Využití elektromobilů a baterií
13.11.2012 Mitsubishi Motors Corporation Takayuki Yatabe
Obsah
Nová generace elektromobilů i-MiEV Nové využití elektromobilů Druhotné využití baterií
Obsah
Nová generace elektromobilů i-MiEV Nové využití elektromobilů Druhotné využití baterií
i-MiEV
itsubishi nnovative lectric ehicle
Přednosti i-MiEV
100% elektřina
Ekologie
0 CO2 0 benzín
Běžné nabíjení
8 hod. (230V / 10A)
Rychlonabíjení
30 Min. (CHAdeMO/ 50kW)
Hospodárnost
Cena elektřiny
€1.89*/100km Bezúdržbový motor * Předpokládaná cena elektřiny: €0.140/kwh
Komfort
0 hlučnost motoru 150 km dojezdová vzdálenost Nejvyšší rychlost 130 km/h
i-MiEV technické přednosti Skvělý kompakt
Vysokokapacitní Li-ion baterie
Integrovaný řídicí systém vozidla
Synchronní motor s permanentními magnety
Důkladná ochrana baterie
2 způsoby nabíjení
Zabudovaná Li-ion baterie ve vozu i-MiEV Předpoklady baterie – garantovat bezpečnost, životnost, spolehlivost LEJ Toshiba
Jmenovitá kapacita
50Ah
20Ah
Jmenovité napětí
3.7V
2.3V
88 sériových článků
2 řady 117 sérií (234 článků)
330V
270V
16.0kWh
10.5kWh
Použité množství
Celkové napětí Celková kapacita
článek
modul
kompakt
Rozšíření vozů MiEV ve světě FY
2009FY
2010FY
2011FY
2012FY
Korporátní prodej Japonsko
Prodej pro veřejnost
červenec, ‘09
Duben, ‘10
MINICAB-MiEV Prosinec, ‘11
RHD (Hongkong a UK) podzim, ‘09
Zámoří
Evropa EU (zahrnuje RHD) říjen, ‘10
OEM (pro PSA) Severní Amerika prosinec, ‘11
Velký nárůst v počtu rychlonabíječek Rychlonabíječka CHAdeMO se stává populární v Japonsku a Evropě
Japonsko
33 mos.
Listopad, 2009
Celkem 55 Source:CHAdeMO Website
Září, 2012
Celkem 1617 (Japonsko 1318 , zámoří 299)
Vývojový plán EV v MMC Výběr optimální technologie dle požadavků trhu: délka cestování, finanční dostupnost a infrastruktura
FY2011-13 JUMP 2013
MINICAB-MiEV Mini Commercial EV Představen 12/2011
Outlander PHEV
Mini-truck EV
FY2014-16
Uvedení 7 modelů EV/PHEV/HEV
Obsah
Nová generace elektromobilů i-MiEV Nové využití elektromobilů Druhotné využití baterií
Využití elektromobilů v chytrých sítích a plánech měst Městské plánování a chytré sítě přináší nové využití elektromobilů. Velká pozornost je v současnosti věnována využití tzv. „průběžné baterie“. EV･pHV městské plánování
Uskladnění energie ze solárních panelů a její použití v domácnosti
Chytré sítě (chytrá města)
Vozy užívající obnovitelnou energii
Možnosti přečerpání energie z elektromobilu Elektrickou energii z elektromobilu lze využít k napájení domácích spotřebičů v rozsahu 11,5 dne. Zajištění přímých dodávek elektřiny do domácnosti v případě výpadku elektřiny. Solární panely
DC300V
PCS
DC330V
DC AC
AC100V
＋
AC100V DC AC
DC330V ＋
mikrovlnka
pračka fén
Napájecí zařízení「MiEV power BOX」 Možnost přečerpání energie z elektromobilu v chytrých sítích a s tím související vývoj externě instalovaného DC/AC měniče lze využít ve stavu nouze nebo pro napájení domácích spotřebičů.
