Аккумуляторные батареи в электромобиле, их основные параметры

Емкость батарей
Электрическая ёмкость батарей аккумуляторов, точно как и объем электроэнергии, потребляемой обычным домом, измеряется в киловатт-часах. Киловатт-часы являются своего рода аналогом емкости топливного бака у автомобиля, имеющего более привычный нам двигатель внутреннего сгорания. Однако, вследствие свойств аккумуляторных батарей, точную аналогию между ними и баком для горючего провести нельзя, так каких заряд невозможно использовать полностью. Для продления срока службы батарей аккумуляторов, а также сохранения эффективности их работы применяют специальные системы, следящие за подзарядкой. Эти системы никогда не допускают полной зарядки аккумуляторов до ста процентов, ровно как и не дают им разрядиться до нуля. Более полезной характеристикой батарей является их используемая ёмкость. Однако она, как правило, не указывается большинством производителей. Зачастую разница между ней и полной мощностью аккумуляторных батарей довольно существенна. В большинстве случаев от аккумуляторов можно ожидать работы не на всех ста процентах их ёмкости, а лишь на 60-70 процентах от номинала.

Не следует полностью рассчитывать на указанную емкость таких автомобилей, как например Nissan Leaf, который оснащен литий-ионными батареями аккумуляторов с емкостью, равной 24 кВтч, или имеющий батареи емкостью 54 кВтч Tesla Roadster's. Вся емкость батарей таких автомобилей никогда не будет использована полностью. Но эти показатели дадут покупателю представление о возможном потенциале автомобиля, так как потенциал батарей пропорционален их заявленной емкости.

Зарядка батарей
Зарядка аккумуляторных батарей, как правило, зависит от двух одинаково важных факторов, таких как её продолжительность и стоимость. Продолжительность заряда электромобиля во времени зависит как от величины емкости его аккумуляторных батарей, так и от размера подаваемого для заряда напряжения. Цена затраченной электроэнергии зависит как от времени, так и от места, в котором производится подзарядка.

Как европейцы, так и американцы зарядку своих электромобилей производят преимущественно дома, используя при этом сеть напряжением 120 вольт. Провод для подзарядки, как правило, продается в комплекте с электромобилем. Однако при подзарядке батарей от такой сети весь процесс может занять до 20 часов.

Естественно, что владелец автомобиля на аккумуляторных батареях предпочёл бы использовать для подзарядки питающую сеть напряжением 220 вольт. Зарядка батарей от подобной сети прошла бы гораздо быстрее. Устройство подобной сети за рубежом обойдется заказчику в сумму около двух тысяч долларов. У нас напряжение 220 вольт это стандартное напряжение электропитающей сети. При таком напряжении зарядка электромобиля Nissan Leaf's согласно его паспортным данным составит около семи часов.

В большинстве случаев зарядку электромобилей производят ночью. В случае, если у вас в это время стоимость электроэнергии меньше, чем днем, данный способ станет довольно выгодным. Некоторые электромобили, такие как, например Chevrolet Volt, оснащаются программируемыми таймерами, на которых задаются временные рамки заряда батарей.

Однако следует помнить, что и сам заряд аккумуляторных батарей несет за собой дополнительные потери. В ходе зарядки определенное количество электроэнергии теряется на нагреве аккумуляторов. Для борьбы с нагревом применяют специальные охлаждающие системы, которые в свою очередь тоже являются источником потерь электроэнергии. Из-за подобных факторов эффективность зарядки снижается и на её процесс уходит больше электроэнергии.

Для примера, при подзарядке электромобиля счетчик показал расход электроэнергии, равный 12 кВтч. Однако батареи аккумуляторов запасли в себе емкости всего на 10 кВтч. Потери в таком случае составили порядка 15-20 процентов, что вполне обычно практически для всех электромобилей.
Зачастую производители в технической документации автомобиля явно не сообщают о потерях, возникающих при его зарядке. Однако эти потери будут ощутимы при ежемесячной оплате счетов за электроэнергию.

Запас хода (потенциал) электромобиля
Пожалуй, одним из самых важных вопросов, интересующих потенциальных владельцев электромобилей, является вопрос дальности хода. Объясняется это тем, что у электромобилей, как правило, дальность хода существенно отличается от этой характеристики, присущей автомобилям с двигателем, работающем на дизеле или бензине. Так, например, заявленный путь, который способен преодолеть электромобиль Nissan Leaf's составляет около 100 миль, а Environmental Protection Agency's на одной зарядке преодолевает всего 73 мили. Самым впечатляющим результатом на данный момент может похвастать автомобиль Tesla Roadster, способный проехать без подзарядки целых 245 миль.

Важнейшим фактором, от которого зависит эффективность аккумуляторных батарей, является температура окружающей среды. По этой причине продажи электромобилей стартовали в первую очередь в местах, обладающих умеренным климатом, не отличающихся как повышенной жарой, так и чрезмерным холодом. На скорости разрядки батарей сказывается скоростная езда и резкие ускорения. Быстрые торможения не дают автомобилю работать в режиме рекуперативного торможения, позволяющем при условии плавного торможения генерировать энергию и направлять её на подзарядку аккумуляторов.

Благодаря различиям в вариантах езда, запас хода автомобиля может отличаться от заявленного. Так, например, при указанных в паспорте машины 100 милях автомобиль не одной зарядке может преодолеть как 60 миль, так и 130.

Одним из отличий электромобилей от стандартных машин является невозможность езды с горящим индикатором, сигнализирующим об отсутствии топлива, как это происходит на автомобилях с бензиновым или дизельным двигателем. Основной проблемой в таком случае станет то, что зарядить вашу машину вы сможете только у себя в гараже. Если вы не успеете доехать до него до момента разрядки аккумуляторных батарей, вам придется оставить автомобиль и идти до места назначения пешком. Поэтому вопрос о предупреждении водителя о разрядке батарей является в настоящее время одним из самых актуальных для продавцов электромобилей.

Такие понятия, как емкость батарей аккумуляторов, их зарядка, а также дальности хода довольно непривычны для покупателей, что обусловлено в первую очередь редкостью подобных машин на рынке. Однако, вполне вероятно, что скоро мы столкнемся с новыми правилами и стандартами передвижения, связанными с широким распространением электромобилей.