Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok bemutatása. Előadó: Kocsis Szürke Szabolcs

Hasonló dokumentumok
Megújuló energiaforrások

Elektromos villámtöltők piaca Szabályozói keretek és piaci szereplők

ENERGIA MŰHELY 4. rendezvény. Villanykutak Magyarországon

TM Intelligens akkumulátor töltő Car- Systemhez

Elektromos busz szakmai tanácskozás Jeránek Tamás, divízió vezető Process Industry and Drives

Az E-van kutatási projekt eredményei és haszna

HIBRIDJÁRMŰ FEJLESZTÉS GYŐRBEN

Effects and opportunities of supplying electric vehicles by public charging stations

Az elektromos töltőállomások infrastruktúrája Magyarországon. MVM Partner Zrt. részére. Budapest, június 30.

ŠKODA FÉMHÁZAS POWERBANK mah. Használati útmutató

Š K O D A E L E C T R I C E L E K T R O M O S B U S Z O K

Toyota Hybrid Synergy Drive

Megújuló energiák szerepe a villamos hálózatok energia összetételének tisztítása érdekében Dr. Tóth László DSc - SZIE professor emeritus

Elektromos autó töltő oszlop

Major Ferenc részlegvezető ACIS Benzinkúttechnika kft.

A magyar elektromobilitás helyzete, várható trendek, lehetőségek

AKKUTÖLTŐ 24V CTEK XT N08954

AZ ELEKTROMOBILITÁS JÖVŐJE BALOGH SZABOLCS ÜGYVEZETŐ NKM MOBILITÁS KFT.

Hálózati akkumulátoros energiatárolás merre tart a világ?

Integrated EV infrastructure solutions The journey toward sustainable mobility. ABB elektromos autó (EV) infrastruktúra


Intelligens fenntartó akkumulátortöltő RSC701/RESC701. Védelemmel ellátott intelligens akkumulátortöltő RSC704/RESC704

Lítium Ion Akkumulátor Fejlesztések. Dr. Nagy László 1

Jedlik Ányos Terv. Dr. Lenner Áron Márk helyettes államtitkár Magyar Energia Szimpózium Budapest, szeptember 24.

K E Z E L É S I Ú T M U T A T Ó

AZ ELEKTROMOBILITÁS ÜZEMELTETÉSI KIHÍVÁSAI

Joinon. Megoldások az elektromos mobilitáshoz.

AVL DITEST FUTURE SOLUTIONS FOR TODAY. Akkumulátortöltő rendszerek indító akkumulátorokhoz. Az Ön ENERGOTEST ORSZÁGOS HÁLÓZAT-i képviselője:

E-mobilitás Európában és Zala megyében

Az MVM Partner megoldásai

Verzió: 1.1 Intenso POWERBANK Q10000

Használati útmutató Tartalom

HV Hybrid Vehicle hibridhajtású jármű HV-ECU a hibridhajtás központi elektronikus irányítóegysége (nem a Body-EVU és nem a CAN átjáró) HV battery

Az elektromobilitás helyzete és közeljövője Magyarországon és a világban. Sebestyén István. Everda Kft.

Közlekedési rendszerek és e-mobilitás

Nagyállattenyésztési és Termeléstechnológiai Tanszék VILLAMOSÍTÁS. Gépjármű-villamosság. Készítette: Dr.Desztics Gyula

Szuper kondenzátorok és egyéb tároló elemek alkalmazása az intelligens villamos energia hálózaton

Kulcsszavak: ciklus, töltőáram, légcsere, térfogatáram, keresztmetszet, csepp-, és gyorstöltés

NAPJAINK VILLAMOSENERGIA TÁROLÁSA -

TORKEL Telecom Akkumulátor terhelőegység

Lítium-ion akkumulátorok

HIBRID JÁRMŰ BONTÁSI ÚTMUTATÓ

Jelenünkben a jövőnk...

