Hogyan működik egy elektromos autó?

Felejtsd el a dugattyúkat, sebességváltókat és szíjakat: egy elektromos autóban nincsenek ilyenek. Ezek az autók sokkal könnyebben futnak, mint egy dízel- vagy benzinüzemű autók. Az Automobile-Propre részletesen elmagyarázza a mechanikájukat.

Külsőleg egy elektromos autó hasonlít minden más járműhöz. Be kell nézni a motorháztető alá, de a padló alá is, hogy lássuk a különbségeket. A hőt energiaként használó belső égésű motor helyett elektromosságot használ. Hogy lépésről lépésre megértsük, hogyan működik egy elektromos autó, nyomon követjük az elektromos áram útját a nyilvános hálózattól a kerékig.

Töltse fel

Minden az újratöltéssel kezdődik. Tankoláshoz a járművet konnektorhoz, fali dobozhoz vagy töltőállomáshoz kell csatlakoztatni. A csatlakozás megfelelő csatlakozókkal ellátott kábellel történik. Több van belőlük, a kívánt töltési módnak megfelelően. Az otthoni, munkahelyi vagy kis nyilvános terminálok töltéséhez általában saját 2-es típusú kábelt használ. A gyorsan leszerelhető csatlakozókhoz kábel van rögzítve, amely két szabványnak megfelel: az európai „Combo CCS” és „Chademo” japán. Elsőre ijesztőnek tűnhet, de a valóságban, ahogy megszokja, egyre könnyebb lesz. Nincs hibaveszély: a csatlakozók különböző formájúak, ezért nem lehet rossz nyílásba beilleszteni.

A csatlakoztatás után az elosztóhálózatban keringő váltakozó elektromos áram (AC) a járműhöz csatlakoztatott kábelen keresztül folyik. Fedélzeti számítógépén keresztül ellenőrzések sorozatát hajtja végre. Különösen azt biztosítja, hogy az áram jó minőségű, megfelelően legyen beállítva, és hogy a földelési fázis elegendő legyen a biztonságos újratöltéshez. Ha minden rendben van, az autó az első fedélzeti elemen, az átalakítón, más néven „fedélzeti töltőn” vezeti át az áramot.

Renault Zoé Combo CCS szabványos töltőport.

Átalakító

Ez a test alakítja át a hálózati váltakozó áramot egyenárammá (DC). Valójában az akkumulátorok csak egyenáram formájában tárolják az energiát. Ennek a lépésnek a elkerülése és az újratöltés felgyorsítása érdekében egyes terminálok maguk alakítják át az áramot, hogy közvetlenül az akkumulátort egyenárammal látják el. Ezek úgynevezett „gyors” és „ultragyors” egyenáramú töltőállomások, hasonlóak az autópálya-állomásokon találhatóakhoz. Ezeket a nagyon drága és nehézkes terminálokat nem arra tervezték, hogy magánlakásokban telepítsék.

akkumulátor

Az akkumulátorban az áram az alkotóelemeken belül oszlik el. Kis halmok vagy összegyűjtött zsebek formájában vannak. Az akkumulátor által tárolt energia mennyiségét kilowattórában (kWh) fejezzük ki, ami az üzemanyagtartály „literének” felel meg. A villamos energia áramlását vagy teljesítményét kilowattban "kW" fejezik ki. A gyártók jelenthetnek „használható” és/vagy „névleges” kapacitást. Nagyon egyszerű: a hasznosítható kapacitás a jármű által ténylegesen felhasznált energia mennyisége. A hasznos és a névleges közötti különbség elegendő teret biztosít az akkumulátor élettartamának meghosszabbításához.

Egy példa a megértésre: Egy 50 kWh-s akkumulátor, amely 10 kW-tal töltődik, körülbelül 5 óra alatt újratölthető. Miért "körül"? Mivel 80% felett van, az akkumulátorok automatikusan lelassítják a töltési sebességet. Mint egy palack vizet, amelyet a csapból tölt meg, csökkentenie kell az áramlást, hogy elkerülje a fröccsenést.

Az akkumulátorban felgyülemlett áram ezután egy vagy több elektromos motorhoz kerül. A forgást a motor forgórésze végzi az állórészben (a motor statikus tekercsében) létrehozott mágneses tér hatására. A kerekek elérése előtt a mozgás általában egy fix áttételű sebességváltón halad át a forgási sebesség optimalizálása érdekében.

A fertőzés átvitele

Így egy elektromos járműnek nincs sebességváltója. Erre nincs szükség, mert a villanymotor akár több tízezer fordulat/perc fordulatszámon is problémamentesen tud működni. Közvetlenül forog, ellentétben a hőmotorral, amelynek a dugattyúk lineáris mozgását körkörös mozgássá kell alakítania a főtengelyen keresztül. Logikus, hogy egy elektromos autónak sokkal kevesebb mozgó alkatrésze van, mint egy dízelmozdonynak. Nem igényel motorolajat, nincs vezérműszíj, ezért sokkal kevesebb karbantartást igényel.

