Дали отопление а батареи холодные: Отопление дали, а батареи холодные: инструкция для хабаровчан |

Влияние тепла и холода на автомобильные аккумуляторы

Неисправный аккумулятор – самая частая причина поломки автомобиля. Если вы когда-либо оказывались в затруднительном положении из-за разрядившейся батареи, вы можете задаться вопросом, почему погода так влияет на это. Как только вы узнаете, почему автомобильные аккумуляторы умирают, вы можете принять меры, чтобы продлить срок службы аккумулятора в вашем автомобиле.

Вопреки распространенному мнению, высокие летние температуры представляют большую угрозу долговечности батареи, чем низкие зимние температуры.Это связано с тем, что, хотя емкость аккумулятора выше в жару, высокие температуры сокращают общий срок службы аккумулятора. Вот основные причины почему:

• Испарение: Внутренняя температура автомобильного аккумулятора может достигать 140 градусов и выше. Это приводит к испарению жидкости из батареи, что повреждает внутреннюю структуру батареи.
• Перезарядка: Сильный нагрев также может привести к неисправности регулятора напряжения или другого компонента системы зарядки и перезарядке системы. Это приводит к медленной, но неизбежной смерти вашего автомобильного аккумулятора.
• Коррозия: Экстремальные температуры вызывают коррозию и разрушение свинцовых пластин внутри батареи.

Автомобильные аккумуляторы могут сдохнуть в любой момент, но зимой холод вызывает больше поломок. Подумайте об этом: холодные зимние температуры следуют за жарким летом, когда высокие внутренние температуры ослабляют автомобильный аккумулятор. После того, как он подвергнется испытанию при низких температурах, летнее избиение возьмет свое.Холодная погода приводит к разрядке автомобильных аккумуляторов по нескольким причинам:

• Уменьшенная емкость: При 32 градусах емкость батареи падает на 20 процентов. При -22 градусах мощность падает на 50 процентов. Это снижение емкости снижает выходную мощность аккумулятора, что затрудняет запуск автомобиля.
• Более густое моторное масло: При низких температурах моторное масло начинает затвердевать, что затрудняет проворачивание двигателя. Это заставляет батарею работать еще усерднее в то время, когда емкость находится на самом низком уровне.
• Уменьшенная скорость перезарядки: Когда вы ведете машину, аккумулятор автоматически подзаряжается. Однако скорость перезарядки ниже при более низких температурах, а это означает, что вам нужно проехать дальше, чтобы полностью зарядить аккумулятор для успешного перезапуска.
• Увеличение нагрузки: Зимой вы чаще включаете фары, обогреватель, стеклоочистители, антиобледенитель и обогреватели сидений, что увеличивает нагрузку на батарею и усугубляет проблему снижения скорости перезарядки.

Вы не можете управлять погодой, но можете предпринять определенные шаги, чтобы продлить срок службы автомобильного аккумулятора.

• Держите батарею в чистоте. Грязь действует как проводник, который истощает аккумулятор. Корродированные клеммы также увеличивают изоляцию и препятствуют протеканию тока.
• Приобретите современный кондиционер/интеллектуальное зарядное устройство. Это наиболее полезно, если вы склонны ездить только по городу или оставлять машину стоять на несколько дней. Кондиционер аккумулятора продлевает срок службы аккумулятора, не перезаряжая его.
• Выключайте все в машине, когда паркуетесь. Фары разряжают батарею быстрее всего, но внутреннее освещение и радио также могут разрядить батарею, если оставить их включенными на несколько часов.
• Если ваша батарея требует дозаправки, регулярно проверяйте ее в течение лета и при необходимости добавляйте дистиллированную воду.

Следите за определенными признаками разряженной батареи, чтобы не оказаться в затруднительном положении. Если вы заметили эти признаки, рассмотрите возможность замены батареи или проверки.

• Фары и внутреннее освещение выглядят тусклее, чем обычно.
• Автомобильные аксессуары не работают.
• Горит лампочка «проверьте двигатель» или «аккумулятор».
• Аккумулятору более пяти лет, и он с трудом заводит автомобиль в мороз.

В компании Scott’s Fort Collins Auto & Repair мы предлагаем бесплатные тесты автомобильных аккумуляторов, чтобы успокоить вас или сообщить, что пришло время купить новый аккумулятор. Конечно, гораздо удобнее заменить севшую батарейку во время встречи, чем застрять где-нибудь после того, как батарейка разрядится. При замене батареи обязательно выберите батарею с номиналом, равным или превышающим исходный.Мы можем помочь вам сделать правильный выбор.

Чтобы узнать больше или записаться на бесплатную проверку автомобильного аккумулятора, свяжитесь с нами через Интернет или позвоните по телефону (970) 682-4202.

Методики прогрева аккумуляторов при отрицательных температурах для автомобильных приложений: последние достижения и перспективы

Abstract

Электромобили играют решающую роль в снижении расхода топлива потребление и выбросы загрязняющих веществ для более устойчивого транспорта. Литий-ионные аккумуляторы, как самый дорогой, но наименее изученный компонент электромобилей, напрямую влияют на запас хода, безопасность, комфорт и надежность. Однако общая производительность тяговых аккумуляторов значительно ухудшается при низких температурах из-за снижения скорости электрохимических реакций и ускоренного ухудшения работоспособности, например, из-за литиевого покрытия. Без своевременных и эффективных действий такое ухудшение характеристик приводит к трудностям в эксплуатации и угрозе безопасности для электромобилей.Прогрев/предварительный подогрев аккумуляторной батареи имеет особое значение при эксплуатации электромобилей в холодных географических регионах. С этой целью в этой статье рассматриваются различные стратегии предварительного нагрева аккумуляторов, включая внешний конвективный и кондуктивный предварительный нагрев, а также последние достижения в области решений для внутреннего нагрева. Кратко описывается влияние низкой температуры на батареи с точки зрения производительности элементов, а также свойств материалов. Также освещаются вопросы теплотехники, связанные с прогревом.Подробно представлена ​​структура систем управления батареями (BTMS) при низких температурах, в том числе ключевые аспекты проектирования на разных уровнях интеграции батарей и общая классификация подходов к прогреву на внешние и внутренние группы. Далее представлен всесторонний обзор литературы по различным стратегиям разминки, а также рассмотрены основные принципы, преимущества, недостатки и потенциальные улучшения каждой стратегии. Наконец, будущие тенденции методов прогрева аккумуляторов обсуждаются с точки зрения ключевых технологий, многообещающих возможностей и проблем.

