Nissan leaf на сколько хватает батареи
Сначала, следует разглядеть разные формы батарей. Так, у Nissan Leaf аккумулятор не является плоским, он располагается от фронтального сидения до заднего, сокрытый под полом автомобиля. Для того, чтоб было комфортно посиживать сзади, батарея имеет типичное углубление для пола перед задним сидением.
Аккумулятор у Chevy Volt имеет Т-образную форму. В центре пола перед задним сидением есть узенькое возвышение. это самая узенькая часть батареи. Основной массив батареи размещен под задним сидением.
Инженеры Tesla употребляют плоскую батарею под всем днищем электромобиля, так именуемый «скейтборд».
Фактически, почему такие различные формы? Для этого нужно поглядеть вовнутрь батареи. Блок питания, (батарея либо аккумулятор), состоит из наименьших аккумуляторных частей (более известное заглавие. батарейка, еще их именуют элементом питания либо ячейкой).
Есть три главных типа литий-ионных частей питания: цилиндрические, призматические и пакетные (гелиополимерные батареи в корпусе из, обычно, дюралевой фольги). Рядовая батарейка для фонарика является цилиндрической. Tesla употребляет конкретно такие стандартные цилиндрические батарейки, имеющие маркировку 18650, что значит ее габариты – 18 х 65 мм, при этом она применяет их как в батареях для электрокаров, так и в бытовых системах хранения энергии (как устроен домашний аккумулятор «Тесла» можно выяснить из этой статьи).
Призматические элементы имеют огромные габариты и являются более томными. Их можно сопоставить с авто аккумуляторами, но они несколько легче, так как не содержат свинца. В свою очередь, пакетные батареи. это листы катода и анода с перегородкой в центре и с узкой оберткой вокруг. Большая часть частей питания этого типа имеют размеры 21 на 27 см и обернуты железной оболочкой.
Во всех схожих аккумуляторах тонкие слои катодов и анодов, разбиты перегородками и напоминают кипы бумаги. Разница состоит в том, что пакетные батареи можно складировать одну на одну в высоту исключительно в один либо два ряда. Также пакетные не имеют оболочки и, как следует, нуждаются во наружной защите. Цилиндрические батарейки послойно складывают в цилиндр. Призматические батарейки, чтоб поместить в прямоугольные пакеты, нужно укладывать штабелями.
Во время зарядки все литиевые элементы питания имеют свойство расширяться и греться. Батарейки призматической формы должны быть механически прижаты, чтоб не поменять свою форму. Снова же, железная оболочка в цилиндрических батарейках не позволяет им расширяться. Зато пакетные батарейки, которые иногда напоминают пачки офисной бумаги, нуждаются во наружной упаковке.
В аккумуляторах Tesla цилиндрические батарейки складываются вертикально. Их можно было бы вместить еще более, но свободные промежутки были оставлены для вентиляции. Батарея довольно плоская и может неприметно спрятаться снизу фактически большинства автомобилей.
Электромобили «Лиф» и «Вольт» употребляют пакетные батареи. Литий-ионные элементы питания в Шевроле Volt уложены вертикально в ряд, в связи с чем батарея имеет продолговатую прямоугольную форму, также она может иметь Т-образную форму (такая батарея располагается меж сиденьями)
Аккумуляторный блок Nissan Leaf включает направленные горизонтально пакетные батарейки, сложенные как почта в ящике. Элементы аккуратненько располагаются под сиденьями, также в центре места для ног перед задним сидением. Нужно сказать, что все очень эргономично и не мешает пассажирам. Более тщательно об устройстве батареи электрокара «Лиф» тут.
У Chevy Volt все несколько по-другому: по центру места перед задними сиденьями имеется возвышение из-за Т-образной батареи. Концепт Т-образной батареи был в первый раз разработан Дженерал Моторс для собственного EV-1.
Элементы питания Nissan Leaf укомплектованы в блоки с напряжением около 400 В. Такое значение электрического напряжения выбрано с тем, чтоб, с одной стороны, этой величины вольтажа было довольно, для маломощных моторов, с другой стороны, при таковой сборке расходы на преодоление сопротивления являются низкими. Литиевые батарейки имеют напряжение от 3,6 до 4 В, как следует, если соединить поочередно 100 батареек можно получить 400 В.
