Skema teknis penukaran baterai EV dan analisis karakteristik
Daftar Isi
Di antara banyak faktor yang memengaruhi pengembangan kendaraan energi baru, pengisian daya dan perubahan daya adalah dua rute teknologi eksplorasi yang simultan. Keterbatasan pengisian daya terletak pada waktu pengisian daya, masa pakai baterai, dll; Penukaran baterai EV juga memiliki keterbatasan-kematangan, standarisasi, dan profitabilitas teknologi penggantian daya (pengembalian investasi penukaran baterai dan baterai cadangan).
Namun, sebaliknya, penukaran baterai ev tidak hanya dapat memenuhi persyaratan jarak tempuh pengoperasian, tetapi juga memastikan masa pakai baterai yang lama, yang lebih kondusif untuk didaur ulang. Makalah ini akan menganalisis berbagai solusi teknologi penukaran baterai.
Evolusi skema teknologi penukaran baterai ev
Upaya penukaran baterai pada kendaraan energi baru dapat ditelusuri kembali ke BetterPlace (BP) Israel pada tahun 2003. BP bekerja sama dengan Renault di Prancis, dan Renault mengembangkan kendaraan listrik tipe FluenceEV, yang menggunakan perubahan daya sasis untuk perubahan daya. Di lingkungan umum pengembangan kendaraan listrik pada saat itu, skala aplikasi kendaraan listrik sangat terbatas.
Selain itu, tingginya biaya teknologi baterai, teknologi penukaran baterai, dan konstruksi stasiun pertukaran daya membuat skema teknis menjadi tidak kompetitif, dan proyek tersebut dihentikan. China Southern Power Grid juga telah memperkenalkan skema BP dan telah mendemonstrasikan operasinya di Guangzhou dan tempat-tempat lain.
Pada tahun 2009, Cina mempromosikan pengembangan kendaraan energi baru. Sejak 2011, State Grid telah menjadi kekuatan utama untuk mempromosikan mode pertukaran daya. Pertama, Layanan Energi Terpadu State Grid (Hangzhou) memperkenalkan peralihan baterai semi-otomatis dalam kotak standar. Pada tahun 2013, Biro Industri Tenaga Listrik Kabupaten Xinxiang memimpin upaya bersama perusahaan mobil dan perusahaan taksi untuk mempromosikan operasi penggantian sasis taksi, tetapi gagal mempromosikannya.
Pada tahun 2013, dengan promosi kebijakan dan pengembangan teknologi, pengembangan energi baru di Tiongkok dipercepat. Upaya untuk mengganti daya juga meluas. Personel proyek pertukaran daya State Grid mendirikan perusahaan Bertan independen untuk mempromosikan pertukaran daya dinding samping dan pertukaran daya sasis di Hangzhou, Xi'an, dan tempat-tempat lain.
Mode pertukaran daya dinding samping Zhejiang Xinshikong telah membuat kemajuan relatif dalam verifikasi teknis melalui demonstrasi dan operasi skala besar dalam pertukaran baterai.
Pada tahun 2016, Aulton bergabung dengan operasi pertukaran daya, bekerja sama dengan perusahaan mobil lain untuk mempromosikan pertukaran daya sasis, dan secara berturut-turut melakukan operasi pertukaran daya skala besar di Guangzhou, Xiamen, dan Beijing, Cina. Perusahaan kendaraan sedang mencoba rute teknis pertukaran baterai ev.
Pengantar skema teknis pertukaran baterai ev
Penukaran baterai ev dari bagasi
Stasiun penukaran baterai Layanan Energi Terpadu State Grid (Hangzhou) mengambil 20 kotak baterai standar sebagai satu kelompok, dan setiap kotak memiliki sekitar 5 kWh listrik, yang dimuat ke dalam kotak transfer baterai untuk pengisian daya dan pertukaran daya secara terpusat.
Model pengganti trem Hangzhou terutama digunakan untuk taksi dan kendaraan resmi. Ada dua jenis peralatan penukaran baterai: platform mekanis dan platform forklift yang dapat digerakkan, yang dipasang di samping posisi penukaran mobil.
