Kako radi električni automobil?

Zaboravite na klipove, mjenjače i remene: električni automobil ih nema. Ovi automobili voze puno lakše od automobila na dizel ili benzin. Automobile-Propre detaljno objašnjava njihovu mehaniku.

Po izgledu, električni automobil je sličan svakom drugom vozilu. Morate pogledati ispod haube, ali i ispod poda, da vidite razlike. Umjesto motora s unutarnjim izgaranjem koji koristi toplinu kao energiju, on koristi električnu energiju. Da bismo razumjeli korak po korak kako električni automobil radi, pratit ćemo put električne energije od javne mreže do kotača.

punjenje

Sve počinje punjenjem. Za punjenje gorivom vozilo mora biti uključeno u utičnicu, zidnu kutiju ili stanicu za punjenje. Spajanje se vrši kabelom s odgovarajućim konektorima. Ima ih nekoliko, koji odgovaraju željenom načinu punjenja. Za punjenje kod kuće, na poslu ili na malim javnim terminalima obično koristite vlastiti kabel tipa 2. Na brzo odvojive terminale spojen je kabel koji zadovoljava dva standarda: europski "Combo CCS" i "Chademo" japanski. U početku vam se može činiti zastrašujuće, ali u stvarnosti će vam biti lakše kako se naviknete. Nema opasnosti od pogreške: konektori imaju različite oblike i stoga se ne mogu umetnuti u pogrešan utor.

Jednom spojena, izmjenična električna struja (AC) koja kruži u distribucijskoj mreži teče kroz kabel koji je spojen na vozilo. On obavlja niz provjera putem svog putnog računala. Konkretno, osigurava da je struja dobre kvalitete, da je ispravno postavljena i da je faza uzemljenja dovoljna za sigurno punjenje. Ako je sve u redu, automobil propušta struju kroz prvi ugrađeni element: pretvarač, koji se naziva i "punjač na vozilu".

Renault Zoé Combo CCS standardni priključak za punjenje.

Konverter

Ovo tijelo pretvara izmjeničnu struju mreže u istosmjernu (DC). Doista, baterije pohranjuju energiju samo u obliku istosmjerne struje. Kako bi se izbjegao ovaj korak i ubrzalo punjenje, neki terminali sami pretvaraju električnu energiju za napajanje istosmjernom strujom izravno u bateriju. To su takozvane "brze" i "ultra-brze" DC punionice, slične onima na stanicama autocesta. Ovi vrlo skupi i glomazni terminali nisu dizajnirani za ugradnju u privatnu kuću.

baterija

U bateriji se struja raspoređuje unutar njenih sastavnih elemenata. Dolaze u obliku malih hrpica ili džepova skupljenih zajedno. Količina energije koju pohranjuje baterija izražena je u kilovat-satima (kWh), što je ekvivalentno "litri" spremnika goriva. Protok ili snaga električne energije izražava se u kilovatima "kW". Proizvođači mogu prijaviti "upotrebljivi" kapacitet i/ili "nominalni" kapacitet. Prilično je jednostavno: iskoristivi kapacitet je količina energije koju vozilo stvarno koristi. Razlika između korisnog i nominalnog daje prostor za produljenje trajanja baterije.

Primjer za razumijevanje: baterija od 50 kWh koja se puni s 10 kW može se napuniti za oko 5 sati. Zašto "okolo"? Budući da je iznad 80%, baterije će automatski usporiti brzinu punjenja. Poput boce vode koju punite iz slavine, morate smanjiti protok kako biste izbjegli prskanje.

Struja nakupljena u bateriji se zatim šalje jednom ili više elektromotora. Rotaciju vrši rotor motora pod utjecajem magnetskog polja stvorenog u statoru (statička zavojnica motora). Prije nego što dođe do kotača, kretanje obično prolazi kroz mjenjač s fiksnim omjerom kako bi se optimizirala brzina vrtnje.

Prijenos infekcije

Dakle, električno vozilo nema mjenjač. To nije potrebno, jer elektromotor može bez problema raditi pri brzinama do nekoliko desetaka tisuća okretaja u minuti. Rotira se izravno, za razliku od toplinskog motora, koji mora pretvarati linearno gibanje klipova u kružno gibanje kroz radilicu. Logično je da električni automobil ima mnogo manje pokretnih dijelova od dizelske lokomotive. Ne zahtijeva motorno ulje, nema zupčasti remen i stoga zahtijeva puno manje održavanja.

