Sistemul de aclimentare electric !

Prima masina electrica cu volum mare de serie rezolva o serie intreaga de provocari care au fost asociate cu utilizarea bateriilor.

În prezent se instalează o baterie litiu-ion de înaltă capacitate , care au o densitate mare de energie și putere, precum și un nivel ridicat de eficiență. Datorită construcției sale compacte se potrivește sub scaunele mașinii , în locul în care rezervorul de combustibil și sistemul de evacuare ar fi montate la mașinile convenționale.

VW XL1 promovează o economie certificată de UE de 0,9 l / 100 km - 314mpg și 21g / km emisii de CO2 atunci când va intra în producție limitată în cursul acestui an, după ce se va prezenta luna viitoare la Geneva.

Conceput de un motor TDI de 800 cp cu două cilindri, de 47 cp, susținut de un motor electric de 27 CP și de un acumulator litiu-ion cu capacitate de 5.5 kW, motorul cu două locuri este considerat a avea un Cd de doar 0.189.

Rezultatul este că hibridul plug-in XL1 este probabil cel mai economic și cel mai performant aerodinamic mașină de producție din toate timpurile. (General Motors EV1 avea un Cd de 0,195)

Primul model prezentat în urmă cu doi ani , XL1 cu fibră de carbon, se construiește la fabrica Karmann din Osnabrück, alături de cabrioletul VW Golf și noul Porsche Boxster.

Vezi și

Cu o greutate de numai 795 kg, modelul XL1 are o lungime de 3,8 m și o lățime de 1,66 m, ceea ce înseamnă că este doar puțin mai mic decât un supermini VW Polo. Cu toate acestea, este de numai 1,15 m înălțime, cu 129 mm mai mică decât un Boxster.

VW spune că modelul XL1 are viteza maximă limitată la 99,4 mil / h, dar că poate atinge viteza de 62 mil / h în numai 12.7 secunde. Utilizează suspensia din aluminiu dublu, cu suspensie frontală, o suspensie de semi-tracțiune pe spate, bare de protecție din plastic armată cu carbon din fibră de carbon și discuri de frână ceramice.

Sursa: Autocar

Ponturi pentru intretinerea acumulatorilor auto

Pentru o durata lunga de viata a acumulatorului respectati urmatoarele indicatii:

- mentineti suprafata acumulatorului curata si uscata

- controlati periodic starea acidului si daca este cazul completati celulele cu apa demineralizata sau distilata. (Atentie: – unele tipuri de acumulatori nu trebuie sa se deschida, respectiv cititi cu atentie manualul de utilizare). Niciodata nu se adauga acidul ca si completare. In caz de pierderi mari de lichid lasati un specialist sa verifice regulatorul de tensiune.

- nu adaugati alte mijloace de imbunatatire.

- starea acumulatorului se poate stabili masurand densitatea acidului. Daca aceasta densitate este sub 1,21 kg/l (1,18 kg/l la umplere 1,23 kg/l) acumulatorul trebuie incarcat respectand indicatiile producatorului. La aceasta densitate acumulatorul este rezistent la ger pana la -15 grade Celsius (la densitatea de 1,28 kg/l pana la -70 grade Celsius).

Exemplu: pentru Running Bull capacitatea bateriei se poate stabili in exclusivitate pe baza tensiunii de repaus. Daca tensiunea de repaus are valoarea mai mica sau egala cu 12,50 V, este necesar ca bateria sa se incarce conform cu indicatiile producatorului. Nu se poate efectua masurarea densitatii acidului si nici adaugarea apei distilate.

Vezi si despre Motoare electrice auto , Turismele Electrice in actualitate

Evoluția acumulatorilor pentru turismele auto

acționate electrice

Compania americana A123 Systems a anuntat dezvoltarea unei noi tehnologii care va permite bateriilor masinilor electrice sa functioneze optim la temperaturi extreme fara a mai fi nevoie de un sistem de management termic. Oficialii companiei spun ca tehnologia dezvoltata de ei va reduce costurile de productie a unei baterii electrice cu 600 de dolari .

