Troca de baterias de veículos eléctricos - esquema técnico e análise das características
Índice
Entre os muitos factores que afectam o desenvolvimento de novos veículos de energia, o carregamento e a mudança de potência são duas rotas tecnológicas de exploração simultânea. A limitação do carregamento reside no tempo de carregamento, na duração da bateria, etc; Troca de baterias de veículos eléctricos também tem limitações - maturidade, normalização e rentabilidade da tecnologia de substituição de energia (retorno do investimento da troca de baterias ev e da bateria de reserva).
No entanto, em contrapartida, a troca de baterias ev pode não só cumprir os requisitos de quilometragem operacional, mas também garantir a longa vida útil da bateria, o que é mais propício à reciclagem. Este documento analisará uma variedade de soluções tecnológicas de troca de baterias ev.
Evolução do esquema tecnológico de troca de baterias de veículos eléctricos
A tentativa de troca de baterias de veículos eléctricos em veículos de energia nova remonta à BetterPlace (BP) israelita em 2003. A BP cooperou com a Renault em França e a Renault desenvolveu o tipo de veículo elétrico FluenceEV, que utiliza a troca de potência do chassis para a troca de potência. No ambiente geral do desenvolvimento de veículos eléctricos nessa altura, a escala de aplicação dos veículos eléctricos era muito limitada.
Além disso, o elevado custo da tecnologia das baterias, a tecnologia de troca de baterias e a construção de estações de troca de energia tornaram o esquema técnico pouco competitivo, pelo que o projeto foi encerrado. A China Southern Power Grid também introduziu o sistema da BP e demonstrou o seu funcionamento em Guangzhou e noutros locais.
Em 2009, a China promoveu o desenvolvimento de novos veículos de energia. Desde 2011, a State Grid tem sido a principal força para promover o modo de troca de energia. Em primeiro lugar, os Serviços Integrados de Energia da State Grid (Hangzhou) introduziram a troca semi-automática de baterias na caixa padrão. Em 2013, o Xinxiang County Power Industry Bureau liderou os esforços conjuntos de empresas de automóveis e empresas de táxi para promover a operação de táxi de substituição de chassis, mas não conseguiu promovê-la.
Em 2013, com a promoção da política e do desenvolvimento tecnológico, o desenvolvimento da nova energia na China acelerou. As tentativas de substituição de energia também estão a aumentar. O pessoal do projeto de troca de energia da State Grid criou uma empresa Bertan independente para promover a troca de energia entre paredes laterais e chassis em Hangzhou, Xi'an e outros locais.
O modo de troca de energia na parede lateral da Zhejiang Xinshikong registou progressos relativos na verificação técnica através da demonstração e funcionamento em grande escala da troca de baterias ev.
Em 2016, a Aulton aderiu à operação de troca de energia, cooperou com outras empresas automóveis para promover a troca de energia do chassis e realizou sucessivamente operações de troca de energia em grande escala em Guangzhou, Xiamen e Pequim, na China. As empresas de veículos estão a experimentar a via técnica da troca de baterias de veículos eléctricos.
Introdução ao esquema técnico da troca de baterias de veículos eléctricos
A troca de baterias do porta-bagagens
A estação de troca de baterias dos Serviços de Energia Integrados da State Grid (Hangzhou) leva 20 caixas de baterias padrão como um grupo, e cada caixa tem cerca de 5 kWh de eletricidade, que é carregada na caixa de transferência de baterias para carregamento centralizado e troca de energia.
O modelo de substituição do elétrico de Hangzhou é utilizado principalmente para táxis e veículos oficiais. Existem dois tipos de equipamento de troca de baterias de elétrico: plataforma mecânica e plataforma móvel de empilhador, que são fixadas ao lado da posição de troca do carro.
A caixa da bateria no porta-bagagens do veículo elétrico é puxada para fora e empurrada para dentro manualmente. Este esquema de troca de baterias é basicamente uma primeira tentativa de mudar a energia na China.
Chassis e parede lateral ev troca de baterias
A caixa da bateria do veículo elétrico puro está disposta na parte inferior do carro, com duas caixas de baterias à esquerda e duas caixas à direita. Depois de a bateria ser controlada para subir e descer no carro, a bateria é retirada lateralmente pelo robot.
A troca de bateria ev da parede lateral
A caraterística deste esquema técnico de troca de energia é que a porta de troca de energia da bateria está disposta na parede lateral, a porta da cabine da bateria é aberta por controlo e, em seguida, a bateria é retirada e instalada na lateral do manipulador. Neste esquema, a bateria está disposta no chassis, o que torna a altura da carroçaria mais elevada e afecta o desempenho do veículo.
