Punti chiave
- I veicoli elettrici a batteria (BEV) funzionano interamente a energia elettrica: non hanno motore a combustione né serbatoio di carburante. Il loro pacco batterie ad alta tensione è l'unica fonte di energia.
- I veicoli ibridi elettrici (HEV) combinano un motore a combustione con un motore elettrico e una batteria più piccola; la batteria si ricarica tramite la frenata rigenerativa e non può essere collegata alla rete elettrica.
- I PHEV (veicoli ibridi plug-in) sono dotati sia di un motore a combustione interna che di una batteria più grande che può essere ricaricata dalla rete elettrica, offrendo un'autonomia di guida completamente elettrica prima che il motore a combustione interna entri in funzione.
- Ogni tipo di propulsione ha requisiti di manutenzione specifici: batterie ausiliarie da 12 V in tutti e tre i tipi, pacchi batteria ad alta tensione nei veicoli elettrici a batteria (BEV) e ibridi plug-in (PHEV), e sistemi ad alta tensione (HV) negli ibridi (HEV) che richiedono approcci diagnostici differenti.
- I tecnici che si occupano di veicoli elettrici a batteria (BEV), ibridi (HEV) e ibridi plug-in (PHEV) necessitano di strumenti che supportino tutte e tre le architetture di batterie, incluso il sistema a 12V che rimane fondamentale anche nei veicoli completamente elettrici.
EV, HEV e PHEV: qual è la differenza?
Esistono diversi tipi di veicoli elettrici sul mercato e comprendere le loro differenze è importante, soprattutto se stai pensando di acquistarne uno. Esistono tre tipi principali e sono:
EV – Veicolo elettrico, noto anche come veicolo elettrico a batteria (BEV)
HEV – Veicolo elettrico ibrido
PHEV – Veicolo elettrico ibrido plug-in
Di seguito entreremo più nel dettaglio spiegando quanto sopra e le loro differenze, nonché le loro esigenze di manutenzione.
EV (veicolo elettrico)
Un veicolo elettrico (EV) è un veicolo completamente elettrico dotato di batterie ricaricabili. Queste batterie si ricaricano dalla rete e rappresentano l'unica fonte di energia per il veicolo, poiché non dispongono di un serbatoio per la benzina. Quando ci si riferisce a questi veicoli, vengono anche chiamati BEV.
HEV (veicolo elettrico ibrido)
I veicoli elettrici ibridi sono sia elettrici che alimentati a gas. L'energia che alimenta le batterie viene ottenuta attraverso la frenata rigenerativa o durante la guida utilizzando il motore a combustione. In una normale automobile alimentata a gas, l'energia derivante dalla frenata viene dispersa sotto forma di calore. Ciò avviene attraverso i rotori e le pastiglie dei freni. La rete non può caricare questi tipi di veicoli elettrici.
PHEV (veicolo elettrico ibrido plug-in)
I PHEV hanno sia un motore che un motore elettrico. Come un normale ibrido, i PHEV possono ricaricare le batterie attraverso la frenata rigenerativa o con il motore. La differenza principale tra un HEV e un PHEV è l'aggiunta di una porta di ricarica nel PHEV. In questo modo, un PHEV può funzionare più come un EV, consumando la batteria e ricaricandosi dalla rete, utilizzando il motore a combustione solo quando la batteria è scarica. Le batterie PHEV hanno in genere una capacità maggiore rispetto alle batterie HEV.
Un'altra differenza è la distanza che possono percorrere prima che i motori a gas si accendano. Un PHEV percorrerà ovunque da 10 a 40 miglia, mentre un HEV percorrerà solo meno di 2 o 3 miglia.
Tutti i veicoli sopra menzionati richiederanno manutenzione per le loro batterie, chiamate anche sistemi di accumulo dell'energia. Per saperne di più, continua a leggere qui sotto.
