Elektromobilių technologijos ir saugumas Laurynas Jokužis www.elektromobilis.org

Elektromobilio sandara Elektrinis variklis Baterijų blokas Variklio valdiklis Kontaktorius Saugiklis Vakuumo pompa DC/DC keitiklis Prietaisų skydelis Vairo stiprintuvo pompa Įkrovėjas BMS (Baterijų priežiūros sistema)

3 Pagrindiniai variklių tipai: Varikliai Elektros variklių naudingumas ~ 90% yra labai didelis lyginant su benzininiu (~25%) 3 Pagrindiniai variklių tipai: Nuolatinės srovės Sinchroninis Asinchroninis 1 2 3

Baterijų blokas Baterijų blokas saugoja energiją reikalingą važiavimui. Jo talpa matuojama [kwh]. Kuo daugiau energijos akumuliatorių blokas gali saugoti, tuo daugiau elektromobilis gali nuvažiuoti. pvz.: 100km nuvažiuoti reikalinga energija (miesto sąlygomis) Elektriniu dviračiu – 1,8 kwh Elektriniu motociklu – 6,5 kwh Elektromobiliu ~ 1t svorio – 12 kwh Elektromobiliu ~ 1,5t svorio – 16 kwh

Variklio valdiklis Variklio valdiklis reguliuoja variklio atiduodamą galią priklausomai nuo akseleratoriaus paspaudimo Naudingumas 97% ~ 99.5% Valdiklis turi atitikti pasirinkto variklio tipą ir parametrus

Kontaktorius ir saugiklis Kontaktorius pasukus “užvedimo” raktelį sujungia aukštą įtampą. Saugikliai apsaugo grandinę nuo trumpo jungimo

Paprastai reikalingas 400W – 900W keitiklis DC / DC keitiklis DC/DC keitiklis keičia baterijų bloko įtampą į 12V - 13,5V skirtą maitinti standartinei automobilio įrangai ir krauti 12V akumuliatorių. Paprastai reikalingas 400W – 900W keitiklis

Vakuumo, vairo stiprintuvo pompos Jeigu stabdžių ir vairo stiprintuvų pompos standartiškai dirba nuo VD variklio – juos reikia pakeisti į elektrinius, kad išliktų buvusios automobilio charakteristikos. Stabdžių Vairo stiprintuvo

Įkrovėjas pakrauna baterijų bloką iš elektros tinklo. Nuo įkrovėjo galios ir baterijų bloko talpos priklauso įkrovimo laikas

BMS - battery managment system Atlieka šias funkcijas: Apsaugo bateriją nuo per didelio įkrovimo / iškrovimo. Subalansuoja baterijų bloko celes įkrovimo metu. Matuoja baterijų bloko įtampas, sroves, temperatūras. Siunčia duomenis naudotojui į prietaisų skydelį.

Elektromobilio sandara Elektrinis variklis Baterijų blokas Variklio valdiklis Kontaktorius Saugiklis Vakuumo pompa DC/DC keitiklis Prietaisų skydelis Vairo stiprintuvo pompa Įkrovėjas BMS (Baterijų priežiūros sistema)

Elektromobilių saugos reikalavimai

Elektromagnetinis suderinamumas Įtampų klasės Izoliacijos varža Turinys Elektromagnetinis suderinamumas Įtampų klasės Izoliacijos varža Kontaktinė varža Įkrovimas (srovės nuotėkis, įžeminimas) Žymejimai Akumuliatorių tipai, pavojai Kiti reikalavimai, diskusija

Elektromagnetinis suderinamumas Plačiajuostės ir siaurajuostės elektromagnetinės spinduliuotės sklindančios iš automobilio matavimai turi atitikti numatytas normas. (dBμV/m)

Elektorsaugos reikalavimai taikomi Įtampų klasės Klasė A – Pastovi įtampa, V: 0 < U <= 60 ; Kintama įtampa RMS, V: 0 < U < 25 Klasė B – Pastovi įtampa, V: 60 < U <= 750 ; Kintama įtampa V: 25 < U < 500 Elektorsaugos reikalavimai taikomi tik B klasės įtampoms

Izoliacijos varža Traukos baterijos izoliacijos varža turi būti ne mažesnė nei 500 Ω/V priklausomai nuo baterijos įtampos. Pvz.: jei baterijos bloko įtampa 150V – tai izoliacijos varža turi būti ne mažesnė nei 75 kΩ

Kontaktinė varža Potencialų išlyginimo varža tarp bet kurių dviejų atvirų laidžiųjų dalių turi būti mažesnė kaip 0,1 Ω. Šis bandymas atliekamas esant mažiausiai 0,2 A srovei.

Įkrovimo metu automobilis negali pajudėti daugiau kaip 10cm Įkrovimas Įkrovimo metu automobilis negali pajudėti daugiau kaip 10cm Turi būti įžemintas Įkrovimo stotelėje turi būti sumontuota srovės nuotėkio relė

Įspėjimas dėl iš akumuliatorių galimai išsiskiriančių dujų Žymejimai Baterijų blokas turi būti pažymėtas ISO 3864:1984 ženklu, ir nurodyta jo įtampa. Nurodytas baterijų cheminis tipas Įspėjimas dėl iš akumuliatorių galimai išsiskiriančių dujų

Akumuliatorių tipai Pb (įvairūs tipai) NiMH NiCd Li-ion Li-Po LiFePo4

Akumuliatorių pavojai Pb akumuliatoriai įkrovimo/iškrovimo metu išskiria H2 , jų sudėtyje dažnai būna stipri rūgštis. Todėl juos privaloma gerai ventiliuoti. NiMh akumuliatoriai gali išskirti H2 , įkrovus per daug gali sprogti, degant išskiria daug nuodingų medžiagų. (naudojami Prius I, II automobiliuose)

Akumuliatorių pavojai NiCd akumuliatoriai nenurodomi kaip pavojingi, dujų neišskiria. Li-ion, Li-Po gali būti pavojingi juos per daug įkrovus, užtrumpinus, be papildomo saugumo elementų sukelia sprogimą, yra neatsparūs karščiui. LiFePo4 akumuliatoriai nenurodomi kaip pavojingi, dujų neišskiria.

Kiti reikalavimai, diskusija Akumuliatorių tvirtinimo Mechaninis įtampos atjungėjas Saugiklių montavimo taisyklės Apsauga avarijos atveju Kiti pasiūlymai?

Daugiau informacijos rasite www.elektromobilis.org Ačiū už dėmesį!