Mudança de potência do chassis
O esquema de substituição de energia do quadro da troca de baterias ev pode ser subdividido em dois tipos: a caixa de baterias padrão representada pelo autocarro elétrico da State Grid Shanghai e a bateria de formato especial representada pela BP.
O plano da BP é que, depois de o veículo estar no lugar, o veículo permaneça imóvel, o mecanismo sob o solo transmita horizontalmente a bateria, levante a bateria para cima e para baixo para instalar a bateria e o servo motor aperte e desaperte o mecanismo de bloqueio da bateria para completar toda a ação de troca da bateria ev.
A bateria de formato especial "tipo torre" para substituição do chassis está disposta no chassis entre os bancos traseiros e a bagageira. Este esquema de troca de baterias ev tem a menor alteração na estrutura do chassis, mas continua a afetar o espaço da fila traseira e o volume da bagageira.
Proposta técnica para a substituição da potência do quadro
Entre as várias soluções técnicas de substituição de energia na troca de baterias ev, a substituição de energia do chassis tem sido mais reconhecida. Atualmente, a estrutura mais utilizada é a estrutura plana disposta no chassis, que basicamente não ocupa o espaço de condução, o espaço da bagageira e a altura do veículo. A bateria é fixada na estrutura de troca de energia, que é adaptada à estrutura da carroçaria existente e instalada no chão da carroçaria.
Durante a troca de baterias, o conjunto de baterias e a estrutura de troca de energia devem ser desmontados como um todo. O módulo da bateria, o conjunto da caixa inferior, a caixa de distribuição de energia, o sistema de gestão da bateria e a tampa da caixa superior formam um conjunto de baterias (PACK), que é depois instalado no conjunto do motor de substituição para formar um conjunto de baterias de substituição integral.
Atualmente, a diferença da tecnologia de troca de baterias do chassis ev reside principalmente nos diferentes métodos de bloqueio. No esquema técnico de troca de baterias do chassis ev, a substituição da bateria de troca rápida divide-se em dois passos: elevação e bloqueio. O movimento de elevação é vertical; o esquema de bloqueio divide-se em aperto/afrouxamento rotativo e translação para a frente e para trás.
Levantamento e aperto rotativo
A BP e a State Grid adoptaram este esquema de troca de baterias de veículos eléctricos. A principal ação da troca de baterias ev é levantar a bateria no lugar pelo manipulador e, em seguida, rodar o mecanismo de bloqueio, que é combinado com o posicionamento no chassis, fixado, apertado e bloqueado. Os pontos de bloqueio têm ranhuras de posicionamento óbvias. Tecnicamente, o bloqueio é mais fiável e pode ser preciso.
Elevação e translação para a frente e para trás
A principal ação da troca de baterias ev: levantar a bateria no lugar pelo manipulador e, em seguida, mover a bateria como um todo, contando com a costura, o detentor e o bloqueio no chassis. Na aplicação prática, este esquema tem os problemas de que o bloqueio não é fácil de ser colocado no lugar e o bloqueio é solto.
Comparação de duas soluções técnicas
● Peso
O esquema de bloqueio rotativo da troca de baterias ev tem um peso mais leve, uma gama de bloqueio mais pequena, uma melhor adaptabilidade a diferentes tamanhos de veículos e menores requisitos de espaço na estrutura do chassis.
O conetor de troca de bateria ev
A gama flutuante do conetor de troca do esquema de bloqueio rotativo é maior, pelo que a adaptabilidade ambiental é melhor, o peso é leve, os requisitos de tamanho correspondente são menores e a bateria pode ser expandida para se adaptar a diferentes modos de arrefecimento.
Vida útil
Em termos de vida útil, a vida útil dos componentes-chave dos dois esquemas de troca de baterias ev é semelhante. No entanto, em termos de custo global, o esquema de bloqueio rotativo é melhor. A partir da comparação dos três aspectos acima referidos, o esquema de bloqueio rotativo da troca de baterias ev tem mais vantagens e tem atualmente o maior número de aplicações de demonstração.
Resumo
Para além da viabilidade técnica, a aplicação sustentável em grande escala do modo de troca de baterias ev necessita também de uma verificação mais aprofundada da sua economia através do funcionamento, bem como da generalização de diferentes conjuntos de baterias para diferentes modelos.
Acredita-se que, com o desenvolvimento da bateria e de outras tecnologias e o rápido declínio dos custos, o modo de troca de bateria ev (esquema de tecnologia de substituição de energia) ocupará gradualmente um mercado específico e promoverá o desenvolvimento acelerado de novos veículos de energia.
