Bagaimanakah kereta elektrik berfungsi?

Lupakan tentang omboh, kotak gear dan tali pinggang: kereta elektrik tidak mempunyainya. Kereta ini berjalan lebih mudah daripada kereta berkuasa diesel atau petrol. Automobile-Propre menerangkan mekanik mereka secara terperinci.

Dari segi rupa, kereta elektrik adalah serupa dengan kenderaan lain. Anda perlu melihat di bawah tudung, tetapi juga di bawah lantai, untuk melihat perbezaannya. Sebagai ganti enjin pembakaran dalaman yang menggunakan haba sebagai tenaga, ia menggunakan elektrik. Untuk memahami langkah demi langkah cara kereta elektrik berfungsi, kami akan mengesan laluan elektrik dari grid awam ke roda.

Mengecas semula

Semuanya bermula dengan mengecas semula. Untuk mengisi minyak, kenderaan mesti dipasang pada saluran keluar, kotak dinding atau stesen pengecasan. Sambungan dibuat dengan kabel dengan penyambung yang sesuai. Terdapat beberapa daripadanya, sepadan dengan mod pengecasan yang dikehendaki. Untuk mengecas di rumah, tempat kerja atau terminal awam kecil, anda biasanya menggunakan kabel Jenis 2 anda sendiri. Kabel dipasang pada terminal boleh tanggal cepat yang memenuhi dua standard: "Combo CCS" dan "Chademo" Eropah. Ia mungkin kelihatan menakutkan pada mulanya, tetapi pada hakikatnya, apabila anda membiasakannya, ia akan menjadi lebih mudah. Tiada risiko ralat: penyambung mempunyai bentuk yang berbeza dan oleh itu tidak boleh dimasukkan ke dalam slot yang salah.

Setelah disambungkan, arus elektrik ulang alik (AC) yang beredar dalam rangkaian pengedaran mengalir melalui kabel yang disambungkan ke kenderaan. Dia melakukan beberapa siri pemeriksaan melalui komputer on-boardnya. Khususnya, ia memastikan bahawa arus adalah berkualiti, ditetapkan dengan betul dan fasa tanah mencukupi untuk memastikan pengecasan semula yang selamat. Jika semuanya teratur, kereta itu menyalurkan elektrik melalui elemen on-board yang pertama: penukar, juga dipanggil "pengecas on-board".

Port pengecas standard Renault Zoé Combo CCS.

Penukar

Badan ini menukarkan arus ulang alik sesalur kuasa kepada arus terus (DC). Sesungguhnya, bateri menyimpan tenaga hanya dalam bentuk arus terus. Untuk mengelakkan langkah ini dan mempercepatkan pengecasan semula, sesetengah terminal sendiri menukar elektrik untuk membekalkan kuasa DC terus kepada bateri. Ini adalah apa yang dipanggil stesen pengecas DC "cepat" dan "ultra-pantas", sama seperti yang terdapat di stesen lebuh raya. Terminal yang sangat mahal dan menyusahkan ini tidak direka untuk dipasang di rumah persendirian.

bateri

Dalam bateri, arus diagihkan dalam unsur konstituennya. Mereka datang dalam bentuk longgokan kecil atau poket yang dikumpulkan bersama. Jumlah tenaga yang disimpan oleh bateri dinyatakan dalam kilowatt-jam (kWj), yang bersamaan dengan "liter" tangki bahan api. Aliran atau kuasa elektrik dinyatakan dalam kilowatt "kW". Pengilang boleh melaporkan kapasiti "boleh guna" dan / atau kapasiti "nominal". Ia agak mudah: kapasiti boleh guna ialah jumlah tenaga yang sebenarnya digunakan oleh kenderaan. Perbezaan antara berguna dan nominal memberikan ruang kepala untuk memanjangkan hayat bateri.

Contoh untuk difahami: bateri 50 kWj yang mengecas dengan 10 kW boleh dicas semula dalam masa kira-kira 5 jam. Mengapa "sekitar"? Memandangkan ia melebihi 80%, bateri akan memperlahankan kelajuan pengecasan secara automatik. Seperti botol air yang anda isi dari paip, anda mesti mengurangkan aliran untuk mengelakkan percikan.