Regenerativno kočenje

Još jedna prednost vozila na baterije je ta što mogu proizvoditi električnu energiju. To se zove "regenerativno kočenje" ili "B način rada". Doista, kada se električni motor rotira "u vakuumu" bez opskrbe strujom, on je proizvodi. To se događa svaki put kada maknete nogu s papučice gasa ili kočnice. Na taj se način obnovljena energija izravno ubrizgava u bateriju.

Najnoviji modeli EV čak nude načine za odabir snage ove regenerativne kočnice. U maksimalnom načinu rada snažno koči automobil bez opterećenja diskova i pločica, a istovremeno štedi nekoliko kilometara rezerve snage. U dizel lokomotivama ta energija se jednostavno troši i ubrzava trošenje kočionog sustava.

Upravljačka ploča električnog vozila često ima mjerač koji pokazuje snagu regenerativnog kočenja.

lom

Stoga su tehnički kvarovi električnih vozila rjeđi. No, može se dogoditi da ostanete bez energije nakon lošeg čekanja vozača, kao u automobilu na benzin ili dizel. U tom slučaju, vozilo unaprijed upozorava da je razina baterije niska, obično 5 do 10% preostalo. Jedna ili više poruka prikazuje se na nadzornoj ploči ili središnjem zaslonu i upozorava korisnika.

Ovisno o modelu, možete voziti nekoliko desetaka dodatnih kilometara do mjesta punjenja. Snaga motora je ponekad ograničena kako bi se smanjila potrošnja i stoga proširio raspon. Osim toga, automatski se aktivira "način kornjače": automobil postupno usporava do potpunog zaustavljanja. Signali na kontrolnoj ploči pozivaju vozača da pronađe mjesto za zaustavljanje dok čeka kamion za vuču.

Mala lekcija iz mehanike na električnom automobilu

Da biste stvari olakšali, recite sebi da umjesto toplinskog motora, vaš automobil ima električni motor. Ovaj izvor energije nalazi se u bateriji.

Možda ste primijetili da električno vozilo nema spojku. Osim toga, vozač mora samo pritisnuti papučicu gasa kako bi dobio stalnu struju. Istosmjerna struja se zbog djelovanja pretvarača pretvara u izmjeničnu. To je također ono što stvara elektromagnetno polje kroz pomični bakreni svitak vašeg motora.

Vaš motor sadrži jedan ili više fiksnih magneta. Oni suprotstavljaju svoje magnetsko polje polju zavojnice, što ih pokreće i pokreće motor.

Upućeni vozači mogli su primijetiti da nema ni mjenjača. U električnom vozilu to je osovina motora, koja bez posrednika uključuje osovine pogonskih kotača. Stoga automobilu nisu potrebni klipovi.

Konačno, kako bi svi ti "uređaji" bili međusobno savršeno sinkronizirani, putno računalo provjerava i modulira razvijenu snagu. Stoga, ovisno o situaciji, motor vašeg automobila prilagođava svoju snagu u skladu s omjerom okretaja u minuti. To je često manje nego kod vozila s unutarnjim izgaranjem.

Punjenje: gdje sve počinje

Kako bi vaš automobil mogao voziti vaš automobil, morate ga uključiti u utičnicu ili stanicu za punjenje. To se može učiniti pomoću kabela s odgovarajućim konektorima. Postoje različiti modeli koji odgovaraju različitim načinima punjenja. Ako želite pronaći svoj novi automobil kod kuće, na poslu ili na javnim stanicama za punjenje, trebat će vam konektor tipa 2. Koristite "Combo CCS" ili "Chedemo" kabel za korištenje brzih terminala.

Tijekom punjenja kroz kabel teče izmjenična električna struja. Vaš automobil prolazi kroz nekoliko provjera:

• Potrebna vam je visokokvalitetna i dobro podešena struja;
• Uzemljenje mora osigurati sigurno punjenje.

Nakon provjere ove dvije točke, automobil daje dopuštenje da struja teče kroz pretvarač.