Systems, care livreaza baterii pentru masini electrice ale General Motors si Fisker, spune ca a dezvoltat tehnologia numita Nanophosphate EXT care face ca bateriile masinilor electrice sa functioneze bine la temperaturi extreme, fara a mai fi nevoie de sisteme de racire si incalzire.

Testele facute au aratat ca aceste baterii isi mentin 90% din capacitatea initiala dupa 2.000 de cicluri incarcare/descarcare la temperaturi de 45 de grade Celsius, iar le -30 de grade Celsius experimentele au aratat ca puterea a crescut cu 20%.

Eliminarea (totala sau partiala) a sistemelor de management termic va face ca bateria sa cantareasca mai putin si sa fie mai ieftin de produs, spun cei de la A123, care adauga ca tehnologia va fi utilizata si in telecomunicatii.

Răcirea nu este necesară: în modul de conducere, bateria nu se încălzește dincolo de intervalul de temperatură permis, chiar și atunci când temperaturile sunt ridicate în afara mașinii. Bateria este controlată de sistemul de gestionare a bateriilor (BMS) care schimbă informații cu privire la starea de încărcare, limitele de ieșire și condițiile de eroare cu unitatea de comandă a motorului și electronica de putere - aceasta asigură o funcționare eficientă și sigură în timpul conducerii.

Testarea batriilor de acumulator

O baterie auto este complet descărcată dacă tensiunea la borne are o valoare mai mică de12 V. Funcţie de tensiunea la borne în gol se poate aproxima starea de încărcare a bateriei:

12,6 V = baterie încărcată 100 % ;

12,4 V = baterie încărcată 75 % ;

12,2 V = baterie încărcată 50 % ;

12,0 V = baterie încărcată 25 % ;

11,9 V = baterie descărcată;

Există câteva indicii care vă pot spune rapid dacă o baterie auto trebuie înlocuită sau doar că trebuie să fie încărcată. Deoarece majoritatea acumulatorilor auto utilizaţi în prezent sunt compacţi şi nu necesită întreţinere, metodele tradiţionale de verificare a stării de încărcare prin măsurarea densităţii electrolitului devin inutile.

Aproape toate bateriile auto utilizate în prezent se bazează pe combinaţia plumb şi acid sulfuric, combinaţie implementată prin diverse soluţii tehnice. Dar indiferent de soluţia aleasă, acumulatorii Pb-H2SO4 împărtăşesc aceleaşi caracteristici fizico-chimice ce pot fi utilizate pentru a verifica starea lor de funcţionare.

Unii producători şi-au echipat acumulatorii cu densimetre ce pot indica cu aproximaţie starea de încărcare a acestora. Acestea sunt dispuse pe partea superioară a bateriei şi au forma unui disc de sticlă prin care se poate observa un punct de culoare verde intens în cazul încărcării complete, de un verde închis în cazul încărcării parţiale şi de culoare galbenă sau albă atunci când acumulatorul este defect şi trebuie înlocuit.

O altă metodă mult mai precisă de verificare a acumulatorilor, este aceea de măsurare a tensiunii prezente la bornele bateriei. Utilizând un multimetru digital (cele analogice nu pot fi folosite) tensiunea măsurată la bornele unui acumulator încărcat în proporţie de 100% trebuie să aibă valoarea de 12,6 V. Această tensiune trebuie să fie măsurată după ce la bornele bateriei a fost conectat în prealabil (pentru câteva minute) un consumator (poate să fie o lampă portativă) astfel încât, să fie eliminată sarcina electrică de suprafaţă.