TÁRGY: Elektromos töltőállomások kiépítése Szekszárdon E L Ő T E R J E S Z T É S

Újrahasznosítási logisztika. 1. Bevezetés az újrahasznosításba

OKOS KÖZLEKEDÉSI ALKALMAZÁSOK Benyó Balázs, Fördős Gergely

TARTALOMJEGYZÉK INDÍTÁSRÁSEGITO KÉSZÜLÉKEK

A BÜKK-MAK LEADER vidékfejlesztési közösség 1 falu 1 MW energiatermelési integrációja

Eco 308Sx/311Sx UPS FELHASZNÁLÓI KÉZIKÖNYV. CE Megfelel sségi Nyilatkozat

A közúti közlekedésből származó légszennyezés csökkentése

MŰANYAG HULLADÉK HASZNOSÍTÓ BERENDEZÉS

Nádasi Réka Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

SOLART-SYSTEM KFT. Napenergiás berendezések tervezése és kivitelezése Budapest XI. Gulyás u. 20 Telefon: Telefax:

AKKUTÖLTŐK / INDÍTÓK 2011 B HAGYOMÁNYOS, AUTOMATA ÉS INVERTERES TÖLTŐK HAGYOMÁNYOS, ELEKTRONIKUS ÉS AKKUS INDÍTÓK

Amit az elektromos autók töltőiről tudni kell

Toyota és Lexus Hybrid autók. A valós alternatíva. LeasePlan konferencia. Krajcsovits Sándor Toyota Central Europe HU Termék marketing

SCHRACK ELEKTROMOS TÖLTŐÁLLOMÁSOK ZÖLDENERGIA A KÖRNYEZETVÉDELEM JEGYÉBEN

HIBRID JÁRMŰ BONTÁSI ÚTMUTATÓ


HIBRID JÁRMŰ BONTÁSI ÚTMUTATÓ

ELEKTROMOS TÖLTŐCSALÁD

HAWKER MODULÁRIS TÖLTŐK NINCS MEGÁLLÁS!

ZENITH AKKUMULÁTORTÖLTŐ Használati utasítás. ZBC sorozat

HIBRID JÁRMŰ BONTÁSI ÚTMUTATÓ

ABB a fenntartható közlekedésért Töltő infrastruktúra elektromos járművekhez

E L Ő T E R J E S Z T É S Komló Város Önkormányzat Képviselő-testületének szeptember 22-én tartandó ülésére

Újdonságok. XII. Szigetelésdiagnosztikai Konferencia. Gárdony, X Bessenyei Gábor Maxicont Kft.

HV AKKUMULÁTOR BONTÁSI ÚTMUTATÓ

Innovatív közlekedésbiztonsági eszközök

TORKEL 840 / 860 Akkumulátor terhelőegységek

Kriston Ákos, Fuel Cell Hungary, ELTE Október 25. Gyır

12/2013. (III. 29.) NFM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

ELEKTROMOS SZABÁLYZÓSZELEP TESZTELŐ KÉSZÜLÉK

E-MOBILITÁS ÉS GAZDASÁGFEJLESZTÉS

Lexus HS 250h: hibrid luxuskivitelben

AZ ELEKTROMOBILITÁS ELTERJESZTÉSE MAGYARORSZÁGON

Környezeti CO-/CO 2 mérőműszer

- HTTE - Hidrogéntermelı tároló egység (járművek meghajtásához) Szerzı:

Osztott rendszerû klímaberendezések

ASIST Kft. a forgalmi redrendszerek automatizációjának úttörője

Tartozékok. A Delphi többletszolgáltatások egész készletét kínálja annak érdekében, hogy a legjobbat hozhassa ki diagnosztikai megoldásából

Felhasználói Kézikönyv. BioSealer CR6-AA. Ljunberg&Kögel AB

PCS100 UPS-I Ipari felhasználási célú UPS

SC CHARGER HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ AUTOMATA TÖLTŐK 6V/12V, 4,5A SCZ15 TÖLTŐ

Auto-Cool ltd. Új termékcsaládjuk az elektromos működtetésű ajtók (toló vagy forduló) és behúzható lépcsők kisbuszok számára.