ключевые слова

Литий-ионные батареи

Низкая температура

Электротехника

Электромобили

Тепловая техника

Степени термического управления

Стратегии предварительного нагрева

Сокращения

аккумулятор электрический транспорт

батареи термические системы управления

постоянный ток разряда

теплообменник охлаждающей жидкости

коэффициент полезного действия

композитный материал с фазовым переходом

разряд постоянным напряжением

постоянный ток в постоянный

Электрохимико-термический

эквивалентная электрическая схема 20 EMS

3 стратегия

гибридная система накопления энергии

гибридный электромобиль

отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха

двигатель внутреннего сгорания

биполярные транзисторы с изолированным затвором

твердоэлектролитная межфазная фаза

массив микротепловых трубок

материалы с фазовым переходом

подключаемый гибридный электромобиль

положительный температурный коэффициент

уменьшенная электротермическая связь

синусоидальный переменный ток

самонагревающаяся литий-ионная батарея

Городской динамометр График вождения

Рекомендуемые статьи Со ссылками на статьи (0)

Xiaosong Hu (SM’16) получил степень доктора философии. Степень доктора автомобильной инженерии Пекинского технологического института, Китай, в 2012 году. Он провел научные исследования и защитил докторскую диссертацию. защитил диссертацию в Центре автомобильных исследований Мичиганского университета, Анн-Арбор, США, в период с 2010 по 2012 год. В настоящее время он является профессором Государственной ключевой лаборатории механических трансмиссий и факультета автомобильного машиностроения Чунцинского университета, Чунцин, Китай. В период с 2014 по 2015 год он был научным сотрудником на кафедре гражданской и экологической инженерии Калифорнийского университета в Беркли, США, а также в Шведском центре гибридных автомобилей и на кафедре сигналов и систем Технологического университета Чалмерса, Гётеборг. , Швеция, с 2012 по 2014 год.Он также был приглашенным научным сотрудником в Институте динамических систем и управления Швейцарского федерального технологического института (ETH), Цюрих, Швейцария, в 2014 году. Научные интересы включают технологии управления батареями, а также моделирование и управление электрифицированными транспортными средствами. Доктор Ху опубликовал более 100 высококлассных статей для журналов и конференций. Он был удостоен нескольких престижных наград / почестей, в том числе образовательной премии SAE Ralph Teetor в 2019 году, премии Emerging Sustainability Leaders в 2016 году, стипендии Марии Карри ЕС в 2015 году, премии ASME DSCD Energy Systems за лучшую работу в 2015 году и награды за лучшую докторскую степень в Пекине.D. Награда за диссертацию в 2013 году. Он является старшим членом IEEE

Юшен Чжэн получил степень бакалавра в области машиностроения в Университете Чунцина в 2018 году. В настоящее время он получает степень магистра наук. получил степень в Колледже автомобильной инженерии Чунцинского университета, Чунцин, Китай. Его исследовательские интересы включают управление тепловым режимом батареи и диагностику литиевого покрытия при низких температурах.

Дэвид А. Хоуи получил степень бакалавра и магистра технических наук в Кембриджском университете, Кембридж, Великобритания, в 2002 году и степень доктора философии. Степень доктора наук в Имперском колледже Лондона, Лондон, Великобритания, в 2010 г. Он является доцентом кафедры инженерных наук Оксфордского университета, Оксфорд, Великобритания, где возглавляет группу, занимающуюся моделированием, диагностикой и управлением электрохимическими энергетическими устройствами. и системы. Он является редактором журнала IEEE Transactions on Sustainable Energy, а также старшим членом IEEE и членом ECS.

Гектор Э. Перес (S’14–M’17) получил степень бакалавра в области машиностроения в Калифорнийском государственном университете, Нортридж, Калифорния, США, в 2010 году, степень MSE в области машиностроения в Мичиганском университете, Анн-Арбор, штат Мичиган, США, в 2012 году, и степень доктора философии.Степень доктора системной инженерии Калифорнийского университета в Беркли, Беркли, Калифорния, США, в 2016 году. В настоящее время он является совместным постдокторским исследователем в Калифорнийском университете в Беркли и Мичиганском университете. Его текущие исследовательские интересы включают моделирование, оценку, оптимальное управление и экспериментальную проверку энергетических систем. Д-р Перес был получателем стипендий Фонда Форда для докторантов и стипендий GEM, AACC O, премии Хьюго Шака за лучшую работу, награды ACC за лучшую студенческую работу, награды ASME DSCC Energy Systems за лучшую статью и ASME DSCC Best Paper. Награда на сессии по системам возобновляемой энергии.

Аойф М. Фоли получил BE (с отличием) и докторскую степень. степени Университетского колледжа Корка, Корк, Ирландия, в 1996 и 2011 годах, соответственно, и степень магистра наук. получила степень в Тринити-колледже, Дублин, Ирландия, в 1999 году. Она работала в промышленности до 2008 года. В настоящее время она преподает в Школе машиностроения и аэрокосмической инженерии Королевского университета Белфаста, Белфаст, Великобритания. Ее исследовательские интересы включают энергию ветра, энергетические рынки, хранение энергии и электромобили. Она является дипломированным инженером (2001 г.), научным сотрудником инженеров Ирландии (2012 г.) и главным редактором журнала Elsevier Renewable and Sustainable Energy Reviews.