Regeneratív fékezés

Az akkumulátorral hajtott járművek másik előnye, hogy képesek áramot termelni. Ezt "visszatápláló fékezésnek" vagy "B üzemmódnak" nevezik. Valójában, amikor egy villanymotor "vákuumban" forog anélkül, hogy áramot szolgáltatna, akkor azt állítja elő. Ez minden alkalommal megtörténik, amikor leveszi a lábát a gáz- vagy fékpedálról. Ily módon a visszanyert energia közvetlenül az akkumulátorba kerül.

A legújabb EV-modellek még módokat is kínálnak a regeneratív fék teljesítményének kiválasztására. Maximális módban erősen fékezi az autót anélkül, hogy a tárcsákat és a betéteket terhelné, ugyanakkor több kilométeres erőtartalékot takarít meg. A dízelmozdonyokban ez az energia egyszerűen elpazarol, és felgyorsítja a fékrendszer kopását.

Az elektromos járművek műszerfalán gyakran van egy mérő, amely a regeneratív fékezés erejét mutatja.

törés

Ezért ritkábban fordulnak elő az elektromos járművek műszaki meghibásodásai. Előfordulhat azonban, hogy elfogy az energiája, miután rosszul várta a vezetőt, mint egy benzines vagy dízel autóban. Ebben az esetben a jármű előre figyelmeztet, hogy az akkumulátor töltöttségi szintje alacsony, általában 5-10% a maradék. Egy vagy több üzenet jelenik meg a műszerfalon vagy a középső képernyőn, és figyelmezteti a felhasználót.

Modelltől függően több tíz kilométert is megtehetsz a töltőállomásig. A motor teljesítményét néha korlátozzák a fogyasztás csökkentése és ezáltal a hatótávolság bővítése érdekében. Ezenkívül a „teknős mód” automatikusan aktiválódik: az autó fokozatosan lelassul a teljes megállásig. A műszerfalon megjelenő jelzések arra késztetik a vezetőt, hogy keressen megállót, miközben egy vontatóra vár.

Egy kis lecke mechanikából elektromos autón

A dolgok megkönnyítése érdekében mondd el magadnak, hogy hőmotor helyett az autóban villanymotor van. Ez az energiaforrás az akkumulátorban található.

Talán észrevette, hogy az elektromos járműben nincs kuplung. Ezenkívül a vezetőnek csak a gázpedált kell megnyomnia az állandó áram eléréséhez. Az egyenáram az átalakító hatására váltóárammá alakul. Ez az elektromágneses mezőt is generálja a motor mozgó réztekercsén keresztül.

A motor egy vagy több rögzített mágnest tartalmaz. Mágneses terejüket szembeállítják a tekercs mezőjével, ami mozgásba hozza őket, és működésbe hozza a motort.

A tájékozott sofőrök észrevehették, hogy nincs sebességváltó sem. Az elektromos járműben ez a motor tengelye, amely közvetítő nélkül tartalmazza a hajtott kerekek tengelyeit. Ezért az autónak nincs szüksége dugattyúkra.

Végül, hogy ezek az „eszközök” tökéletesen szinkronizálva legyenek egymással, a fedélzeti számítógép ellenőrzi és modulálja a kifejlesztett teljesítményt. Ezért a helyzettől függően autója motorja a percenkénti fordulatszámnak megfelelően állítja be teljesítményét. Ez gyakran kevesebb, mint a belsőégésű járműveknél.

Töltés: ahol minden kezdődik

Ahhoz, hogy az autó vezetni tudja az autóját, konnektorhoz vagy töltőállomáshoz kell csatlakoztatnia. Ezt megfelelő csatlakozókkal ellátott kábel segítségével lehet megtenni. Különböző modellek állnak rendelkezésre a különböző töltési módokhoz. Ha otthon, munkahelyen vagy nyilvános töltőállomásokon szeretné megtalálni új autóját, 2-es típusú csatlakozóra lesz szüksége.

Töltés közben váltakozó elektromos áram folyik át a kábelen. Autója több ellenőrzésen esik át:

• Jó minőségű és jól hangolt áramra van szüksége;
• A földelésnek biztonságos töltést kell biztosítania.

E két pont ellenőrzése után az autó engedélyt ad arra, hogy az áram átfolyjon az átalakítón.