Kotak baterai di bagasi kendaraan listrik ditarik keluar dan didorong masuk secara manual. Skema penukaran baterai ini pada dasarnya merupakan upaya awal untuk mengubah daya di Cina.
Penukaran sasis dan baterai ev dinding samping
Kotak baterai kendaraan listrik murni disusun di bagian bawah mobil, dengan dua kotak baterai di sebelah kiri dan dua kotak di sebelah kanan. Setelah baterai dikontrol untuk naik dan turun di dalam mobil, baterai dikeluarkan dari samping oleh robot.
Penukaran baterai pada dinding samping
Fitur dari skema teknis pertukaran daya ini adalah bahwa port pertukaran daya baterai diatur di dinding samping, pintu kabin baterai dibuka dengan mengendalikan, dan kemudian baterai dikeluarkan dan dipasang di sisi manipulator. Dalam skema ini, baterai diatur pada sasis, yang membuat ketinggian bodi lebih tinggi dan mempengaruhi performa kendaraan.
Perubahan daya sasis
Skema penggantian daya sasis dari pertukaran baterai ev dapat dibagi lagi menjadi dua jenis: kotak baterai standar yang diwakili oleh State Grid Shanghai Electric Bus dan paket baterai berbentuk khusus yang diwakili oleh BP.
Rencana BP adalah setelah kendaraan berada di tempat, kendaraan akan tetap diam, mekanisme di bawah tanah akan mengirimkan baterai secara horizontal, mengangkat baterai ke atas dan ke bawah untuk memasang baterai, dan motor servo akan mengencangkan dan melonggarkan mekanisme penguncian baterai untuk menyelesaikan seluruh tindakan penukaran baterai.
Baterai berbentuk khusus "tipe menara" untuk penggantian sasis disusun pada sasis di antara kursi belakang dan bagasi. Skema penukaran baterai ev ini memiliki perubahan paling sedikit pada rangka sasis, namun tetap memengaruhi ruang baris belakang dan volume bagasi.
Proposal teknis untuk penggantian daya sasis
Di antara berbagai solusi teknis penggantian daya dalam pertukaran baterai ev, penggantian daya sasis lebih dikenal. Saat ini, struktur yang paling banyak digunakan adalah struktur datar yang disusun pada sasis, yang pada dasarnya tidak menempati ruang pengendaraan, ruang bagasi, dan ketinggian kendaraan. Paket baterai dipasang pada rangka penukar daya, yang disesuaikan dengan struktur bodi yang ada dan dipasang di lantai bodi.
Selama penukaran baterai, paket baterai dan rangka penggantian daya harus dibongkar secara keseluruhan. Modul baterai, rakitan kotak bawah, kotak distribusi daya, sistem manajemen baterai, dan penutup kotak atas membentuk paket baterai (PACK), yang kemudian dipasang pada rakitan motor pengganti untuk membentuk paket baterai pengganti yang tidak terpisahkan.
Saat ini, perbedaan teknologi penukaran baterai sasis ev terutama terletak pada metode penguncian yang berbeda. Dalam skema teknis penukaran baterai sasis ev sasis, penggantian paket baterai ganti cepat dibagi menjadi dua langkah: mengangkat dan mengunci. Gerakan pengangkatannya vertikal; Skema penguncian dibagi menjadi pengencangan/pelonggaran putar dan terjemahan maju dan mundur.
Mengangkat dan memutar pengencangan
BP dan State Grid telah mengadopsi skema penukaran baterai ev ini. Tindakan utama dari penukaran baterai ev adalah mengangkat kemasan baterai pada tempatnya oleh manipulator, dan kemudian memutar mekanisme penguncian, yang dikombinasikan dengan pemosisian pada sasis, dijepit, dikencangkan dan dikunci. Titik penguncian memiliki alur pemosisian yang jelas. Secara teknis, pengunciannya lebih andal, dan pengunciannya bisa akurat.
