اگر خودروی برقی شما باتری بزرگی دارد، چرا به باتری معمولی ۱۲ ولتی نیز نیاز دارد؟
وسیله نقلیه الکتریکی شما با یک باتری عظیم همراه است. نه تنها می تواند به شما کمک کند مایل ها سفر کنید، بلکه شما را قادر می سازد در کمتر از شش ثانیه به سرعت 60 مایل در ساعت برسید (و حتی سریعتر در تسلا مدل S Plaid، که آن را کمتر از دو ثانیه خراب می کند!).
اما آیا می دانستید که خودروی برقی شما مانند هر وسیله نقلیه معمولی دیگری هنوز یک باتری 12 ولتی معمولی دارد؟ اما اگر خودروی الکتریکی شما قبلاً یک باتری عظیم دارد، چرا به باتری 12 ولتی نیز نیاز دارد؟
درک سیستم های الکتریکی در یک وسیله نقلیه الکتریکی
قبل از وارد شدن به باتری های 12 ولتی و اینکه چرا آنها در یک وسیله نقلیه الکتریکی مورد نیاز هستند، درک سیستم های الکتریکی یک EV ضروری است.
خودروی برقی شما دو زیرسیستم الکتریکی مجزا دارد که هر کدام برای رساندن قدرت متفاوت به قطعات الکترونیکی که وسیله نقلیه الکتریکی شما را حرکت می‌دهند، طراحی شده‌اند.
- سیستم های فرعی ولتاژ بالا: همانطور که از نام آن پیداست، این سیستم ها در یک خودروی الکتریکی برای کار به مقدار زیادی نیرو نیاز دارند. اینها شامل شارژر برق AC/DC، ماژول شارژ باتری، بسته باتری ولتاژ بالا، مبدل های DC-DC و موتور الکتریکی است. همه این سیستم ها سیستم پیشرانه یک وسیله نقلیه الکتریکی مدرن را می سازند و EV شما را قادر می سازند با استفاده از ولتاژ بالا حرکت کند.
- سیستم‌های فرعی ولتاژ پایین: برخلاف زیرسیستم‌های پرقدرت که وسیله نقلیه الکتریکی شما را قادر به حرکت می‌کند، سیستم‌های ولتاژ پایین همه چیز را غیر از حرکت وسیله نقلیه کنترل می‌کنند. بنابراین، همه چیز از برف پاک کن ها، درها، کیسه های هوا، ورودی بدون کلید، بوق ها و موارد دیگر بخشی از سیستم فرعی ولتاژ پایین هستند. این زیرسیستم‌ها مشابه سیستم‌هایی هستند که در خودروهای معمولی با موتور احتراق داخلی کار می‌کنند و برای کارکردن به ولتاژ پایینی نیاز دارند.
باتری 12 ولتی در خودروی برقی چه کار می کند؟
همانطور که قبلا توضیح داده شد، وسیله نقلیه الکتریکی شما دارای دو سیستم الکتریکی است. یکی که آن را حرکت می دهد و به ولتاژ بالا نیاز دارد و دیگری که تمام راحتی و ایمنی کاربر را فراهم می کند و با ولتاژ پایین تر کار می کند. برای تامین انرژی این دو زیرسیستم متمایز، به دو باتری مختلف نیاز است – یک باتری ولتاژ بالا با محدوده 400-800 ولت و یک باتری دیگر 12-14 ولت ولتاژ پایین.
بنابراین، باتری 12 ولتی خودروی شما وظیفه تامین انرژی الکترونیکی ولتاژ پایین را بر عهده دارد، زیرا استفاده از باتری لیتیوم یونی ولتاژ بالا برای تامین انرژی این قطعات، فوراً آنها را سرخ می کند.
اما آیا نمی توان ولتاژ یک باتری لیتیوم یونی را با استفاده از مبدل DC-DC کاهش داد و برای تامین انرژی تمام سیستم های کم مصرف استفاده کرد؟ به هر حال، این کار باتری 12 ولتی ضخیم را از ماشین حذف می کند و آن را سبک تر می کند.
چرا نمی توان باتری 12 ولتی یک EV را تعویض کرد؟
دلایل مختلفی وجود دارد که باتری 12 ولتی خودروی برقی شما را نمی توان تعویض کرد.
- ایمنی: اگر وسیله نقلیه الکتریکی شما تصادف کند و ولتاژ بالا در وسیله نقلیه موج می زند، می تواند منجر به فاجعه شود. بنابراین برای حل این مشکل، هر خودروی الکتریکی یک کنتاکتور دارد. کنتاکتور یک کلید مخصوص است که باتری لیتیوم یون را به زیر سیستم فشار قوی متصل می کند و توسط باتری 12 ولتی هدایت می شود. در صورت تصادف، کنتاکتور باتری لیتیوم یون را از زیر سیستم فشار قوی جدا می کند و از خودرو محافظت می کند. علاوه بر این، استفاده از مدارهای ولتاژ بالا برای تغذیه سیستم‌های ولتاژ پایین از طریق مبدل‌ها می‌تواند منجر به سیم‌کشی با ولتاژ بالا در خودرو شود و سرویس آن را خطرناک کند.