Az átalakító fontos szerepe a konnektoros járműben

Az átalakító a terminálon átfolyó váltakozó áramot egyenárammá "alakítja". Erre a lépésre azért van szükség, mert az elektromos járművek akkumulátorai csak egyenáramot tudnak tárolni. Ne feledje azonban, hogy találhat olyan terminálokat, amelyek közvetlenül átalakítják az AC-t DC-vé. Közvetlenül a jármű akkumulátorára küldik a "terméküket". Ezek a töltőállomások modelltől függően gyors vagy szupergyors töltést biztosítanak. Másrészt, ha felszerelné magát ezekkel a terminálokkal új elektromos autója töltéséhez, tudja, hogy ezek nagyon drágák és lenyűgözőek, ezért jelenleg mindenesetre csak nyilvános helyeken (pl. például autópályák rekreációs területei).

Kétféle elektromos autó motor

Egy elektromos jármű kétféle motorral szerelhető fel: szinkronmotorral vagy aszinkron motorral.

Az aszinkron motor forgása során mágneses teret hoz létre. Ehhez az állórészre támaszkodik, amely áramot kap. Ebben az esetben a rotor folyamatosan forog. Az aszinkron motort főként olyan járművekbe szerelik be, amelyek hosszú utakat tesznek meg és nagy sebességgel haladnak.

Az indukciós motorban maga a forgórész veszi át az elektromágnes szerepét. Ezért aktívan hoz létre mágneses teret. A forgórész fordulatszáma a motor által kapott áram frekvenciájától függ. Ideális motortípus városi közlekedéshez, gyakori megálláshoz és lassú indításokhoz.

Akkumulátor, elektromos jármű tápegység

Az akkumulátor nem néhány liter benzint, hanem kilowattórát (kWh) tartalmaz. Az akkumulátor fogyasztása kilowattban (kW) van megadva.

Minden elektromos jármű akkumulátora több ezer cellából áll. Amikor az áram áthalad rajtuk, az eloszlik a több ezer komponens között. Ha konkrétabb képet szeretne adni ezekről a cellákról, képzelje el őket egymáshoz kapcsolódó cölöpöknek vagy zsebeknek.

Miután az áram áthalad az akkumulátorban lévő akkumulátorokon, az autója elektromos motorjaihoz kerül. Ebben a szakaszban az állórész látja a generált mágneses teret. Ez utóbbi hajtja a motor forgórészét. A hőmotorral ellentétben a mozgását a kerekekre nyomtatja. Az autómodelltől függően egy sebességváltón keresztül tudja továbbítani mozgását a kerekekre. Csak egy jelentése van, ami növeli a forgási sebességét. Ő találja meg a legjobb arányt a nyomaték és a fordulatszám között. Jó tudni: a forgórész fordulatszáma közvetlenül függ a motoron átfolyó áram frekvenciájától.

Tájékoztatásul vegye figyelembe, hogy az új újratölthető akkumulátorok lítiumot használnak. Egy elektromos jármű teljesítménytartaléka átlagosan 150 és 200 km között mozog. Az új akkumulátorok (lítium-levegő, lítium-kén stb.) jelentősen megnövelik ezen járművek akkumulátorkapacitását a következő néhány évben.

Hogyan változtasd meg elektromos autód kinézetét sebességváltó nélkül?

Ennek a járműtípusnak a motorja több tízezer fordulat/perc fordulatszámra képes! Így nincs szükség sebességváltóra az utazósebesség megváltoztatásához.

A teljesen elektromos jármű motorja közvetlenül a kerekekre továbbítja a forgást.

Mire kell emlékezni a lítium-ion akkumulátorról?

Ha komolyan fontolgatja elektromos jármű vásárlását, íme néhány fontos információ a lítium-ion akkumulátorokról.

Ennek az akkumulátornak az egyik előnye az alacsony önkisülési ráta. Konkrétan ez azt jelenti, hogy ha egy évig nem használja az autóját, az kevesebb mint 10%-át veszíti el teherbírásából.

Egy másik jelentős előny: az ilyen típusú akkumulátor gyakorlatilag nem igényel karbantartást. Másrészt szisztematikusan fel kell szerelni egy védelmi és szabályozó áramkörrel, BMS-sel.

Az akkumulátor töltési ideje a jármű típusától és gyártójától függően változhat. Tehát, hogy megtudja, mennyi ideig marad az autó csatlakoztatva, nézze meg az akkumulátor sűrűségét és a választott töltési módot. A töltés körülbelül 10 óráig tart. Tervezz előre és számíts!

Ha nem akar, vagy nincs ideje előre tervezni, csatlakoztassa autóját egy töltőállomáshoz vagy fali dobozhoz: a töltési idő a felére csökken!

Egy másik alternatíva a sietők számára: válassza a "gyorstöltést" a teljes töltés helyett: autója mindössze 80 perc alatt 30%-ra töltődik!

Jó tudni: A legtöbb esetben az autó akkumulátorai a padló alatt találhatók. Teljesítményük 15-100 kWh között mozog.