Mengangkat dan menerjemahkan maju dan mundur
Tindakan utama pertukaran baterai ev: angkat unit baterai pada tempatnya oleh manipulator, lalu pindahkan unit baterai secara keseluruhan, dengan mengandalkan jahitan, penahan dan pengunci pada sasis. Dalam aplikasi praktis, skema ini memiliki masalah yaitu penguncian yang tidak mudah dipasang dan penguncian yang longgar.
Perbandingan dua solusi teknis
Berat
Skema penguncian putar pada pertukaran baterai ev memiliki bobot yang lebih ringan, rentang penguncian yang lebih kecil, kemampuan beradaptasi yang lebih baik terhadap berbagai ukuran kendaraan, dan persyaratan yang lebih rendah untuk ruang rangka sasis.
Konektor penukar baterai ev
Kisaran mengambang dari konektor pertukaran skema penguncian putar lebih besar, sehingga kemampuan beradaptasi lingkungan lebih baik, bobotnya ringan, persyaratan ukuran yang cocok lebih rendah, dan baterai dapat diperluas untuk beradaptasi dengan mode pendinginan yang berbeda.
Kehidupan pelayanan
Dari segi masa pakai, masa pakai komponen utama dari kedua skema pertukaran baterai ev serupa. Namun demikian, dari segi biaya komprehensif, skema penguncian putar lebih baik. Dari perbandingan ketiga aspek di atas, skema penguncian putar pertukaran baterai ev memiliki lebih banyak keuntungan, dan memiliki aplikasi demonstrasi paling banyak saat ini.
Ringkasan
Selain kelayakan teknis, aplikasi berkelanjutan berskala besar dari mode penukaran baterai ev yang berkelanjutan juga perlu memverifikasi lebih lanjut keekonomisannya melalui pengoperasian, serta generalisasi paket baterai yang berbeda untuk model yang berbeda.
Dipercaya bahwa dengan pengembangan baterai dan teknologi lainnya serta penurunan biaya yang cepat, mode penukaran baterai ev (skema teknologi penggantian daya) secara bertahap akan menempati pasar tertentu dan mendorong percepatan pengembangan kendaraan energi baru.
Skema teknis penukaran baterai EV dan analisis karakteristik
Daftar Isi
Di antara banyak faktor yang memengaruhi pengembangan kendaraan energi baru, pengisian daya dan perubahan daya adalah dua rute teknologi eksplorasi yang simultan. Keterbatasan pengisian daya terletak pada waktu pengisian daya, masa pakai baterai, dll; Penukaran baterai EV juga memiliki keterbatasan-kematangan, standarisasi, dan profitabilitas teknologi penggantian daya (pengembalian investasi penukaran baterai dan baterai cadangan).
Namun, sebaliknya, penukaran baterai ev tidak hanya dapat memenuhi persyaratan jarak tempuh pengoperasian, tetapi juga memastikan masa pakai baterai yang lama, yang lebih kondusif untuk didaur ulang. Makalah ini akan menganalisis berbagai solusi teknologi penukaran baterai.
Evolusi skema teknologi penukaran baterai ev
Upaya penukaran baterai pada kendaraan energi baru dapat ditelusuri kembali ke BetterPlace (BP) Israel pada tahun 2003. BP bekerja sama dengan Renault di Prancis, dan Renault mengembangkan kendaraan listrik tipe FluenceEV, yang menggunakan perubahan daya sasis untuk perubahan daya. Di lingkungan umum pengembangan kendaraan listrik pada saat itu, skala aplikasi kendaraan listrik sangat terbatas.
Selain itu, tingginya biaya teknologi baterai, teknologi penukaran baterai, dan konstruksi stasiun pertukaran daya membuat skema teknis menjadi tidak kompetitif, dan proyek tersebut dihentikan. China Southern Power Grid juga telah memperkenalkan skema BP dan telah mendemonstrasikan operasinya di Guangzhou dan tempat-tempat lain.
