ماشین الکتریکی چگونه کار می کند؟

پیستون‌ها، گیربکس‌ها و تسمه‌ها را فراموش کنید: یک ماشین الکتریکی آنها را ندارد. این خودروها بسیار راحت تر از خودروهای دیزلی یا بنزینی کار می کنند. Automobile-Propre مکانیک آنها را به تفصیل توضیح می دهد.

از نظر ظاهری، یک ماشین الکتریکی شبیه به هر وسیله نقلیه دیگری است. برای دیدن تفاوت ها باید به زیر کاپوت و همچنین زیر زمین نگاه کنید. به جای یک موتور احتراق داخلی که از گرما به عنوان انرژی استفاده می کند، از برق استفاده می کند. برای درک گام به گام نحوه عملکرد یک خودروی الکتریکی، مسیر برق را از شبکه عمومی تا چرخ دنبال می کنیم.

شارژ مجدد

همه چیز با شارژ مجدد شروع می شود. برای سوخت گیری، خودرو باید به پریز، جعبه دیواری یا ایستگاه شارژ وصل شود. اتصال با کابل با کانکتورهای مناسب انجام می شود. چندین مورد از آنها وجود دارد که مربوط به حالت شارژ مورد نظر است. برای شارژ در منزل، محل کار یا پایانه های عمومی کوچک، معمولاً از کابل نوع 2 خود استفاده می کنید. یک کابل به پایانه های جداشدنی سریع متصل شده است که دو استاندارد را برآورده می کند: "Combo CCS" اروپایی و "Chademo". ژاپنی. ممکن است در ابتدا دلهره آور به نظر برسد، اما در واقعیت با عادت کردن به آن آسان تر می شود. خطر خطا وجود ندارد: کانکتورها اشکال مختلفی دارند و بنابراین نمی توان آنها را در شکاف اشتباه قرار داد.

پس از اتصال، یک جریان الکتریکی متناوب (AC) که در شبکه توزیع در گردش است از طریق کابلی که به وسیله نقلیه متصل است جریان می یابد. او یک سری بررسی‌ها را از طریق رایانه داخلی خود انجام می‌دهد. به ویژه، تضمین می کند که جریان از کیفیت خوبی برخوردار است، به درستی تنظیم شده است و فاز زمین برای اطمینان از شارژ مجدد ایمن کافی است. اگر همه چیز مرتب باشد، خودرو برق را از اولین عنصر داخلی عبور می دهد: یک مبدل که به آن "شارژر روی برد" نیز می گویند.

پورت شارژ استاندارد Renault Zoé Combo CCS.

مبدل

این بدنه جریان متناوب شبکه را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می کند. در واقع، باتری ها انرژی را فقط به صورت جریان مستقیم ذخیره می کنند. برای جلوگیری از این مرحله و سرعت بخشیدن به شارژ مجدد، برخی از پایانه ها خودشان برق را برای تامین برق مستقیم DC به باتری تبدیل می کنند. اینها به اصطلاح ایستگاه های شارژ DC "سریع" و "فوق العاده سریع" هستند، شبیه به ایستگاه های موجود در ایستگاه های بزرگراه. این پایانه های بسیار گران قیمت و دست و پا گیر برای نصب در یک خانه خصوصی طراحی نشده اند.

باتری

در باتری، جریان در عناصر تشکیل دهنده آن توزیع می شود. آنها به شکل توده ها یا جیب های کوچک در کنار هم قرار می گیرند. مقدار انرژی ذخیره شده توسط باتری بر حسب کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) بیان می شود که معادل یک لیتر از مخزن سوخت است. جریان یا توان برق بر حسب کیلووات "کیلووات" بیان می شود. تولیدکنندگان ممکن است ظرفیت «قابل استفاده» و/یا ظرفیت «اسمی» را گزارش کنند. این بسیار ساده است: ظرفیت قابل استفاده مقدار انرژی است که واقعاً توسط وسیله نقلیه استفاده می شود. تفاوت بین مفید و اسمی فضای سر را برای افزایش عمر باتری می دهد.

مثالی برای درک: یک باتری 50 کیلووات ساعتی که با 10 کیلووات شارژ می شود، در حدود 5 ساعت قابل شارژ است. چرا "در اطراف"؟ از آنجایی که بالای 80 درصد است، باتری ها به طور خودکار سرعت شارژ را کاهش می دهند. مانند بطری آبی که از شیر پر می کنید، باید جریان را کاهش دهید تا پاشیده نشوید.