У способа, который применила компания Tesla с цилиндрическими батарейками есть свои достоинства. Электромобиль параллельно употребляет несколько блоков батарей, другими словами, если один из частей выйдет из строя, весь аккумулятор будет продолжать работать. Для сопоставления в «Вольте» от Дженерал Моторс и в «Nissan Лиф», ячейки подключены поочередно, подобно новогодней гирлянде, другими словами, если одно звено выйдет из строя, то закончит работать вся батарея. Слабенькой стороной всех этих способов будет то, что тяжело найти неработающий элемент.
В новеньком Chevy Volt употребляется 192 батарейки, разбитых на два блока по 96 штук в каждом. Так как аккумулятор может произвести электроэнергии 18,4 кВтч, мы можем вычислить ориентировочное напряжение и емкость элемента. Литиевые ячейки выдают приблизительно 3,8 В, как следует, в целом батарея будет иметь 365 В. Электрическая емкость батареи (Ач), будет в два раза выше электрической емкости блока, так как блоки являются параллельными. Таким макаром, характеристики батареи. 18,4 кВтч, либо 50,4 Ач.
Nissan Leaf. Максимальный пробег на одном заряде.
Это значение несколько ниже особенностей батареек Nissan Leaf, а именно. 33,1 Ач в одной ячейке. Оригинальный аккумулятор для «Вольта» весит примерно 180 кг. В батареи использованы кисетного батарейки, а не призматические. В общем, батареи в Вольте и Лифе имеют много схожих особенностей.
Аккумулятор для «Лифа» состоит из 48 модулей по 4 батарейки в каждом модуле. Каждая ячейка имеет, в среднем, такие параметры. 3,8 В и 33,1 Ач. На представленных видео можно увидеть «внутренности» батареи Nissan Leaf, узнать, как они устроены и как их можно разобрать (если сильно захочется).
Все три типа аккумуляторов имеют свои преимущества и недостатки. В Nissan Leaf блоки размещены во всем доступном пространстве под сиденьями и полом, однако имеют недостаточное охлаждение. Блок «Вольта» хорошо защищен, в месте с тем, Т-образная форма уменьшает количество свободного пространства перед задними сиденьями, но охлаждение в нем имеется. Аккумулятор «Теслы» сохраняет большое количество внутреннего пространства автомобиля, а размещение батареи снизу, делает ее потенциально уязвимой перед возможными ударами, но при этом он хорошо охлаждается.
Автопроизводители еще окончательно не определились с выбором между цилиндрическими и пакетными элементами, однако некоторые эксперты утверждают, что пакетные батареи все же дешевле. Таким образом, можно сделать вывод, что пока нет единого мнения о том, каким должен быть «лучший» аккумулятор. С другой стороны, поскольку различные подходы и технологические решения конкурируют между собой, можно надеяться на довольно быстрый прогресс в технологиях аккумуляции энергии.
А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!
Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!
Литий-ионные батареи
Литий-ионные АКБ – самый распространённый вариант для установки на электрических автомобилях. Преимуществами таких источников питания считают:
- высокую плотность накапливаемой энергии;
- более высокое по сравнению с другими видами АКБ напряжение;
- небольшой саморазряд – до 6% в месяц, до 20% в год;
- практически полное отсутствие «эффекта памяти», из-за которого новые батареи требуется «тренировать», используя несколько циклов заряда/разряда;
- сравнительно большой срок эксплуатации – не меньше 1000 циклов или 10 лет.
Не лучшими характеристиками таких батарей можно назвать высокую стоимость, которая влияет и на цену автомобиля, и плохую устойчивость к избыточному заряду.
Минусом является и небольшой температурный диапазон, в котором работают литий-ионные АКБ (от –20 до 50°C). При использовании за пределами этих значений характеристики батареи ухудшаются – на холоде снижается ёмкость, при жаре аккумулятор может работать нестабильно.
Серьёзная проблема Li-Ion источника питания – высокий уровень взрывоопасности при повреждении и нарушении герметичности.
Металл-воздушные АКБ
Преимуществами металло-воздушных аккумуляторов являются:
- небольшой вес, благодаря которому снижается и масса автомобиля;
- большой пробег электромобилей, которые комплектуются такой батареей;
- сравнительно доступная стоимость;
- более простая утилизация по сравнению с литиевыми АКБ.
