MEB: system akumulatorów
Kilka interesujących faktów dotyczących systemu akumulatorów dla modeli ID.:
- bateria wysokonapięciowa w modelach ID. składa się z wielu modułów, w każdym module jest 12 ogniw,
- ogniwa mają wysoką elastyczność formy, dzięki czemu możliwe jest optymalne wykorzystanie dostępnego miejsca na ich montaż,
- inteligentne ładowanie umożliwi w przyszłości wykorzystywanie samochodów elektrycznych jako zasobników energii dla sieci energetycznej.
Zrozumiałe wyjaśnienie: budowa systemu akumulatorów
Nowa platforma MEB dla modeli ID. jest zaprojektowana specjalnie dla samochodów elektrycznych. Jej sercem jest system akumulatorów (bateria HV) przystosowany do szybkiego ładowania, składający się z wielu modułów i wbudowany w podłogę samochodu. W zależności od żądanego zasięgu liczba modułów może być różna – większe baterie mają więcej modułów i tym samym większą pojemność.
W każdym module znajduje się 12 ogniw litowo-jonowych. Zastosowana w MEB forma tych ogniw to tak zwane ogniwo kieszeniowe („pouch”). Składa się ono z kilku ułożonych jedna na drugiej lub składanych warstw aktywnych owiniętych elastyczną folią. Dzięki temu ogniwa kieszeniowe charakteryzują się wysoką elastycznością formy i mogą zostać optymalnie dopasowane do wymagań. Ponadto ich gładka powierzchnia ułatwia odprowadzanie ciepła.
1. Ogniwa akumulatora.
2. Moduły akumulatora.
3. System akumulatorów.
4. Akumulator.
5. Napęd.
Elektryzujący: akumulator litowo-jonowy
Ogniwo akumulatora litowo-jonowego, zwane ogniwem galwanicznym, składa się zawsze z czterech komponentów: anody, katody, separatora i elektrolitu. Jony litu, od których akumulator wziął swoją nazwę, znajdują się w elektrolicie. Podczas ładowania baterii lub akumulatora elektrony przemieszczają się od jednej elektrody do drugiej i są tam magazynowane. Energia elektryczna z sieci zamieniana jest przy tym na energię chemiczną.
Przy procesie rozładowania, na przykład by zasilać silnik elektryczny samochodu, proces przebiega w odwrotnym kierunku: jony litu wracają z elektrody, przy której są magazynowane, do drugiej elektrody – energia chemiczna zmienia się z powrotem w elektryczną.
Jeżeli brać pod uwagę niezawodność i możliwości samochodów elektrycznych, dotychczas nie znaleziono lepszego rozwiązania niż akumulatory litowo-jonowe.
Sposób działania akumulatora litowo-jonowego
1. Anoda.
2. Katoda.
3. Separator.
4. Elektrolit.
5. Ładowanie.
6. Rozładowanie.
Mobilność jutra: samochody elektryczne jako magazyny energii
Samochody elektryczne i ich akumulatory staną się także ważnym elementem przełomu energetycznego: inteligentne ładowanie pozwoli w przyszłości wykorzystywać auta elektryczne jako magazyny energii dla sieci energetycznej. Dzięki temu możliwe będzie kompensowanie wahań występujących przy produkcji energii wiatrowej i solarnej.
Idea ta związana jest z koncepcją „Vehicle-to-Grid”, w skrócie V2G. Zasada jest następująca: samochód elektryczny będzie podłączany do sieci nie tylko w celu ładowania, a inteligentne systemy zarządzania energią (EMS) będą automatycznie koordynować pobieranie i oddawanie energii.
Zarządzanie energią na co dzień
W praktyce mogłoby to wyglądać następująco:
- na dachu domu jednorodzinnego zamontowana jest instalacja fotowoltaiczna, ogrzewanie wykorzystuje pompę ciepła, w garażu samochód elektryczny jest podłączony do Wallbox,
- EMS koordynuje wszystkie urządzenia podłączone do lokalnej sieci,
- jeżeli do dyspozycji jest mniej prądu niż zaplanowano, samochód pobiera mniej energii do ładowania lub pompa ciepła przestaje pracować,
- jeżeli konieczne jest pobranie większej ilości energii z instalacji, samochód będzie mógł być ładowany z większą mocą.
Celem jest zmagazynowanie w samochodzie nadmiarowej energii, na przykład z instalacji fotowoltaicznej. W razie potrzeby prąd będzie mógł zostać pobrany z akumulatora samochodu lub przekazany do sieci elektrycznej. Akumulator wysokonapięciowy nie będzie przy tym rozładowywany do końca, aby samochód był w pełni sprawny przed kolejnym uruchomieniem.
