Kuidas elektriauto töötab?

Unustage kolvid, käigukastid ja rihmad: elektriautol neid pole. Need autod sõidavad palju kergemini kui diisel- või bensiinimootoriga autod. Automobile-Propre selgitab üksikasjalikult nende mehaanikat.

Välimuselt sarnaneb elektriauto iga teise sõidukiga. Erinevuste nägemiseks tuleb vaadata kapoti alla, aga ka põranda alla. Soojust energiana kasutava sisepõlemismootori asemel kasutab see elektrit. Et mõista samm-sammult, kuidas elektriauto töötab, jälgime elektrienergia teed avalikust võrgust kuni rattani.

Laadimine

Kõik algab laadimisest. Tankimiseks tuleb sõiduk ühendada pistikupessa, seinakarbi või laadimisjaamaga. Ühendus tehakse sobivate pistikutega kaabliga. Neid on mitu, mis vastavad soovitud laadimisrežiimile. Kodus, tööl või väikestes avalikes terminalides laadimiseks kasutate tavaliselt oma 2. tüüpi kaablit. Kiiresti eemaldatavate klemmide külge on kinnitatud kaabel, mis vastab kahele standardile: Euroopa "Combo CCS" ja "Chademo".Jaapani. Alguses võib see tunduda hirmutav, kuid tegelikult muutub see harjudes lihtsamaks. Veaohtu pole: pistikud on erineva kujuga ja seetõttu ei saa neid valesse pessa sisestada.

Pärast ühendamist voolab jaotusvõrgus ringlev vahelduvvooluvool läbi sõidukiga ühendatud kaabli. Ta viib läbi oma pardaarvuti kaudu mitmeid kontrolle. Eelkõige tagab see, et vool on kvaliteetne, õigesti seatud ja maandusfaas on piisav ohutu laadimise tagamiseks. Kui kõik on korras, juhib auto elektrit läbi esimese pardaelemendi: muunduri, mida nimetatakse ka "pardalaadijaks".

Renault Zoé Combo CCS standardne laadimisport.

Teisendaja

See keha muudab võrgu vahelduvvoolu alalisvooluks (DC). Tõepoolest, akud salvestavad energiat ainult alalisvoolu kujul. Selle sammu vältimiseks ja laadimise kiirendamiseks muundavad mõned klemmid ise elektrienergiat otse aku alalisvoolu toiteks. Need on niinimetatud "kiired" ja "ülikiired" alalisvoolu laadimisjaamad, mis on sarnased kiirteejaamades leiduvatele. Need väga kallid ja tülikad terminalid ei ole mõeldud eramajadesse paigaldamiseks.

aku

Akus jaotub vool selle koostisosade vahel. Need on väikeste hunnikute või taskute kujul, mis on kokku pandud. Aku salvestatud energia kogust väljendatakse kilovatt-tundides (kWh), mis võrdub kütusepaagi “liitriga”. Elektrivoolu või võimsust väljendatakse kilovattides "kW". Tootjad võivad esitada „kasutatava” võimsuse ja/või „nominaalse” võimsuse. See on üsna lihtne: kasutatav võimsus on sõiduki tegelikult kasutatud energia hulk. Erinevus kasuliku ja nominaalse vahel annab ruumi aku tööea pikendamiseks.

Näide mõistmiseks: 50 kWh akut, mis laeb 10 kW võimsusega, saab laadida umbes 5 tunniga. Miks "umbes"? Kuna see on üle 80%, aeglustavad akud automaatselt laadimiskiirust. Nagu veepudel, mille kraanist täidate, peate pritsimise vältimiseks vooluhulka vähendama.

Seejärel suunatakse akusse kogunenud vool ühele või mitmele elektrimootorile. Pöörlemist teostab mootori rootor staatoris (mootori staatiline mähis) loodud magnetvälja mõjul. Enne ratasteni jõudmist läbib liikumine tavaliselt fikseeritud ülekandearvuga käigukasti, et optimeerida pöörlemiskiirust.

Nakkuse edasikandumine

Seega pole elektrisõidukil käigukasti. See pole vajalik, sest elektrimootor võib probleemideta töötada kiirustel kuni mitukümmend tuhat pööret minutis. See pöörleb otse, erinevalt soojusmasinast, mis peab muutma kolbide lineaarse liikumise väntvõlli kaudu ringliikumiseks. On loogiline, et elektriautol on palju vähem liikuvaid osi kui diiselveduril. See ei vaja mootoriõli, pole hammasrihma ja vajab seetõttu palju vähem hooldust.