سپس جریان انباشته شده در باتری به یک یا چند موتور الکتریکی ارسال می شود. چرخش توسط روتور موتور تحت تأثیر میدان مغناطیسی ایجاد شده در استاتور (کویل استاتیک موتور) انجام می شود. قبل از رسیدن به چرخ ها، حرکت معمولاً از یک جعبه دنده با نسبت ثابت عبور می کند تا سرعت چرخش بهینه شود.

انتقال عفونت

بنابراین یک وسیله نقلیه الکتریکی گیربکس ندارد. این ضروری نیست، زیرا موتور الکتریکی می تواند بدون مشکل با سرعت چند ده هزار دور در دقیقه کار کند. برخلاف موتور حرارتی که باید حرکت خطی پیستون ها را از طریق میل لنگ به حرکت دایره ای تبدیل کند، مستقیماً می چرخد. منطقی است که یک ماشین الکتریکی دارای قطعات متحرک بسیار کمتری نسبت به یک لوکوموتیو دیزلی است. نیازی به روغن موتور ندارد، تسمه تایم ندارد و بنابراین نیاز به نگهداری بسیار کمتری دارد.

ترمز احیا کننده

مزیت دیگر وسایل نقلیه با باتری این است که می توانند برق تولید کنند. این حالت "ترمز احیا کننده" یا "حالت B" نامیده می شود. در واقع، هنگامی که یک موتور الکتریکی بدون تامین جریان "در خلاء" می چرخد، آن را تولید می کند. هر بار که پای خود را از روی پدال گاز یا ترمز بردارید این اتفاق می افتد. به این ترتیب انرژی بازیافتی مستقیماً به باتری تزریق می شود.

جدیدترین مدل های EV حتی حالت هایی را برای انتخاب قدرت این ترمز احیا کننده ارائه می دهند. در حالت حداکثر، بدون بارگیری دیسک ها و لنت ها، ماشین را به شدت ترمز می کند و در عین حال چندین کیلومتر از ذخیره نیرو را ذخیره می کند. در لوکوموتیوهای دیزلی این انرژی به سادگی هدر می رود و سایش سیستم ترمز را تسریع می کند.

داشبورد خودروهای الکتریکی اغلب دارای یک متر است که قدرت ترمز احیا کننده را نشان می دهد.

خرابی

بنابراین، خرابی های فنی خودروهای الکتریکی کمتر رایج است. با این حال، ممکن است پس از انتظار ضعیف برای راننده، مانند خودروهای بنزینی یا دیزلی، انرژی شما تمام شود. در این حالت، خودرو از قبل هشدار می دهد که سطح باتری کم است، معمولاً 5 تا 10 درصد باقی مانده است. یک یا چند پیام روی داشبورد یا صفحه مرکزی نمایش داده می شود و به کاربر هشدار می دهد.

بسته به مدل، می توانید چندین ده کیلومتر اضافی را تا نقطه شارژ رانندگی کنید. گاهی اوقات قدرت موتور به منظور کاهش مصرف و در نتیجه افزایش دامنه محدود می شود. علاوه بر این، "حالت لاک پشت" به طور خودکار فعال می شود: سرعت ماشین به تدریج کاهش می یابد تا کاملا متوقف شود. سیگنال های روی داشبورد راننده را ترغیب می کند که مکانی را برای توقف در زمان انتظار کامیون یدک کش پیدا کند.

یک درس کوچک در مکانیک در ماشین الکتریکی

برای سهولت کار، به خود بگویید که به جای موتور حرارتی، ماشین شما یک موتور الکتریکی دارد. این منبع انرژی در باتری است.

شاید متوجه شده باشید که خودروی برقی کلاچ ندارد. علاوه بر این، راننده فقط باید پدال گاز را فشار دهد تا جریان ثابتی به دست آید. جریان مستقیم به دلیل عملکرد مبدل به جریان متناوب تبدیل می شود. همچنین همان چیزی است که میدان الکترومغناطیسی را از طریق سیم پیچ مسی متحرک موتور شما تولید می کند.

موتور شما حاوی یک یا چند آهنربا ثابت است. آنها میدان مغناطیسی خود را با میدان سیم پیچ مخالف می کنند که آنها را به حرکت در می آورد و موتور را به کار می اندازد.

رانندگان آگاه ممکن است متوجه شده باشند که گیربکس هم وجود ندارد. در یک وسیله نقلیه الکتریکی، این محور موتور است که بدون واسطه شامل محورهای چرخ های محرک می شود. بنابراین ماشین نیازی به پیستون ندارد.

