Elektrikli araç batarya değişimi-teknik şema ve karakteristik analizi

Yeni enerji araçlarının gelişimini etkileyen birçok faktör arasında, şarj ve değişen güç eşzamanlı iki keşif teknolojisi rotasıdır. Şarjın sınırlılığı şarj süresi, batarya ömrü vb. hususlarda yatmaktadır; Elektrikli araç akü değişimi Ayrıca güç değiştirme teknolojisinin olgunluğu, standardizasyonu ve karlılığı (ev bataryası değiştirme ve yedek batarya yatırım getirisi) gibi sınırlamaları vardır.

Ancak, bunun aksine, ev tipi akü değişimi yalnızca çalışma kilometresi gereksinimlerini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda geri dönüşüme daha elverişli olan akünün uzun ömürlü olmasını da sağlar. Bu makalede çeşitli ev aküsü değiştirme teknolojisi çözümleri analiz edilecektir.

Ev tipi batarya değiştirme teknolojisi şemasının evrimi

Yeni enerji araçlarında ev aküsü değiştirme girişimi 2003 yılında İsrailli BetterPlace'e (BP) kadar geri götürülebilir. BP, Fransa'da Renault ile işbirliği yaptı ve Renault, güç değişimi için şasi gücü değişimini kullanan FluenceEV tipi elektrikli aracı geliştirdi. O dönemdeki elektrikli araç geliştirmenin genel ortamında, elektrikli araçların uygulama ölçeği çok sınırlıydı.

Buna ek olarak, batarya teknolojisinin yüksek maliyeti, batarya değiştirme teknolojisi ve güç değişim istasyonu inşaatı teknik planı rekabetsiz hale getirdi ve proje sonlandırıldı. China Southern Power Grid de BP planını tanıttı ve Guangzhou ve diğer yerlerde çalışmasını gösterdi.

Çin, 2009 yılında yeni enerji araçlarının geliştirilmesini teşvik etmiştir. Devlet Şebekesi 2011 yılından bu yana güç takas modunu teşvik eden ana güç olmuştur. İlk olarak, Devlet Şebekesi (Hangzhou) Entegre Enerji Hizmetleri standart kutuda yarı otomatik akü değiştirmeyi tanıttı. 2013 yılında, Xinxiang İlçesi Enerji Endüstrisi Bürosu, şasi değişiminin taksi operasyonunu teşvik etmek için otomobil şirketleri ve taksi şirketlerinin ortak çabalarına öncülük etti, ancak bunu teşvik edemedi.

2013 yılında, politika ve teknoloji gelişiminin teşvik edilmesiyle Çin'in yeni enerji gelişimi hızlandı. Güç değiştirme girişimleri de genişlemektedir. State Grid güç değişimi projesi personeli Hangzhou, Xi'an ve diğer yerlerde yan duvar güç değişimi ve şasi güç değişimini teşvik etmek için bağımsız bir Bertan şirketi kurdu.

Zhejiang Xinshikong'un yan duvar güç değişim modu, ev tipi batarya değişiminde büyük ölçekli gösterim ve operasyon yoluyla teknik doğrulamada göreceli ilerleme kaydetmiştir.

2016 yılında Aulton güç takası operasyonuna katıldı, şasi güç takasını teşvik etmek için diğer otomobil şirketleriyle işbirliği yaptı ve Çin'in Guangzhou, Xiamen ve Pekin kentlerinde art arda büyük ölçekli güç takası operasyonları gerçekleştirdi. Araç işletmeleri, ev tipi akü değişiminin teknik rotası üzerinde çalışmaktadır.

Ev tipi akü değişiminin teknik şemasına giriş

Bagajın ev aküsünün değiştirilmesi

State Grid (Hangzhou) Entegre Enerji Hizmetleri batarya değiştirme istasyonu, grup olarak 20 standart batarya kutusu alır ve her kutuda merkezi şarj ve güç değişimi için batarya transfer kutusuna yüklenen yaklaşık 5 kWh elektrik vardır.

Hangzhou tramvay değiştirme modeli esas olarak taksiler ve resmi araçlar için kullanılır. İki tür ev akü değiştirme ekipmanı vardır: mekanik platform ve araç değişim pozisyonunun yanına sabitlenmiş hareketli forklift platformu.

Elektrikli aracın bagajındaki batarya kutusu manuel olarak dışarı çekilir ve içeri itilir. Bu ev tipi batarya değiştirme şeması temelde Çin'deki güç değişimine yönelik bir ilk girişimdir.

Şasi ve yan duvar ev akü değişimi

Saf elektrikli aracın batarya kutusu, solda iki kutu ve sağda iki kutu batarya olacak şekilde arabanın alt kısmında düzenlenmiştir. Bataryanın araç içinde yükselip alçalması kontrol edildikten sonra, batarya robot tarafından yandan dışarı çıkarılır.

Yan duvarın ev akü değişimi

Bu güç değişim teknik şemasının özelliği, akünün güç değişim portunun yan duvarda düzenlenmesi, akü kabin kapısının kontrol edilerek açılması ve ardından akünün çıkarılıp manipülatörün yan tarafına takılmasıdır. Bu şemada, batarya şasi üzerinde düzenlenmiştir, bu da gövde yüksekliğini artırır ve araç performansını etkiler.

