Kaip veikia elektromobilis?

Pamirškite apie stūmoklius, pavarų dėžes ir diržus: elektromobilis jų neturi. Šie automobiliai važiuoja daug lengviau nei dyzelinu ar benzinu varomi automobiliai. Automobile-Propre išsamiai paaiškina jų mechaniką.

Išvaizda elektromobilis panašus į bet kurią kitą transporto priemonę. Turite žiūrėti po gaubtu, bet ir po grindimis, kad pamatytumėte skirtumus. Vietoj vidaus degimo variklio, naudojančio šilumą kaip energiją, jis naudoja elektros energiją. Norėdami žingsnis po žingsnio suprasti, kaip veikia elektromobilis, atsekime elektros kelią nuo viešojo tinklo iki vairo.

Įkraunama

Viskas prasideda nuo įkrovimo. Norint papildyti degalus, transporto priemonė turi būti prijungta prie elektros lizdo, sieninės dėžės arba įkrovimo stotelės. Sujungimas atliekamas kabeliu su tinkamomis jungtimis. Jų yra keletas, atitinkančių norimą įkrovimo režimą. Įkrovimui namuose, darbe ar nedideliuose viešuosiuose terminaluose paprastai naudojate savo 2 tipo kabelį. Prie greitai nuimamų gnybtų pritvirtintas laidas, atitinkantis du standartus: europietiškas „Combo CCS“ ir „Chademo“ japoniškas. Iš pradžių tai gali atrodyti bauginančiai, bet iš tikrųjų, kai pripranti, bus lengviau. Nėra jokios klaidos rizikos: jungtys yra skirtingų formų, todėl jų negalima įkišti į netinkamą lizdą.

Prijungus, paskirstymo tinkle cirkuliuojanti kintamoji elektros srovė (AC) teka kabeliu, kuris yra prijungtas prie transporto priemonės. Jis atlieka daugybę patikrinimų per savo borto kompiuterį. Visų pirma, jis užtikrina, kad srovė būtų geros kokybės, tinkamai nustatyta ir įžeminimo fazė būtų pakankama saugiam įkrovimui. Jei viskas tvarkoje, automobilis praleidžia elektrą per pirmąjį borto elementą: keitiklį, dar vadinamą „įmontuotu įkrovikliu“.

Renault Zoé Combo CCS standartinis įkrovimo prievadas.

Keitiklis

Šis korpusas paverčia kintamą tinklo srovę į nuolatinę srovę (DC). Iš tiesų, baterijos kaupia energiją tik nuolatinės srovės pavidalu. Siekiant išvengti šio žingsnio ir pagreitinti įkrovimą, kai kurie gnybtai patys konvertuoja elektrą, kad nuolatinė srovė būtų tiekiama tiesiai į akumuliatorių. Tai vadinamosios „greito“ ir „ypač greito“ nuolatinės srovės įkrovimo stotelės, panašios į tas, kurios yra greitkelių stotyse. Šie labai brangūs ir sudėtingi terminalai nėra skirti montuoti privačiuose namuose.

baterija

Baterijoje srovė paskirstoma ją sudarančiose dalyse. Jie būna mažų krūvelių arba sukabintų kišenių pavidalu. Akumuliatoriaus sukauptos energijos kiekis išreiškiamas kilovatvalandėmis (kWh), o tai atitinka degalų bako „litrą“. Elektros srautas arba galia išreiškiama kilovatais "kW". Gamintojai gali nurodyti „naudotą“ pajėgumą ir (arba) „vardinį“ pajėgumą. Tai gana paprasta: naudingoji talpa yra energijos kiekis, kurį iš tikrųjų sunaudoja transporto priemonė. Skirtumas tarp naudingo ir vardinio suteikia galimybę prailginti akumuliatoriaus veikimo laiką.

Pavyzdys suprasti: 50 kWh akumuliatorių, kuris įkraunamas 10 kW, galima įkrauti maždaug per 5 valandas. Kodėl „aplink“? Kadangi jis yra didesnis nei 80%, akumuliatoriai automatiškai sulėtins įkrovimo greitį. Kaip vandens butelį, kurį užpildote iš čiaupo, turite sumažinti srautą, kad išvengtumėte purslų.

