Οι ηλεκτρικές μπαταρίες του VW Group
1.648 Επισκέψεις στο άρθρο (9/2/2020)
Το Volkswagen Group παράγει συστήματα συσσωρευτών υψηλής τάσης για όλα τα ηλεκτρικά οχήματα που θα βασίζονται στην πλατφόρμα MEB.
Το ID.3 είναι εφοδιασμένο με σύστημα μπαταρίας υψηλής τάσης το οποίο μοιάζει με μια μπάρα σοκολάτας. Μέχρι και δώδεκα συστοιχίες (modules) μπαταριών μπορούν να τοποθετηθούν και να είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους σε ένα ενιαίο σύστημα. Το εργοστάσιο του Volkswagen Group Components στο Brunswick είναι σε θέση να κατασκευάζει στο άμεσο μέλλον μέχρι και 500.000 από αυτές τις μονάδες αποθήκευσης ενέργειας ετησίως. Πώς όμως λειτουργεί ένα τέτοιο σύστημα μπαταρίας;
Η δομή μιας μπαταρίας: στοιχείο - συστοιχία - σύστημα
Το σύστημα μπαταριών υψηλής τάσης χρησιμοποιεί στοιχεία ιόντων λιθίου, τα οποία χρησιμοποιούνται επίσης σε κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές. Ένα στοιχείο (cell) είναι η μικρότερη μονάδα στο σύστημα μπαταριών και έχει τη δυνατότητα να αποθηκεύσει ενέργεια και να την αποδώσει, ενώ ενώνοντας 24 στοιχεία δημιουργείται μια συστοιχία (module). Ο αριθμός των συστοιχιών που ενώνονται για να δημιουργηθεί ένα σύστημα μπαταρίας είναι μεταβλητός. Αυτή η μεταβλητή δομή εξασφαλίζει και τη μέγιστη δυνατή ευελιξία: εάν ο πελάτης ζητήσει μεγαλύτερη αυτονομία τότε θα χρησιμοποιηθούν περισσότερες συστοιχίες. Η βασική δομή πάντως παραμένει η ίδια. Στο ID.3, μέχρι και δώδεκα συστοιχίες συνδέονται μεταξύ τους προκειμένου να δημιουργήσουν ένα σύστημα μπαταρίας. Έτσι στο σύστημα προκύπτει μια τάση μέχρι και 408 Volt, η οποία είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή μιας οικιακής πρίζας, η οποία παρέχει μόνο 230 Volt.
Τα ηλεκτρονικά ισχύος ελέγχουν τη ροή ενέργειας υψηλής τάσης μεταξύ της μπαταρίας και του ηλεκτροκινητήρα, μετατρέποντας το συνεχές ρεύμα (DC) που είναι αποθηκευμένο στη μπαταρία σε εναλλασσόμενο (AC) για τον κινητήρα. Ταυτόχρονα, εξυπηρετείται και το ηλεκτρικό κύκλωμα συνεχούς ρεύματος των 12 Volt, τροφοδοτούμενο με χαμηλή τάση με τη χρήση ενός μετατροπέα DC/DC. Σε ένα συνηθισμένο δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος το ID.3 φορτίζεται με ισχύ φόρτισης 11 kW ενώ σε συνεχές ρεύμα η ισχύς φόρτισης φτάνει μέχρι και τα 125 kW.
Κεντρικό σημείο διανομής ενέργειας
Η MEB εκμεταλλεύεται πλήρως τις τεχνολογικές δυνατότητες της ηλεκτροκίνησης. Το ηλεκτρικό όχημα μπορεί πρακτικά να εξελιχθεί γύρω από την μπαταρία, προκειμένου να υπάρχει επαρκής χώρος για τη μονάδα αποθήκευσης ενέργειας. Αυτή η δομική προσέγγιση εξασφαλίζει μεγάλα πλεονεκτήματα για την τοποθέτηση του κινητήριου συστήματος αλλά και των βοηθητικών εξαρτημάτων.
Η επίπεδη δομή της μπαταρίας και η τοποθέτησή της στο δάπεδο του αυτοκινήτου επιτρέπει τη δημιουργία ενός ευρύχωρου εσωτερικού, που εκτείνεται μεταξύ των δύο αξόνων. Το αλουμινένιο κάλυμμα με το ειδικό πλαίσιο προστατεύει τη μπαταρία σε περίπτωση σύγκρουσης και παρέχει βέλτιστη σταθερότητα καθώς και σημαντική μείωση του βάρους. Η αεροδυναμική στο κάτω μέρος του αυτοκινήτου βελτιστοποιείται από τα σταθερά στοιχεία της προστασίας σύγκρουσης του συστήματος της μπαταρίας, τα οποία είναι επίσης κατασκευασμένα από αλουμίνιο.
Νέο κέντρο ανάπτυξης μπαταριών
Στο εργοστάσιο του Volkswagen Group στο Brunswick, όπου συστήματα μπαταριών για ηλεκτρικά οχήματα κατασκευάζονται ήδη από το 2013, αναπτύχθηκε ολόκληρο το σύστημα μπαταριών για την MEB, συμπεριλαμβανομένων των εξαρτημάτων και του λογισμικού. Σε μια έκταση που αντιστοιχεί σε εννέα γήπεδα ποδοσφαίρου κατασκευάστηκε ένα καινούργιο εργοστάσιο με τις πιο σύγχρονες εγκαταστάσεις και εξοπλισμό παραγωγής. Η δυναμικότητα του εργοστάσιου του Volkswagen Group στο Brunswick είναι περίπου 500.000 συστήματα μπαταριών ετησίως.
