Kodėl elektromobiliai neturi generatorių?
Turinys
Šiame straipsnyje aš jums paaiškinsiu tikslias priežastis, kodėl elektrinėms transporto priemonėms nereikia generatorių.
Daugeliui žmonių kyla klausimas, ar prie elektromobilio pridėjus kintamosios srovės generatorių pavyks. Klausimas teisingas, nes generatoriai padeda prižiūrėti automobilio akumuliatorių ir įkrauti jo priedus. Tačiau jei atidžiai pažvelgsime į mechanizmą, pamatysime, kad tai neįmanoma.
Elektrinės transporto priemonės negali naudoti generatorių, nes jose nėra variklių. Be to, generatorius turimą energiją kaupia automobilio mechanizmo viduje ir jos negamina. Taigi, elektrinė mašina, nesugeba neatsilikti nuo energijos nuostolių, todėl automobilis sulėtina greitį ir galiausiai išsijungia.
Toliau paaiškinsiu.
Kas yra generatorius
Prieš pradėdamas aiškinti priežastis, kodėl negalime sumontuoti generatoriaus elektromobilyje, turiu paaiškinti, kas yra generatorius.
Kintamosios srovės generatorius yra įrenginys, kuris kintamąją srovę (AC) paverčia nuolatine srove (DC). Taip yra todėl, kad generatorius mechaninę energiją gali paversti elektros energija.
Jį daugiausia sudaro šios dalys:
- Rato skriemulys; jis suteikia generatoriui variklio sukimo momentą
- Val; prijungtas prie skriemulio, jis suka magnetus
- Besisukantys magnetai; sukdami sukurkite magnetinį lauką. Dėl sukimosi susidaro srovė, kuri nuolat keičia kryptį (AC).
- Diodai; jie sustabdo srovės pokytį ir priverčia ją sekti viena kryptimi
- Reguliatorius; valdo srovę, kuri tekės per automobilio grandinę
Kaip veikia generatorius
Kad generatorius veiktų automobilyje, variklis turi veikti.
1. Energijos gavimas
Variklis yra maitinamas iš akumuliatoriaus, kad būtų paleistas. Tada jis sunaudoja kurą ir suteikia generatoriui mechaninę galią.
Generatorius ir variklis yra sujungti diržu, kuris yra pritvirtintas prie skriemulio. Skriemulys sukasi kartu su velenu, kuris suka besisukančius magnetus.
2. Energijos gamyba
Magnetų sukimasis sukuria magnetinį lauką, kuris generuoja elektrą. Dėl sukimosi srovė taip pat greitai ir nuosekliai keičia kryptį, kintančią srovę.
Įrenginio diodai gauna kintamąją srovę. Savo mechanizmu jie priverčia srovę pasukti viena kryptimi ir susilaiko nuo jos keitimo.
3. AC į DC
Tada ateina reguliatorius. Jis valdo elektros energijos srautą, todėl atitinka akumuliatoriaus įtampą.
Nuolatinė srovė teka į akumuliatorių, kad jis būtų įkrautas, o tada į likusią grandinės dalį, kad transporto priemonės sistema liktų įjungta net ir be akumuliatoriaus.
Kodėl mums reikia generatoriaus įprastame automobilyje
Pagrindinis generatoriaus darbas – iškrauti akumuliatorių.
Automobilių akumuliatoriai naudoja cheminę energiją, išsiskiriančią dėl nuolatinių cheminių reakcijų tarp jų komponentų. Kol baterija veikia, cheminės reakcijos nesiliauja.
Akumuliatoriaus išorėje esantis mechanizmas leidžia jam pailsėti, kol generatorius veikia. Reakcijos sustabdomos, leidžiant elementams kuo efektyviau grįžti į pradinę būseną.
Tai padeda prižiūrėti akumuliatorių, nes jo elementai nesusidėvi.
Kaip veikia elektromobilis
Yra trijų tipų elektromobiliai.
Jų pagrindiniai mechanizmai yra vienodi, nors jie skiriasi keliomis detalėmis.
- Visiškai elektriniai automobiliai
- Hibridiniai automobiliai
- Įkraunamos hibridinės transporto priemonės
Skirtumai slypi energijos įkrovime ir kaupime.
- Visiškai elektrinius automobilius reikia nuolat įkrauti iš elektros lizdų.
- Hibridinėse transporto priemonėse naudojamas variklis ir elektrinė baterija, kuri įkraunama stabdant.
- Iš tinklo įkraunamų hibridinių automobilių dujų ir elektros sąnaudų diapazonas dalijasi. Tačiau jų elektros bateriją galima įkrauti per kištuką.
Elektrines transporto priemones sudaro:
- Traukos akumuliatoriaus paketas
- Pagalbinė baterija
- Elektrinis variklis
- keitiklis
- DC / DC keitiklis
Akumuliatorius, taip pat žinomas kaip traukos akumuliatorius, sudarytas iš ličio jonų elementų, sujungtų vienas su kitu. Įkrovimo metu jis gauna nuolatinę srovę ir taupo energiją.
Dalis šios energijos perduodama į pagalbinį akumuliatorių, kuris maitina automobilio priedus. Čia praverčia keitiklio mechanizmas. Priedai reikalauja mažesnės įtampos, nei skleidžia pagalbinis akumuliatorius, todėl keitiklis sumažina elektros galią.