Pada tahun 2009, Cina mempromosikan pengembangan kendaraan energi baru. Sejak 2011, State Grid telah menjadi kekuatan utama untuk mempromosikan mode pertukaran daya. Pertama, Layanan Energi Terpadu State Grid (Hangzhou) memperkenalkan peralihan baterai semi-otomatis dalam kotak standar. Pada tahun 2013, Biro Industri Tenaga Listrik Kabupaten Xinxiang memimpin upaya bersama perusahaan mobil dan perusahaan taksi untuk mempromosikan operasi penggantian sasis taksi, tetapi gagal mempromosikannya.
Pada tahun 2013, dengan promosi kebijakan dan pengembangan teknologi, pengembangan energi baru di Tiongkok dipercepat. Upaya untuk mengganti daya juga meluas. Personel proyek pertukaran daya State Grid mendirikan perusahaan Bertan independen untuk mempromosikan pertukaran daya dinding samping dan pertukaran daya sasis di Hangzhou, Xi'an, dan tempat-tempat lain.
Mode pertukaran daya dinding samping Zhejiang Xinshikong telah membuat kemajuan relatif dalam verifikasi teknis melalui demonstrasi dan operasi skala besar dalam pertukaran baterai.
Pada tahun 2016, Aulton bergabung dengan operasi pertukaran daya, bekerja sama dengan perusahaan mobil lain untuk mempromosikan pertukaran daya sasis, dan secara berturut-turut melakukan operasi pertukaran daya skala besar di Guangzhou, Xiamen, dan Beijing, Cina. Perusahaan kendaraan sedang mencoba rute teknis pertukaran baterai ev.
Pengantar skema teknis pertukaran baterai ev
Penukaran baterai ev dari bagasi
Stasiun penukaran baterai Layanan Energi Terpadu State Grid (Hangzhou) mengambil 20 kotak baterai standar sebagai satu kelompok, dan setiap kotak memiliki sekitar 5 kWh listrik, yang dimuat ke dalam kotak transfer baterai untuk pengisian daya dan pertukaran daya secara terpusat.
Model pengganti trem Hangzhou terutama digunakan untuk taksi dan kendaraan resmi. Ada dua jenis peralatan penukaran baterai: platform mekanis dan platform forklift yang dapat digerakkan, yang dipasang di samping posisi penukaran mobil.
Kotak baterai di bagasi kendaraan listrik ditarik keluar dan didorong masuk secara manual. Skema penukaran baterai ini pada dasarnya merupakan upaya awal untuk mengubah daya di Cina.
Penukaran sasis dan baterai ev dinding samping
Kotak baterai kendaraan listrik murni disusun di bagian bawah mobil, dengan dua kotak baterai di sebelah kiri dan dua kotak di sebelah kanan. Setelah baterai dikontrol untuk naik dan turun di dalam mobil, baterai dikeluarkan dari samping oleh robot.
Penukaran baterai pada dinding samping
Fitur dari skema teknis pertukaran daya ini adalah bahwa port pertukaran daya baterai diatur di dinding samping, pintu kabin baterai dibuka dengan mengendalikan, dan kemudian baterai dikeluarkan dan dipasang di sisi manipulator. Dalam skema ini, baterai diatur pada sasis, yang membuat ketinggian bodi lebih tinggi dan mempengaruhi performa kendaraan.
Perubahan daya sasis
Skema penggantian daya sasis dari pertukaran baterai ev dapat dibagi lagi menjadi dua jenis: kotak baterai standar yang diwakili oleh State Grid Shanghai Electric Bus dan paket baterai berbentuk khusus yang diwakili oleh BP.
Rencana BP adalah setelah kendaraan berada di tempat, kendaraan akan tetap diam, mekanisme di bawah tanah akan mengirimkan baterai secara horizontal, mengangkat baterai ke atas dan ke bawah untuk memasang baterai, dan motor servo akan mengencangkan dan melonggarkan mekanisme penguncian baterai untuk menyelesaikan seluruh tindakan penukaran baterai.
Baterai berbentuk khusus "tipe menara" untuk penggantian sasis disusun pada sasis di antara kursi belakang dan bagasi. Skema penukaran baterai ev ini memiliki perubahan paling sedikit pada rangka sasis, namun tetap memengaruhi ruang baris belakang dan volume bagasi.