Regeneratiivne pidurdus

Akutoitel sõidukite teine ​​eelis on see, et need suudavad toota elektrit. Seda nimetatakse "regeneratiivpidurdamiseks" või "B-režiimiks". Tõepoolest, kui elektrimootor pöörleb "vaakumis" ilma voolu andmata, toodab see seda. See juhtub iga kord, kui võtate jala gaasi- või piduripedaalilt maha. Sel viisil süstitakse taastuv energia otse akusse.

Viimased EV mudelid pakuvad isegi režiime selle regeneratiivpiduri võimsuse valimiseks. Maksimaalses režiimis pidurdab see autot tugevalt ilma kettaid ja klotse koormamata ning säästab samal ajal mitu kilomeetrit jõureservi. Diiselvedurite puhul läheb see energia lihtsalt raisku ja kiirendab pidurisüsteemi kulumist.

Elektrisõiduki armatuurlaual on sageli mõõtur, mis näitab regeneratiivpidurduse võimsust.

Jaotus

Seetõttu on elektrisõidukite tehnilisi rikkeid vähem levinud. Siiski võib juhtuda, et pärast juhi kehva ootamist saab energia tühjaks nagu bensiini- või diiselautos. Sel juhul hoiatab sõiduk ette, et aku laetuse tase on madal, tavaliselt jääb alles 5–10%. Üks või mitu teadet kuvatakse armatuurlaual või keskekraanil ja hoiatavad kasutajat.

Olenevalt mudelist saab laadimispunkti juurde sõita mitukümmend kilomeetrit. Mootori võimsus on mõnikord piiratud, et vähendada tarbimist ja seega laiendada sõiduulatust. Lisaks aktiveeritakse automaatselt "kilpkonnarežiim": auto aeglustab järk-järgult kuni täieliku peatumiseni. Armatuurlaual olevad signaalid ärgitavad juhti puksiirautot oodates peatuskohta leidma.

Väike mehaanikatund elektriautol

Asjade lihtsustamiseks öelge endale, et teie autol on soojusmootori asemel elektrimootor. See energiaallikas on akus.

Võib-olla olete märganud, et elektrisõidukil pole sidurit. Lisaks peab juht konstantse voolu saamiseks ainult gaasipedaali vajutama. Alalisvool muundatakse muunduri toimel vahelduvvooluks. See tekitab ka teie mootori liikuva vaskmähise kaudu elektromagnetvälja.

Teie mootor sisaldab ühte või mitut fikseeritud magnetit. Nad vastandavad oma magnetvälja mähise väljale, mis paneb nad liikuma ja paneb mootori tööle.

Teadlikud juhid võisid märgata, et ka käigukasti polnud. Elektrisõidukis on selleks mootori telg, mis ilma vahendajata sisaldab veorataste telgi. Seetõttu pole autol kolbe vaja.

Lõpuks, et kõik need "seadmed" oleksid üksteisega ideaalselt sünkroniseeritud, kontrollib ja moduleerib pardaarvuti arendatud võimsust. Seetõttu reguleerib teie auto mootor sõltuvalt olukorrast oma võimsust vastavalt pöörete arvule minutis. See on sageli väiksem kui sisepõlemismootoriga sõidukitel.

Laadimine: kust kõik algab

Selleks, et teie auto saaks autoga sõita, peate selle ühendama vooluvõrku või laadimisjaama. Seda saab teha sobivate pistikutega kaabli abil. Erinevatele laadimisrežiimidele sobivad erinevad mudelid. Kui soovite leida oma uue auto kodust, töölt või avalikest laadimisjaamadest, vajate pistikut Type 2. Kiirklemmide kasutamiseks kasutage Combo CCS- või Chedemo-kaablit.

Laadimise ajal läbib kaablit vahelduv elektrivool. Teie auto läbib mitu kontrolli:

• Teil on vaja kvaliteetset ja hästi häälestatud voolu;
• Maandus peab tagama ohutu laadimise.

Pärast nende kahe punkti kontrollimist annab auto loa elektrivooluks läbi muunduri.

