Ordliste for elbil ladeteknologi | Audi
Elbil ordliste for ladebegreper
Helt til å begynne med kan elbil lading kan virke noe forvirrende for en og enhver. Hva menes med AC-lading og DC-lading, og hva er forskjellen på de? Det er ikke like lett å forstå alle ord og uttrykk når man snakker om elbil og ladeteknologi. Her er forklaringen på ord som vanligvis dukker opp i sammenheng med lading av elbiler.
AC-lading og vekselstrøm
Vekselstrøm (AC) kommer fra konvensjonelle Schuko-husholdningskontakter. De leverer en konstant strøm på 10 ampere og 16 ampere for korte perioder. Med en spenning på 230 volt er effekten begrenset til henholdsvis 2,3 eller 3,6 kW. Med vekselstrøm endrer elektronene kontinuerlig retning med en frekvens på 50 Hz, dvs. 50 ganger per sekund. Denne bevegelsen frem og tilbake kalles fasen. 230 volt vekselstrøm er enfase.
Både hjemme og på ladestasjonen er effekten begrenset til 22 kW eller i noen tilfeller 43 kW ved lading av en elbil med vekselstrøm via type 2-pluggen, som er vanlig i Europa. AC-laderen i bilen er derfor en begrensende faktor. Vekselretteren, som konverterer trefasestrøm til likestrøm til batteriet, kan bare behandle en bestemt effekt målt i kW. Jo høyere den er, jo mer spillvarme produserer den, noe som reduserer effektiviteten. For å holde slike tap så lave som mulig ble trefaseladeren i Audi e-tron integrert i lavtemparatur-kjølekretsen.
Både hjemme og på ladestasjonen er effekten begrenset til 22 kW eller i noen tilfeller 43 kW ved lading av en elbil med vekselstrøm via type 2-pluggen, som er vanlig i Europa. AC-laderen i bilen er derfor en begrensende faktor. Vekselretteren, som konverterer trefasestrøm til likestrøm til batteriet, kan bare behandle en bestemt effekt målt i kW. Jo høyere den er, jo mer spillvarme produserer den, noe som reduserer effektiviteten. For å holde slike tap så lave som mulig ble trefaseladeren i Audi e-tron integrert i lavtemparatur-kjølekretsen.
DC-lading og likestrøm
Med likestrøm (DC) strømmer alltid elektrisiteten fra den positive polen til den negative polen uten å endre polaritet. Vanlige og ladbare batterier som dem i en mobiltelefon leverer likestrøm. Elektriske enheter som TV-er, som kan være utstyrt med interne omformere for ulike spenningsnivåer drives med likestrøm. Likestrøm muliggjør overføring av svært høy effekt over lange avstander med lite tap. Litium-ion-batteriet i Audi e-tron leverer også likestrøm under utlading og krever det samme under lading.
AC-laderen i bilen er ikke relevant under lading med likestrøm. Elektrisiteten strømmer fra DC-laderen integrert i søylen via CCS (Combined Charging System) og direkte til batteriet. Dette muliggjør høy kraft, selv om det produseres varme også her på grunn av intern motstand i batteriet. Audi kjøler høyenergibatteriet under lading for å oppnå ladeeffekter på opptil 150 kW på DC-hurtigladestasjoner, for eksempel de i Ionity-nettverket. For alle lithium-ion-batterier svekkes ladehastigheten betraktelig når ladenivået overstiger 80 prosent. Hurtiglading kalles også høyeffektslading (HPC – høyeffektslading).
AC-laderen i bilen er ikke relevant under lading med likestrøm. Elektrisiteten strømmer fra DC-laderen integrert i søylen via CCS (Combined Charging System) og direkte til batteriet. Dette muliggjør høy kraft, selv om det produseres varme også her på grunn av intern motstand i batteriet. Audi kjøler høyenergibatteriet under lading for å oppnå ladeeffekter på opptil 150 kW på DC-hurtigladestasjoner, for eksempel de i Ionity-nettverket. For alle lithium-ion-batterier svekkes ladehastigheten betraktelig når ladenivået overstiger 80 prosent. Hurtiglading kalles også høyeffektslading (HPC – høyeffektslading).
Trefasestrøm
Trefasestrøm er en trefase vekselstrøm med faser som er forskjøvet med 120 grader. Dette muliggjør en kontinuerlig kraftflyt og utvikling av sterke roterende magnetiske felt. Elektriske apparater over hele verden bruker trefasestrøm fordi det er enkelt å omdanne. Hjemme kobles enheter som bruker mye strøm, for eksempel kjøkkenkomfyrer, til røde, fempinnede trefasekontakter med spenning på 400 volt. Strømmen er vanligvis 16 eller 32 ampere og tilhørende effekt henholdsvis 11 eller 22 kW.
Effektelektronikk
Høyenergibatteriet leverer likestrøm. Elektromotorene bruker trefasestrøm. Derfor er alle elektromotorer koblet til en effektelektronikkmodul som omdanner elektrisiteten. Med et volum på 5,5 liter og vekt på 8 kg er effektelektronikkmodulene til Audi e-tron svært kompakte. Begge har en metode for å kontrollere elektromotoren og er integrert i termostyringssystemet for de elektriske enhetene. De er svært dynamiske, leser sensordata 10 000 ganger per sekund og sender ut gjeldende verdier for elektromotorene.
Asynkronmotor
En trefase asynkronmotor omfatter to hoveddeler: den ytre, faste statoren og rotoren i denne. Statoren er en laminert kjerne der kobbertråd føres inn, vanligvis i tre slynger der trefasene til trefasestrømmen kobles til. Når spenning tilføres, produseres et (roterende) magnetisk felt. Dette feltet beveger seg i en sirkel og fremkaller et annet magnetfelt i stengene i rotoren. Rotoren beveger seg med feltet, men med litt forskjellig hastighet, dvs. asynkront. Hvis rotoren går saktere enn det roterende magnetiske feltet, fungerer elektromotoren i bilen som en fremdriftsmotor. I motsatt fall blir den en generator og omdanner kinetisk energi til elektrisk energi.
Varmepumpe
En varmepumpe kan varme opp og kjøle ned svært effektivt ved å absorbere varme fra omgivelsene. I Audi e-tron bruker den spillvarme fra elektriske komponenter for å transportere så mye som 3 kW termisk energi. Varmepumpen er ikke en separat fysisk komponent, men snarere en etterspørseldrevet tilkobling mellom kjølevæskekretsen og lavtemperatur-kjølekretsen.