CHARACTERIZATION OF PEOPLE

Töltőtelepítés, illetve üzemeltetés engedélyeztetési eljárás

Űrtechnológia október 24. Műholdfedélzeti energiaellátás / 2 Műholdfedélzeti szolgálati rendszerek Felügyeleti, telemetria és telekommand rendsz

Elektromos pumpával és precíz nyomásszabályozással az ADT 761 hordozható automatikus nyomáskalibrátor ideális

Minőség és innováció az elektromos autóbuszgyártásban

Hulladék Gyűjtési Rendszer (GTC)

Akkumulátortelepek diagnosztikája

Hőmérsékletmérő (1 csatornás)

AZ ELEKTROMOBILITÁS KORMÁNYZATI FELADATAI. III. Elektromobilitás Konferencia. Weingartner Balázs államtitkár Innovációs és Technológiai Minisztérium

ASTRASUN HIBRID SZIGETÜZEMŰ INVERTEREK ÉS TÖLTÉSVEZÉRLŐK

Műszaki adatok Érvényes a 2016-os gyártási évre. Das Auto.

HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ KÜLSŐ AKKUMULÁTOR PNI mAh

Kísérleti üzemek az élelmiszeriparban alkalmazható fejlett gépgyártás-technológiai megoldások kifejlesztéséhez, kipróbálásához és oktatásához

Installációs kontaktorok - VS120, VS220, VS420, VS425, VS440, VS463

Elektromobilitás és energiatudatosság a közösségi közlekedésben

Átírás:

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok bemutatása Előadó: Kocsis Szürke Szabolcs kocsis.szabolcs@ga.sze.hu

Tartalom Elektromos és hibrid járművek elterjedése Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Elektromos és hibrid járművek töltése Akkumulátor elhasználódás Lítium függőség Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Akkumulátor rendszer fejlesztés 2

Elektromos és hibrid járművekben elterjedése Az elektromos közlekedés terjedése aktuális trend. Az elektromos hálózatra csatlakoztatható gépjárművek számában 2020 környékén várható jelentősebb ugrás. Elektromobilitásban meghatározó régiók: Amerikai Egyesült Államok Kína Európa 3

Elektromos és hibrid járművekben elterjedése A tisztán elektromos (PEV) és a plug-in hibrid (PHEV) személy- és kis tehergépjárművek gyártásának alakulása a világon és az EU-ban: 4

Elektromos és hibrid járművekben elterjedése A hazai gépjárműtípusok alakulására 2023-ig A hazai elektromos hálózatról tölthető gépjárművek számának előrejelzése: 5

Elektromos és hibrid járművekben elterjedése Az elektromos töltő állomások elterjedése 6

Elektromos és hibrid járművekben elterjedése Az elektromos töltő állomások elterjedése 7

Tartalom Elektromos és hibrid járművek elterjedése Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Elektromos és hibrid járművek töltése Akkumulátor elhasználódás Lítium függőség Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Akkumulátor rendszer fejlesztés 8

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Energiasűrűség szerinti felosztás 9

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Different type battery Battery module Battery system Battery cell 10

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok 11

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Vegyes kapcsolás Soros kapcsolás Párhuzamos kapcsolás 12

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok General Motors EV1 Kewet 13

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Toyota Prius (XW20) Toyota RAV4 EV 1 generation Subaru XV Crosstrek Hybrid 14

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Tesla Roadster Ford Focus Electric Fiat 500e 15

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok A123 Systems Buckeye Bullet 2.5 Chevrolet Spark EV 16

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Hyundai Sonata Hybrid Szelectra 17