Vnější rozměry Délka spojovacího kabelu
Váha Výstupní napětí Maximální výkon Koncovka (AC100V zástrčka)
395mm×334mm×194mm 1.7m 11.5kg (zařízení 9.5kg、kabel 2kg)
AC100V 1500W (15A) 1
Napájení z elektromobilu Světelná výzdoba
Vařič na rýži
Semafor MiEV síťový zdroj
Role elektromobilů v chytrých sítích V chytrých sítích má elektromobil roli jak spotřebiče tak i zdroje elektřiny. Jako spotřebič nabíjením může destabilizovat elektrickou soustavu, jako zdroj naopak podporuje stabilitu elektrické soustavy. Spotřebič → řízení nabíjení EV vyhnout se náhlému nárůstu spotřeby (způsobeného intenzivním nabíjením ) načasováním nabíjení v dopravě
Zdroj → možnost přečerpání energie plus absorpce síťových fluktuací, podporuje stabilitu sítě. obecné označení (Vehicle to X ⇒V2X) V2G (Vehicle to Grid)
V2C (Vehicle to Community) El. síť 発電所
Komunikační sítě
V2F (Vehicle to Factory)
V2H (Vehicle to House)
Projekt Smart Community ve Španělsku
Source: press release from NEDO as of 8 March 2011
Možnost přečerpání elektřiny z elektromobilu Pro přečerpání stejnosměrné energie z baterie auta do domácnosti se střídavým rozvodem je potřeba měnič. Naše společnost se tímto tématem zabývá. I když měnič je poměrně malé zařízení, existují ještě technické záležitosti, které je potřeba dořešit v praxi spolu se zainteresovanými institucemi. Výrobci elektroniky Solární panely Naše společnost Power control (PCS)
D C
＋
AC
Obsah
Nová generace elektromobilů i-MiEV Nové využití elektromobilů Druhotné využití baterií
Druhotné využití baterií Vzhledem k vysoké ceně Li-ion baterií, jejich recyklace/znovupoužití z vozů na konci životnosti vytváří další užitnou hodnotu.
Životnost vozu
Kapacita baterie 100%
Nové auto
Auto z druhé ruky
Oprava EV baterie znovupoužití znovupoužití
cca 10 let～
ELV*sběr
ostatní užití (stacionární akumulátor)
Konec použitelnosti baterie *ELV:End of Life Vehicle (konec životnosti vozu)
čas
Jednou použité baterie lze znova použít - recyklace
Sběrné místo Znovupoužití dle výrobců
Kontrola použitých baterií pro další zpracování následovaná tříděním pro další zpracování
Recyklace testování
Recyklační společnost （tavicí pece）
Sběr Cu Separace katod Rozebrání na jednotlivé články Vybití článku Rozebrání Spálení
Drcení Recyklované suroviny
Recyklované suroviny
škvára
Mn, Co, Ni, Li atd.
měď
podsyp vozovky
Extrakt tavení kladných elektrod
Příklad modelu druhotného využití baterie V červnu 2010 byl zahájen test demonstračního modelu na druhotné využití Li-ion baterie elektromobilu. Síť Display
Power conditioner
rychlonabíječka PV
Li-ion baterie
• Elektřinou z fotovoltaiky se nabije EV (rychlonabíjení) a nadbytečná energie se dodá do el. sítě.
• Možnost znovupoužít Li-ion baterii , ve které je uskladněna elektřina z fotovoltaiky . • Elektřina generovaná z fotovoltaiky se uloží do Li-ion baterie. Pokud se použije k rychlonabíjení EV
malá zátěž sítě.
Tok elektřiny v závislosti na provozním režimu Koncept nabíjení elektromobilů využívající fotovoltaiku. Provoz①：režim akumulátoru (nabitý: dost) den PCS
Provoz②：režim akumulátoru (nabitý:málo) den noc
PCS Grid
Grid PV
PV LiB
EV-QC
Nabíjení baterie z PV. Baterie má dostatek energie na rychlonabíjení. Provoz ③：reverzní režim
LiB
EV-QC
Baterie nemá dostatek energie na rychlonabíjení. Nabíjení baterie ze sítě a PV. Provoz ④：pohotovostní režim nabíjení
den
noc PCS
PCS Grid
PV
LiB
EV-QC
Baterie je plně nabitá. Přebytek energie z PV je dodáván do sítě.