Važna uloga pretvarača u priključnom vozilu

Pretvarač "pretvara" izmjeničnu struju koja teče kroz terminal u istosmjernu. Ovaj korak je neophodan jer EV baterije mogu pohranjivati ​​samo istosmjernu struju. Međutim, imajte na umu da možete pronaći terminale koji izravno pretvaraju AC u DC. Oni šalju svoj "proizvod" izravno na akumulator vašeg vozila. Ove stanice za punjenje omogućuju brzo ili super brzo punjenje, ovisno o modelu. S druge strane, ako biste se opremili ovim terminalima za punjenje vašeg novog električnog automobila, znajte da su vrlo skupi i impresivni, te se stoga postavljaju, u svakom slučaju, trenutno samo na javnim mjestima (npr. na primjer, rekreacijske površine na autocestama).

Dvije vrste motora električnih automobila

Električno vozilo može biti opremljeno s dvije vrste motora: sinkronim motorom ili asinkronim motorom.

Asinkroni motor stvara magnetsko polje kada se okreće. Da bi to učinio, oslanja se na stator, koji prima struju. U ovom slučaju rotor se stalno okreće. Asinkroni motor se uglavnom ugrađuje u vozila koja putuju na duga putovanja i kreću se velikim brzinama.

U asinkronom motoru sam rotor preuzima ulogu elektromagneta. Stoga aktivno stvara magnetsko polje. Brzina rotora ovisi o frekvenciji struje koju prima motor. Idealan je tip motora za gradsku vožnju, česta zaustavljanja i spora pokretanja.

Baterija, napajanje električnog vozila

Baterija ne sadrži nekoliko litara benzina, već kilovat-sati (kWh). Potrošnja koju baterija može osigurati izražena je u kilovatima (kW).

Baterija svih električnih vozila sastoji se od tisuća ćelija. Kada struja prolazi kroz njih, raspoređuje se između tih tisuća komponenti. Da biste dobili konkretniju ideju o tim stanicama, zamislite ih kao hrpe ili džepove međusobno povezane.

Nakon što struja prođe kroz baterije u bateriji, šalje se na električni motor(e) vašeg automobila. U ovoj fazi, stator vidi generirano magnetsko polje. Potonji je taj koji pokreće rotor motora. Za razliku od toplinskog motora, svoje kretanje ispisuje na kotačima. Ovisno o modelu automobila, može prenijeti svoje kretanje na kotače preko mjenjača. Ima samo jedno izvješće, što povećava njegovu brzinu rotacije. On je taj koji pronalazi najbolji omjer između momenta i brzine vrtnje. Dobro je znati: brzina rotora izravno ovisi o frekvenciji struje koja teče kroz motor.

Za informacije, imajte na umu da nove punjive baterije koriste litij. Domet električnog vozila u prosjeku se kreće od 150 do 200 km. Nove baterije (litij-zračni, litij-sumporni itd.) značajno će povećati kapacitet baterija ovih vozila tijekom sljedećih nekoliko godina.

Kako promijeniti izgled svog električnog automobila bez mjenjača?

Ova vrsta vozila ima motor koji se može okretati nekoliko desetaka tisuća okretaja u minuti! Stoga vam nije potreban mjenjač za promjenu brzine krstarenja.

Motor potpuno električnog vozila prenosi rotaciju izravno na kotače.

Što treba zapamtiti o litij-ionskoj bateriji?

Ako ozbiljno razmišljate o kupnji električnog vozila, evo nekoliko važnih informacija o litij-ionskim baterijama.

Jedna od prednosti ove baterije je niska stopa samopražnjenja. Konkretno, to znači da ako ne koristite svoj automobil godinu dana, on će izgubiti manje od 10% svoje nosivosti.

Još jedna značajna prednost: ova vrsta baterije praktički ne zahtijeva održavanje. S druge strane, mora biti sustavno opremljen zaštitnim i regulacijskim krugom, BMS.

Vrijeme punjenja baterije može varirati ovisno o modelu i marki vašeg vozila. Dakle, da biste saznali koliko dugo će vaš automobil ostati uključen, pogledajte njegovu gustoću baterije i način punjenja koji odaberete. Punjenje će trajati otprilike 10 sati. Planirajte unaprijed i očekujte!

Ako ne želite ili nemate vremena za planiranje unaprijed, spojite svoj automobil na stanicu za punjenje ili zidnu kutiju: vrijeme punjenja će se prepoloviti!

Još jedna alternativa za one koji su u žurbi: odlučite se za "brzo punjenje" u odnosu na puno punjenje: vaš će se automobil napuniti do 80% u samo 30 minuta!

Dobro je znati: u većini slučajeva akumulatori automobila nalaze se ispod poda. Njihova snaga se kreće od 15 do 100 kWh.