Kita dalis akumuliatoriuje sukauptos energijos patenka į elektros variklį, kuris varo automobilio ratus.
Variklis veikia su kintamąja srove, kurią keitiklis konvertuoja iš nuolatinės srovės.
Kodėl elektromobiliai neturi generatorių?
Kaip jau minėta, generatoriams reikia mechaninės energijos, kad jie būtų paverčiami elektros energija.
Ši energija gaunama tik iš vidaus degimo variklio, o tai nėra elektra varomų transporto priemonių atveju. Tačiau jie turi kitus mechanizmus, kurie pakeičia generatorių.
Bet net jei šiuos mechanizmus pakeisime, generatorius vis tiek negalės veikti elektromobilyje.
1. Fizikos dėsniai
Visų pirma, turime pastebėti, kad energija negali būti sukurta, ji gali būti tik transformuojama.
Buvo minčių, kurios apibūdina generatorių naudojimą elektrinėse transporto priemonėse tokiu mechanizmu; Akumuliatorius gali būti naudojamas varikliui pasukti, kuris gali pasukti generatorių, kad gautų energiją.
Šią teoriją galima realizuoti, tačiau tam tikri fizikos dėsniai diktuoja kitaip.
Kintamosios srovės generatorius naudoja mechaninę degimo energijos energiją. Per skriemulį ir magnetus jis paverčia jį elektra. Pagaminta elektros energija yra padalinta į dvi dalis. Viena dalis tiekiama į kitus automobilyje esančius priedus (t.y. į stereo sistemą), o kita dalis – į elektros variklį.
Elektros variklis gauna mažiau galios ir veikia lėčiau. Taigi galia, kuri grįžta į generatorių, kiekvieną kartą yra mažesnė.
Kaip minėta pirmiau, kintamosios srovės generatorius konvertuoja tik kintamąją srovę į nuolatinę. Kintamosios srovės generatoriaus darbo procesas rodo, kad jo krumpliaračiai keičia energiją nedidindami ir nesumažindami jos kiekio. Jis negali gauti tam tikro elektros energijos kiekio ir jo padauginti.
Todėl siūlomo mechanizmo problema yra ta, kad generatorius negali pats gaminti elektros energijos.
2. Įvairių tipų baterijos
Kita priežastis, kodėl elektromobiliuose nėra generatorių, yra ta, kad jiems jų nereikia.
Jų naudojami akumuliatoriai skiriasi nuo įprastų automobilių akumuliatorių. Elektrinių transporto priemonių akumuliatoriai yra keli elementai, išdėstyti vienas virš kito. Jiems nereikia generatoriaus, kad jie neišdžiūtų.
Automobilio akumuliatorius sudarytas iš elektrolito tirpalo, švino ir rūgšties. Kintamosios srovės generatorius yra būtinas, kad akumuliatorius veiktų kuo ilgiau ir elektrolito tirpalas neišgaruotų. Tai taip pat padeda sumažinti cheminių reakcijų skaičių, kad akumuliatorius nesusidėvėtų.
3. Kiti įrenginiai pakeičia generatorių
Elektrinėse transporto priemonėse yra įtaisų, kurie konvertuoja kintamą į nuolatinę srovę ir atvirkščiai. Jie taip pat turi keletą energijos kaupimo būdų.
Taigi generatorius visiškai pakeičiamas kitais įrenginiais.
Ką vietoj to turi elektromobiliai?
Nepaisant kintamosios srovės generatoriaus trūkumo, elektrinėse transporto priemonėse yra ir kitų mechanizmų, kurie gali konvertuoti ir net regeneruoti energiją.
1. Galios keitikliai
Priklausomai nuo įkrovimo stotelės, elektrinės transporto priemonės gali būti maitinamos kintamąja arba nuolatine srove.
Elektros variklis kintamosios srovės energiją paverčia nuolatine, o keitiklis nuolatinę srovę paverčia kintamąja. Be to, nuolatinės srovės į nuolatinės srovės keitiklis turi tiekti maitinimą ir transporto priemonės priedams, ir traukos akumuliatoriui saugoti.
2. Regeneracinis stabdymas
Daugelis elektromobilių, dažniausiai hibridų, turi akumuliatorių įkrovimo mechanizmą.
Šis procesas vadinamas regeneraciniu stabdymu ir perduoda elektros energiją į traukos akumuliatorių. Stabdant automobilio variklis keičia kryptį ir generuoja elektrą.
Tokiu būdu akumuliatoriuje kaupiama energija ir sumažinami energijos nuostoliai.
Sumavimas
Generatoriai yra įrenginiai, paverčiantys mechaninę energiją į elektros energiją.
Jie negali sukurti papildomos energijos, tik ją konvertuoja, todėl negali būti naudojami elektromobiliuose. Šio tipo transporto priemonės turi papildomų mechanizmų, kurie prireikus gali konvertuoti kintamą į nuolatinę srovę ir atvirkščiai.
Jų pažangios technologijos leidžia taupyti energiją, kuri tuo metu nenaudojama būsimoms reikmėms.
Pažvelkite į kai kuriuos mūsų straipsnius žemiau.
- Ar elektromobiliuose yra katalizatoriai?
- Kiek amperų reikia norint įkrauti elektromobilį
- Kaip prijungti kelias automobilio garso baterijas
Vaizdo įrašų nuorodos