Grid PV
LiB
EV-QC
V noci nabíjení baterie neprobíhá. Baterie má dostatek energie na rychlonabíjení.
＊PV:fotovoltaika、EV-QC:EV rychlonabíječka、LiB:akumulátor,Grid:síť
Ověřování konceptu chytrých sítí
Nabíjecí stanice
Zařízení na ověřování konceptu chytrých sítí「M-tech Labo」
Opětovně použitý akumulátor
Schéma M-tech Labo Pro posílení v době špičky a vyrovnávání poptávky po elektřině byla v budově továrny v Nagoji instalována tato konfigurace. fotovoltaika ： monokrystal, 20kW EV ： 5 aut (16kWh×5) Solární baterie (Mitsubishi použité akumulátory ： EV5 aut (16kWh×5) Electric) PCS ： 3kW×10 FEMS (Mitsubishi Electric)
3kW
20kW
AC
AC
3kW×10 AC
+
+
+
+
PCS Power conditioner
D C
PCS (Mitsub. El./Mitsub. Corp.)
+
Použité baterie (Mitsub. Corp.)
EV (Mitsubishi Motors)
Schéma M-tech Labo Pro efektivní využití obnovitelné energie je použit EV a akumulátor následujících parametrů
Elektromobil： i-MiEV G Grade (16kWh), možnost zpětného odběru energie (prototyp) Použitý akumulátor： i-MiEV (používán 1 rok, 16kWh)
Schéma M-tech Labo stojan： prototyp
Indikace stavu připojení
Nepřipojený (stop) Nabíjení EV Přečerpání z EV displej【ověření připojení】
Energy management（EMS）v M-tech Labo Pro posílení v době špičky a vyrovnávání poptávky po elektřině byla v budově továrny v Nagoji instalována tato konfigurace. Během dne： kombinace energie ze solárních panelů＋přečerpání z EV＋přečerpání z akumulátoru dodala do ústředí továrny elektrickou energii (max.50kW) Ráno a večer： nabíjení EV a baterie ze solárních panelů
[kW]
Solární panely a omezení špiček
250 Před regulací
200
Pouze omezení špiček Po regulaci
150 100
50 0
posun špiček akumulátorem +
poledne
čas
Management EV (EIS) v M-tech Labo Zařízení EIS bylo vyvinuto pro řízení použitelné kapacity baterií. Používá se nejen pro EV akumulátory ale i k vyrovnávání požadavků na odběr elektřiny. EIS: Integrační systém elektromobilů Spojení s EV za účelem zjištění kolik je využitelné energie v akumulátoru
EIS
Kalkulace výkonu baterií na základě údajů z akumulátorů
Uživatel oznámí kdy plánuje použít EV +
+
Management EV (EIS) v M-tech Labo EIS umožňuje nejen vyrovnávat poptávku po el. energii ze strany uživatelů EV, ale i prostřednictvím komunikace s externím agregátorem vyrovnávat požadavky celého regionu. EIS ： Integrační systém elektromobilů
agregátor
Plán požadavků závodu/aktuální stav
Požadavek změny plánu
EIS
Použitelný výkon akumulátoru Časová kalkulace
Řízení jízdního řádu EV • doba příjezdu/odjezdu • odhad množství použité el.
výkon
čas
Info o využitelných akumulátorech Požadavek změny plánu
Plán použití EV EV status
EIS-DB
Řízení statusu EV • lokalizace, SOC hodnota • doba příjezdu, SOC odhad
Terminál EV uživatelů (chytrý telefon)
Informace o jízdě
Info o na/vybíjení , plán požadavků závodu
FEMS
Informace o nabíjení a vybíjení
stojící auta
auta v provozu
M-tech Labo- Energy Flow Monitor (příklad)