O baterie auto este complet descărcată dacă tensiunea la borne (măsurată în condiţiile de mai sus) are o valoare mai mică de 12 V. Funcţie de tensiunea la borne în gol se poate aproxima starea de încărcare a bateriei:

12,6 V = baterie încărcată 100 % ;

12,4 V = baterie încărcată 75 % ;

12,2 V = baterie încărcată 50 % ;

12,0 V = baterie încărcată 25 % ;

11,9 V = baterie descărcată;

Deşi o tensiune de 12,6 V poate indica o încărcarcare completă a bateriei, putem avea surpriza ca aceasta să nu poată furniza curentul necesar pentru pornirea unui motor. Pentru a verifica capacitatea acumulatorului de a furniza curentul necesar se va măsura tensiunea la borne în sarcină. Pentru aceasta, bateria trebuie să fie încărcată în proporţie de minim 75 % (tensiunea la borne mai mare sau egală cu 12,4 V). Bateria va fi conectată la o sarcină ce va consuma de trei ori mai mult curentul nominal înscris pe aceasta timp de maxim 15 secunde. Pentru a trece testul, bateria trebuie să aibă o tensiune la borne de minim 9,6 V. De exemplu, un acumulator de 56 AH trebuie conectat timp de 15 secunde la o sarcină care să consume 168 A. Dacă nu există posibilitatea utilizării unei astfel de sarcini, se va măsura tensiunea la bornele bateriei în momentul pornirii motorului. Dacă aceasta nu scade sub 9,6 V, atunci aceasta a trecut testul. Dacă valoarea tensiunii este 9,5 V sau mai mică, atunci bateria este defectă şi trebuie înlocuită.

ATENŢIE : Tensiunea de 9,6 V variază cu temperatura. Aceasta este valabilă pentru o temperatură a electrolitului de 21 grade Celsius sau mai mare. Pentru valori mai mici ale temperaturii se vor utiliza valorile de mai jos:

15 ºC = 9,5 V

10 ºC = 9,4 V

5 ºC = 9,3 V

0 ºC = 9,1 V

-5 ºC = 8,9 V

-10 ºC = 8,7 V

-15 ºC = 8,5 V

Toate autovehiculele moderne sunt echipate cu sisteme electronice ce necesită alimentarea cu energie electrică chiar şi atunci când acestea nu sunt utilizate. Aceste sisteme au un consum de energie care poate duce în timp la descărcarea acumulatorului. În general consumul este sub 20 de mA. Pentru a verifica valoarea curentului de standby se procedează astfel : cu motorul şi toţi consumatorii opriţi, se desface borna negativă a bateriei şi se introduce în serie cu acumulatorul un ampermetru. Valoarea curentului măsurat nu trebuie să depăşească 35 mA. Dacă acesta este mai mare de 35 mA, atunci este posibil ca în instalaţia electrică să existe un scurt circuit sau este posibil ca un consumator să utilizeze mai multă energie decât în mod normal. Acest lucru poate duce la descărcarea bateriei sau la uzura ei prematură.

De asemenea, murdăria acumulată pe suprafaţa superioară a bateriei în combinaţie cu umiditatea poate duce la apariţia unui curent parazit între borne ce poate provoaca descărcarea rapidă a acesteia. Măsurarea acestui curent se poate face cu ajutorul unui voltmetru digital prin dispunerea sondei negative pe borna negativă iar a celei pozitive pe partea superioară a carcasei bateriei. Dacă tensiunea indicată este mai mare de 0,5 volţi, atunci partea superioară a bateriei trebuie curăţată cu o soluţie de apă şi bicarbonat de sodiu (praf de copt).

Un alt motiv ce poate duce la funcţionarea defectuoasă a unui acumulator, este fenomenul de oxidare (sulfatare) a bornelor. În aceste condiţii, un acumulator nu poate furniza curentul necesar pornirii motorului datorită rezistenţei suplimentare induse de oxidul acumulat pe borne. Verificarea contactelor bateriei se face prin măsurarea tensiunii între borna bateriei şi borna cablului la pornirea motorului. Dacă tensiunea indicată este mai mare de 0 V atunci bornele trebuiesc curăţate cu o perie de sârmă şi o soluţie de apă cu bicarbonat de sodiu.