Arus terkumpul dalam bateri kemudiannya dihantar ke satu atau lebih motor elektrik. Putaran dilakukan oleh pemutar motor di bawah pengaruh medan magnet yang dicipta dalam stator (gegelung statik motor). Sebelum sampai ke roda, pergerakan biasanya melalui kotak gear dengan nisbah gear tetap untuk mengoptimumkan kelajuan putaran.

Penyebaran jangkitan

Oleh itu, kenderaan elektrik tidak mempunyai kotak gear. Ini tidak perlu, kerana motor elektrik boleh beroperasi tanpa masalah pada kelajuan sehingga beberapa puluh ribu putaran seminit. Ia berputar secara langsung, berbanding dengan enjin haba, yang mesti menukar gerakan linear omboh menjadi gerakan bulat melalui aci engkol. Adalah masuk akal bahawa kereta elektrik mempunyai bahagian bergerak yang jauh lebih sedikit daripada lokomotif diesel. Ia tidak memerlukan minyak enjin, tidak mempunyai tali pinggang masa dan oleh itu memerlukan lebih sedikit penyelenggaraan.

Brek regeneratif

Satu lagi kelebihan kenderaan berkuasa bateri ialah ia boleh menjana elektrik. Ini dipanggil "brek regeneratif" atau "mod B". Sesungguhnya, apabila motor elektrik berputar "dalam vakum" tanpa membekalkan arus, ia menghasilkannya. Ini berlaku setiap kali anda melepaskan kaki anda dari pemecut atau pedal brek. Dengan cara ini, tenaga yang dipulihkan terus disalurkan ke dalam bateri.

Model EV terbaharu malah menawarkan mod untuk memilih kuasa brek penjanaan semula ini. Dalam mod maksimum, ia membrek kereta dengan kuat tanpa memuatkan cakera dan pad, dan pada masa yang sama menjimatkan beberapa kilometer rizab kuasa. Dalam lokomotif diesel, tenaga ini hanya dibazirkan dan mempercepatkan kehausan sistem brek.

Papan pemuka kenderaan elektrik selalunya mempunyai meter yang menunjukkan kuasa brek regeneratif.

kerosakan

Oleh itu, kerosakan teknikal kenderaan elektrik adalah kurang biasa. Walau bagaimanapun, ia boleh berlaku bahawa anda kehabisan tenaga selepas menunggu dengan buruk untuk pemandu, seperti dalam kereta petrol atau diesel. Dalam kes ini, kenderaan memberi amaran terlebih dahulu bahawa tahap bateri adalah rendah, biasanya tinggal 5 hingga 10%. Satu atau lebih mesej dipaparkan pada papan pemuka atau skrin tengah dan memberi amaran kepada pengguna.

Bergantung pada model, anda boleh memandu beberapa puluh kilometer tambahan ke titik pengecasan. Kuasa enjin kadangkala terhad untuk mengurangkan penggunaan dan oleh itu meluaskan julat. Di samping itu, "mod penyu" diaktifkan secara automatik: kereta secara beransur-ansur perlahan hingga berhenti sepenuhnya. Isyarat pada papan pemuka menggesa pemandu mencari tempat untuk berhenti sementara menunggu trak tunda.

Satu pelajaran kecil dalam mekanik pada kereta elektrik

Untuk memudahkan urusan, beritahu diri anda bahawa bukannya enjin haba, kereta anda mempunyai motor elektrik. Sumber tenaga ini ada dalam bateri.

Anda mungkin perasan bahawa kenderaan elektrik itu tidak mempunyai klac. Selain itu, pemandu hanya perlu menekan pedal pemecut untuk mendapatkan arus yang tetap. Arus terus ditukar kepada arus ulang alik kerana tindakan penukar. Ia juga yang menjana medan elektromagnet melalui gegelung kuprum bergerak motor anda.

Motor anda mengandungi satu atau lebih magnet tetap. Mereka menentang medan magnet mereka dengan medan gegelung, yang menggerakkannya dan membuat motor berjalan.