Майкл Пехт (S’78-M’83-SM’90-F’92) получил степень бакалавра в области акустики, степень магистра в области электротехники и инженерной механики, а также степень доктора философии. получил степень инженера-механика в Университете Висконсина в Мэдисоне, штат Висконсин, США, в 1976, 1978, 1979 и 1982 годах соответственно. Он является основателем Центра перспективной инженерии жизненного цикла (CALCE) Университета Мэриленда, Колледж-Парк, Мэриленд, США, где он также является профессором кафедры. Он руководил исследовательской группой в области прогностики.Доктор Пехт является профессиональным инженером и членом IEEE/ASME/SAE. Он получил премию IEEE за обучение студентов и награду за достижения в области памяти Уильяма Д. Эшмана Международного общества сборки и упаковки микроэлектроники (IMAPS) за свой вклад в анализ надежности электроники. В течение восьми лет он работал главным редактором журнала IEEE Transactions on Reliability и помощником редактора журнала IEEE Transactions on Components and Packaging Technology

Crown Copyright © 2019. Опубликовано Elsevier Ltd.

Влияние экстремальных холодов на транспортные средства и аккумуляторы

КОНСУЛЬТАЦИЯ ЭКСПЕРТОВ

На этой неделе Средний Запад находится в тисках рекордных экстремальных холодов, и это затронет не только людей. Двигатели и аккумуляторы транспортных средств чувствительны к этим условиям. Исследователи Мичиганского университета готовы обсудить эти вопросы.

Анна Стефанопулу

Анна Стефанопулу — профессор машиностроения и директор Энергетического института UM.Она может обсудить, как автомобильные аккумуляторы ведут себя при экстремальных температурах. В недавней статье она и ее коллеги изучили передовой опыт подготовки к запуску автомобильного аккумулятора в минусовую погоду.

«Аккумуляторы разряжаются, когда они холодные. Они как люди», — сказала она. «При низких температурах важно иметь много энергии, чтобы вы могли начать. Не думайте, что наличие рядом розетки для зарядки избавит вас от неприятностей.

«Наша недавняя работа показывает, что при низких температурах вы не можете заряжаться, и будет быстрее разрядить, чтобы немного прогреть батарею, чтобы ваша батарея могла безопасно принять зарядку.Итак, опять же, вам нужно оставить много заряда, чтобы иметь возможность начать и работать!»

Этот документ называется «Энергоэффективная стратегия прогрева литий-ионных аккумуляторов и ее приближения». Он опубликован в раннем доступе в IEEE Transactions on Control System Technology.

Контактное лицо: 734-615-8461, [email protected]

Маргарет Вулдридж — профессор машиностроения. Она может обсудить, как автомобили, в том числе электромобили, реагируют на экстремально холодную погоду.

«Если у вас есть электромобиль или, если на то пошло, мобильный телефон, вы, вероятно, заметили влияние холода на зарядку аккумулятора», — сказала она. «Более низкие температуры сокращают время разрядки аккумулятора, тем самым уменьшая запас хода электромобилей на одной зарядке.

«Дизельные и бензиновые двигатели производят много отработанного тепла, которое используется для обогрева салона транспортных средств в зимнее время. Электромобили не имеют сопоставимых уровней отработанного тепла и должны использовать дополнительные системы отопления для пассажирских салонов.Это дополнительное использование электроэнергии также приводит к более быстрому разряду батарей».

Контактное лицо: 734-936-0349, [email protected]

Андре Боеман — профессор машиностроения и директор UM’s W.E. Lay Автомобильная лаборатория. Он может обсудить, почему автомобили ведут себя по-разному при низких температурах.

«Охлаждающая жидкость двигателя нагревается дольше, что может означать, что отопителю вашего автомобиля требуется больше времени, чтобы начать нагревать ваш автомобиль. Топливные баки или трубопроводы, загрязненные водой, могут привести к обледенению топливопровода, что ограничивает подачу топлива в двигатель», — сказал Бохман. «Дизельные автомобили должны быть должным образом подготовлены к зиме. Но когда температура становится чрезвычайно низкой, вы рискуете превратить топливо в парафин, в первую очередь из «парафиновых» соединений в топливе. Это может засорить топливный фильтр и ограничить подачу топлива в двигатель.

«Поскольку ваша смазка должна проходить через многие части двигателя, чтобы вращающиеся и скользящие металлические компоненты могли легче скользить, холодная смазка может не так легко течь по всему двигателю. Это может привести к износу двигателя в течение достаточного количества очень холодных пусков, и это еще одна причина, по которой на дизельном двигателе должен быть установлен нагреватель блока цилиндров.

Контактное лицо: 734-764-6995, [email protected]

Роберт Хэмпшир — адъюнкт-профессор государственной политики и научный сотрудник в Исследовательском институте транспорта штата Массачусетс. Он может прокомментировать, как умная инфраструктура реагирует на эти низкие температуры.

Контактное лицо: 734-615-6975, [email protected]

улучшает зарядку при низких температурах

Исследователи из Университета штата Пенсильвания создали самонагревающуюся батарею.Почему? Потому что низкие температуры (часто с которыми сталкиваются водители за пределами Калифорнии) замедляют скорость зарядки обычных литий-ионных аккумуляторов. Это означает, что они должны оставаться подключенными к сети дольше, чтобы дать водителям достаточно заряда для своих ежедневных потребностей вождения. По словам исследователей, зарядка при температуре ниже 50º F также может привести к более быстрому износу батареи.