Минусами устройства является снижение производительности батареи при низкой температуре. Кроме того, такой батарее нужна система фильтрации, потребляющая почти треть общей мощности. Ещё один серьёзный минус – внезапный выход из строя металл-воздушных аккумуляторов из-за образовавшейся на их поверхности плёнки из пероксида лития. И, наконец, последний минус, из-за которого такие батареи не пользуются большим спросом – небольшое число циклов заряда/разряда – до 50-60.
Литий-серные батареи
Аккумуляторы, принцип действия которых основан на реакции между литием и серой, делаются многослойными. Их ёмкость примерно вдвое выше по сравнению с аналогичными по размеру литий-ионными батареями. Стоимость изготовления таких аккумуляторов ниже, а рабочий диапазон температур выше, чем у большинства других источников питания электромобилей.
Недостатком литий-сернистых АКБ является небольшое количество перезарядок (до 60). Это делает батареи непригодными для установки в серийных автомобилях. Однако над устранением недостатков уже работают специалисты нескольких компаний, включая OXIS Energy. Предполагается, что к 2020 году стоимость поездки на аккумуляторах Li-S будет ниже, чем у современных литий-ионных версий.
Ухудшение параметров в процессе эксплуатации
Наблюдения за аккумуляторными батареями популярных моделей Tesla Model S и Nissan Leaf показывают, что максимальное снижение ёмкости происходит в течение первых 5 лет. Причём, за первый и второй год мощность аккумулятора, а, значит, и запас хода уменьшаются в пределах 5-10%, а за три следующих года – ещё на 15-20%. После этого параметры АКБ остаются примерно на одном уровне до конца срока службы – ежегодное снижение ресурса не превышает 1-5%.
Такие особенности аккумуляторов электромобилей позволяют выпущенным больше 5 лет назад моделям Nissan Leaf проезжать до 130 км на одном заряде вместо 160 км начального ресурса. Первые Tesla Model S 2013 года до сих пор способны проехать не меньше 200 км – при 335 км в самом начале эксплуатации. Похожие результаты показывают модели других марок.
Сравнивая пробег электромобилей, можно получить примерно те же цифры – максимальное снижение ёмкости наблюдается в течение первых 70-80 тыс. км. Для обычного автовладельца, проезжающего не больше 15-20 тыс. км ежегодно, эти цифры будут примерно соответствовать 5 годам эксплуатации.
Срок службы батареи уменьшается, если автомобилист постоянно использует технологию быстрой зарядки. Заряжая аккумулятор с помощью устройств, которые восстанавливают до 80% заряда за 30-60 минут, можно в 1,5-2 раза ускорить процесс деградации источника питания. Для того чтобы батарея прослужила дольше, её рекомендуется оставлять подключенной к зарядному устройству на несколько часов – например, на ночь.
Ёмкость батареи электромобиля
Практически каждый электрический автомобиль использует свой тип батареи. Аккумуляторы отличаются ёмкостью и обеспечивают разный запас хода. И хотя максимальное расстояние, которое может проехать электромобиль, зависит ещё и от его конструкции и веса, эту цифру можно использовать для сравнения батарей.
Табл. 1. Сравнение аккумуляторов популярных электромобилей по ёмкости и запасу хода.
Различия батареи 24kW и 30kW
На автомобилях с 2015 года (модельный ряд 2016) было обновлено ПО блока управления батареи (Li-ion Battery Controller) с целью снижения энергопотребления, а все Nissan Лиф с комплектацией SL и SV оснащались только 30-киловаттными высоковольтными батареями – соответственно увеличился запас хода.
Начиная с 2017 модельного ряда все комплектации (включая S) Nissan Лиф поставлялись только с батареей на 30 кВт.
Хоть внешне и по креплению обе батареи между собой очень похожи, но общее у этих батарей – только корпуса. Следовательно, у старых и новых батареях – корпуса взаимозаменяемы, все остальные элементы поменять не возможно.
Важное отличие между батареями заключается в конструкции модулей. В 30-киловаттной батареи общее количество модулей в 2 раза меньше, но они в то же время в 2 раза толще (сдвоенные).
