Dlaczego pełne pojazdy elektryczne nadal mają akumulator 12 V?

Twój pojazd elektryczny jest wyposażony w potężną baterię; nie tylko może pomóc ci pokonywać mile, ale także umożliwia osiągnięcie prędkości 60 mil na godzinę w mniej niż sześć sekund (a nawet szybciej w Plaid Tesli Model S, który niszczy go w mniej niż dwie sekundy!).

Ale czy wiesz, że Twój samochód elektryczny nadal ma zwykły akumulator 12 V, tak jak każdy inny zwykły pojazd? Ale jeśli Twój samochód elektryczny ma już ogromną baterię, dlaczego potrzebuje również baterii 12 V?

Zrozumienie systemów elektrycznych w pojeździe elektrycznym

Zanim przejdziesz do akumulatorów 12-woltowych i dowiesz się, dlaczego są one potrzebne w pojeździe elektrycznym, konieczne jest zrozumienie układów elektrycznych pojazdu elektrycznego.

Twój samochód elektryczny ma dwa różne podsystemy elektryczne, z których każdy ma dostarczać różne ilości energii do części elektronicznych, które poruszają pojazdem elektrycznym.

• Podsystemy wysokiego napięcia: Jak sama nazwa wskazuje, te systemy w pojeździe elektrycznym wymagają dużej mocy do działania. Obejmują one ładowarkę sieciową AC/DC, moduł ładowania akumulatorów, akumulator wysokonapięciowy, przetwornice DC-DC i silnik elektryczny. Wszystkie te systemy tworzą układ napędowy nowoczesnego pojazdu elektrycznego i umożliwiają poruszanie się pojazdu elektrycznego przy użyciu wysokiego napięcia.
  
• Podsystemy niskiego napięcia: W przeciwieństwie do podsystemu dużej mocy, który umożliwia poruszanie się pojazdu elektrycznego, systemy niskiego napięcia obsługują wszystko inne niż poruszanie pojazdem. Dlatego wszystko, od wycieraczek, drzwi, poduszek powietrznych, dostępu bezkluczykowego, klaksonów i innych elementów jest częścią podsystemu niskiego napięcia. Podsystemy te są podobne do tych występujących w konwencjonalnym pojeździe napędzanym silnikiem spalinowym i do działania wymagają niskiego napięcia.

Co robi akumulator 12 V w pojeździe elektrycznym?

Jak wyjaśniono wcześniej, Twój pojazd elektryczny jest wyposażony w dwa układy elektryczne; jeden, który nim porusza i wymaga wysokiego napięcia, oraz drugi, który zapewnia użytkownikowi wszelkie wygody i bezpieczeństwo i działa na niższych napięciach. Do zasilania tych dwóch odrębnych podsystemów potrzebne są dwa różne akumulatory — akumulator wysokonapięciowy o zakresie 400-800 V i drugi akumulator niskonapięciowy 12-14 V.

Dlatego akumulator 12 V w Twoim pojeździe jest odpowiedzialny za zasilanie niskonapięciowej elektroniki, ponieważ użycie wysokonapięciowego akumulatora litowo-jonowego do zasilania tych części spowodowałoby ich natychmiastowe usmażenie.

Ale czy napięcie akumulatora litowo-jonowego nie może zostać obniżone za pomocą przetwornicy DC-DC i być wykorzystane do zasilania wszystkich systemów o niskim poborze mocy? W końcu usunęłoby to niezgrabny akumulator 12 V z samochodu, czyniąc go lżejszym.

Dlaczego nie można wymienić akumulatora 12 V w pojeździe elektrycznym?

Istnieje kilka powodów, dla których nie można wymienić akumulatora 12 V w pojeździe elektrycznym.

• Bezpieczeństwo: Jeśli Twój pojazd elektryczny ulegnie wypadkowi i przez pojazd przepłynie wysokie napięcie, może to doprowadzić do katastrofy. Dlatego, aby rozwiązać ten problem, każdy pojazd elektryczny ma stycznik. Stycznik to specjalny przełącznik, który łączy akumulator litowo-jonowy z podsystemem wysokiego napięcia i jest zasilany z akumulatora 12 V. W razie wypadku stycznik odłącza akumulator litowo-jonowy od podsystemu wysokiego napięcia, chroniąc pojazd. Ponadto wykorzystywanie obwodów wysokiego napięcia do zasilania układów niskiego napięcia za pośrednictwem przetwornic może prowadzić do dodatkowych przewodów wysokiego napięcia w samochodzie, co stwarza zagrożenie dla serwisowania.
  