Şasi güç değişimi

Ev akü değişiminin şasi gücü değişim şeması iki türe ayrılabilir: State Grid Shanghai Electric Bus tarafından temsil edilen standart akü kutusu ve BP tarafından temsil edilen özel şekilli akü paketi.

BP'nin planı, araç yerine yerleştirildikten sonra aracın hareketsiz kalması, yer altındaki mekanizmanın aküyü yatay olarak iletmesi, aküyü takmak için yukarı ve aşağı kaldırması ve servo motorun akü kilitleme mekanizmasını sıkıp gevşeterek tüm ev akü değiştirme işlemini tamamlamasıdır.

Şasi değişimi için "kule tipi" özel şekilli batarya, arka koltuklar ile bagaj arasındaki şasi üzerinde düzenlenmiştir. Bu akü değiştirme şeması şasi iskeletinde en az değişikliğe sahiptir, ancak yine de arka sıra boşluğunu ve bagaj hacmini etkiler.

Şasi gücü değişimi için teknik teklif

Ev akü değişiminde çeşitli güç değiştirme teknik çözümleri arasında şasi güç değişimi daha çok kabul görmüştür. Şu anda en yaygın kullanılan yapı, temelde sürüş alanını, bagaj alanını ve araç yüksekliğini işgal etmeyen şasi üzerinde düzenlenmiş düz yapıdır. Batarya paketi, mevcut gövde yapısına uyarlanan ve gövde zeminine monte edilen güç değişim çerçevesine sabitlenir.

Ev akü değişimi sırasında akü paketi ve güç değişim çerçevesi bir bütün olarak demonte edilmelidir. Batarya modülü, alt kutu tertibatı, güç dağıtım kutusu, batarya yönetim sistemi ve üst kutu kapağı bir batarya paketi (PAKET) oluşturur ve bu paket daha sonra entegre bir yedek batarya paketi oluşturmak üzere yedek motor tertibatına takılır.

Şu anda, şasi ev akü değiştirme teknolojisinin farkı esas olarak farklı kilitleme yöntemlerinde yatmaktadır. Şasi ev akü değiştirme teknik şemasında, hızlı değişim akü paketinin değiştirilmesi iki adıma ayrılır: kaldırma ve kilitleme. Kaldırma hareketi dikeydir; kilitleme şeması döner sıkma/gevşetme ve ileri ve geri çevirme olarak ikiye ayrılır.

Kaldırma ve döndürerek sıkma

BP ve State Grid bu ev tipi akü değiştirme planını benimsemiştir. Ev tipi akü değişiminin ana eylemi, akü paketini manipülatör tarafından yerine kaldırmak ve ardından şasi üzerindeki konumlandırma ile birleştirilen kilitleme mekanizmasını döndürmek, kelepçelemek, sıkmak ve kilitlemektir. Kilitleme noktaları belirgin konumlandırma oluklarına sahiptir. Teknik olarak, kilitleme daha güvenilirdir ve kilitleme doğru olabilir.

Kaldırma ve ileri ve geri çeviri

Ev akü değişiminin ana eylemi: akü paketini manipülatör tarafından yerine kaldırın ve ardından akü paketini şasi üzerindeki dikişe, kilide ve kilide dayanarak bir bütün olarak hareket ettirin. Pratik uygulamada, bu şemanın kilitlemenin yerinde olmasının kolay olmaması ve kilitlemenin gevşek olması gibi sorunları vardır.

İki teknik çözümün karşılaştırılması

Ağırlık

Ev aküsü değiştirmenin döner kilitleme şeması daha hafif, daha küçük kilitleme aralığı, farklı araç boyutlarına daha iyi uyarlanabilirlik ve şasi çerçevesi alanı için daha düşük gereksinimlere sahiptir.

Ev akü değiştirme konnektörü

Döner kilitleme şemasının değişim konektörünün yüzer aralığı daha büyüktür, bu nedenle çevresel uyarlanabilirlik daha iyidir, ağırlık hafiftir, eşleşen boyut gereksinimleri daha düşüktür ve pil farklı soğutma modlarına uyum sağlamak için genişletilebilir.

Hizmet ömrü

Ömür açısından, iki ev aküsü değiştirme şemasının temel bileşenlerinin ömrü benzerdir. Bununla birlikte, kapsamlı maliyet açısından, döner kilitleme şeması daha iyidir.
Yukarıdaki üç yönün karşılaştırılmasından, ev akü değişiminin döner kilitleme şeması daha fazla avantaja sahiptir ve şu anda en çok gösteri uygulamasına sahiptir.

Özet

Teknik fizibiliteye ek olarak, ev tipi batarya değiştirme modunun büyük ölçekli sürdürülebilir uygulamasının, işletim yoluyla ekonomisini ve farklı modeller için farklı batarya paketlerinin genelleştirilmesini daha fazla doğrulaması gerekir.

Batarya ve diğer teknolojilerin gelişmesi ve maliyetlerin hızla düşmesiyle birlikte, ev tipi batarya değiştirme modunun (güç değiştirme teknolojisi şeması) kademeli olarak belirli bir pazarı işgal edeceğine ve yeni enerji araçlarının hızlandırılmış gelişimini teşvik edeceğine inanılmaktadır.