Так же стоит отметить, что модуль батареи 30-ти киловатт в сравнении с 24-киловаттным на
1 кг тяжелее, а вес 30-ой батареи в сборе на
Как продлить срок службы
Данная информация будет полезна не только для тех кто планирует покупку электрического автомобиля, но и для нынешних владельцев Nissan Лиф.
Батарея лучше сохраняет заряд, если её заряжать до 80% емкости. Для этого в автомобиле предусмотрена настройка “Charge to 80%”, которая при заряде – заряжает батарею до 80% вместо 100%.
И не забывайте, предназначение электромобиля – отличается от манеры эксплуатации автомобиля с тем же бензиновым мотором.
Батарея Nissan Leaf – 24 30 kW
Батарея Nissan Leaf пожалуй самый важный компонент в автомобиле, питание от которого получает электродвигатель.
По сути, так же как и в другом электрическом автомобиле электричество поступает от литий ионной батареи на силовую установку. В случае с батареей Nissan Лиф, она находится под днищем в пределах колесной базы.
Nissan гарантирует, что батарея может работать до 8 лет или 160 000 км пробега, при условии соблюдения трех правил:
- не использовать автомобиль при выше 40°C;
- избегать хранения автомобиля при температуре ниже 25 на протяжении семи дней;
Реальный срок службы вполне возможно “дотянуть” до 15 лет путем правильной эксплуатации, например постоянная поддержка батареи Nissan Leaf в заряде от 30 до 80%, так как данному типу устройства не особо “нравится” простаивать, а постоянная разрядка-зарядка – это как раз то, что не повредит батареи как Nissan Лиф, так и другому электрическому автомобилю.
Структура батареи
Модульные ячейки которые весят почти 4 кг каждая запаковываются в специальный железный бокс. Внутри обычная система воздушного охлаждения и система контроля батареи.
Всего в боксе находится 3 блока модулей, общее количество которых – 48 не разборных модулей. Каждый блок соединен крепежными элементами, а на некоторых из них (в зависимости от комплектации) установлены пластины системы обогрева запитывающиеся от самой батареи.
Все модули соединены высоковольтным кабелем в последовательную цепь, в которой общее напряжение равно сумме напряжений каждого элемента.
Схема соединений аккумуляторной батареи Nissan Лиф (при клике на фото – откроется новая вкладка с картинкой в оригинальном размере)
Рабочее напряжение высоковольтной батареи Nissan Leaf лежит в диапазоне 320-410 Вольт, в зависимости от уровня заряда батареи:
Одним из самых важных элементов батареи является блок управления LBC (Li-ion battery controller), к которому поступают данные от всех датчиков, измерительных элементов и модулей.
В блоке управления вся собранная информация обрабатывается/записывается и на ее основе формирует управляющие сигналы.
Система контроля батареи Nissan Лиф (при клике картинка откроется в новой вкладке в полном размере)
Так же через блок управления ВВБ проходит обмен информацией с основным контроллером электрического автомобиля (блоком VCM – Vehicle control module).
Сам железный бокс (“черный ящик”) прикручивается к днищу с помощью болтов, и кроме выше перечисленных элементов в нем расположены:
Три датчика температуры (Battery Temperature Sensor), два расположены в переднем модуле, один в заднем модуле
Реле управления подогревом (Heater Relay Unit)
Нагревательные пластины (Li-ion Battery Heater)
Блок с контакторами (Battery Junction Box)
… а так же высоковольтный сервисный разъем который отключает высокое напряжение в системе из салона автомобиля, два вида проводки – высоковольтная (оранжевая) и сигнальная (черная) проводка, разъемы на корпусе для подключения силовой установки/климат-контроля, управляющая шина и воздушные клапана для сброса избыточного давления газа внутри батареи.
Какая батарея установлена и как её проверить
Как определить какая батарея установлена на Лиф 2015 года производства (2016 модельный ряд):
- по 4-му символу VIN-номера. Если стоит буква “A” – батарея 24 кВт⋅ч, если “B” – 30 кВт⋅ч
Чтобы проверить батарею – нужен смартфон и сканер OBD-2. Далее вставить сканер в OBD-порт и с помощью приложения LeafSpy проверить реальную емкость батареи. Самая главная информация – Ампер-часы (емкость) и показатель SOH (здоровье батареи).