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok 18

Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok hicle weight Különböző technológiák, különböző alkalmazásokhoz: challenges Fuel cell vehicles Public transport Long range public transport transportation Economy of fuel h Plug-in hybrids City LDVs Everyday use Battery vehicle 2 nd car acceptance Economy of propulsion system Energy density Electro cycle safety distance Short trips (city) Long trips (highway) 19

Tartalom Elektromos és hibrid járművek elterjedése Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Elektromos és hibrid járművek töltése Akkumulátor elhasználódás Lítium függőség Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Akkumulátor rendszer fejlesztés 20

Elektromos és hibrid járművek töltése Töltők irányelvei és szabályozásai az Európai Unióban A piac három, az EU szabályozás két nyilvános töltőkre vonatkozó töltőtípust különböztet meg: 21

Elektromos és hibrid járművek töltése EU irányelv megnevezés /csatlakozó Nagy teljesítményű töltőállomás (AC /DC) AC: a váltakozó árammal működő töltőállomást legalább az EN 62196-2 szabvány szerinti 2. típusú csatlakozókkal kell felszerelni. DC: egyenárammal működő töltőállomást legalább az EN62196-3 szabvány szerinti Combo 2 típusú csatlakozókkal kell felszerelni 22 kw Normál teljesítményű töltőállomás (AC) AC: a váltakozó árammal működő töltőállomást legalább az EN 62196-2 szabvány szerinti aljzattal, vagy 2. típusú csatlakozókkal kell felszerelni Az egyes gyártók által a töltők elnevezésére használt terminológia nem egységes és nincs teljesen összhangban az EU meghatározásával. A piac a legalább 43 kw-tal rendelkező töltőpontokat már villámtöltőknek, a 7 kw alatti, jellemzően otthoni felhasználásra szántakat pedig normál vagy lassú töltőnek nevezi, ám az uniós szabályozás, csak nagy és normál teljesítményű töltőállomásokat különböztet meg. 22

Elektromos és hibrid járművek töltése EV Battery charging 23

Elektromos és hibrid járművek töltése Töltőállomások típusai és felhasználása 24

Elektromos és hibrid járművek töltése Csatlakozó típusok 25

Elektromos és hibrid járművek töltése Csatlakozó típusok 26

Elektromos és hibrid járművek töltése Mennekes csatlakozó A jelző (kommunikációs) protokollt a következő képen tervezték: Rákapcsoljuk a 3 fázist Jármű érzékeli a proximity áramkör segítségével (a jármű nem tud elindulni amíg csatlakoztatva van a töltő) Elkezdődnek a control pilot funkciók o o o o Érzékeli a csatlakoztatható járművet (plug-in electric vehicle PEV) A rendszer jelzi a PEV készenléti energiáját PEV szellőztetési (akkumulátor hűtési) követelmények meghatározása Áram szükségletet megkapja a PEV PEV elküldi parancsokat energiaáramláshoz PEV és az ellátó eszközök (töltő) folyamatosan figyelemmel kíséri folyamatos biztonsági földelést Töltés megszakad, ha kihúzzuk a csatlakozót a járműből 27

Elektromos és hibrid járművek töltése Mennekes csatlakozó 12V: Nincs elektromos jármű csatlakoztatva és a kábel ki van húzva 9 V: Elektromos jármű csatlakoztatva van, de nem áll készen a töltésre 6 V: Elektromos jármű készen áll töltésre 3V Elektromos jármű csatlakoztatva van és igényel hűtést (szellőztetést) töltés közben 28

Elektromos és hibrid járművek töltése Fedélzeti töltők Brusa NLG513 - On-Board- Charger 29