Tada akumuliatoriuje susikaupusi srovė siunčiama į vieną ar kelis elektros variklius. Sukimąsi atlieka variklio rotorius, veikiamas statoriuje sukurto magnetinio lauko (statinės variklio ritės). Prieš pasiekiant ratus, judesys dažniausiai praeina per fiksuoto santykio pavarų dėžę, kad būtų optimizuotas sukimosi greitis.

Infekcijos perdavimas

Taigi, elektromobilis neturi pavarų dėžės. Tai nėra būtina, nes elektros variklis be problemų gali veikti net iki kelių dešimčių tūkstančių apsisukimų per minutę greičiu. Jis sukasi tiesiogiai, o ne šilumos variklis, kuris turi paversti linijinį stūmoklių judėjimą sukamuoju judesiu per alkūninį veleną. Logiška, kad elektromobilis turi daug mažiau judančių dalių nei dyzelinis lokomotyvas. Jai nereikia variklio alyvos, nėra paskirstymo diržo, todėl reikia daug mažiau priežiūros.

Regeneracinis stabdymas

Kitas akumuliatoriais varomų transporto priemonių privalumas – jos gali gaminti elektros energiją. Tai vadinama „regeneraciniu stabdymu“ arba „B režimu“. Iš tiesų, kai elektros variklis sukasi „vakuume“ neteikdamas srovės, jis ją gamina. Taip nutinka kiekvieną kartą, kai nukeliate koją nuo akceleratoriaus arba stabdžių pedalo. Tokiu būdu atgauta energija tiesiogiai tiekiama į akumuliatorių.

Naujausiuose EV modeliuose netgi siūlomi šio regeneracinio stabdžio galios pasirinkimo režimai. Maksimaliu režimu jis stipriai stabdo automobilį neapkraudamas diskų ir trinkelių, o kartu sutaupo kelių kilometrų galios rezervą. Dyzeliniuose lokomotyvuose ši energija tiesiog eikvojama ir pagreitina stabdžių sistemos susidėvėjimą.

Elektromobilio prietaisų skydelyje dažnai yra matuoklis, rodantis regeneracinio stabdymo galią.

Suskirstymas

Todėl elektromobilių techniniai gedimai pasitaiko rečiau. Tačiau gali nutikti taip, kad prastai laukdamas vairuotojo, kaip benzininiame ar dyzeliniame automobilyje, pritrūks jėgų. Tokiu atveju transporto priemonė iš anksto įspėja, kad akumuliatoriaus įkrovos lygis yra žemas, dažniausiai likę 5–10%. Prietaisų skydelyje arba centriniame ekrane rodomas vienas ar daugiau pranešimų, kurie įspėja vartotoją.

Priklausomai nuo modelio, iki įkrovimo punkto galima nuvažiuoti dar kelias dešimtis kilometrų. Variklio galia kartais ribojama siekiant sumažinti sąnaudas ir taip išplėsti asortimentą. Be to, automatiškai įsijungia „vėžlio režimas“: automobilis palaipsniui lėtėja iki visiško sustojimo. Prietaisų skydelyje esantys signalai ragina vairuotoją susirasti vietą sustoti laukiant vilkiko.

Maža elektromobilio mechanikos pamokėlė

Kad būtų lengviau, pasakykite sau, kad vietoj šiluminio variklio jūsų automobilyje yra elektros variklis. Šis energijos šaltinis yra akumuliatoriuje.

Galbūt pastebėjote, kad elektromobilyje nėra sankabos. Be to, vairuotojui tereikia paspausti akceleratoriaus pedalą, kad gautų pastovią srovę. Dėl keitiklio veikimo nuolatinė srovė paverčiama kintamąja. Tai taip pat sukuria elektromagnetinį lauką per judančią varinę jūsų variklio ritę.

Jūsų variklyje yra vienas ar daugiau fiksuotų magnetų. Jie priešinasi savo magnetiniam laukui su ritės lauku, kuris juos pajudina ir verčia variklį veikti.