Konverteri oluline roll pistikautos

Konverter "muudab" klemmi kaudu voolava vahelduvvoolu alalisvooluks. See samm on vajalik, kuna EV akud suudavad salvestada ainult alalisvoolu. Kuid pidage meeles, et võite leida terminale, mis muudavad vahelduvvoolu otse alalisvooluks. Nad saadavad oma "toote" otse teie sõiduki akusse. Need laadimisjaamad pakuvad olenevalt mudelist kiiret või ülikiiret laadimist. Teisest küljest, kui peaksite oma uue elektriauto laadimiseks nende terminalidega varustama, siis teadke, et need on väga kallid ja muljetavaldavad ning seetõttu paigaldatakse need hetkel igal juhul ainult avalikesse kohtadesse (näiteks nt kiirteede puhkealad).

Kahte tüüpi elektriauto mootor

Elektrisõidukit saab varustada kahte tüüpi mootoritega: sünkroonmootoriga või asünkroonmootoriga.

Asünkroonne mootor tekitab pöörlemisel magnetvälja. Selleks toetub ta staatorile, mis saab elektrit. Sel juhul pöörleb rootor pidevalt. Asünkroonmootor paigaldatakse peamiselt sõidukitele, mis teevad pikki sõite ja liiguvad suurel kiirusel.

Induktsioonmootoris võtab rootor ise üle elektromagneti rolli. Seetõttu loob see aktiivselt magnetvälja. Rootori kiirus sõltub mootori poolt vastuvõetava voolu sagedusest. See on ideaalne mootoritüüp linnasõiduks, sagedasteks peatusteks ja aeglaseks käivitamiseks.

Aku, elektrisõiduki toiteallikas

Aku ei sisalda paar liitrit bensiini, vaid kilovatt-tunde (kWh). Tarbimist, mida aku suudab pakkuda, väljendatakse kilovattides (kW).

Kõigi elektrisõidukite aku koosneb tuhandetest elementidest. Kui vool neid läbib, jaotub see nende tuhandete komponentide vahel. Nendest rakkudest täpsema ettekujutuse saamiseks mõelge neile kui üksteisega ühendatud vaiadele või taskutele.

Kui vool läbib akus olevaid akusid, saadetakse see teie auto elektrimootori(te)le. Selles etapis näeb staator genereeritud magnetvälja. Just viimane juhib mootori rootorit. Erinevalt soojusmasinast trükib see oma liikumise ratastele. Olenevalt auto mudelist suudab see oma liikumise ratastele edastada käigukasti kaudu. Sellel on ainult üks aruanne, mis suurendab selle pöörlemiskiirust. Just tema leiab pöördemomendi ja pöörlemiskiiruse vahel parima suhte. Hea teada: rootori kiirus sõltub otseselt mootorit läbiva voolu sagedusest.

Teabe saamiseks pidage meeles, et uued laetavad akud kasutavad liitiumi. Elektrisõiduki sõiduulatus jääb keskmiselt vahemikku 150–200 km. Uued akud (liitium-õhk, liitium-väävel jne) suurendavad nende sõidukite aku mahtu lähiaastatel oluliselt.

Kuidas muuta oma elektriauto välimust ilma käigukastita?

Seda tüüpi sõidukil on mootor, mis suudab minutis teha mitukümmend tuhat pööret! Seega pole reisikiiruse muutmiseks käigukasti vaja.

Täiselektrilise sõiduki mootor edastab pöörlemise otse ratastele.

Mida liitiumioonaku puhul meeles pidada?

Kui kaalute tõsiselt elektrisõiduki ostmist, on siin mõned olulised andmed liitiumioonakude kohta.

Selle aku üks eeliseid on selle madal isetühjenemise määr. Konkreetselt tähendab see, et kui te oma autot aasta jooksul ei kasuta, kaotab see vähem kui 10% oma kandevõimest.

Veel üks oluline eelis: seda tüüpi akud on praktiliselt hooldusvabad. Teisest küljest peab see olema süstemaatiliselt varustatud kaitse- ja reguleerimisahelaga, BMS-iga.

Aku laadimisajad võivad olenevalt teie sõiduki mudelist ja margist erineda. Seega, et teada saada, kui kaua teie auto vooluvõrku ühendatud püsib, vaadake selle aku tihedust ja valitud laadimisrežiimi. Laadimine kestab umbes 10 tundi. Planeerige ette ja oodake!

Kui te ei soovi või ei jõua ette planeerida, ühendage auto laadimisjaama või seinakarbiga: laadimisaeg lüheneb poole võrra!

Teine võimalus neile, kes kiirustavad: valige täislaadimise asemel "kiirlaadimine": teie auto laetakse kuni 80% vaid 30 minutiga!

Hea teada: Enamasti asuvad autoakud põranda all. Nende võimsus jääb vahemikku 15–100 kWh.