«Электромобили популярны на западном побережье из-за благоприятной погоды», — говорит Сяо-Гуан Ян, доцент-исследователь в области машиностроения.«Как только вы переместите их на восточное побережье или в Канаду, возникнет огромная проблема. Мы продемонстрировали, что аккумуляторы можно быстро заряжать независимо от температуры наружного воздуха». Ранее исследователи разработали самонагревающуюся батарею, которая предотвратит утечку энергии при минусовых температурах. Теперь, опираясь на результаты этого исследования, они создали аккумулятор, который можно заряжать за 15 минут с помощью устройства быстрой зарядки при любых температурах до -45ºF.

Самонагревающаяся батарея использует тонкую никелевую фольгу, один конец которой прикреплен к отрицательной клемме, а другой выходит за пределы элемента, чтобы создать третью клемму, согласно Penn State.Датчик температуры, прикрепленный к переключателю, заставляет электроны проходить через никелевую фольгу, замыкая цепь, когда температура ниже комнатной. Это быстро нагревает никелевую фольгу за счет резистивного нагрева и нагревает внутреннюю часть батареи. Как только внутренняя температура батареи превышает комнатную температуру, переключатель размыкается, и электрический ток течет в батарею, быстро заряжая ее.

«Уникальная особенность нашей ячейки заключается в том, что она будет нагреваться, а затем автоматически переключаться на зарядку», — говорит профессор инженерии Чао-Янг Ван. Он также является директором Центра электрохимических двигателей штата Пенсильвания. «Кроме того, станции, которые уже есть, не нужно менять. Управление нагревом и зарядкой находится в аккумуляторе, а не в зарядных устройствах».

В ходе лабораторных испытаний исследователи обнаружили, что их самонагревающаяся батарея может выдержать 4500 циклов 15-минутной зарядки при температуре 32ºF с потерей емкости всего на 20%, что эквивалентно пробегу около 280 000 миль и сроку службы 12,5 лет. Обычная батарея, испытанная в тех же условиях, потеряла 20% емкости всего после 50 циклов зарядки.

Ученые утверждают, что быстрая зарядка при низких температурах способствует образованию дендритов на поверхности анодов, что ухудшает работу аккумулятора. Они не раскрыли производителя обычных батарей, которые тестировали в лаборатории. Они также не обсуждали, какая часть доступной мощности в батареях расходуется на процесс нагрева.

«Этот повсеместно распространенный метод быстрой зарядки также позволит производителям использовать батареи меньшего размера, которые легче и безопаснее в автомобиле», — сказал Ван. Меньшие и более легкие батареи также, вероятно, будут значительно дешевле, чем обычные батареи, что приблизит момент, когда электромобили будут стоить так же, как традиционные автомобили с двигателями внутреннего сгорания, ближе, чем когда-либо. Это может стать важным поворотным моментом в революции электромобилей.

Как температура влияет на запас хода электромобиля в жарком и холодном климате

«Почему запас хода уменьшается, когда холодно?» — один из самых частых вопросов, которые мы слышим.

В то время как некоторые водители боятся холодной зимы, а другим приходится переживать жаркое лето, почти все владельцы электромобилей задаются вопросом о влиянии температуры на свои автомобили. Эта статья предназначена для широкой аудитории, но мы хотим включить некоторые продвинутые сведения об аккумуляторах для наших более технических читателей.

Вскоре мы опубликуем несколько руководств по аккумулятору 101 для тех, кто хочет узнать больше, а пока ознакомьтесь с руководствами по аккумуляторам для конкретных автомобилей Tesla Model 3 и Chevrolet Bolt.

‍

Как холодная погода влияет на запас хода электромобиля?

Холодная погода временно снижает запас хода аккумулятора электромобиля. AAA проверила влияние 20-градусной температуры на несколько популярных электромобилей и обнаружила, что одна только температура может уменьшить запас хода на 10-12%, в то время как использование климат-контроля в автомобиле может увеличить потерю запаса хода до 40%. Национальные лаборатории Айдахо сообщили, что холодная погода может увеличить время зарядки почти в три раза, как видно из этого графика AutoBlog.

‍

‍

Почему холод влияет на ионно-литиевые аккумуляторы?

Холодная погода замедляет химические и физические реакции, которые заставляют аккумуляторы работать, в частности проводимость и диффузию, что приводит к:

• Более длительному времени зарядки (повышенному сопротивлению) 
• Временное сокращение запаса хода (более низкая емкость), поэтому некоторые автомобили имеют батареи для поддержки систем кондиционирования и отопления, которые в противном случае отнимали бы заряд от основной батареи

Несмотря на то, что эффекты диапазона, связанные с холодом, носят временный характер, ваша батарея должна быть выше нуля перед зарядкой. В большинстве автомобилей в системе управления батареями (BMS) есть своего рода регулировка температуры, которая предотвращает высокое напряжение или быструю зарядку, если батарея слишком холодная. В общем, если ваш автомобиль включен или подключен к сети, энергия будет потребляться для поддержания температуры в нормальном диапазоне. Двумя исключениями для этого являются Nissan Leaf, у которого терморегуляция включается только при температуре ниже -20°C (-4F), и Tesla, которая активирует терморегуляцию, даже если автомобиль выключен или не подключен к сети.Это регулирование температуры защищает вашу батарею, но также может стоить вам некоторого запаса хода.

‍

Наука, стоящая за зарядкой в ​​холодную погоду: литиевое покрытие

Обратите внимание, что в следующем разделе описываются физические процессы, наблюдаемые учеными в отдельных ионно-литиевых элементах. В современных электромобилях есть системы управления батареями, которые должны предотвратить такое долгосрочное повреждение вашей батареи, но если вы сомневаетесь, избегайте перезарядки или зарядки высоким напряжением, когда ваша батарея опустилась ниже нуля.