Troca de baterias de veículos eléctricos - esquema técnico e análise das características
Índice
Entre os muitos factores que afectam o desenvolvimento de novos veículos de energia, o carregamento e a mudança de potência são duas rotas tecnológicas de exploração simultânea. A limitação do carregamento reside no tempo de carregamento, na duração da bateria, etc; Troca de baterias de veículos eléctricos também tem limitações - maturidade, normalização e rentabilidade da tecnologia de substituição de energia (retorno do investimento da troca de baterias ev e da bateria de reserva).
No entanto, em contrapartida, a troca de baterias ev pode não só cumprir os requisitos de quilometragem operacional, mas também garantir a longa vida útil da bateria, o que é mais propício à reciclagem. Este documento analisará uma variedade de soluções tecnológicas de troca de baterias ev.
Evolução do esquema tecnológico de troca de baterias de veículos eléctricos
A tentativa de troca de baterias de veículos eléctricos em veículos de energia nova remonta à BetterPlace (BP) israelita em 2003. A BP cooperou com a Renault em França e a Renault desenvolveu o tipo de veículo elétrico FluenceEV, que utiliza a troca de potência do chassis para a troca de potência. No ambiente geral do desenvolvimento de veículos eléctricos nessa altura, a escala de aplicação dos veículos eléctricos era muito limitada.
Além disso, o elevado custo da tecnologia das baterias, a tecnologia de troca de baterias e a construção de estações de troca de energia tornaram o esquema técnico pouco competitivo, pelo que o projeto foi encerrado. A China Southern Power Grid também introduziu o sistema da BP e demonstrou o seu funcionamento em Guangzhou e noutros locais.
Em 2009, a China promoveu o desenvolvimento de novos veículos de energia. Desde 2011, a State Grid tem sido a principal força para promover o modo de troca de energia. Em primeiro lugar, os Serviços Integrados de Energia da State Grid (Hangzhou) introduziram a troca semi-automática de baterias na caixa padrão. Em 2013, o Xinxiang County Power Industry Bureau liderou os esforços conjuntos de empresas de automóveis e empresas de táxi para promover a operação de táxi de substituição de chassis, mas não conseguiu promovê-la.
Em 2013, com a promoção da política e do desenvolvimento tecnológico, o desenvolvimento da nova energia na China acelerou. As tentativas de substituição de energia também estão a aumentar. O pessoal do projeto de troca de energia da State Grid criou uma empresa Bertan independente para promover a troca de energia entre paredes laterais e chassis em Hangzhou, Xi'an e outros locais.
O modo de troca de energia na parede lateral da Zhejiang Xinshikong registou progressos relativos na verificação técnica através da demonstração e funcionamento em grande escala da troca de baterias ev.
Em 2016, a Aulton aderiu à operação de troca de energia, cooperou com outras empresas automóveis para promover a troca de energia do chassis e realizou sucessivamente operações de troca de energia em grande escala em Guangzhou, Xiamen e Pequim, na China. As empresas de veículos estão a experimentar a via técnica da troca de baterias de veículos eléctricos.
Introdução ao esquema técnico da troca de baterias de veículos eléctricos
A troca de baterias do porta-bagagens
A estação de troca de baterias dos Serviços de Energia Integrados da State Grid (Hangzhou) leva 20 caixas de baterias padrão como um grupo, e cada caixa tem cerca de 5 kWh de eletricidade, que é carregada na caixa de transferência de baterias para carregamento centralizado e troca de energia.
O modelo de substituição do elétrico de Hangzhou é utilizado principalmente para táxis e veículos oficiais. Existem dois tipos de equipamento de troca de baterias de elétrico: plataforma mecânica e plataforma móvel de empilhador, que são fixadas ao lado da posição de troca do carro.
A caixa da bateria no porta-bagagens do veículo elétrico é puxada para fora e empurrada para dentro manualmente. Este esquema de troca de baterias é basicamente uma primeira tentativa de mudar a energia na China.
Chassis e parede lateral ev troca de baterias
A caixa da bateria do veículo elétrico puro está disposta na parte inferior do carro, com duas caixas de baterias à esquerda e duas caixas à direita. Depois de a bateria ser controlada para subir e descer no carro, a bateria é retirada lateralmente pelo robot.
A troca de bateria ev da parede lateral
A caraterística deste esquema técnico de troca de energia é que a porta de troca de energia da bateria está disposta na parede lateral, a porta da cabine da bateria é aberta por controlo e, em seguida, a bateria é retirada e instalada na lateral do manipulador. Neste esquema, a bateria está disposta no chassis, o que torna a altura da carroçaria mais elevada e afecta o desempenho do veículo.