در نهایت، به طوری که همه این "دستگاه ها" کاملاً با یکدیگر هماهنگ شوند، رایانه روی برد قدرت توسعه یافته را بررسی و تعدیل می کند. بنابراین، موتور خودروی شما بسته به موقعیت، قدرت خود را مطابق با نسبت دور در دقیقه تنظیم می کند. این اغلب کمتر از وسایل نقلیه احتراقی است.

شارژ: همه چیز از کجا شروع می شود

برای اینکه ماشین شما بتواند ماشین شما را رانندگی کند، باید آن را به پریز برق یا ایستگاه شارژ وصل کنید. این کار را می توان با استفاده از یک کابل با کانکتورهای مناسب انجام داد. مدل‌های مختلفی برای سازگاری با حالت‌های مختلف شارژ وجود دارد. اگر می‌خواهید ماشین جدید خود را در خانه، محل کار یا ایستگاه‌های شارژ عمومی پیدا کنید، به یک رابط نوع 2 نیاز دارید. برای استفاده از پایانه‌های سریع، از کابل Combo CCS یا Chedemo استفاده کنید.

در طول شارژ، یک جریان الکتریکی متناوب از کابل عبور می کند. ماشین شما چندین بررسی را انجام می دهد:

• شما به یک جریان با کیفیت بالا و تنظیم شده نیاز دارید.
• زمین باید شارژ ایمن را فراهم کند.

پس از بررسی این دو نقطه، خودرو اجازه عبور برق از مبدل را می دهد.

نقش مهم مبدل در خودروی پلاگین

مبدل جریان متناوب عبوری از ترمینال را به جریان مستقیم "تبدیل" می کند. این مرحله ضروری است زیرا باتری های EV فقط می توانند جریان DC را ذخیره کنند. با این حال، به خاطر داشته باشید که می توانید پایانه هایی را پیدا کنید که مستقیماً AC را به DC تبدیل می کنند. آنها "محصول" خود را مستقیماً به باتری وسیله نقلیه شما ارسال می کنند. این ایستگاه های شارژ بسته به مدل، شارژ سریع یا فوق سریع را ارائه می دهند. از طرف دیگر، اگر می خواهید خود را برای شارژ ماشین برقی جدید خود به این ترمینال ها مجهز کنید، بدانید که بسیار گران قیمت و چشمگیر هستند و به همین دلیل در هر حال در حال حاضر فقط در مکان های عمومی (مثلاً) نصب می شوند. به عنوان مثال، مناطق تفریحی در بزرگراه ها).

دو نوع موتور ماشین برقی

یک وسیله نقلیه الکتریکی را می توان به دو نوع موتور مجهز کرد: موتور سنکرون یا موتور ناهمزمان.

یک موتور ناهمزمان هنگام چرخش میدان مغناطیسی ایجاد می کند. برای انجام این کار، او به استاتور، که برق دریافت می کند، تکیه می کند. در این حالت روتور دائما در حال چرخش است. موتور آسنکرون عمدتا در وسایل نقلیه ای نصب می شود که سفرهای طولانی را انجام می دهند و با سرعت بالا حرکت می کنند.

در موتورهای القایی، خود روتور نقش یک آهنربای الکتریکی را بر عهده می گیرد. بنابراین، به طور فعال یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. سرعت روتور به فرکانس جریان دریافتی موتور بستگی دارد. این نوع موتور ایده آل برای رانندگی در شهر، توقف های مکرر و استارت آهسته است.

باتری، منبع تغذیه خودروی الکتریکی

باتری حاوی چند لیتر بنزین نیست، بلکه دارای کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) است. مصرفی که باتری می تواند ارائه دهد بر حسب کیلووات (کیلووات) بیان می شود.

باتری تمام خودروهای الکتریکی از هزاران سلول تشکیل شده است. هنگامی که جریان از آنها عبور می کند، بین این هزاران جزء توزیع می شود. برای اینکه ایده دقیق تری از این سلول ها به شما بدهیم، آنها را به عنوان شمع ها یا جیب هایی که به یکدیگر متصل هستند در نظر بگیرید.