- تخلیه باتری: اگرچه سیستم های برق ولتاژ پایین خودرو از انرژی کمتری استفاده می کنند، اما همیشه در حال کار هستند. حتی زمانی که خودروی شما خاموش است، این سیستم‌ها به دنبال رویدادهایی هستند که اتفاق بیفتد، مانند نزدیک شدن جاکلیدی یا حرکت‌های خارجی در نزدیکی خودرو برای باز کردن خودرو یا روشن کردن آژیرها برای محافظت از آن. به همین دلیل، این سیستم های کم مصرف روی EV شما دائماً باتری را تخلیه می کنند و بهتر است یک باتری 12 ولتی به چنین سیستم هایی متصل باشد زیرا استفاده از باتری ولتاژ بالا دائماً آن را تخلیه می کند.
- مقاومت در برابر تغییر: خودروهای الکتریکی همه چیز را در مورد سیستم های محرکه خودرو تغییر داده اند، اما همه چیز در داخل یکسان است. چه دسته ابزار و چه سیستم اطلاعات سرگرمی، فضای داخلی یک EV بسیار شبیه به ICE است. به همین دلیل، بیشتر قطعات الکتریکی در فضای داخلی از همان تامین کنندگان تامین می شود، زیرا توسعه قطعات جدید برای باتری های ولتاژ بالا هم ناخوشایند و هم پرهزینه خواهد بود.
با نگاهی به تمام نکات ذکر شده در بالا، منطقی است که باتری قدیمی 12 ولتی را روی یک EV داشته باشیم. گفته می شود، وقتی باتری وسیله نقلیه شما از کار می افتد چه اتفاقی می افتد؟
وقتی باتری 12 ولتی خودروی الکتریکی شما از کار می افتد چه اتفاقی می افتد؟
بدون باتری کوچک 12 ولتی، وسیله نقلیه الکتریکی شما آجری می‌شود—بنابراین کابل‌های جامپری را که در اطراف خود دارید پرتاب نکنید.
همانطور که قبلا توضیح داده شد، باتری ولتاژ بالا سیستم پیشرانه را به حرکت در می آورد، اما برای اتصال تمام این نیرو به موتور، باتری 12 ولتی باید یک کنتاکتور را انرژی دهد که هر دو سیستم را به هم متصل می کند. بنابراین، اگر به آن نگاه کنید، اگر باتری 12 ولتی خودروی الکتریکی شما تسلیم شود، نمی‌توانید بدون زنده کردن باتری 12 ولت آن را روشن کنید.
باتری 12 ولتی خودروی الکتریکی شما چگونه شارژ می شود؟
برخلاف خودرویی که از ICE نیرو می گیرد، خودروی برقی دینام ندارد. این سوال را مطرح می کند که باتری 12 ولتی یک EV چگونه شارژ می شود.
خوب، باتری لیتیوم یون باتری 12 ولتی را با استفاده از مبدل های DC-DC شارژ می کند. این مبدل های DC-DC دستگاه هایی هستند که با استفاده از قطعات الکترونیکی ساده مانند خازن، سلف و ترانزیستور، ولتاژ بالا را از باتری لیتیوم یونی به ولتاژ پایین تر در محدوده 14-16 ولت تبدیل می کنند. سپس از این ولتاژ برای شارژ باتری در حین کارکرد خودروی الکتریکی استفاده می شود.
آیا باتری های لیتیوم یونی جایگزین باتری های سرب اسیدی 12 ولتی خواهند شد؟
درست مانند خودروهای معمولی، اکثر خودروهای الکتریکی نیز از باتری های سرب اسیدی استفاده می کنند. گفته می شود، این روند در حال تغییر است و تسلا مدل S و X جدید با باتری های کمکی لیتیوم یون عرضه می شوند. این تغییر در فناوری باتری خودروهای الکتریکی به دو دلیل است.
- باتری‌های اسید سرب برای رساندن جریان‌های بالا به وسیله نقلیه طراحی شده‌اند، زیرا برای راه‌اندازی موتور نیز به آن نیاز است. جریان زیاد صفحه های داخل باتری را در حالت خوبی نگه می دارد. از آنجایی که برای راه‌اندازی یک وسیله نقلیه الکتریکی به این جریان زیاد نیازی نیست، باتری‌های اسید سرب در خودروهای الکتریکی در مقایسه با خودروهای معمولی سریعتر از کار می‌افتند.
- باتری‌های اسید سرب سنگین هستند و جایگزینی آنها با باتری‌های لیتیوم یونی وزن خودرو را کاهش می‌دهد و کارایی آنها را افزایش می‌دهد.
آیا باتری های 12 ولتی اینجا باقی می مانند؟
وسایل نقلیه الکتریکی نحوه رفت و آمد ما را تغییر داده است. گفته می‌شود، باتری‌های 12 ولتی نقش مهمی در نحوه عملکرد خودروهای الکتریکی دارند. بنابراین، یک EV همیشه یک سیستم باتری کمکی خواهد داشت، اما ولتاژ یا فناوری باتری این باتری‌ها ممکن است در آینده تغییر کند.