Hämmastav elektrisõidukite pidurdusfunktsioon

Sa ei pruugi seda veel teada, aga elektriautoga sõitmine võimaldab elektrit toota! Autotootjad on varustanud oma elektrisõidukeid "supervõimsusega": kui teie mootor saab tühjaks (näiteks kui jalg tõstetakse gaasipedaalilt või kui pidurdate), teeb see seda! See energia läheb otse teie akusse.

Kõikidel kaasaegsetel elektrisõidukitel on mitu režiimi, mis võimaldavad nende juhtidel valida ühe või teise regeneratiivpidurduse võimsuse.

Kuidas neid uusi rohelisi autosid laadida?

Kas sa elad väikeses majas? Sel juhul saate autot laadida otse kodus.

Laadige oma auto kodus

Auto kodus laadimiseks võtke autoga kaasa müüdud kaabel ja ühendage see tavalisse pistikupessa. See, millest olete harjunud oma nutitelefoni laadima, sobib! Siiski pidage meeles võimalikku ülekuumenemise ohtu. Õnnetuste vältimiseks on voolutugevus sageli piiratud 8 või 10 A-ga. Lisaks, kui vajate väikese EV töös hoidmiseks täislaadimist, on kõige parem ajastada see ööseks sisselülitamiseks. Selle põhjuseks on asjaolu, et väiksema voolu korral on laadimisaeg pikem.

Teine lahendus: paigaldage seinakarp. See maksab 500–1200 eurot, kuid võite taotleda 30% maksukrediiti. Saate kiirema laadimise ja suurema voolu (umbes 16A).

Laadige oma autot avalikus terminalis

Kui elate korteris, ei saa autot kodus ühendada või olete reisil, saate ühendada oma auto avaliku laadimisjaamaga. Kõik see leiate spetsiaalsetest rakendustest või Internetist. Tea juba ette, et võib-olla vajate kioski juurdepääsukaarti, mille on välja andnud kõnealuse kioski paigaldanud bränd või kogukond.

Ka edastatav võimsus ja seega ka laadimisaeg on olenevalt erinevatest seadmetest erinev.

Kas elektrilised mudelid võivad ebaõnnestuda?

Nende rohelisemate sõidukite eeliseks on ka väiksem purunemine. See on loogiline, kuna neil on vähem komponente!

Nendel sõidukitel võib aga esineda elektrikatkestusi. Tõepoolest, mis puudutab bensiini- või diiselmootoriga autosid, siis kui te ei oota oma "paagis" piisavalt "kütust", ei saa teie auto edasi liikuda!

Teie täiselektriline sõiduk saadab teile hoiatusteate, kui aku tase muutub eriti madalaks. Tea, et sul on 5–10% energiast alles! Hoiatused ilmuvad armatuurlauale või keskekraanile.

Võite olla kindel, et olete (mitte tingimata) mahajäetud tee serval. Need puhtad sõidukid võivad teid kanda kõikjale 20–50 km kaugusele – on aeg jõuda laadimispunkti.

Pärast seda vahemaad vähendab teie auto mootori võimsust ja te peaksite tundma järk-järgulist aeglustumist. Kui jätkate sõitmist, näete muid hoiatusi. Seejärel aktiveeritakse kilpkonnarežiim, kui teie auto on tõesti hingeldanud. Sinu tippkiirus ei ületa kümmet kilomeetrit ja kui sa (tõesti) ei taha üksiku tee serval olla, pead kindlasti parkima või akut laadima.

Kui palju maksab elektrisõiduki laadimine?

Täitmise maksumus sõltub mitmest tegurist. Pange tähele, et auto laadimine kodus maksab teile vähem kui avalikus terminalis laadimine. Võtke näiteks Renault Zoé. Euroopas hakkab laadimine maksma umbes 3,71 eurot ehk kõigest 4 senti kilomeeter!

Avaliku terminaliga 6 km läbimiseks kulub umbes 100 eurot.

Samuti leiate tasuta 22 kW klemmid teatud aja jooksul, enne kui need tasuliseks muutuvad.

Kõige kallimad on kahtlemata kiirlaadimisjaamad. See on tingitud asjaolust, et need nõuavad palju võimsust ja see nõuab teatud infrastruktuuri. Kui jätkame oma Renault Zoé näitega, maksab 100 km autonoomiat teile 10,15 €.

Lõpuks teadke, et üldiselt maksab elektriauto teile vähem kui diiselvedur. Keskmiselt kulub 10 km läbimiseks 100 eurot.