Pemandu yang dimaklumkan mungkin menyedari bahawa tiada kotak gear sama ada. Dalam kenderaan elektrik, ini ialah gandar enjin, yang, tanpa perantara, termasuk gandar roda pemanduan. Oleh itu, kereta tidak memerlukan piston.

Akhirnya, supaya semua "peranti" ini disegerakkan dengan sempurna antara satu sama lain, komputer on-board menyemak dan memodulasi kuasa yang dibangunkan. Oleh itu, bergantung pada keadaan, enjin kereta anda menyesuaikan kuasanya mengikut nisbah putaran seminit. Ini selalunya kurang daripada pada kenderaan pembakaran.

Mengecas: di mana semuanya bermula

Untuk membolehkan kereta anda boleh memandu kereta anda, anda perlu memasangkannya ke salur keluar kuasa atau stesen pengecasan. Ini boleh dilakukan menggunakan kabel dengan penyambung yang sesuai. Terdapat model yang berbeza untuk disesuaikan dengan mod pengecasan yang berbeza. Jika anda ingin mencari kereta baharu anda di rumah, tempat kerja atau stesen pengecas awam, anda memerlukan penyambung Jenis 2. Gunakan kabel "Combo CCS" atau "Chedemo" untuk menggunakan terminal pantas.

Semasa mengecas, arus elektrik berselang-seli mengalir melalui kabel. Kereta anda melalui beberapa pemeriksaan:

• Anda memerlukan arus yang berkualiti tinggi dan ditala dengan baik;
• Pembumian mesti menyediakan pengecasan yang selamat.

Selepas memeriksa kedua-dua titik ini, kereta memberi kebenaran untuk mengalirkan elektrik melalui penukar.

Peranan penting penukar dalam kenderaan plug-in

Penukar "menukar" arus ulang alik yang mengalir melalui terminal kepada arus terus. Langkah ini perlu kerana bateri EV hanya boleh menyimpan arus DC. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa anda boleh menemui terminal yang menukar AC kepada DC secara terus. Mereka menghantar "produk" mereka terus ke bateri kenderaan anda. Stesen pengecasan ini menyediakan pengecasan pantas atau sangat pantas, bergantung pada model. Sebaliknya, jika anda melengkapkan diri anda dengan terminal ini untuk mengecas kereta elektrik baharu anda, ketahui bahawa ia sangat mahal dan mengagumkan, dan oleh itu ia dipasang, dalam apa jua keadaan, pada masa ini hanya di tempat awam (contohnya , sebagai contoh, kawasan rekreasi di lebuh raya).

Dua jenis enjin kereta elektrik

Kenderaan elektrik boleh dilengkapi dengan dua jenis motor: motor segerak atau motor tak segerak.

Motor tak segerak menghasilkan medan magnet apabila ia berputar. Untuk melakukan ini, dia bergantung pada stator, yang menerima elektrik. Dalam kes ini, pemutar sentiasa berputar. Motor tak segerak dipasang terutamanya dalam kenderaan yang membuat perjalanan jauh dan bergerak pada kelajuan tinggi.

Dalam motor aruhan, pemutar itu sendiri mengambil alih peranan elektromagnet. Oleh itu, ia secara aktif mencipta medan magnet. Kelajuan rotor bergantung kepada kekerapan arus yang diterima oleh motor. Ia adalah jenis enjin yang ideal untuk pemanduan bandar, kerap berhenti dan mula perlahan.

Bateri, bekalan kuasa kenderaan elektrik

Bateri tidak mengandungi beberapa liter petrol, tetapi kilowatt-jam (kWj). Penggunaan yang boleh diberikan oleh bateri dinyatakan dalam kilowatt (kW).

Bateri semua kenderaan elektrik terdiri daripada beribu-ribu sel. Apabila arus melalui mereka, ia diedarkan di antara beribu-ribu komponen ini. Untuk memberi anda idea yang lebih konkrit tentang sel-sel ini, anggap mereka sebagai longgokan atau poket yang bersambung antara satu sama lain.