Tipi di sistemi di accumulo dell'energia
Le batterie sono essenziali per i veicoli elettrici, HEV e PHEV. Ci sono litio-ione, nichel-metallo idruro e sistemi di accumulo di energia al piombo-acido. Oltre a quanto sopra, esistono anche degli ultracondensatori che vengono utilizzati per fornire potenza aggiuntiva durante l'accelerazione.
Manutenzione e riciclaggio delle batterie
Per mantenere questi veicoli, è importante farli controllare regolarmente secondo il produttore dell'auto. Quindi la domanda più frequente è: i veicoli elettrici richiedono una manutenzione extra? La risposta a questa domanda è no.
Manutenzione dei veicoli elettrici
Powertrain: La maggior parte dei produttori di veicoli EV, HEV e PHEV offrono lunghe garanzie sui gruppi propulsori, il che dimostra la loro affidabilità duratura. Il gruppo propulsore è semplice e richiede poca manutenzione (sostituzione del fluido) rispetto ai veicoli alimentati a gas.
Freni: Con il sistema di frenata rigenerativa, l'usura dei freni è inferiore per coloro che fanno affidamento sulla frenata ad attrito. Tuttavia, prima o poi i componenti della frenatura ad attrito come rotori, pastiglie e liquido dei freni dovranno comunque essere sostituiti.
Raffreddamento: I sistemi di accumulo dell'energia su questi veicoli utilizzano un liquido refrigerante o refrigerante per mantenere fresche le parti principali (caricabatterie, inverter e pacco batteria). Pertanto, la manutenzione dei sistemi di raffreddamento può richiedere lavaggi poco frequenti del liquido di raffreddamento per migliorare l'efficienza del veicolo.
Batterie: Per quanto riguarda la manutenzione delle batterie dei veicoli elettrici, si tratta più di prolungarne la vita. Con il passare del tempo i pacchi si degraderanno e la capacità di trattenere la carica diminuirà gradualmente. Per prolungare la durata di queste batterie, è possibile procedere come segue:
- Durante lo stoccaggio e l'uso, ridurre al minimo le temperature alte e basse
- Riduci al minimo l'impulso di voler rimanere con uno stato di carica al 100%/Non rimanere nemmeno allo 0% per molto tempo
- Sebbene sia conveniente, evita la ricarica rapida
- Evitare lo stoccaggio in aree ad alta umidità
- Evitare danni ai componenti meccanici
- Infine, assicurati di seguire le istruzioni di calibrazione del produttore. Ciò richiederà spesso di completare una scarica completa iniziale
Manutenzione EV vs. HEV e PHEV
Confrontando tutti e tre i tipi di veicoli elettrici, possiamo vedere che HEV e PHEV richiederanno più manutenzione perché hanno un motore a combustione convenzionale e una trasmissione elettrica. Tuttavia, nel complesso, la manutenzione è notevolmente inferiore se confrontato con un motore a combustione interna.
Riciclaggio delle batterie dei veicoli elettrici
Come tutte le batterie, hanno un ciclo vitale e dovrà essere riciclato. Il processo di riciclaggio delle batterie dei veicoli elettrici prevede in genere il recupero delle singole parti e dei materiali della batteria in modo da non rilasciare tossine pericolose nell'ambiente.
Poiché il mercato dei veicoli elettrici è abbastanza nuovo, la maggior parte dei veicoli elettrici deve ancora raggiungere quel punto. Pertanto, il riciclaggio di queste batterie è ancora in fase di ricerca; mentre alcuni produttori stanno riutilizzando le batterie nei loro stabilimenti, altri stanno aprendo impianti di riciclaggio
Domande frequenti
Qual è la differenza tra un veicolo elettrico a batteria (BEV), un veicolo ibrido (HEV) e un veicolo ibrido plug-in (PHEV)?