Informaţiile prezentate în acest articol nu trebuiesc tratate ca nişte instrucţiuni tehnice. Ele sunt simple informaţii ce vă pot ajuta să vă faceţi o idee despre starea în care se află acumulatorul autovehiculului dumneavoastră. Dacă suspectaţi faptul că, acesta nu mai corespunde tehnic, vă recomand să vă adresaţi unui service autorizat unde cu siguranţă că, nu veţi putea fi “aburit”. Autorul nu îşi asumă nici o răspundere pentru eventualele pagube rezultate din utilizarea informaţiilor prezente în acest articol.

ATENŢIE : La demontarea unui acumulator auto deconectaţi întodeauna borna negativă şi apoi cea pozitivă . La montaj procedaţi invers.

Testarea acumulatorului

Acumulatorii moderni fără întreţinere oferă de obicei garanţie mult mai lungă decât perioada de 2 ani prevăzută de reglementările în vigoare. Odată cu prelungirea termenului de garanţie a scăzut şi numărul reclamaţiilor de garanţie justificate, astfel rata de defectare a acumulatorilor fără întreţinere rămâne sub 0,2%.
Toţi acumulatorii returnaţi de către cumpărător cu reclamaţii sunt testaţi. Reclamaţiile nejustificate se pot împărţi în două grupe:

defecţiuni reale, cauzate de utilizarea necorespunzătoare, cum ar fi supraîncărcarea, încărcarea necorespunzătoare, sulfatarea cauzată de încărcarea necorespunzătoare sau deteriorarea din cauza unui impact din exterior (lovire).
acumulatori care de fapt nu sunt defecţi: acumulatori returnaţi de către cumpărător în stare complet descărcată, care funcţionează perfect după încărcare sau chiar acumulatori încărcaţi şi funcţionali. În acest caz, reclamaţia a fost formulată în urma unui diagnostic greşit sau fixarea necorespunzătoare a bornelor.
Instrumente utilizate la testarea acumulatorilor

Pentru testarea acumulatorului avem nevoie de trei instrumente:

•   Densimetru – este un simplu tub de sticlă cu plutitor, cu ajutorul căreia luăm o mostră din electrolit până la nivelul la care plutitorul se ridică. Valoarea de pe plutitor ne arată dacă acumulatorul este suficient de încărcat.
•   Cleşte ampermetru pentru test în sarcină – Este un aparat de măsură analog, gradat, cu ajutorul căreia putem simula condiţii de sarcină reală, deci putem obţine informaţii reale privind tensiunea măsurată pe borne şi curentul de pornire.
•   Tester electronic – În comerţ se găsesc foarte multe modele, aşadar există şi riscul că mai multe aparate să măsoare valori diferite. Testerul electronic serveşte nu numai la măsurarea tensiunii, ci putem obţine informaţii aproximative referitor la starea acumulatorului. În tester putem introduce date referitoare la temperatura ambientală, concentraţia electrolitului, tipul acumulatorului (acid sau AGM), curentul de pornire (DIN, SAE şi EN). Testerul ne dă valoarea estimată a curentului de pornire în amperi sau în procente.
Cum decurge testarea acumulatorului?