Mudança de potência do chassis
O esquema de substituição de energia do quadro da troca de baterias ev pode ser subdividido em dois tipos: a caixa de baterias padrão representada pelo autocarro elétrico da State Grid Shanghai e a bateria de formato especial representada pela BP.
O plano da BP é que, depois de o veículo estar no lugar, o veículo permaneça imóvel, o mecanismo sob o solo transmita horizontalmente a bateria, levante a bateria para cima e para baixo para instalar a bateria e o servo motor aperte e desaperte o mecanismo de bloqueio da bateria para completar toda a ação de troca da bateria ev.
A bateria de formato especial "tipo torre" para substituição do chassis está disposta no chassis entre os bancos traseiros e a bagageira. Este esquema de troca de baterias ev tem a menor alteração na estrutura do chassis, mas continua a afetar o espaço da fila traseira e o volume da bagageira.
Proposta técnica para a substituição da potência do quadro
Entre as várias soluções técnicas de substituição de energia na troca de baterias ev, a substituição de energia do chassis tem sido mais reconhecida. Atualmente, a estrutura mais utilizada é a estrutura plana disposta no chassis, que basicamente não ocupa o espaço de condução, o espaço da bagageira e a altura do veículo. A bateria é fixada na estrutura de troca de energia, que é adaptada à estrutura da carroçaria existente e instalada no chão da carroçaria.
Durante a troca de baterias, o conjunto de baterias e a estrutura de troca de energia devem ser desmontados como um todo. O módulo da bateria, o conjunto da caixa inferior, a caixa de distribuição de energia, o sistema de gestão da bateria e a tampa da caixa superior formam um conjunto de baterias (PACK), que é depois instalado no conjunto do motor de substituição para formar um conjunto de baterias de substituição integral.
Atualmente, a diferença da tecnologia de troca de baterias do chassis ev reside principalmente nos diferentes métodos de bloqueio. No esquema técnico de troca de baterias do chassis ev, a substituição da bateria de troca rápida divide-se em dois passos: elevação e bloqueio. O movimento de elevação é vertical; o esquema de bloqueio divide-se em aperto/afrouxamento rotativo e translação para a frente e para trás.
Levantamento e aperto rotativo
A BP e a State Grid adoptaram este esquema de troca de baterias de veículos eléctricos. A principal ação da troca de baterias ev é levantar a bateria no lugar pelo manipulador e, em seguida, rodar o mecanismo de bloqueio, que é combinado com o posicionamento no chassis, fixado, apertado e bloqueado. Os pontos de bloqueio têm ranhuras de posicionamento óbvias. Tecnicamente, o bloqueio é mais fiável e pode ser preciso.
Elevação e translação para a frente e para trás
A principal ação da troca de baterias ev: levantar a bateria no lugar pelo manipulador e, em seguida, mover a bateria como um todo, contando com a costura, o detentor e o bloqueio no chassis. Na aplicação prática, este esquema tem os problemas de que o bloqueio não é fácil de ser colocado no lugar e o bloqueio é solto.
Comparação de duas soluções técnicas
● Peso
O esquema de bloqueio rotativo da troca de baterias ev tem um peso mais leve, uma gama de bloqueio mais pequena, uma melhor adaptabilidade a diferentes tamanhos de veículos e menores requisitos de espaço na estrutura do chassis.
O conetor de troca de bateria ev
A gama flutuante do conetor de troca do esquema de bloqueio rotativo é maior, pelo que a adaptabilidade ambiental é melhor, o peso é leve, os requisitos de tamanho correspondente são menores e a bateria pode ser expandida para se adaptar a diferentes modos de arrefecimento.
Vida útil
Em termos de vida útil, a vida útil dos componentes-chave dos dois esquemas de troca de baterias ev é semelhante. No entanto, em termos de custo global, o esquema de bloqueio rotativo é melhor.
A partir da comparação dos três aspectos acima referidos, o esquema de bloqueio rotativo da troca de baterias ev tem mais vantagens e tem atualmente o maior número de aplicações de demonstração.
Resumo
Para além da viabilidade técnica, a aplicação sustentável em grande escala do modo de troca de baterias ev necessita também de uma verificação mais aprofundada da sua economia através do funcionamento, bem como da generalização de diferentes conjuntos de baterias para diferentes modelos.
Acredita-se que, com o desenvolvimento da bateria e de outras tecnologias e o rápido declínio dos custos, o modo de troca de bateria ev (esquema de tecnologia de substituição de energia) ocupará gradualmente um mercado específico e promoverá o desenvolvimento acelerado de novos veículos de energia.