• Zużycie akumulatora: Chociaż niskonapięciowe systemy zasilania samochodu zużywają mniej energii, zawsze działają. Nawet gdy samochód jest wyłączony, systemy te wykrywają zdarzenia, takie jak zbliżenie się pilota lub zewnętrzne ruchy w pobliżu samochodu, aby otworzyć samochód lub włączyć syreny, aby go chronić. Z tego powodu te systemy o niskim poborze mocy w Twoim EV stale wyczerpują akumulator i lepiej jest mieć podłączony do takich systemów akumulator 12 V, ponieważ używanie akumulatora wysokonapięciowego powodowałoby jego ciągłe rozładowywanie.
• Opór wobec zmian: Pojazdy elektryczne zmieniły wszystko w układach napędowych w samochodzie, ale wszystko w środku jest takie samo. Niezależnie od tego, czy jest to zestaw wskaźników, czy system informacyjno-rozrywkowy, wnętrza pojazdu elektrycznego bardzo przypominają wnętrze ICE. Z tego powodu większość części elektrycznych we wnętrzach pochodzi od tych samych dostawców, ponieważ opracowywanie nowych części do akumulatorów wysokonapięciowych byłoby zarówno niewygodne, jak i kosztowne.

Patrząc na wszystkie powyższe punkty, warto mieć niezgrabną starą baterię 12 V w pojeździe elektrycznym. To powiedziawszy, co się stanie, gdy akumulator w twoim pojeździe ulegnie awarii?

Co się dzieje, gdy rozładowuje się akumulator 12 V w pojeździe elektrycznym?

Bez małego akumulatora 12 V Twój pojazd elektryczny byłby zamurowany — więc nie wyrzucaj kabli rozruchowych, które leżą w pobliżu.

Jak wyjaśniono wcześniej, akumulator wysokonapięciowy napędza układ napędowy, ale aby podłączyć całą tę moc do silnika, akumulator 12 V musi zasilić stycznik, który łączy oba systemy. Tak więc, jeśli spojrzysz na to, jeśli akumulator 12 V w twoim pojeździe elektrycznym się podda, nie będziesz w stanie go uruchomić bez ożywienia akumulatora 12 V.

Jak ładuje się akumulator 12 V w pojeździe elektrycznym?

W przeciwieństwie do pojazdu napędzanego silnikiem spalinowym, pojazd elektryczny nie ma alternatora. Rodzi to pytanie, w jaki sposób ładuje się akumulator 12 V w pojeździe elektrycznym.

Otóż ​​akumulator litowo-jonowy ładuje akumulator 12 V za pomocą przetwornic DC-DC. Te przetwornice DC-DC to urządzenia, które przekształcają wysokie napięcie z akumulatora litowo-jonowego na niższe napięcie w zakresie 14-16 V przy użyciu prostych części elektronicznych, takich jak kondensator, cewka indukcyjna i tranzystor. Napięcie to jest następnie wykorzystywane do ładowania akumulatora podczas jazdy pojazdu elektrycznego.

Czy akumulatory litowo-jonowe zastąpią akumulatory kwasowo-ołowiowe 12 V?

Podobnie jak pojazdy konwencjonalne, większość pojazdów elektrycznych również wykorzystuje akumulatory kwasowo-ołowiowe. To powiedziawszy, ten trend się zmienia, a nowe Tesla Model S i X są wyposażone w pomocnicze akumulatory litowo-jonowe. Ta zmiana w technologii akumulatorów do pojazdów elektrycznych wynika z dwóch powodów.

1. Akumulatory kwasowo-ołowiowe są przeznaczone do dostarczania wysokiego prądu do pojazdu, ponieważ to samo jest potrzebne do uruchomienia silnika. Wysoki prąd utrzymuje płytki wewnątrz akumulatora w dobrym stanie. Ponieważ ten wysoki pobór prądu nie jest wymagany do uruchomienia pojazdu elektrycznego, akumulatory kwasowo-ołowiowe ulegają szybszemu uszkodzeniu w pojazdach elektrycznych w porównaniu z pojazdami konwencjonalnymi.
2. Akumulatory kwasowo-ołowiowe są ciężkie, a zastąpienie ich akumulatorami litowo-jonowymi zmniejsza wagę samochodu, zwiększając ich wydajność.

Czy akumulatory 12 V zostaną na zawsze?

Pojazdy elektryczne zmieniły sposób, w jaki dojeżdżamy do pracy; To powiedziawszy, akumulatory 12 V odgrywają kluczową rolę w działaniu pojazdu elektrycznego. Dlatego pojazd elektryczny zawsze będzie wyposażony w pomocniczy system akumulatorów, ale napięcie lub technologia akumulatorów dla tych akumulatorów może ulec zmianie w przyszłości.