Sähköautojen akut

Sähköauton ajoakku varastoi energiaa kemiallisesti ja syöttää sähköä voimansiirrolle. Tämä artikkelisarja selittää, miten akun tekniset tiedot, rakenne ja ohjaus vaikuttavat ajamiseen, lataamiseen ja auton omistamiseen. Yhdysvaltain energiaministeriö: miten akut varastoivat ja luovuttavat energiaa Yhdysvaltain energiaministeriö: miten täyssähköautot toimivat

Mikä on tärkeää sähköautojen akkuja vertailtaessa

Aloita siitä, mitä kapasiteettiluku mittaa. Bruttokapasiteetti on valmistajan ilmoittama kokonaisenergia ennen kuljettajan käytettävissä olevan toiminta-alueen rajaamista. EVKX määrittelee netto- eli käytettävissä olevan kapasiteetin kaikeksi energiaksi, joka on käytettävissä näytön 100 %:sta vedon loppumiseen saakka. Se sisältää myös mahdollisen käytettävissä olevan varan näytön 0 %:n alapuolella. Valmistajat voivat käyttää erilaisia rajoja netto- tai käytettävissä olevaksi kapasiteetiksi kutsumilleen luvuille.

Näytön 100–0 %:n alueen energia ei sisällä tätä nollan alapuolista varaa. Suojamarginaalit, joihin kuljettaja ei pääse käsiksi, jäävät nettokapasiteetin ulkopuolelle. Luku Akun puskurit ja käytettävissä oleva kapasiteetti selittää nämä suureet ja sen, miksi brutto- ja nettokapasiteetin erotus ei kerro, kuinka paljon energiaa on jäljellä näytön näyttäessä nollaa.

Toimintamatka riippuu sekä käytettävissä olevasta energiasta että auton kulutuksesta. Oletetaan havainnollistavaa laskelmaa varten, että kummallakin autolla on ajamiseen käytettävissä 60 kWh. Kulutuksella 16 kWh/100 km toimintamatkaksi saadaan 375 km; kulutuksella 24 kWh/100 km saadaan 250 km. Molemmissa laskelmissa käytetään akusta otettua energiaa, ei laturin laskuttamaa sähköä. Nämä ovat havainnollistavia matkoja vakiokulutuksella, eivät ennusteita tietyille autoille.

Latausta vertailtaessa tarkastele aikaa ja lisättyä energiaa määritellyllä latausvälillä niin, että akun lämpötila ja latauslaitteisto on ilmoitettu. Huipputeho kuvaa yhtä latauskäyrän pistettä. Luku Akkujen lataaminen selittää, miten akun, auton ja latausaseman rajoitukset muovaavat lataustapahtuman loppuosaa.

LFP kuvaa kennokemiaa; prismaattinen kuvaa kennomuotoa. Moduulien rakenneosien vähentäminen voi pienentää akkupaketin massaa, kun taas liimatut kokoonpanot voivat vaikeuttaa yksittäisten kennojen vaihtamista. Myös rakenteelliset akkupaketit voivat sisältää moduuleja. Akkupaketit selittää nämä rakenneratkaisut ja niiden vaikutukset korjaamiseen.

Löydä tarvitsemasi luku

Perusteet

• Akkujen perusteet selittää, miten kennot varastoivat ja luovuttavat energiaa, sekä erottaa jännitteen, virran, tehon ja energian toisistaan.
• Kennokemia ja komponentit käsittelee elektrodimateriaaleja, elektrolyyttejä, erottimia ja niiden yhdistelmien vaikutusta kennojen suorituskykyyn.
• Kennomuodot vertailee sylinterimäisiä, prismaattisia ja pussikennoja, mukaan lukien BYD:n pitkä prismaattinen Blade-rakenne. Fraunhofer ISI: litiumioniakkujen kennomuodot (2022)
• Akkupaketit selittää sähkökytkennät, moduulit, rakenteellisen integroinnin, akkupaketin energiatiheyden ja korjattavuuden.

Toiminta ja ohjaus

• Akunhallintajärjestelmät selittää, miten mittauksista muodostetaan arvioita akun tilasta, toimintarajoja ja reagointitapoja vikoihin.
• Lämmönhallinta seuraa lämmön kulkua akussa ja selittää jäähdytyksen, lämmityksen ja esilämmityksen tai -jäähdytyksen.
• Kennojen tasapainotus selittää, miten passiiviset ja aktiiviset menetelmät korjaavat sarjaan kytkettyjen ryhmien varauseroja, jotta käytettävissä oleva energia saadaan paremmin käyttöön.
• Akkujen lataaminen käsittelee latauskäyriä, latausaikaa, lämpötilarajoja ja laturien yhteensopivuutta.
• Akun puskurit ja käytettävissä oleva kapasiteetti erottaa bruttoenergian, nettoenergian ja näytön varaustasoalueen energian sekä suojamarginaalit ja mahdollisen käytettävissä olevan varan nollan alapuolella.

Auton omistaminen

• Akkujen heikkeneminen selittää pysyvän kapasiteetin ja tehon heikkenemisen, ikääntymisolosuhteet ja akun kunnon tulkinnan.
• Akkuturvallisuus käsittelee vikojen ehkäisyä ja rajaamista, turvallisuustestien osoittamia asioita sekä toimintaa varoitusten tai epäiltyjen vaurioiden yhteydessä.
• Akkutakuu erottaa vikojen takuukattavuuden kapasiteettitakuista ja selittää hyväksytyt testit, takuuehdot ja korjaussitoumukset.
• Akun elinkaari seuraa diagnostiikkaa, korjausta, arviointia toista käyttötarkoitusta varten ja kierrätystä, mukaan lukien akkupassit ja EU:n kierrätysvaatimukset.

Käytännön opas Sähköauton akun kunnon tarkistaminen kapasiteettiarvion avulla näyttää, miten ajotiedoista voidaan arvioida näytön varaustasoalueen energiaa ja seurata muutoksia. Se selittää menetelmän rajat ja sen, milloin tarvitaan diagnostiikkatesti. Ajamiseen perustuva arvio ei yksin osoita vikaa eikä riitä hyväksytyn takuuvaatimuksen perusteeksi.

Teollisuus ja kehitys

• Akkuvalmistajat asettaa merkittävät kennotoimittajat järjestykseen asennetun energiamäärän mukaan ja selittää akkupakettien kokoonpanon, autonvalmistajien omistaman tuotannon ja yhteisyritykset.
• Sähköautojen akkuteknologian uusimmat edistysaskeleet tarkastelee tuotannossa tapahtuvaa kehitystä ja uusia rakenteita erottaen kehitysvaiheen suorituskykyväitteitä tukevan näytön laadusta.

Liittimiä, kodin ja julkisten latauspaikkojen laitteistoja, kaksisuuntaista latausta ja akunvaihtoa käsittelee erillinen sarja Sähköautojen lataaminen.