هنگامی که جریان از باتری های باتری عبور می کند، به موتور (های) الکتریکی خودروی شما ارسال می شود. در این مرحله استاتور میدان مغناطیسی ایجاد شده را می بیند. این دومی است که روتور موتور را به حرکت در می آورد. برخلاف موتور حرارتی، حرکت خود را روی چرخ ها چاپ می کند. بسته به مدل خودرو، می تواند حرکت خود را از طریق جعبه دنده به چرخ ها منتقل کند. فقط یک گزارش دارد که سرعت چرخش آن را افزایش می دهد. اوست که بهترین نسبت بین گشتاور و سرعت دورانی را پیدا می کند. خوب است بدانید: سرعت روتور مستقیماً به فرکانس جریان عبوری از موتور بستگی دارد.

برای اطلاعات، توجه داشته باشید که باتری های قابل شارژ جدید از لیتیوم استفاده می کنند. برد یک وسیله نقلیه الکتریکی به طور متوسط ​​بین 150 تا 200 کیلومتر است. باتری های جدید (لیتیوم-هوا، لیتیوم-گوگرد و غیره) ظرف چند سال آینده ظرفیت باتری این خودروها را به میزان قابل توجهی افزایش خواهند داد.

چگونه ظاهر خودروی برقی خود را بدون گیربکس تغییر دهیم؟

این نوع خودرو دارای موتوری است که می تواند چندین ده هزار دور در دقیقه بچرخد! بنابراین، برای تغییر سرعت کروز نیازی به گیربکس ندارید.

موتور یک وسیله نقلیه تمام الکتریکی چرخش را مستقیماً به چرخ ها منتقل می کند.

در مورد باتری لیتیوم یون چه چیزهایی را باید به خاطر بسپاریم؟

اگر به طور جدی قصد خرید یک وسیله نقلیه الکتریکی را دارید، در اینجا اطلاعات مهمی در مورد باتری های لیتیوم یون آورده شده است.

یکی از مزایای این باتری میزان کم خود تخلیه آن است. به طور مشخص، این بدان معناست که اگر یک سال از ماشین خود استفاده نکنید، کمتر از 10 درصد از ظرفیت حمل خود را از دست می دهد.

مزیت مهم دیگر: این نوع باتری عملاً بدون نیاز به تعمیر و نگهداری است. از طرف دیگر باید به طور سیستماتیک مجهز به مدار حفاظت و تنظیم BMS باشد.

زمان شارژ باتری بسته به مدل و ساخت خودروی شما ممکن است متفاوت باشد. بنابراین، برای اینکه بفهمید ماشین شما چه مدت به برق می‌ماند، به تراکم باتری و حالت شارژی که انتخاب می‌کنید مراجعه کنید. شارژ تقریباً 10 ساعت طول می کشد. از قبل برنامه ریزی کنید و انتظار داشته باشید!

اگر نمی خواهید یا زمانی برای برنامه ریزی ندارید، ماشین خود را به یک ایستگاه شارژ یا جعبه دیواری وصل کنید: زمان شارژ به نصف کاهش می یابد!

جایگزین دیگری برای کسانی که عجله دارند: "شارژ سریع" را با شارژ کامل انتخاب کنید: خودروی شما تنها در 80 دقیقه تا 30٪ شارژ می شود!

خوب است بدانید: در بیشتر موارد، باتری های خودرو در زیر زمین قرار دارند. توان آنها بین 15 تا 100 کیلووات ساعت است.

ویژگی شگفت انگیز ترمز خودروی الکتریکی

شاید هنوز آن را ندانید، اما رانندگی با ماشین الکتریکی به شما امکان تولید برق را می دهد! خودروسازان به خودروهای برقی خود «فوق‌قدرت» داده‌اند: وقتی برق موتور شما تمام می‌شود (مثل زمانی که پای شما از روی پدال گاز بلند می‌شود یا وقتی که ترمز می‌کنید)، این کار را انجام می‌دهد! این انرژی مستقیماً به باتری شما می رود.

همه وسایل نقلیه الکتریکی مدرن دارای چندین حالت هستند که به رانندگان آنها اجازه می دهد تا یک یا آن قدرت ترمز احیا کننده را انتخاب کنند.

چگونه این خودروهای سبز جدید را شارژ می کنید؟

آیا در یک خانه کوچک زندگی می کنید؟ در این صورت می توانید ماشین را درست در خانه شارژ کنید.

ماشین را در خانه شارژ کنید

برای شارژ ماشین خود در خانه، کابلی را که همراه خودرو فروخته شده است بردارید و آن را به یک پریز برق استاندارد وصل کنید. چیزی که عادت دارید گوشی هوشمند خود را از آن شارژ کنید، این کار را انجام می دهد! با این حال، از خطر بالقوه گرمای بیش از حد آگاه باشید. آمپر اغلب به 8 یا 10 آمپر محدود می شود تا از هر گونه تصادف جلوگیری شود. به علاوه، اگر برای روشن نگه داشتن خودروی برقی کوچک خود به شارژ کامل نیاز دارید، بهتر است آن را برای روشن کردن آن در شب برنامه ریزی کنید. این به این دلیل است که جریان کمتر باعث افزایش زمان شارژ می شود.