Литиевое покрытие представляет собой металлическое напыление на отрицательном узле батареи ( анод , на который уходит энергия во время зарядки). Короче говоря, холодная погода заставляет ионы течь через аккумуляторные батареи медленнее, в результате чего литий накапливается вне узла и превращается в инертный металл. Этот металл нарушает будущий поток энергии , а использует часть лития, который должен питать батарею. В наблюдениях с одной ячейкой это может привести к уменьшению мощности и дальности.

Если вас интересуют подробности: аноды аккумуляторов сделаны из таких материалов, как графит, которые имеют решетчатую структуру. Это важно, потому что, когда батарея заряжается, ионы лития перемещаются от катода к аноду и сохраняются в этой сетчатой ​​структуре. Этот процесс называется интеркаляцией . Сила (в данном случае сила тока) необходима, чтобы протолкнуть ионы к аноду и зафиксировать их в сетке. Если этот процесс происходит, когда он холодный, ионы попадают в анод медленнее, и накопление лития снаружи может образовать металлическое покрытие. Некоторые из этих ионов со временем постепенно проникнут в анод, а некоторые останутся снаружи, постоянно уменьшая емкость и увеличивая внутреннее сопротивление батареи.

Помните: компьютерные системы вашего автомобиля должны предварительно нагревать аккумулятор и замедлять заряд до тех пор, пока он не станет безопасным для нормальной зарядки. С другой стороны, даже когда очень холодно, вы можете без проблем использовать уже заряженный литий-ионный аккумулятор. Вы заметите кратковременное снижение дальности действия, так как холодная погода препятствует потоку ионов, но, скорее всего, долговременного повреждения не будет.

‍

Что тепло делает с аккумулятором моего электромобиля?

Известно, что температура оказывает большое влияние на скорость деградации литиевых аккумуляторов. Одна из основных причин того, что это так важно, заключается в том, что температура влияет на скорость и эффективность химических реакций внутри батареи. Более высокие температуры (или более высокие напряжения — но это уже другая статья) обычно приводят к более быстрым реакциям. Это часто означает, что «нежелательные» химические реакции, из-за которых батареи разлагаются, происходят быстрее при более высоких температурах.

Если вы хотите углубиться в занудные подробности, то высокие температуры негативно влияют на интерфазу твердого электролита (SEI) — слой неактивного лития, образующийся на поверхности анода. SEI состоит из солей лития, которые реагируют с растворителем электролита и становятся инертными. В отличие от литиевого покрытия, этот слой является неизбежным злом: хотя он и расходует часть лития, доступного для батареи, но также делает электролит достаточно стабильным и помогает защитить анод от коррозии.Этот защитный слой быстро образуется при первом использовании батареи, и его формирование объясняет внезапное падение емкости новых батарей. Чтобы уточнить: этот слой не то же самое, что литиевое покрытие. SEI проницаем для ионов лития, которые обеспечивают работу батареи, но непроницаем для электролита.

Проблема заключается в том, что высокая температура может повлиять на состав и организацию защитного слоя SEI, вызывая реакции, которые расходуют слишком много активного лития или создают инертные соединения, препятствующие свободному течению ионов.

Точный принцип работы механизма теплового разложения различен для аккумуляторов в состоянии покоя, при зарядке аккумуляторов и при перезарядке аккумуляторов. Тепловые эффекты также различаются в зависимости от химического состава батареи. Однако в большинстве случаев более высокие температуры приведут к более быстрой деградации.

‍

‍

Что происходит, когда я храню электромобиль в тепле?

Батареи разлагаются на жаре. Процесс, известный как «календарное старение», относится к деградации батареи, которая происходит независимо от использования.Во многом это связано с ростом защитного слоя вокруг анода (SEI). При высоких температурах реакции протекают быстрее, и его защитная структура может разрушиться. Физическая причина того, что тепло вызывает более быструю деградацию, заключается в том, что ионы и другие частицы батареи проходят через этот слой посредством диффузии, которая напрямую связана с температурой. Согласно исследованиям Vetter et al., тепло увеличивает скорость химических реакций настолько, что вторичные реакции также могут происходить при высоких температурах, создавая новые инертные соединения и увеличивая импеданс.

‍

Что происходит, когда я заряжаю электромобиль в жару?

Высокие температуры могут повредить батареи во время зарядки. Высокие температуры увеличивают эффективную силу электрического тока, который перемещает ионы лития от одного узла батареи к другому, вызывая физические нагрузки и повреждения на принимающей стороне. Чем выше температура или выше сила тока, тем больше стрессовых переломов и повреждений испытывает аккумуляторный узел. Все эти маленькие трещины и трещины становятся поверхностями для вторичных реакций, расходуя доступный литий и создавая соединения, которые препятствуют свободному потоку энергии.

Опять же, мы можем быть немного более техническими для тех, кто любопытен. Интеркаляция, о которой говорилось выше, необходима для работы литий-ионной батареи, но она вызывает физическую нагрузку на анод. Когда вы заряжаете при более высоких температурах, ионы лития интеркалируют сильнее, часто создавая небольшие трещины и трещины. Это создает новые поверхности для химических реакций между анодом и доступным литием, в основном новые области для дополнительного роста SEI. Любые дополнительные реакции расходуют литий и приводят к снижению емкости.Кроме того, если все ионы не могут найти место в анодной решетке, они могут застрять вне анода и подвергнуться химическим реакциям, в результате которых образуются инертные вещества, включая литиевое покрытие. Оба этих эффекта могут увеличить внутреннее сопротивление батареи и снизить ее доступную мощность.

Последние исследования

Недавно мы опубликовали отчет, в котором сравниваются 13 популярных моделей электромобилей в холодных погодных условиях. Прочитайте полный анализ на этой странице зимнего ассортимента.