Informuoti vairuotojai galėjo pastebėti, kad nėra ir pavarų dėžės. Elektromobilyje tai yra variklio ašis, kuriai be tarpininko yra ir varomųjų ratų ašys. Todėl automobiliui nereikia stūmoklių.

Galiausiai, kad visi šie „įrenginiai“ būtų tobulai sinchronizuoti tarpusavyje, borto kompiuteris tikrina ir moduliuoja išvystytą galią. Todėl, priklausomai nuo situacijos, jūsų automobilio variklis reguliuoja savo galią pagal apsisukimų per minutę santykį. Tai dažnai yra mažesnė nei vidaus degimo transporto priemonėse.

Įkrovimas: kur viskas prasideda

Kad jūsų automobilis galėtų vairuoti automobilį, turite jį prijungti prie elektros lizdo arba įkrovimo stotelės. Tai galima padaryti naudojant kabelį su tinkamomis jungtimis. Yra įvairių modelių, tinkančių skirtingiems įkrovimo režimams. Jei norite rasti savo naują automobilį namuose, darbe ar viešose įkrovimo stotelėse, jums reikės 2 tipo jungties. Greitiesiems terminalams naudokite „Combo CCS“ arba „Chedemo“ laidą.

Įkrovimo metu kabeliu teka kintamoji elektros srovė. Jūsų automobilis praeina keletą patikrinimų:

• Jums reikia aukštos kokybės ir gerai sureguliuotos srovės;
• Įžeminimas turi užtikrinti saugų įkrovimą.

Patikrinus šiuos du taškus, automobilis duoda leidimą elektrai tekėti per keitiklį.

Svarbus keitiklio vaidmuo įkraunamoje transporto priemonėje

Keitiklis kintamąją srovę, tekančią per gnybtą, „paverčia“ nuolatine. Šis veiksmas yra būtinas, nes EV baterijos gali saugoti tik nuolatinę srovę. Tačiau atminkite, kad galite rasti terminalų, kurie tiesiogiai konvertuoja kintamą į nuolatinę srovę. Jie siunčia savo „produktą“ tiesiai į jūsų transporto priemonės akumuliatorių. Šios įkrovimo stotelės užtikrina greitą arba itin greitą įkrovimą, priklausomai nuo modelio. Kita vertus, jei šiuos terminalus įsirengtumėte naujam elektromobiliui įkrauti, žinokite, kad jie yra labai brangūs ir įspūdingi, todėl montuojami bet kokiu atveju šiuo metu tik viešose vietose (pvz. , pavyzdžiui, poilsio zonos greitkeliuose).

Dviejų tipų elektromobilių varikliai

Elektromobilyje gali būti dviejų tipų varikliai: sinchroninis variklis arba asinchroninis variklis.

Asinchroninis variklis sukdamasis sukuria magnetinį lauką. Norėdami tai padaryti, jis remiasi statoriumi, kuris gauna elektros energiją. Tokiu atveju rotorius nuolat sukasi. Asinchroninis variklis daugiausia montuojamas toli važiuojančiose ir dideliu greičiu važiuojančiose transporto priemonėse.

Indukciniame variklyje pats rotorius perima elektromagneto vaidmenį. Todėl jis aktyviai sukuria magnetinį lauką. Rotoriaus greitis priklauso nuo variklio gaunamos srovės dažnio. Tai idealus variklio tipas važiuojant mieste, dažnai sustojus ir lėtai užvedant.

Akumuliatorius, elektromobilio maitinimo šaltinis

Akumuliatoriuje yra ne keli litrai benzino, o kilovatvalandės (kWh). Akumuliatoriaus suvartojimas išreiškiamas kilovatais (kW).

Visų elektromobilių akumuliatorius susideda iš tūkstančių elementų. Kai srovė praeina per juos, ji paskirstoma tarp šių tūkstančių komponentų. Kad gautumėte konkretesnį vaizdą apie šias ląsteles, įsivaizduokite jas kaip krūvas ar kišenes, sujungtas viena su kita.