Elektromos és hibrid járművek töltése Battery switch technology 30

Elektromos és hibrid járművek töltése Battery switch technology 31

Elektromos és hibrid járművek töltése Vehicle-to-grid technológia Elektromos gépjárművek nem csak a villamos energia felvételére képesek, hanem a tárolt villamos energiát akár vissza is tudják tölteni a hálózatba Visszatöltési folyamat úgy valósulhat meg, hogy villamosenergia-igény jelenik meg a rendszerben A V2G technológia összességében kétféleképpen támogatja az elektromos rendszer egyensúlyát és a piac kiegyenlítését. Egyrészt csúcsidőszakon kívüli töltéssel és csúcsidőszaki visszatáplálással, másrészt tartalékkapacitás biztosításával. 32

Tartalom Elektromos és hibrid járművek elterjedése Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Elektromos és hibrid járművek töltése Akkumulátor elhasználódás Lítium függőség Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Akkumulátor rendszer fejlesztés 33

Akkumulátor elhasználódás A jelenlegi elektromos autózás főbb nehézségei közé tartoznak: Folyamatos használat mellett az akkumulátorok idővel elhasználódnak. Jelentősen veszítenek a kapacitásukból. Nehezen behatárolhatók. Az akkumulátor használata során számos fejlesztési és üzemi probléma merülhet fel. Az alábbi tényezőktől függenek: akkumulátor típusától, gyártási módszereitől, kapcsolási rendszereitől. 34

Akkumulátor elhasználódás Lítium akkumulátorok használati/üzemi problémái legtöbbször: Túltöltés vagy a névlegesnél magasabb feszültséggel való töltés. Öregedési és elhasználódási probléma. 35

Tartalom Elektromos és hibrid járművek elterjedése Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Elektromos és hibrid járművek töltése Akkumulátor elhasználódás Lítium függőség Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Akkumulátor rendszer fejlesztés 36

Lítium függőség A lítium előfordulása Lítium a Föld számos helyén megtalálható: sziklákban, sós tavakban és a tengervízben. Előállítása technikailag és gazdaságosan Dél-Amerikában, Ausztráliában és Kínában lehetséges. 37

Lítium függőség A lítium felhasználása 38

Tartalom Elektromos és hibrid járművek elterjedése Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Elektromos és hibrid járművek töltése Akkumulátor elhasználódás Lítium függőség Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Akkumulátor rendszer fejlesztés 39

Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Az akkumulátorok és elemek jelentős mennyiségű nehézfémet és mérgező kemikáliákat tartalmaznak. Ezért elemeket visszagyűjtik, ártalmatlanítják és újrahasznosítják. Fontos annak érdekében, hogy ezek az anyagok ne a termőtalajt vagy a talajvizet szennyezzék. 40

Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Újrahasznosítás típus szerint: Ólom-savas akkumulátorokat Nikkel-metál-hidrid elemek (NiMH) Lítium elemek (Li-ion, Li-ion polimer) 41

Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Ólomsavas akkumulátor A lemerült ólom-savas akkumulátorokat nagyon jó hatásfokkal új hasznosíthatóak. Egy átlagos 13 kg-os gépjármű indító akkumulátor kb. : 60%-ban ólmot (ólomrács, ólompaszta, ólom-oxid) 25%-ban kénsavat tartalmazó elektrolit. A Magyarországon évente keletkező hulladék akkumulátor mennyisége kb. 18-20 ezer tonna. 42

Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Ólomsavas akkumulátor Hogyan hasznosítják a hulladékká vált akkumulátorokat? Gépi törés, fő alkotóira szedi a hulladékot. A törött akkumulátorokból vízzel kimossák a savat, majd lúggal közömbösítik. Ezután az ólom és műanyag (jellemzően polipropilén) frakciókat választják szét egymástól. A nagyobb feldolgozók mellé ólom öntöde is települt, ahol ólomtömböt, vagy egyéb félkész terméket állítanak elő. A műanyag szintén hasznosítható. 43

Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Nikkel-metal-hidrid elemek (NiMH) A nikkel visszanyerésén van a hangsúly. Nikkel-metálhidrid elemeket kisebb darabokra vágják, fennáll annak a veszélye, hogy hidrogén szabadul fel. A műanyag tartalmat eltávolítják. Magas nikkel tartalmú anyag marad vissza fontos alapanyaga lehet a fémgyártásnak Société Nouvelle d Affinage des Métaux (SNAM) 44

Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Lítium elemek (Li-ion, Li-ion polimer) Az újratölthető lítium elemek újrahasznosítása során a fő cél a fémtartalom kobalt, nikkel, réz visszanyerése. A lítium mérgező, erősen reaktív és fokozottan gyúlékony, ezért az újrahasznosítás költségei magasak. A modern lítium elemekre bonyolult kémiai összetétel jellemző, ami megnehezíti az újrahasznosítást. A piaci ár nagyon alacsony és bizonytalan, az újrahasznosítás költségei pedig igen magasak a primer gyártási költségekhez viszonyítva. A lítium begyűjtési aránya nagyon alacsony. 45

Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Lítium elemek (Li-ion, Li-ion polimer) A lítium gyűjtésére és újrahasznosítására vonatkozó hatékony szabályozás. Infrastrukturális fejlesztésekbe. Új technológiákba történő beruházások. Toyota : telepek szétszedése, reciklikálása belgiumi székhelyű Umicore N.V szállítás Ultra Magas Hőfokú (UHT) olvasztási technológia a kobalt, a nikkel és a réz költséghatékony és környezetkímélő kinyerése kinyert anyagokat a belgiumi Hobokenben létesítménybe szállítják 46

Tartalom Elektromos és hibrid járművek elterjedése Elektromos és hibrid járművekben használatos akkumulátorok Elektromos és hibrid járművek töltése Akkumulátor elhasználódás Lítium függőség Akkumulátor selejtezés és újrahasznosítás Akkumulátor rendszer fejlesztés 47

Akkumulátor rendszer fejlesztés Kutatási célok: Jármű specifikus akkumulátor választás. Akkumulátor ideális töltési és kisütési feszültség értékeinek a meghatározása. Töltöttségi szint menet közbeni folyamatos meghatározása. A járműbe épített akkumulátorok élettartamának becslése. Üzemi hőmérséklet szerepének feltárása. Akkumulátor pakkok ideális elhelyezésének meghatározása. 48

Akkumulátor rendszer fejlesztés A különböző járművek akkumulátor választás szempontjainak optimalizálási lehetőségei: súly és kapacitás alapján (energiasűrűség szerint), biztonsági és stabilitási faktor alapján (elöregedés, kapacitás romlás), gazdasági szempontok szerint (ár, mikor és hol éri meg?). 49

Akkumulátor rendszer fejlesztés Különböző típusú jármű, különböző típusú akkumulátor igény: 50

Akkumulátor rendszer fejlesztés Akkumulátor töltés: Akkumulátor kisütés 51

Akkumulátor rendszer fejlesztés Akkumulátor cella kiegyenlítés 52

Akkumulátor rendszer fejlesztés Miért hasznos ez? 53

Akkumulátor rendszer fejlesztés Akkumulátor védelem (BMS) Hardver és szoftver fejlesztés Biztonsági funkciók: Mélykisütés Túltöltés Túláram Hőmérséklet Szakadt vezeték detektálás 100 µv pontosság Kétirányú aktív cellakiegyenlítés Izolált kommunikáció (SPI, CAN) Akár 1000V-os csomagokig 54

Akkumulátor rendszer fejlesztés Moduláris akkumulátor csomagok: LiPo 162 (Wh/Kg) Akkumulátor csomag 6 db akkumulátor 24 db cella Aktív és passzív BMS Névleges feszültség: 44,4 V Max feszültség: 50,4 Kapacitás: 12,8Ah 568, 32 Wh 55

Akkumulátor rendszer fejlesztés Akkumulátor tesztelés 56

Köszönöm a figyelmet! Előadó: Kocsis Szürke Szabolcs kocsis.szabolcs@ga.sze.hu