‍

‍

Электромобили зимой — Drive Electric Vermont

Теги: зима, диапазон электромобилей

21 октября 2020 г.

Многие недавние покупатели автомобилей открывают для себя преимущества электромобилей с подключаемым модулем, в том числе:

Благодаря этим преимуществам мы с энтузиазмом выступаем за электромобили здесь, в Drive Electric Vermont, но важно понимать, как низкие температуры могут сократить запас хода, чтобы сделать осознанную покупку электромобиля.Ниже приведены некоторые дополнительные сведения, которые помогут вам выбрать правильную модель электромобиля для ваших нужд, понять, какие опции улучшают запас хода в холодную погоду, а также рекомендации по зарядке и вождению, чтобы получить максимальную отдачу от ваших инвестиций в электромобиль.

Холодная погода снижает эффективность всех типов транспортных средств, а не только электромобилей. По данным FuelEconomy.gov, обычные бензиновые автомобили обычно имеют 20-процентное снижение расхода топлива при 20 ° F. Однако это часто более заметно с электромобилем и особенно беспокоит водителей полностью электрических транспортных средств, которым необходимо знать, что у них достаточно топлива. диапазон, чтобы добраться до места назначения.

Сохранение тепла в салоне автомобиля зимой, как правило, является самой большой проблемой для диапазона электромобилей, особенно когда температура окружающей среды падает ниже 15 ° F. Литий-ионные батареи, используемые в электромобилях, также не так хорошо работают при низких температурах, что может привести к дальнейшему износу. сокращения диапазона.

Команда аналитической компании Geotab проанализировала тысячи электромобилей в различных условиях и подготовила подробные данные об ожидаемом сокращении запаса хода электромобиля в холодных условиях. Их общие выводы заключаются в том, что при -4 ° F водители в среднем EV могут увидеть около половины официального диапазона производителя.Однако это может значительно различаться в зависимости от модели, параметров модели, а также от того, как она хранится и эксплуатируется. Их онлайн-инструмент для измерения температуры электромобиля позволяет пользователям проверять потенциальные характеристики конкретных моделей в холодную погоду. На приведенной ниже диаграмме показано среднее уменьшение (или увеличение) диапазона EV по сравнению с официальным диапазоном, заявленным производителем, при различных температурах.

источник: Geotab

Варианты покупки электромобиля Winter Range

Чтобы пережить зиму на своем электромобиле, необходимо приобрести автомобиль, соответствующий вашим потребностям.Большинство новых полностью электрических моделей предлагают более 200 миль официального запаса хода, поэтому даже с зимними скидками многие водители редко будут испытывать неудобства из-за этих проблем. С другой стороны, старые подержанные модели электромобилей могут иметь запас хода менее 100 миль, что может создать серьезные проблемы, если водители не знают о зимних скидках при покупке.

Если вам предстоит длительная поездка на работу или поездка по зимним дорогам, мы рекомендуем полностью электрические модели с увеличенным запасом хода или подключаемые гибриды, которые могут работать на бензине с увеличенным запасом хода. Для дальних путешественников, желающих передвигаться полностью на электричестве, запатентованная Tesla сеть быстрой зарядки и навигационные системы значительно упрощают планирование маршрута. Штаты и автопроизводители строят больше быстрых зарядок, отличных от Tesla, вдоль ключевых маршрутов, но у Tesla есть значительное преимущество в этих усилиях.

Мы также настоятельно рекомендуем приобретать электромобили с опциями для работы в холодную погоду, предлагаемыми многими автопроизводителями, в том числе с подогревом сидений и рулевого колеса. Они намного эффективнее, чем работающие системы отопления кабины.Некоторые модели электромобилей могут также иметь нагреватели батареи, которые помогают поддерживать оптимальную температуру аккумуляторной батареи. Несколько автопроизводителей предлагают более эффективные системы обогрева с тепловым насосом, которые могут значительно повысить эффективность обогрева салона примерно до 15 ° F. В приведенном ниже списке подробно описаны варианты холодных погодных условий для конкретных моделей для многих современных автомобилей 2019 или 2020 модельного года (по автопроизводителям в алфавитном порядке):

