Прямая производительность, низкие эксплуатационные расходы, небольшой износ: все больше и больше покупателей ценят преимущества электромобиля. Вот так работает электромобиль!
Нет, электромобиль еще не сделал большой прорыв. В 2020 году говорилось о миллионе автомобилей с электроприводом на немецких дорогах (включая сменные гибриды с электрическим двигателем внутреннего сгорания). Около 240 000 выросли к началу года. Однако все больше и больше людей выбирают преимущества электромобиля при покупке нового автомобиля - несмотря на дорогие покупки, медленно растущий диапазон и неадекватную инфраструктуру зарядки.
Но как работает электромобиль? Каковы компоненты электрического привода? Как электричество попадает в машину, где оно хранится и как оно используется? AUTO BILD дает ответы на самые важные вопросы о том, как работает электромобиль!
Архитектура
Весь привод электромобиля по существу состоит из аккумулятора , одного (или нескольких небольших) двигателя (-ов) и управления зарядкой и питанием . Как и в случае с модульным комплектом электрооборудования (MEB) от Volkswagen, в основном используется так называемая «архитектура скейтборда» . Батарея хорошо защищена и экономит пространство в днище кузова , то другие компоненты находятся на передней и задней осями . Все детали соединены между собой высоковольтными кабелями. В системе обычно 408 вольт, что значительно больше, чем в домашней розетке (230 В). Но может быть и больше, как у Porsche Taycan (800 вольт).
Заправка
Большинство электромобилей можно «перезарядить» в бытовой розетке переменного тока (переменного тока, 2,3 кВт) и преобразовать в постоянный ток (DC) в автомобиле с помощью трансформатора тока . Тем не менее, зарядка постоянного тока в « настенном ящике » значительно быстрее, безопаснее и практичнее ( прочитайте все, что стоит знать, включая тестирование настенного ящика ). При использовании настенной коробки мощность зарядки 11 или даже 22 кВт (400 В, 32 А) является обычной, поэтому зарядка происходит намного быстрее . На общественных зарядных станциях это обычно 43 кВт (400 В,63 А). Однако зарядная емкость автомобиля также должна быть рассчитана на это.Подключен штекер (в Европе обычно это трехфазные разъемы типа 2) , ток течет по кабелю режима 3 к порту зарядки на внешней стороне автомобиля . При двунаправленной связи зарядки , энергия хранится в автомобиле также может быть возвращена в домохозяйство (Vehicle к сетке / V2G или Vehicle-to-Home / V2H). Благодаря так называемой рекуперации ( рекуперации энергии торможения), большинство электронных автомобилей могут по крайней мере частично заряжать свои батареи во время вождения .
Батареи
Батареи в основном бак электрического автомобиля и самый дорогой компонент привода . Сложное управление обеспечивает правильную температуру и компенсирует колебания напряжения. В основном это литий-ионная батарея, потому что этот материал является самым быстрым, наиболее распространенным (стабильность цикла) и может заряжаться с наибольшим объемом. Аккумулятор электромобиля состоит из отдельных модулей (чем больше, тем больше дальность действия автомобиля), которые могут быть заменены индивидуально и в свою очередь состоят из множества аккумуляторных элементов . Современные системы основаны на так называемых «сотовых ячейках», которые по дизайну похожи на батареи для сотовых телефонов. В дополнение к так называемомуВысоковольтная батарея, есть также низковольтная батарея, которая питает бортовую электронику (радио, отопление и т. Д.) ( Вы можете узнать, как именно батарея сконструирована здесь ).
Силовая электроника
В силовой электронике является «мозгом» электропривода и генерирует точно переменный ток , который необходим для текущей дорожной ситуации от постоянного тока , запасенного в батарее . С помощью интеллектуального управления частотой и амплитудой (ограничение напряжения) инвертор регулирует мощность электрической машины. В то время как частота переменного тока регулирует скорость автомобиля, в конечном итоге за производительность отвечает амплитуда.
Мотор
В двигателе электромобиля должны быть переменные магнитные поля в преобразованном движении . Более конкретно, твердо интегрированные статоры (магнит 1) постоянно меняют свои полюса за счет энергии от батареи. Ротора в середине (магнит 2) поочередно притягиваются и отталкиваются, начинает вращаться , и , наконец , гарантирует , что колеса начинают двигаться .
Силовая передача и износ
В дополнение к отсутствию выбросов CO2 во время работы, электродвигатель имеет много других преимуществ. В отличие от двигателей внутреннего сгорания, электродвигатели с низким коэффициентом трения и износом, энергоэффективны, не подвержены вибрации и практически бесшумны . В то время как двигатели внутреннего сгорания развивают свою тяговую мощность только от 800 до 1000 оборотов в минуту, полный крутящий момент доступен при запуске в широком диапазоне скоростей . Операции переключения передач больше не нужны для электромобиля, поэтому для него не требуется многоступенчатая коробка передач и классическое сцепление . Однако высокопроизводительные электромобили, такие как Porsche Taycan, имеют два уровня скорости по соображениям эффективности.