Testarea preliminară:

Este recomandat să începeţi cu testerul electronic. Dacă tensiunea măsurată pe borne depăşeşte 12V, dar curentul de pornire este foarte mic (cca 1-50A), înseamnă că acumulatorul este întrerupt. În acest caz nu mai are rost să efectuaţi şi alte teste, un asemenea acumulator nu va prelua încărcarea. Dacă tensiunea măsurată este sub 12,4-12,6V, acumulatorul trebuie încărcat. Introduceţi în tester valoarea curentului nominal de pornire, alegeţi standardul dorit (de obicei EN) şi testerul afişează curentul de pornire măsurat.
Înainte de încărcare trebuie să verificaţi dacă nivelul de electrolit este corespunzător, după care puteţi măsura şi densitatea acestuia. Există o corelaţie strânsă între densitatea acidului sulfuric din acumulator şi starea de încărcare. Densitatea electrolitului în cazul unui acumulator încărcat este mare (1,26-1,285g/cm3), iar dacă acumulatorul este în descărcare, scade şi densitatea electrolitului. Acumulatorul nu poate menţine încărcarea dacă densitatea electrolitului nu este corespunzătoare. Dacă valoarea tensiunii măsurate pe acumulator este mai mare decât 12,6V, atunci în condiţii normale vom măsura o densitate de peste 1,26g/cm3. Aşadar, dacă măsurăm 12,6V tensiune cu 1,23g/cm3 densitate, atunci densitatea electrolitului nu este corespunzătoare, deci scade şi curentul de pornire. Dacă densitatea este sub 1,26g/cm3, încercaţi completarea acidului înainte de efectuarea altor măsurători.
Putem afla informaţii despre starea acumulatorului şi cu ajutorului cleştelui de ampermetru, dar testarea nu poate dura mai mult de 10s, pentru că acumulatorul se supraîncălzeşte în cursul testării. Înainte de testarea în sarcină putem afla tensiunea acumulatorului. Dacă tensiunea măsurată este mai mică decât 12,4V, încărcaţi acumulatorul (încărcarea este recomandată şi dacă tensiunea este 12,6V). Cleştele redă valoarea capacităţii de pornire în sarcină de 100A. Dacă acumulatorul este complet încărcat, acul aparatului va indica zona verde. Dacă indică zona galbenă, acumulatorul nu este suficient de încărcat sau este defect. Dacă indică zona roşie sau valoarea afişată scade, acumulatorul trebuie încărcat. Dacă acumulatorul este complet încărcat, dar aparatul nu poate măsura curentul nominal de pornire cu sarcină simulată, acumulatorul este defect.
Încărcarea: Testarea redă valori corecte doar în cazul în care acumulatorul este complet încărcat. Încărcarea acumulatorului trebuie efectuată de către cumpărător, deci vă recomandăm să nu returnaţi acumulatorul cumpărat înainte să încercaţi încărcarea acestuia. Dacă returnaţi un acumulator descărcat care este apoi încărcat de către comerciant pentru a fi testat, costurile încărcării – curent electric, redresor, salariul persoanelor care se ocupă de încărcare, etc. – vor fi suportate de către cumpărător.

Supravegherea tensiunii acumulatorului auto a fost realizata cu indicatorul de tensiune liniar SN 16889 P produse de Texas Instruments (MC 16889 P, Motorola). Acest circuit integrat permite aprinderea a unuia sau mai multora din cele cinci LED-uri. Tensiunea la care toate LED-urile lumineaza trebuie sa fie reglata cu P1 la 15 V. O tensiune de incarcare de 15V este prea mare pentru un acumulator cu plumb de 12 V; de aceea folosim un LED osu pt D7.

D6 (verde) indica valoarea corecta a tensiunii, in timp ce D5, D4 si D3 (galben) semnaleaza o tensiune prea joasa. D1 si D2 protejeaza montajul de varfurile de tensiune periculoase din instalatia de bord. Pentru R1…R5 se utilizeaza rezistente de 0.5 W. Montajul este conceput exclusiv pentru autovehicule cu instalatie de 12 V.

Curentul absorbit de montaj poate creste, atunci cand lumineaza toate diodele, pana la 100 mAl de aceea este util sa se prevada un intrerupator in circuitul de alimentare pentru a preintampina o descarcare nedorita a acumulatorului la o stationare mai indelungata a autovehiculului.