راه حل دیگر: یک جعبه دیواری نصب کنید. هزینه آن بین 500 تا 1200 یورو است، اما می توانید 30 درصد اعتبار مالیاتی درخواست کنید. شارژ سریعتر و جریان بالاتری خواهید داشت (تقریباً 16 آمپر).

ماشین خود را در ترمینال عمومی شارژ کنید

اگر در آپارتمان زندگی می کنید، نمی توانید ماشین خود را در خانه وصل کنید، یا در حال سفر هستید، می توانید ماشین خود را به یک ایستگاه شارژ عمومی متصل کنید. همه آن را در برنامه های تخصصی یا در اینترنت پیدا خواهید کرد. از قبل بدانید که ممکن است به کارت دسترسی به کیوسک صادر شده توسط برند یا انجمنی که کیوسک مورد نظر را نصب کرده است نیاز داشته باشید.

توان انتقالی و در نتیجه زمان شارژ نیز بسته به دستگاه های مختلف متفاوت است.

آیا مدل های الکتریکی می توانند خراب شوند؟

این وسایل نقلیه سبزتر همچنین مزیت شکستگی کمتری دارند. این منطقی است، زیرا آنها اجزای کمتری دارند!

با این حال، این خودروها ممکن است دچار قطعی برق شوند. در واقع، تا جایی که به خودروهای بنزینی یا دیزلی مربوط می شود، اگر انتظار "سوخت" کافی در "مخزن" خود نداشته باشید، خودروی شما قادر به حرکت به جلو نخواهد بود!

هنگامی که سطح باتری بسیار پایین می‌آید، وسیله نقلیه تمام الکتریکی شما یک پیام هشدار برای شما ارسال می‌کند. بدانید که 5 تا 10 درصد از انرژی شما باقی مانده است! اخطارها روی داشبورد یا صفحه مرکزی ظاهر می شوند.

مطمئن باشید، (نه لزوما) در لبه یک جاده متروک خواهید بود. این وسایل نقلیه تمیز می توانند شما را بین 20 تا 50 کیلومتر حمل کنند - زمان آن رسیده که به نقطه شارژ برسید.

پس از این مسافت، خودروی شما قدرت موتور را کاهش می دهد و باید کاهش سرعت را به تدریج احساس کنید. اگر به رانندگی ادامه دهید، هشدارهای دیگری خواهید دید. پس از آن حالت Turtle زمانی فعال می شود که ماشین شما واقعاً از نفس افتاده باشد. حداکثر سرعت شما بیش از ده کیلومتر نخواهد بود و اگر (واقعا) نمی خواهید در لبه یک جاده خلوت باشید، قطعاً باید پارک کنید یا باتری خود را شارژ کنید.

هزینه شارژ یک خودروی برقی چقدر است؟

هزینه شارژ به عوامل مختلفی بستگی دارد. توجه داشته باشید که شارژ خودرو در منزل هزینه کمتری نسبت به شارژ در ترمینال عمومی برای شما خواهد داشت. به عنوان مثال رنو زوئه را در نظر بگیرید. شارژ در اروپا حدود 3,71 یورو یا فقط 4 سنت در هر کیلومتر هزینه دارد!

با یک ترمینال عمومی، حدود 6 یورو برای طی کردن 100 کیلومتر انتظار دارید.

همچنین پایانه های 22 کیلوواتی را برای مدت زمان مشخصی قبل از پرداخت رایگان پیدا خواهید کرد.

گران ترین آنها بدون شک ایستگاه های "شارژ سریع" هستند. این به دلیل این واقعیت است که آنها به قدرت زیادی نیاز دارند و این نیاز به زیرساخت خاصی دارد. اگر به مثال رنو زوئی خود ادامه دهیم، ۱۰۰ کیلومتر خودمختاری برای شما ۱۰.۱۵ یورو هزینه دارد.

در نهایت، بدانید که به طور کلی، هزینه یک ماشین الکتریکی کمتر از یک لوکوموتیو دیزلی برای شما خواهد بود. برای پیمودن 10 کیلومتر به طور متوسط ​​100 یورو هزینه دارد.