Un BEV (Battery Electric Vehicle) funziona esclusivamente con energia elettrica immagazzinata in un pacco batterie ad alta tensione, senza motore a combustione. Un HEV (Hybrid Electric Vehicle) combina un motore a combustione con un motore elettrico e una batteria autoricaricabile (non ricaricabile tramite presa di corrente); il sistema elettrico serve principalmente ad accelerare e a recuperare l'energia in frenata. Un PHEV (Plug-in Hybrid) aggiunge una batteria più grande che può essere ricaricata dalla rete elettrica, fornendo un'autonomia in modalità completamente elettrica significativa prima che si attivi il motore a combustione.
I veicoli ibridi ed elettrici hanno ancora una batteria da 12V?
Sì, tutti e tre i tipi di propulsione mantengono una batteria ausiliaria da 12 V. Essa alimenta l'elettronica convenzionale del veicolo (luci, infotainment, moduli di controllo) ed è necessaria per attivare il sistema ad alta tensione all'avvio. Una batteria da 12 V guasta impedirà il funzionamento di un veicolo elettrico o ibrido, anche se il pacco batterie ad alta tensione è completamente carico. Il test del sistema a 12 V fa parte di ogni intervento di manutenzione per veicoli elettrici e ibridi. xLVS-9000 è stato progettato specificamente per la diagnostica a 12V nelle applicazioni per veicoli elettrici.
Come si ricaricano le batterie HEV senza spina?
Le batterie dei veicoli ibridi si caricano attraverso due meccanismi: il motore a combustione aziona un generatore che carica la batteria durante la marcia in autostrada, e la frenata rigenerativa recupera l'energia cinetica durante la decelerazione e la converte in energia elettrica immagazzinata nella batteria. Il sistema di gestione della batteria bilancia carica e scarica per mantenere il pacco batterie in un intervallo di stato di carica ottimale in ogni momento.
Qual è la differenza nella manutenzione delle batterie ad alta tensione tra veicoli ibridi (HEV) e veicoli elettrici a batteria (BEV)/ibridi plug-in (PHEV)?
Le batterie ad alta tensione degli HEV sono in genere più piccole (1-2 kWh) e funzionano entro una finestra di stato di carica ristretta: sono progettate per la densità di potenza piuttosto che per l'accumulo di energia. I pacchi batteria dei BEV e dei PHEV sono molto più grandi (20-100+ kWh) e supportano cicli di scarica più profondi. Le procedure di assistenza differiscono in modo significativo: i pacchi batteria dei BEV/PHEV possono richiedere la completa disattivazione per un servizio sicuro, mentre l'assistenza degli HEV si concentra spesso sulla diagnostica dei moduli e sul sistema a 12V. Soluzioni per veicoli elettrici Gli strumenti coprono entrambe le architetture.
Quali strumenti Midtronics sono compatibili con le piattaforme BEV, HEV e PHEV?
Migliori xLVS-9000 gestisce la diagnostica del sistema a 12V su tutti e tre i tipi di propulsore. xHVS-3000 fornisce diagnostica ad alta tensione per pacchi batteria per piattaforme BEV e PHEV. xRC-3363 Il Rescue Charger gestisce il recupero delle batterie ad alta tensione dei veicoli ibridi. Insieme, offrono ai tecnici un kit completo per l'assistenza ai veicoli elettrici, indipendentemente dal tipo di propulsione.
Quali risorse aiutano i tecnici a rimanere aggiornati sulla manutenzione dei sistemi di propulsione dei veicoli elettrici?
Ufficio Tecnologie Veicolari del Dipartimento dell'Energia Pubblica risorse tecniche sulle architetture dei sistemi di propulsione dei veicoli elettrici e sulle considerazioni relative alla manutenzione. Il curriculum di I-CAR sui veicoli elettrici e i programmi di formazione OEM offrono una certificazione pratica per la manutenzione dei sistemi ad alta tensione, un requisito necessario prima che i tecnici possano lavorare su componenti ad alta tensione sotto tensione.