Csodálatos elektromos jármű fékezési funkció

Lehet, hogy még nem tudod, de az elektromos autó vezetése lehetővé teszi az áramtermelést! Az autógyártók "szupererővel" ruházták fel elektromos autóikat: ha a motorodban kimerül az áram (például amikor felemeli a lábát a gázpedálról, vagy amikor fékez), megteszi! Ez az energia egyenesen az akkumulátorhoz megy.

Minden modern elektromos járműnek számos olyan üzemmódja van, amelyek lehetővé teszik vezetőik számára a regeneratív fékezés egyik vagy másik teljesítményének kiválasztását.

Hogyan tölti fel ezeket az új zöld autókat?

Kis házban laksz? Ebben az esetben otthon is feltöltheti az autót.

Töltse fel autóját otthon

Az autó otthoni töltéséhez vegye ki az autójához mellékelt kábelt, és csatlakoztassa egy szabványos konnektorhoz. Megteszi az, amelyikről az okostelefonját szokta tölteni! Ügyeljen azonban a túlmelegedés lehetséges veszélyére. Az áramerősséget gyakran 8 vagy 10 A-re korlátozzák a balesetek elkerülése érdekében. Ráadásul, ha teljes feltöltésre van szüksége ahhoz, hogy kis EV-je működjön, a legjobb, ha úgy ütemezi be, hogy éjszaka bekapcsoljon. Ennek az az oka, hogy az alacsonyabb áram hosszabb töltési időt eredményez.

Egy másik megoldás: szereljen fel egy fali dobozt. 500 és 1200 euró között van, de kérhet 30%-os adójóváírást. Gyorsabb töltést és nagyobb áramerősséget kap (kb. 16A).

Töltse fel autóját a nyilvános terminálon

Ha lakásban él, otthon nem tudja csatlakoztatni autóját, vagy utazik, csatlakoztathatja autóját egy nyilvános töltőállomáshoz. Mindezt megtalálja a speciális alkalmazásokban vagy az interneten. Tudjon előre: Szükség lehet egy kioszk-hozzáférési kártyára, amelyet a kérdéses kioszkot telepítő márka vagy közösség bocsátott ki.

Az átvitt teljesítmény és így a töltési idő is a különböző eszközöktől függően eltérő.

Meghibásodhatnak az elektromos modellek?

Ezeknek a zöldebb járműveknek az az előnyük is, hogy kevesebb törést szenvednek. Logikus, hiszen kevesebb alkatrészük van!

Ezeknél a járműveknél azonban előfordulhat áramkimaradás. Valóban, ami a benzines vagy dízelmotoros járműveket illeti, ha nem számítasz elegendő "üzemanyagra" a "tankodban", akkor az autód nem tud előre haladni!

Teljesen elektromos járműve figyelmeztető üzenetet küld, ha az akkumulátor töltöttségi szintje különösen alacsony lesz. Tudd, hogy energiád 5-10%-a maradt! Figyelmeztetések jelennek meg a műszerfalon vagy a középső képernyőn.

Nyugodj meg, (nem feltétlenül) egy elhagyatott út szélén lesz. Ezekkel a tiszta járművekkel 20 és 50 km között bárhová elviszik – itt az ideje, hogy elérje a töltőpontot.

Ezt a távolságot követően az autó csökkenti a motor teljesítményét, és fokozatosan lassulást kell éreznie. Ha tovább vezet, más figyelmeztetéseket fog látni. Ezután a Teknős mód aktiválódik, ha az autó valóban kifulladt. A végsebessége nem haladja meg a tíz kilométert, és ha (tényleg) nem szeretne egy magányos út szélén lenni, akkor mindenképpen le kell parkolnia vagy töltenie kell az akkumulátort.

Mennyibe kerül egy elektromos jármű feltöltése?

A feltöltés költsége több tényezőtől függ. Felhívjuk figyelmét, hogy autója otthoni töltése kevesebbe kerül, mint egy nyilvános terminálon. Vegyük például a Renault Zoét. A töltés Európában körülbelül 3,71 euróba, azaz mindössze 4 centbe kerül kilométerenként!

Nyilvános terminál esetén körülbelül 6 euróba kell számítani 100 km megtételére.

A 22 kW-os terminálokat egy ideig ingyenesen is megtalálja, mielőtt fizetőssé válnak.

A legdrágábbak kétségkívül a „gyorstöltő” állomások. Ez annak köszönhető, hogy sok energiát igényelnek, és ehhez bizonyos infrastruktúra szükséges. Ha folytatjuk a Renault Zoé példánkat, 100 km autonómia 10,15 euróba fog kerülni.

Végül tudd, hogy általában egy elektromos autó kevesebbe kerül, mint egy dízelmozdony. Átlagosan 10 euróba kerül 100 km megtétele.