Proposal teknis untuk penggantian daya sasis
Di antara berbagai solusi teknis penggantian daya dalam pertukaran baterai ev, penggantian daya sasis lebih dikenal. Saat ini, struktur yang paling banyak digunakan adalah struktur datar yang disusun pada sasis, yang pada dasarnya tidak menempati ruang pengendaraan, ruang bagasi, dan ketinggian kendaraan. Paket baterai dipasang pada rangka penukar daya, yang disesuaikan dengan struktur bodi yang ada dan dipasang di lantai bodi.
Selama penukaran baterai, paket baterai dan rangka penggantian daya harus dibongkar secara keseluruhan. Modul baterai, rakitan kotak bawah, kotak distribusi daya, sistem manajemen baterai, dan penutup kotak atas membentuk paket baterai (PACK), yang kemudian dipasang pada rakitan motor pengganti untuk membentuk paket baterai pengganti yang tidak terpisahkan.
Saat ini, perbedaan teknologi penukaran baterai sasis ev terutama terletak pada metode penguncian yang berbeda. Dalam skema teknis penukaran baterai sasis ev sasis, penggantian paket baterai ganti cepat dibagi menjadi dua langkah: mengangkat dan mengunci. Gerakan pengangkatannya vertikal; Skema penguncian dibagi menjadi pengencangan/pelonggaran putar dan terjemahan maju dan mundur.
Mengangkat dan memutar pengencangan
BP dan State Grid telah mengadopsi skema penukaran baterai ev ini. Tindakan utama dari penukaran baterai ev adalah mengangkat kemasan baterai pada tempatnya oleh manipulator, dan kemudian memutar mekanisme penguncian, yang dikombinasikan dengan pemosisian pada sasis, dijepit, dikencangkan dan dikunci. Titik penguncian memiliki alur pemosisian yang jelas. Secara teknis, pengunciannya lebih andal, dan pengunciannya bisa akurat.
Mengangkat dan menerjemahkan maju dan mundur
Tindakan utama pertukaran baterai ev: angkat unit baterai pada tempatnya oleh manipulator, lalu pindahkan unit baterai secara keseluruhan, dengan mengandalkan jahitan, penahan dan pengunci pada sasis. Dalam aplikasi praktis, skema ini memiliki masalah yaitu penguncian yang tidak mudah dipasang dan penguncian yang longgar.
Perbandingan dua solusi teknis
Berat
Skema penguncian putar pada pertukaran baterai ev memiliki bobot yang lebih ringan, rentang penguncian yang lebih kecil, kemampuan beradaptasi yang lebih baik terhadap berbagai ukuran kendaraan, dan persyaratan yang lebih rendah untuk ruang rangka sasis.
Konektor penukar baterai ev
Kisaran mengambang dari konektor pertukaran skema penguncian putar lebih besar, sehingga kemampuan beradaptasi lingkungan lebih baik, bobotnya ringan, persyaratan ukuran yang cocok lebih rendah, dan baterai dapat diperluas untuk beradaptasi dengan mode pendinginan yang berbeda.
Kehidupan pelayanan
Dari segi masa pakai, masa pakai komponen utama dari kedua skema pertukaran baterai ev serupa. Namun demikian, dari segi biaya komprehensif, skema penguncian putar lebih baik.
Dari perbandingan ketiga aspek di atas, skema penguncian putar pertukaran baterai ev memiliki lebih banyak keuntungan, dan memiliki aplikasi demonstrasi paling banyak saat ini.
Ringkasan
Selain kelayakan teknis, aplikasi berkelanjutan berskala besar dari mode penukaran baterai ev yang berkelanjutan juga perlu memverifikasi lebih lanjut keekonomisannya melalui pengoperasian, serta generalisasi paket baterai yang berbeda untuk model yang berbeda.
Dipercaya bahwa dengan pengembangan baterai dan teknologi lainnya serta penurunan biaya yang cepat, mode penukaran baterai ev (skema teknologi penggantian daya) secara bertahap akan menempati pasar tertentu dan mendorong percepatan pengembangan kendaraan energi baru.