Circuit de avertizare tensiune acumulator auto

Indicator al starii acumulatorului
Chiar daca autoturismul este prevazut cu voltmetru analogic, este util un indicator optic al starii bateriei (acumulatorului masinii); o alta varianta, mult mai scumpa, este realizarea/cumpararea unui kit de volmetru digital cu 3-4 cifre. (A usefull module for a car is a optical indicator for voltage battery)
Un indicator cu 3 LED-uri se poate realiza foarte rapid cu un integrat produs de Baneasa/IPRS. Cele 3 LED-uri indica 4 stari: (A simple three LED's indicator is easy to made using IC baneasa BU1010 and we see 4 states:)

Schema de principiu este urmatoarea: (The schematic is:)

..iar cablajul si aranjarea pieselor pe el, ar putea arata asa: (the board and the piece arrangement will be:)

O schema foarte interesanta, care mi s-a parut tare complicata pentru ce face, a fost publicata intr-un numar mai vechi al revisteiTehnium la categoria Revista revistelor:

Pentru usurinta explicarii schemei, am lasat valorile indicate in schema originala, ulterior o sa le modific; in aceasta schema LED-urile sunt de fapt becurile sau valorile rezistentelor se modifica la 680 ohm ... 1Kohm.
Oricum, eu am "gasit" mai multe stari decat cele indicate in textul ce insoteste schema:
1) U < 8V , adica tensiunea bateriei sub 8V, caz nedorit de nimeni, insemnand o baterie cate nu mai poate fi folosita, dar amintim si acest caz, cand nici un bec/LED nu este aprins, deoarece tensiunea in baza lor este insuficienta deschiderii/saturarii (punctele A, B, C sunt la potential mare deci intre plus si ele este aproape zero, oricum o tensiune insuficienta deschiderii/aprinderii);

2) 8V < U < 11V , adica o baterie descarcata, cat tot nedorit, mai ales iarna... in acest caz este aprins becul/LED-ul 1 deoarece se deschide dioda zenner DZ1 permitand saturarea tranzistorului T1, astfel potentialul punctului A devine aproape zero (0,6-0,7V), respectiv diferenta de potential intre plus si punctul A; punctul B este la potential apropiat de tensiunea de alimentare, datorita lipsei tensiunii din baza tranzistorului T2 si diodei D1, iar punctul C identic, datorita lipsei tensiunii pe baza tranzistorului T3, deschiderii diodei D2 si/sau diodei zenner DZ4 si diodei D3;

3) 11V < U < 13V , adica o baterie buna, daca nu este motorul pornit.. in acest caz, este aprins becul/LED-ul 2, datorita faptului ca se deschide si dioda zenner DZ2, permitand saturarea tranzistorului T2, punctul C este aproape de zero, iar tranzitorul T1 este blocat prin dioda D1 care aduce potentialul diodei DZ1 la 0,6-0,7V insufucient pentru deschiderea ei...punctul C este tot ridicat ca potential, datorita diodei zenner DZ4 si diodei D3;

4) 13V < U < 15V , baterie buna, releu de tensiune care incarca corect; becul/LED-ul 3 este aprins deoarece tranzistorul T3 este saturat prin deschiderea diodei zenner DZ3 si punctul C este aproape de zero; reactiile prin dioda D2 aduce potentilaul diodei zenner DZ1 foarte jos, nepermitandu-i deschiderea, tranzistorul T2 este blocat datorita deschiderii diodei zenner DZ4 si diodei D3 prin tranzistorul T3 si astfel DZ2 este blocata, lasand nesaturat si tranzistorul T2;

5) U > 15V , baterie supraincarcata, situatie nedorita, schema functioneaza ca in cazul anterior, doar ca la depasirea tensiunii de 15V se deschid si diodele D4, D5 si D6 saturand tranzistorul T4 si astfel este aprins si becul/LED-ul 1; in acest caz sunt aprinse becurile/LED-urile 1 si 3.