Sebaik sahaja arus melalui bateri dalam bateri, ia dihantar ke motor elektrik kereta anda. Pada peringkat ini, stator melihat medan magnet yang dihasilkan. Ia adalah yang terakhir yang memacu pemutar enjin. Tidak seperti enjin haba, ia mencetak gerakannya pada roda. Bergantung pada model kereta, ia boleh menghantar gerakannya ke roda melalui kotak gear. Ia hanya mempunyai satu laporan, yang meningkatkan kelajuan putarannya. Dialah yang mencari nisbah terbaik antara tork dan kelajuan putaran. Baik untuk diketahui: kelajuan rotor secara langsung bergantung pada kekerapan arus yang mengalir melalui motor.

Untuk maklumat, maklum bahawa bateri boleh dicas semula baharu menggunakan litium. Julat kenderaan elektrik berjulat purata dari 150 hingga 200 km. Bateri baharu (lithium-udara, litium-sulfur, dll.) akan meningkatkan kapasiti bateri kenderaan ini dengan ketara dalam beberapa tahun akan datang.

Bagaimana untuk menukar rupa kereta elektrik anda tanpa kotak gear?

Kenderaan jenis ini mempunyai enjin yang boleh berputar beberapa puluh ribu pusingan seminit! Oleh itu, anda tidak memerlukan kotak gear untuk menukar kelajuan pelayaran.

Enjin kenderaan semua elektrik menghantar putaran terus ke roda.

Apa yang perlu diingat tentang bateri litium-ion?

Jika anda serius mempertimbangkan untuk membeli kenderaan elektrik, berikut ialah beberapa maklumat penting tentang bateri litium-ion.

Salah satu kelebihan bateri ini ialah kadar nyahcas sendiri yang rendah. Secara konkrit, ini bermakna jika anda tidak menggunakan kereta anda selama setahun, ia akan kehilangan kurang daripada 10% daripada kapasiti bawaannya.

Satu lagi kelebihan penting: bateri jenis ini boleh dikatakan bebas penyelenggaraan. Sebaliknya, ia mesti dilengkapi secara sistematik dengan litar perlindungan dan peraturan, BMS.

Masa pengecasan bateri mungkin berbeza-beza bergantung pada model dan jenama kenderaan anda. Jadi, untuk mengetahui berapa lama kereta anda akan kekal dipasang, rujuk kepada ketumpatan baterinya dan mod pengecasan yang anda pilih. Caj akan bertahan lebih kurang 10 jam. Rancang ke hadapan dan jangkakan!

Jika anda tidak mahu atau tidak mempunyai masa untuk merancang lebih awal, sambungkan kereta anda ke stesen pengecasan atau kotak dinding: masa pengecasan akan dipotong separuh!

Alternatif lain untuk mereka yang tergesa-gesa: pilih "caj pantas" dengan cas penuh: kereta anda akan dicaj sehingga 80% dalam masa 30 minit sahaja!

Baik untuk diketahui: Dalam kebanyakan kes, bateri kereta terletak di bawah lantai. Kuasa mereka berkisar antara 15 hingga 100 kWj.

Ciri Brek Kenderaan Elektrik yang Hebat

Anda mungkin belum mengetahuinya, tetapi memandu kereta elektrik membolehkan anda menjana elektrik! Pengeluar kereta telah menganugerahkan kenderaan elektrik mereka dengan "kuasa besar": apabila enjin anda kehabisan elektrik (contohnya, apabila kaki anda diangkat dari pedal pemecut atau apabila anda brek), ia berjaya! Tenaga ini pergi terus ke bateri anda.

Semua kenderaan elektrik moden mempunyai beberapa mod yang membolehkan pemandu mereka memilih satu atau satu lagi kuasa brek regeneratif.

Bagaimanakah anda mengecas semula kereta hijau baharu ini?

Adakah anda tinggal di rumah kecil? Dalam kes ini, anda boleh mengecas kereta di rumah.