Nevjerojatna značajka kočenja električnog vozila

Možda to još niste znali, ali vožnja električnog automobila omogućuje vam proizvodnju električne energije! Proizvođači automobila su svoja električna vozila obdarili "supermoći": kada vam motor ostane bez struje (na primjer, kada vam se noga podigne s papučice gasa ili kada kočite), to i učini! Ova energija ide ravno u vašu bateriju.

Sva moderna električna vozila imaju nekoliko načina rada koji svojim vozačima omogućuju odabir jedne ili druge snage regenerativnog kočenja.

Kako napuniti ove nove zelene automobile?

Živite li u maloj kući? U tom slučaju možete puniti automobil kod kuće.

Napunite automobil kod kuće

Za punjenje automobila kod kuće, uzmite kabel koji ste prodali uz automobil i uključite ga u standardnu ​​utičnicu. Onaj s kojim ste navikli puniti svoj pametni telefon će dobro doći! Međutim, budite svjesni mogućeg rizika od pregrijavanja. Amperaža je često ograničena na 8 ili 10 A kako bi se izbjegle nesreće. Osim toga, ako vam je potrebno potpuno punjenje da bi vaš mali EV mogao raditi, najbolje je zakazati njegovo paljenje noću. To je zato što manja struja rezultira duljim vremenom punjenja.

Drugo rješenje: ugradite zidnu kutiju. Košta između 500 i 1200 eura, ali možete zatražiti porezni kredit od 30%. Dobit ćete brže punjenje i veću struju (približno 16A).

Napunite automobil na javnom terminalu

Ako živite u stanu, ne možete spojiti automobil kod kuće ili putujete, svoj automobil možete spojiti na javnu punionicu. Sve ćete to pronaći u specijaliziranim aplikacijama ili na internetu. Znajte unaprijed da će vam možda trebati kartica za pristup kiosku koju je izdala marka ili zajednica koja je instalirala dotični kiosk.

Prenesena snaga, a time i vrijeme punjenja također se razlikuju ovisno o različitim uređajima.

Mogu li električni modeli otkazati?

Ova zelenija vozila također imaju prednost što je manje lomljenja. Logično je, budući da imaju manje komponenti!

Međutim, ova vozila mogu imati nestanke struje. Doista, što se benzinskih ili dizelskih vozila tiče, ako ne očekujete dovoljno "goriva" u svom "rezervoaru", vaš automobil neće moći krenuti naprijed!

Vaše potpuno električno vozilo će vam poslati poruku upozorenja kada razina baterije postane posebno niska. Znajte da vam je ostalo 5 do 10% vaše energije! Upozorenja se pojavljuju na nadzornoj ploči ili središnjem zaslonu.

Budite sigurni, bit ćete (ne nužno) na rubu puste ceste. Ova čista vozila mogu vas prevesti od 20 do 50 km - vrijeme je da stignete do mjesta za punjenje.

Nakon ove udaljenosti, vaš automobil smanjuje snagu motora i trebali biste osjetiti postupno usporavanje. Ako nastavite voziti, vidjet ćete druga upozorenja. Tada se aktivira način rada Turtle kada je vaš automobil stvarno bez daha. Vaša najveća brzina neće prelaziti deset kilometara, a ako (stvarno) ne želite biti na rubu usamljene ceste, svakako ćete morati parkirati ili napuniti bateriju.

Koliko košta punjenje električnog vozila?

Trošak dopune ovisi o nekoliko čimbenika. Imajte na umu da će vas punjenje automobila kod kuće koštati manje od punjenja na javnom terminalu. Uzmimo za primjer Renault Zoé. Punjenje u Europi koštat će oko 3,71 euro, odnosno samo 4 centa po kilometru!

S javnim terminalom očekujte oko 6 € za prelazak 100 km.

Također ćete pronaći terminale od 22 kW besplatno za određeno vrijeme prije nego što postanu plaćeni.

Najskuplje su nedvojbeno stanice za "brzo punjenje". To je zbog činjenice da im je potrebna velika snaga i za to je potrebna određena infrastruktura. Ako nastavimo s našim primjerom Renault Zoé, 100 km autonomije koštat će vas 10,15 €.

Konačno, znajte da će vas električni automobil općenito koštati manje od dizel lokomotive. U prosjeku košta 10 eura za 100 km.