Oι μπαταρίες στο Volkswagen Group: Τα βασικά στοιχεία μιας νέας εποχής

Το ολοκαίνουργιο, πρωτοποριακό, πλήρως ηλεκτρικό ID.3 της Volkswagen έχει εντυπωσιακά δυναμικά χαρακτηριστικά και μεγάλη αυτονομία. Είναι το πρώτο μιας σειράς μοντέλων που θα βασίζονται στην πλατφόρμα ΜΕΒ του Group, ειδικά εξελιγμένη για την ηλεκτροκίνηση.

Η ικανότητα της γρήγορης φόρτισης επιτρέπει τηνεπαναφόρτιση του ID.3 με ενέργεια 100 kW μέσα σε μόλις 30 λεπτά της ώρας, εξασφαλίζοντας δυνατότητα κίνησης για περίπου 290 χιλιόμετρα (κατά WLTP). Αυτό γίνεται εφικτό χάρη στην καρδιάτου ηλεκτρικού οχήματος: την προηγμένη μπαταρία του.

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 είναισυνδεδεμένες μεταξύ τους σε ένα ενιαίο σύστημα. Το εργοστάσιο του Volkswagen Group Componentsστο 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;

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 στοσύστημα 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 ενώνονταιγια να δημιουργηθεί ένα σύστημα μπαταρίας είναι μεταβλητός. Αυτή η μεταβλητή δομή εξασφαλίζει καιτη 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 δώδεκασυστοιχίες 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 τουηλεκτροκινητήρα, μετατρέποντας το συνεχές ρεύμα (DC) που είναι αποθηκευμένο στη μπαταρία σεεναλλασσόμενο (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 σεσυνεχές 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 τημονάδα αποθήκευσης ενέργειας. Αυτή η δομική προσέγγιση εξασφαλίζει μεγάλα πλεονεκτήματα για τηντοποθέτηση 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 αλουμινένιοκάλυμμα 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 τουαυτοκινήτου βελτιστοποιείται από τα σταθερά στοιχεία της προστασίας σύγκρουσης του συστήματος τηςμπαταρίας, τα οποία είναι επίσης κατασκευασμένα από αλουμίνιο.

Νέο κέντρο ανάπτυξης μπαταριών

Στο εργοστάσιο του Volkswagen Group στο Brunswick, όπου συστήματα μπαταριών για ηλεκτρικάοχήματα 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