carga de vehículos eléctricos e tomas correspondentes

Como carga de coches eléctricos provoca o fluxo de grandes correntes, é necesario tomar determinadas medidas para garantir a seguridade do vehículo. Un deles denomínase modo de carga e define como interactúan o vehículo e a infraestrutura de carga:  

• Modo 1: equivale a subministrar enerxía de CA ao vehículo desde unha toma doméstica. Non hai ningunha unidade de control de carga que poida provocar complicacións eléctricas sen previr ou eliminar o perigo. 
• Modo 2: diferénciase do primeiro modo pola presenza dunha unidade de control no cable de alimentación, que proporciona un diálogo co vehículo que se está cargando. Esta caixa, conectada a unha toma verde, é unha forma moi segura de cargar o teu coche, de feito, a caixa é capaz de responder a calquera anomalía detendo a carga. Tamén é o modo máis económico e non require a instalación dunha caixa de parede moito máis cara que a verde, a diferenza do 3o modo.
• Modo 3: corresponde á alimentación do coche con corrente alterna a través dunha toma especial normalizada (caixa de parede, estación de carga). Isto aumenta a potencia de carga, aforra a instalación e, grazas ao diálogo entre o enchufe e o vehículo, xestiona de forma intelixente a carga. Os modos 2 e 3 protexen a batería e cargan do mesmo xeito, pero este último permite preprogramar a súa carga, que se iniciará automaticamente nas horas baixas para reducir os custos de carga.
• Modo 4: o coche está alimentado por corrente constante (nivel de potencia elevado) a través da estación de carga. Este modo é exclusivamente para carga rápida. 

Perfil de carga do vehículo eléctrico 

Despois dunha descrición detallada das distintas ferramentas dispoñibles para os usuarios coches eléctricos Para recargar, analizaremos as distintas tensións ás que está sometida a batería. Ao contrario do que se poida pensar, o proceso de encher unha batería depende do seu estado de carga: do mesmo xeito que se enche un vaso de auga, pode permitirse o luxo de actuar rapidamente ao principio para aforrar tempo. Tempo, pero preto do final hai que ter coidado de non desbordar.

Así, no perfil carga coche eléctrico : 

• 1idade fase: Comezamos aplicando corrente continua, cuxa intensidade depende do tipo de carga escollido (lenta / acelerada / rápida). A batería estase cargando, a súa tensión aumenta e despois dun certo tempo alcanza o límite de tensión establecido polo fabricante para protexela (ver artigo " BMS: Software de batería de vehículos eléctricos "). A partir do 80 %, a carga non pode continuar a corrente constante sen o risco de danar a sobretensión da batería.

• 2nd fase: Para non superar este límite, estableceremos a tensión da batería e completaremos a carga con cada vez menos corrente. Esta segunda fase é moito máis longa que a primeira e depende de moitos factores como o envellecemento da batería, a temperatura ambiente e o amperaje da fase 1.

Así, é comprensible que os fabricantes de cargas boost/rápidas só reporten tempos de carga ao 80%: este corresponde ao tempo de carga da primeira fase, que é rápido e permite recuperar unha maior autonomía.

A relación entre a carga e o envellecemento da batería dun vehículo eléctrico

cada batería de tracción caracterizada por unha corrente coñecida como "absorción natural", que se corresponde coa corrente limitante a partir da que se quentará a batería. Durante o aumento ou a carga rápida, as intensidades implicadas superan claramente este límite e, polo tanto, provocan un quecemento importante. Como explicamos no artigo " Envellecemento das baterías de tracción ", As altas temperaturas promoven a descomposición dos elementos químicos, acelerando así envellecemento da batería e unha diminución da súa produtividade.

Polo tanto, para manter o teu vehículo seguro, debes priorizar as cargas lentas e utilizar cables de seguridade certificados para vehículos. Hai xogadores no mercado como Carga segura sensible ás preguntas protección de vehículos eléctricos ao recargar. este A empresa francesa especializada na recarga de vehículos eléctricos e híbridos ofrece cables e cargadores portátiles certificados por laboratorios oficiais, pensados ​​para preservar a súa configuración e o seu vehículo.. 

Cargando un coche eléctrico: outro caso... 

La carga de coches eléctricos é un tema complexo que aínda está moi ben estudado polos científicos, e cuxo potencial técnico se converterá sen dúbida nun elemento importante no mundo do mañá. Podemos pensar, por exemplo, en "vehicle to network" (ou "car to network"), un concepto que se atopa maioritariamente en Xapón que permite o uso baterías de tracción é responsable do abastecemento das redes eléctricas da cidade. Esta solución permite unha mellor xestión das flutuacións impredicibles das fontes de enerxía renovables: a electricidade pódese almacenar cando se produce en excedente ou restaurarse cando a demanda é demasiado elevada. 

__________

Fontes: 

Análise e modelización experimental de pilas de batería e os seus conxuntos: aplicación a vehículos eléctricos e híbridos. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Estratexias de xestión da electricidade nun sistema multifonte: unha solución difusa optimizada para vehículos eléctricos híbridos. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Ficheiro: recarga de vehículos eléctricos. 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/

Palabras clave: batería de tracción, carga de vehículos eléctricos, batería de vehículos eléctricos, liña de vehículos eléctricos, envellecemento da batería.