• Audi e-tron включает в себя тепловой насос в качестве стандартного оборудования, но также предлагает пакет для холодной погоды с подогревом задних сидений и более мощной системой предварительного нагрева при подключении к сети.
• Полностью электрическая модель BMW i3 оснащается дополнительным тепловым насосом.
• Chevrolet Bolt использует систему нагрева сопротивления — вариант с тепловым насосом недоступен. Базовая комплектация LT имеет дополнительный пакет «Комфорт и удобство», включающий подогрев передних сидений и рулевого колеса. Комплектация Premier включает подогрев рулевого колеса, передних и задних сидений в стандартной комплектации.
• Ford Mustang Mach-E не имеет опции теплового насоса. Комплектация Premium включает подогрев передних сидений и рулевого колеса.
• Hyundai Ioniq Electric включал тепловой насос в более высоком уровне отделки салона «Limited» для модели 2019 года, но он был удален для рынка США в версии 2020 модельного года. В базовой модели SE его нет. В настоящее время Hyundai Kona не предлагает тепловой насос для моделей для США, хотя он входит в стандартную комплектацию моделей для Канады. Kona 2020 года имеет систему обогрева аккумулятора в более высоких комплектациях Limited и Ultimate, которая улучшит мощность и скорость быстрой зарядки постоянным током в очень холодных условиях.
• Jaguar I-Pace включает в себя тепловой насос в качестве стандартного оборудования. Также доступен пакет для холодной погоды с подогревом лобового стекла и рулевого колеса.
• Kia Niro EV включает в себя тепловой насос в пакете для холодной погоды, который также включает подогрев рулевого колеса и обогреватель аккумулятора.
• Полностью электрический Mini Cooper SE включает тепловой насос в качестве стандартного оборудования на всех моделях.
• Nissan LEAF выпускается в комплектациях S, SV и SL, а более эффективная «гибридная система обогрева» недоступна для S, является опцией для SV (входит в всепогодный пакет) и входит в стандартную комплектацию только в верхней части. -линия SL Plus.
• Polestar 2 не имеет теплового насоса, хотя есть признаки того, что он может быть добавлен в будущем.
Подключаемый гибрид Subaru Crosstrek Hybrid
• включает в себя систему теплового насоса в соответствии с руководством пользователя.
• Tesla Model Y предлагается с тепловым насосом. Tesla Model 3 была обновлена ​​​​в октябре 2020 года и теперь включает аналогичную систему. Другие модели Tesla включают системы, которые утилизируют отработанное тепло электроники для повышения эффективности систем отопления.
Подключаемые гибриды Toyota Prius Prime и RAV4 Prime
• стандартно поставляются с системами теплового насоса.
• Volkswagen ID.4 не имеет теплового насоса на модели для США (он есть в версии для Канады). Электронный гольф включал тепловой насос на более высоком уровне отделки салона SEL. В базовой комплектации модели SE его не было.
• Полностью электрические модели Volvo, скорее всего, будут оснащены тепловыми насосами. Полностью электрический XC40 Recharge имеет опциональный климатический пакет, включающий подогрев рулевого колеса и задних сидений (подогрев передних сидений входит в стандартную комплектацию). Эта модель также имеет отдельную опцию теплового насоса. Существующие модели PHEV могут не иметь тепловых насосов.Дилеры должны иметь дополнительную информацию о вариантах системы отопления.

Модели, не включенные в этот список, вряд ли будут предлагать тепловые насосы, но мы рекомендуем проверить ресурсы автопроизводителя/дилера для подтверждения.

Сцепление и клиренс

Если вы живете в снежном поясе или регулярно ездите по неровным дорогам, вы можете рассмотреть модель электромобиля с более высоким дорожным просветом и/или полным приводом. Вы можете отфильтровать наш инструмент сравнения автомобилей, чтобы показать, что в настоящее время доступно с полным приводом.

Большинство электромобилей, доступных сегодня, имеют передний привод, который подходит для большинства зимних условий вождения на северо-востоке в сочетании с зимними шинами и современными системами контроля тяги. Все больше электромобилей имеют полный привод (AWD), в том числе модели Toyota, Tesla («двухмоторный»), Mitsubishi, Subaru, Audi, BMW, Mini и Volvo, которые предлагают модели с полным приводом. Многие другие варианты должны появиться в ближайшие несколько лет.

Некоторые модели электромобилей оснащены системами заднего привода (RWD), которые могут быть менее предсказуемыми в зимних дорожных условиях.Многие владельцы сообщают, что системы контроля тяги и зимние шины делают задний привод приемлемым в северо-восточных условиях. Мы рекомендуем изучить конкретные модели перед покупкой, чтобы убедиться, что они будут работать для ваших нужд.

EV часто размещают вдоль днища автомобиля — этот дополнительный вес помогает удерживать колеса на дороге, особенно если у вас установлены зимние шины. Исследования показали, что зимние шины — это самая важная инвестиция, которую вы можете сделать для безопасного вождения зимой на любом транспортном средстве, и электромобили не являются исключением.Зимние шины, как правило, менее эффективны, чем всесезонные или летние, но в большинстве случаев они не окажут существенного влияния на запас хода.

Аэродинамические детали кузова помогают электромобилям увеличить запас хода, но иногда они включают в себя элементы отделки, которые уменьшают дорожный просвет автомобиля. Некоторые модели электромобилей имеют регулируемые системы подвески, которые позволяют водителям увеличивать дорожный просвет одним нажатием кнопки. Другой вариант — установить «лифт-кит», который поднимает стандартную подвеску дальше от земли.Если вы регулярно ездите по глубокому снегу, вы можете узнать у своего дилера/производителя, так как могут быть другие варианты увеличения клиренса.

Зарядка зимой

могут заряжаться на зарядке уровня 1 (подключение к стандартной домашней розетке 120 В), которая обычно заряжается в течение ночи или дольше. Также доступна более быстрая зарядка уровня 2 (240 В). Некоторые электромобили имеют возможность быстрой зарядки постоянным током, которая может обеспечить 80% заряда за 30-60 минут при нормальных условиях. Все три типа зарядки могут потребовать больше времени в холодных зимних условиях, но особенно это касается быстрой зарядки постоянным током.

Если у вас есть гараж или навес для вашего электромобиля, это поможет держать аккумулятор немного теплее. В некоторых электромобилях есть обогреватели аккумуляторов, которые включаются при самых низких температурах (например, ниже 0 ° F), чтобы предотвратить необратимое повреждение аккумулятора, поэтому часто разумно оставлять электромобиль включенным на ночь, когда воздух «полярного вихря» посещает ваш район, особенно если вы автомобиль припаркован снаружи. Обратитесь к своему дилеру электромобиля или в руководство пользователя для получения дополнительной информации о том, является ли это соображением для вашего автомобиля.

Если у вас полностью электрический автомобиль, переход на зарядное устройство 2-го уровня ускорит зарядку, а также улучшит вашу способность к предварительному нагреву, пока он еще подключен к сети, чтобы сэкономить запас хода.

Для быстрой зарядки постоянным током зимой некоторые электромобили могут иметь системы предварительного кондиционирования, которые прогревают аккумулятор, когда вы приближаетесь к остановке быстрой зарядки. Например, если вы отправляетесь в поездку на автомобиле Tesla с остановкой на одной из их станций быстрой зарядки постоянного тока Supercharger, обязательно используйте встроенную навигационную систему автомобиля, поскольку она автоматически подготовит аккумулятор перед сеансом Supercharging.