Cas kereta anda di rumah

Untuk mengecas kereta anda di rumah, ambil kabel yang dijual bersama kereta anda dan pasangkannya ke soket kuasa standard. Yang anda biasa mengecas telefon pintar anda akan berjaya! Walau bagaimanapun, ambil perhatian tentang potensi risiko terlalu panas. Amperage selalunya dihadkan kepada 8 atau 10A untuk mengelakkan sebarang kemalangan. Selain itu, jika anda memerlukan cas penuh untuk memastikan EV kecil anda berfungsi, sebaiknya jadualkan ia dihidupkan pada waktu malam. Ini kerana arus yang lebih rendah menghasilkan masa pengecasan yang lebih lama.

Penyelesaian lain: pasang kotak dinding. Ia berharga antara € 500 dan € 1200, tetapi anda boleh meminta kredit cukai 30%. Anda akan mendapat pengecasan yang lebih pantas dan arus yang lebih tinggi (kira-kira 16A).

Cas kereta anda di terminal awam

Jika anda tinggal di apartmen, tidak dapat menyambungkan kereta anda di rumah, atau sedang dalam perjalanan, anda boleh menyambungkan kereta anda ke stesen pengecas awam. Anda akan menemui semuanya dalam aplikasi khusus atau di Internet. Ketahui lebih awal bahawa anda mungkin memerlukan kad akses kiosk yang dikeluarkan oleh jenama atau komuniti yang memasang kiosk berkenaan.

Kuasa yang dihantar dan oleh itu masa pengecasan juga berbeza bergantung pada peranti yang berbeza.

Bolehkah model elektrik gagal?

Kenderaan yang lebih hijau ini juga mempunyai kelebihan kurang kerosakan. Ia adalah logik, kerana mereka mempunyai lebih sedikit komponen!

Bagaimanapun, kenderaan ini mungkin mengalami gangguan bekalan elektrik. Sememangnya, setakat kenderaan petrol atau diesel, jika anda tidak mengharapkan "bahan api" yang mencukupi dalam "tangki" anda, kereta anda tidak akan dapat bergerak ke hadapan!

Kenderaan elektrik anda akan menghantar mesej amaran kepada anda apabila tahap bateri menjadi rendah. Ketahui bahawa anda mempunyai 5 hingga 10% daripada tenaga anda! Amaran muncul pada papan pemuka atau skrin tengah.

Yakinlah, anda akan (tidak semestinya) berada di pinggir jalan yang lengang. Kenderaan bersih ini boleh membawa anda ke mana-mana dari 20 hingga 50 km - sudah tiba masanya untuk sampai ke tempat pengecasan.

Selepas jarak ini, kereta anda mengurangkan kuasa enjin dan anda sepatutnya merasakan nyahpecutan secara beransur-ansur. Jika anda terus memandu, anda akan melihat amaran lain. Kemudian mod Turtle diaktifkan apabila kereta anda benar-benar kehabisan nafas. Kelajuan tertinggi anda tidak akan melebihi sepuluh kilometer, dan jika anda (benar-benar) tidak mahu berada di pinggir jalan yang sunyi, anda pasti perlu meletakkan atau mengecas bateri anda.

Berapakah kos untuk mengecas kenderaan elektrik?

Kos tambah nilai bergantung kepada beberapa faktor. Ambil perhatian bahawa mengecas kereta anda di rumah akan dikenakan bayaran lebih rendah daripada mengecas di terminal awam. Ambil Renault Zoé sebagai contoh. Mengecas di Eropah akan menelan kos sekitar 3,71 euro, atau hanya 4 sen setiap kilometer!

Dengan terminal awam, jangkakan sekitar €6 untuk meliputi 100 km.

Anda juga akan menemui terminal 22 kW secara percuma untuk tempoh masa tertentu sebelum ia dibayar.

Yang paling mahal sudah pasti stesen "cas semula cepat". Ini disebabkan oleh fakta bahawa mereka memerlukan banyak kuasa dan ini memerlukan infrastruktur tertentu. Jika kami meneruskan contoh Renault Zoé kami, 100 km autonomi akan dikenakan bayaran € 10,15.

Akhirnya, ketahui bahawa secara keseluruhan, kereta elektrik akan menelan kos lebih rendah daripada lokomotif diesel. Secara purata, kos 10 euro untuk perjalanan 100 km.