Uute energiasõidukite energiaallikas

Uute energiasõidukite arendamise vaatenurgast kogu maailmas hõlmavad nende energiaallikad peamiselt liitium-ioon akud, nikkel-metalli hüdriidpatareisid, pliihappe akud ja superkondensaatorid, mille hulgas on superkondensaatorid enamasti abijõuallikate kujul. Peamine põhjus on see, et need akutehnoloogiad ei ole veel täielikult küpsed või neil on ilmselged puudused, mis on traditsiooniliste sõidukitega sõlmitud, kulude, võimsuse ja kruiisi ulatuse osas on palju lünki, mis on ka oluline põhjus uute energiasõidukite arendamise piiramiseks.

Pliihappe aku
Kõigi akutehnoloogiate hulgas on pliihappe akudel kõige pikem arengulugu. Aku kasutab negatiivse elektroodina metallist plii ja positiivse elektroodina plioksiidi. Aku tühjenemise ajal genereeritakse plisulfaat nii positiivsete kui ka negatiivsete elektroodide juures. Väävelhape on nii reageerija kui ka reaktsiooniprotsessi produkt elektrolüüdilahuses. Viimase kümne aasta jooksul on pliiakude teadus ja arendamine keskendunud peamiselt hübriidse elektrisõidukite kasutamisele.

Nikkel-metalli hüdriid aku
Nikkel-metalli hüdriidpatareide töö põhineb OH-i vabanemisel ja neeldumisel nikkeloksiidi anoodide ja vesinikmetalli katoodidega. Varem peeti nikkel-metalli hüdriidpatareisid elektrisõidukite jaoks heaks ajutiseks valikuks, arvestades liitium-ioonakude tõsiseid ohutusprobleeme. Selle energiatihedus 50 ~ 70WH/kg ei suuda elektrisõidukite puhul täita energiatiheduse nõuet 150 ~ 200wh/kg. Samal ajal piirab nikli suur osa niklimetalli hüdriidpatareides selle tulevase hinna alandamist. Seetõttu ei ole niklimetalli hüdriidpatareid usaldusväärne valik.

Liitium-ioon akud
Liitium-ioon akud on tänapäeval elektrisõidukites kõige sagedamini kasutatav elektriakutehnoloogia tänu nende suurele energiatihedusele ja suurenenud võimsusele üksikute lahtrite puhul, mis võimaldab sellistel akudel areneda väiksema massi ja tiheduse konkurentsihinnaga. Praegu saavad need toitepatareisid elektrisõidukid toita umbes 150 km. Liitium sisestatakse liitium-ioonakude elektroodidesse, see tähendab, et elektroodimaterjal on liitiumioonide kandja. Uuringud on näidanud, et elektrisõidukites kasutatavate liitium-ioonpatareide võimsus (800 ~ 2000W/kg) ja energiatihedus (100 ~ 250WH/kg) on ​​suurenenud. Liitiumpatareisid tuleb laadida ainult "seitse punkti täis". Liitiumpatareisid ei pea olema täielikult laetud ega ole täielikult laetud aku tööiga.

Superkondensaatorid
Kui aku peab pakkuma mootori käivitamiseks või sõiduki käivitamiseks nii pikaajalist energiasalvestust kui ka lühiajalist impulsi võimsust, peab aku disain kasutusele võtma kompromissilahenduse. Igas akulambris kasutatakse paksemat elektroodi kogupinna suurendamiseks. Suurenenud vool jaotatakse suuremas elektroodipiirkonnas, mis suudab süsteemi nõuetele vastamiseks hoida aku pinge langust. Kui toitenõudlust saavad pakkuda muud seadmed, saab aku kasutada paksemaid elektroode, et saavutada parema vastupidavuse, täites samal ajal energiasalvestusnõudeid madalamal kiirusel. Ideaalsem meetod on see, et superkondensaator tagaks impulsi võimsus ja aku tagab ainult energiasalvestuse. Superkondensaatorit saab järgmise väljundvõimsuse ettevalmistamiseks või pidurgi energia taastamise abil laadimiseks madalama kiirusega laadida. Pärast superkondensaatoriga laadimist saab aku töötada laiemas aku laadimisvahemikus (SOC), kuna käivitamiseks vajalik võimsus on juba superkondensaatoris. Akude ja superkondensaatorite kombineerimine nõuab paratamatult keerukamat laadimissüsteemi, kuna akude ja superkondensaatorite laadimis- ja tühjendusomadused on oluliselt erinevad, seega on nende laadimispinged üsna erinevad. Seetõttu võib sama DC -siini kahe seadme juhtimiseks olla vajalik mingisugust alalisvoolu/alalisvoolu muundurit või lülitusseadet.