Kai srovė praeina per akumuliatoriaus baterijas, ji siunčiama į jūsų automobilio elektros variklį (-ius). Šiame etape statorius mato generuojamą magnetinį lauką. Būtent pastarasis varo variklio rotorių. Skirtingai nuo šilumos variklio, jis spausdina savo judesį ant ratų. Priklausomai nuo automobilio modelio, jis gali perduoti savo judesį ratams per pavarų dėžę. Jis turi tik vieną ataskaitą, kuri padidina sukimosi greitį. Būtent jis randa geriausią sukimo momento ir sukimosi greičio santykį. Verta žinoti: rotoriaus greitis tiesiogiai priklauso nuo srovės, tekančios per variklį, dažnio.

Norėdami gauti informacijos, atminkite, kad naujos įkraunamos baterijos naudoja ličio. Elektromobilio galios rezervas vidutiniškai svyruoja nuo 150 iki 200 km. Nauji akumuliatoriai (ličio-oro, ličio-sieros ir kt.) per ateinančius kelerius metus gerokai padidins šių transporto priemonių akumuliatorių talpą.

Kaip pakeisti savo elektromobilio išvaizdą be pavarų dėžės?

Šio tipo transporto priemonės turi variklį, kuris gali apsisukti kelias dešimtis tūkstančių apsisukimų per minutę! Taigi, norint pakeisti kreiserinį greitį, jums nereikia pavarų dėžės.

Visiškai elektrinio automobilio variklis sukimąsi perduoda tiesiai į ratus.

Ką reikėtų atsiminti apie ličio jonų akumuliatorių?

Jei rimtai svarstote apie elektromobilio pirkimą, čia rasite svarbios informacijos apie ličio jonų baterijas.

Vienas iš šios baterijos privalumų yra mažas savaiminio išsikrovimo greitis. Konkrečiai, tai reiškia, kad jei nenaudosite savo automobilio metus, jis praras mažiau nei 10% savo keliamosios galios.

Kitas svarbus privalumas: tokio tipo akumuliatoriams praktiškai nereikia priežiūros. Kita vertus, jame turi būti sistemingai įrengta apsaugos ir reguliavimo grandinė, BMS.

Akumuliatoriaus įkrovimo laikas gali skirtis priklausomai nuo jūsų transporto priemonės modelio ir gamintojo. Taigi, norėdami sužinoti, kiek laiko jūsų automobilis bus prijungtas prie maitinimo tinklo, atsižvelkite į jo akumuliatoriaus tankį ir pasirinktą įkrovimo režimą. Įkrovimas truks maždaug 10 valandų. Planuokite ir laukite!

Jei nenorite arba neturite laiko planuoti iš anksto, prijunkite automobilį prie įkrovimo stotelės arba sieninės dėžutės: įkrovimo laikas sutrumpės per pusę!

Kita alternatyva skubantiems: rinkitės „greitąjį įkrovimą“, o ne pilną įkrovimą: jūsų automobilis bus įkrautas iki 80 % vos per 30 minučių!

Verta žinoti: dažniausiai automobilio akumuliatoriai yra po grindimis. Jų galia svyruoja nuo 15 iki 100 kWh.

Nuostabi elektrinių transporto priemonių stabdymo funkcija

Galbūt jūs to dar nežinote, bet važinėdami elektromobiliu galite gaminti elektrą! Automobilių gamintojai savo elektromobilius apdovanojo „supergalia“: kai jūsų varikliui baigiasi elektra (pavyzdžiui, pakėlus koja nuo akceleratoriaus pedalo ar stabdant), jis tai daro! Ši energija patenka tiesiai į jūsų akumuliatorių.

Visi šiuolaikiniai elektromobiliai turi kelis režimus, kurie leidžia jų vairuotojams pasirinkti vienokią ar kitokią regeneracinio stabdymo galią.

Kaip įkraunate šiuos naujus ekologiškus automobilius?

Ar gyvenate mažame name? Tokiu atveju automobilį galite įkrauti tiesiog namuose.