Наконечники для тренировочного поля

К счастью, водители электромобилей могут кое-что сделать, чтобы восстановить запас хода, утраченный в более холодных зимних условиях. Лучшие практики включают:

• Предварительный прогрев — прогрев салона автомобиля до температуры при подключенном к сети означает, что в аккумуляторе остается больше энергии для запаса хода. Обычно этим можно управлять с помощью приложений для смартфонов и/или брелков, и, как правило, лучше всего работает с более мощными зарядными устройствами уровня 2. Предварительный подогрев также может значительно облегчить очистку автомобиля от снега и льда перед отъездом из дома.
• Планирование времени отправления. Многие модели электромобилей позволяют запланировать время отправления, которое завершит сеанс зарядки непосредственно перед тем, как вам нужно ехать. Это отличный способ немного разогреть аккумулятор после зарядки и подготовить его к работе. Для некоторых моделей это может также включать предварительный прогрев салона.
• Поверхности с подогревом. Использование обогрева сидений и/или рулевого колеса (если они есть в вашем автомобиле) обычно намного эффективнее, чем использование обогрева салона, даже если у вас установлен тепловой насос.Некоторые водители будут использовать одеяло для коленей или носить куртки и другую одежду с хорошей теплоизоляцией, чтобы не использовать тепло салона при поездках на дальние расстояния.
• Давление в шинах. При низких температурах плотность воздуха увеличивается, что обычно приводит к снижению давления в шинах. Рекомендованное давление в шинах указано на наклейке, расположенной на косяке водительской двери. Регулярно проверяйте давление и добавляйте воздух для повышения эффективности в зимнее время.
• Скорость движения — снижение скорости движения является одним из наиболее эффективных способов увеличить дальность полета в любых условиях, поскольку сопротивление воздуха значительно увеличивается со скоростью.Замедление на 5-10 миль в час может увеличить запас хода на 10-20% или более, в зависимости от модели и условий.
• Эко-вождение — некоторые автомобили имеют «эко» или экономичные режимы, которые снижают мощность двигателя и делают другие вещи для повышения эффективности. Кроме того, следование основным принципам эко-вождения (медленное ускорение, медленное торможение, отпускание педали акселератора при подъеме на холм, ожидание сигналов светофора и замедление) поможет максимально использовать системы рекуперативного торможения, которые вместо этого возвращают энергию в аккумулятор. тратить его на механические тормоза.Вы также должны убрать все тяжелые предметы, багажники на крыше, снег/лед и т. д. из автомобиля, если это возможно, чтобы повысить эффективность.

Большинство владельцев электромобилей считают, что эти методы стали второй натурой, и им нравится эксплуатировать свои электромобили круглый год. Тем не менее, если вы живете в семье с одним автомобилем и вам не нравится мысль о большем планировании дорожных поездок зимой, вы можете быть счастливее с подключаемой гибридной моделью EV, которая при необходимости может работать на бензине.

Автопроизводители и разработчики аккумуляторов работают над новым химическим составом аккумуляторов и автомобильными системами, которые обещают больший запас хода и меньшее воздействие более низких температур, поэтому мы надеемся, что эти проблемы уменьшатся по мере того, как эти разработки будут интегрированы в будущие электромобили.

Дополнительные ресурсы

Министерство энергетики США — Максимальное увеличение запаса хода электромобилей при экстремальных температурах

Отчеты об экологически чистых автомобилях. Вождение электромобилей зимой: советы опытного владельца

FuelEconomy.gov — Советы для гибридов, подключаемых гибридов и электромобилей

InsideEVs — Tesla Model 3: советы, приемы и приемы выживания зимой

Tesla — Советы по вождению зимой

уже доступна!

Аккумуляторы Battle Born 12 ноября 2020 г.

Это та же отличная батарея, которую вы знаете и любите, просто мы добавили тепла.

Любители зимнего кемпинга и клиенты с холодным климатом могут продлить свои приключения при низких температурах в течение длительного времени! Мы взяли нашу флагманскую модель BB10012 и добавили к ней внутренний нагревательный элемент с низким энергопотреблением. Теперь у вас может быть 12-вольтовый аккумулятор LiFePO4 с длительным циклом 100 ампер-час, который можно использовать в холодную погоду и заряжать в пять раз быстрее, чем свинцово-кислотный, так что вы можете выйти и оставаться там дольше! Посмотрите наше промо-видео с нашим генеральным директором Денисом и главным операционным директором Шоном, которые объясняют ключевые особенности нашей подогреваемой батареи, такие как тот факт, что они могут быть соединены гирляндой для большей мощности в экстремальных условиях.

Наша команда упорно работала, чтобы найти решения, позволяющие пользователям путешествовать по желаемому пункту назначения даже при низких температурах, не беспокоясь об уровне заряда батареи. Наша технология включает внутреннюю систему обогрева в ограничения по температуре заряда и разряда для системы управления батареями или BMS. Нагревательный элемент прост в использовании и включается переключателем во избежание случайного использования.

В нашем видео по установке подробно рассказывается о том, как наши батареи могут принести максимальную пользу вашей системе различными способами.

Возьмите это у некоторых из наших партнеров по бренду: такие сильные игроки в мире путешествий, как Келли Лунд и волчья собака Локи, Клей Крофт из Expedition Overland и Чад ДеРоса из Living the Van Life использовали их в своих установках. Они вложили много миль в свои системы и испытали их.

Команда Battle Born Team отправилась в Орегон и встретилась с Чадом, чтобы обсудить все, что связано с путешествиями! С тех пор, как в прошлом Чад попал в жестокую зимнюю метель с системой AGM, он считает, что принял правильное решение перейти на литий, и с тех пор не оглядывался назад.