Įkraukite automobilį namuose

Norėdami įkrauti automobilį namuose, paimkite laidą, kuris buvo parduotas kartu su automobiliu, ir prijunkite jį prie standartinio maitinimo lizdo. Tiks tas, iš kurio esate įpratę krauti savo išmanųjį telefoną! Tačiau atkreipkite dėmesį į galimą perkaitimo pavojų. Norint išvengti nelaimingų atsitikimų, srovė dažnai ribojama iki 8 arba 10 A. Be to, jei reikia visiškai įkrauti, kad jūsų mažasis elektromobilis veiktų, geriausia suplanuoti jo įjungimą naktį. Taip yra todėl, kad mažesnė srovė lemia ilgesnį įkrovimo laiką.

Kitas sprendimas: sumontuokite sieninę dėžę. Tai kainuoja nuo 500 iki 1200 EUR, tačiau galite prašyti 30 % mokesčių kredito. Gausite greitesnį įkrovimą ir didesnę srovę (apie 16A).

Įkraukite automobilį viešajame terminale

Jei gyvenate bute, negalite prijungti automobilio prie namų arba keliaujate, galite prijungti automobilį prie viešos įkrovimo stotelės. Visa tai rasite specializuotose programose arba internete. Žinokite iš anksto: jums gali prireikti prieigos prie kiosko kortelės, išduotos atitinkamą kioską įdiegusio prekės ženklo ar bendruomenės.

Perduodama galia, taigi ir įkrovimo laikas, taip pat skiriasi priklausomai nuo skirtingų įrenginių.

Ar elektriniai modeliai gali sugesti?

Be to, šios ekologiškesnės transporto priemonės turi mažiau gedimų. Tai logiška, nes jie turi mažiau komponentų!

Tačiau šiose transporto priemonėse gali nutrūkti elektra. Išties, kalbant apie benzininius ar dyzelinius automobilius, jei nesitiki, kad „baku“ pakaks „degalų“, jūsų automobilis negalės pajudėti į priekį!

Visiškai elektra varoma transporto priemonė jums atsiųs įspėjamąjį pranešimą, kai akumuliatoriaus lygis bus ypač žemas. Žinokite, kad jums liko 5–10% energijos! Įspėjimai rodomi prietaisų skydelyje arba centriniame ekrane.

Būkite tikri, būsite (nebūtinai) apleisto kelio pakraštyje. Šios švarios transporto priemonės gali jus nuvežti nuo 20 iki 50 km – laikas atvykti į įkrovimo vietą.

Po šio atstumo jūsų automobilis sumažina variklio galią ir jūs turėtumėte jausti laipsnišką lėtėjimą. Jei važiuosite toliau, pamatysite kitus įspėjimus. Tada vėžlio režimas įjungiamas, kai jūsų automobiliui tikrai trūksta kvapo. Jūsų maksimalus greitis neviršys dešimties kilometrų, o jei (tikrai) nenorite atsidurti vienišo kelio pakraštyje, tikrai teks pasistatyti automobilį arba įkrauti akumuliatorių.

Kiek kainuoja įkrauti elektromobilį?

Papildymo kaina priklauso nuo kelių veiksnių. Atkreipkite dėmesį, kad automobilio įkrovimas namuose jums kainuos pigiau nei įkrovimas viešajame terminale. Pavyzdžiui, Renault Zoé. Įkrovimas Europoje kainuos apie 3,71 euro, arba vos 4 centus už kilometrą!

Jei turite viešąjį terminalą, 6 km nuvažiuosite maždaug 100 eurus.

Taip pat nemokamai rasite 22 kW terminalus tam tikrą laikotarpį, kol jie taps mokami.

Brangiausios neabejotinai yra „greito įkrovimo“ stotys. Taip yra dėl to, kad jiems reikia daug galios ir tam reikia tam tikros infrastruktūros. Jei tęsime Renault Zoé pavyzdį, 100 km autonomijos jums kainuos 10,15 €.

Galiausiai žinokite, kad apskritai elektromobilis jums kainuos pigiau nei dyzelinis lokomotyvas. Vidutiniškai nuvažiuoti 10 km kainuoja 100 eurų.