logo1

logoT

 

Как устроен электромобиль схема


Принцип работы и устройство электромобиля

Электромобили двигаются под действием электричества, которое первоначально попадает к ним из обычной домашней электросети и запасается в автомобильных перезаряжаемых аккумуляторах.

Такому автомобилю не нужна коробка передач, применяемая в двигателях внутреннего сгорания. Потому что вал электродвигателя здесь присоединен прямо к колесу. Электричество питает мотор, и мотор крутит колесо, которое двигает машину. Сейчас сделаны опытные электромобили с одноразовым запасом энергии на борту, достаточным для 130-мильного пробега. Эти автомобили намного меньше загрязняют окружающую среду и работают значительно тише, чем автомобили, "кушающие" бензин. Пожалуй, главным недостатком электромобиля является то, что ему требуется шесть часов на полную зарядку аккумуляторов.

Автомобиль с автоматической коробкой передач

Если взглянуть на приборную панель электромобиля (рисунок выше), то видно, как просто сделан рычаг управления передачами, — по той причине, что в машине нет коробки передач. Все, что должны показывать приборы на панели, это число оборотов в минуту двигателя, скорость автомобиля и уровень зарядки электрической батареи.

Каким образом электрическая энергия вращает колеса

Принципиальная схема электромобиля

Электромобиль движется под действием электрической энергии, которую он первоначально запасает в своих аккумуляторах (рисунок ниже). При движении автомобиля электрическая энергия приходит на электромагнитный разъем. Оттуда под управлением водителя и сигналов от датчиков энергия поступает на электродвигатели, которые крутят колеса и заставляют автомобиль двигаться.

Подзарядка "севших" аккумуляторов электромобиля

Схема заряда аккумуляторов электромобиля

Электро-зарядное устройство автомобиля нужно для того, чтобы бортовые аккумуляторы накопили новую электрическую энергию взамен истраченной на движение автомобиля. Устройство получает энергию для зарядки через обычную электро-розетку, какие стоят в жилых домах.

Энергия передается прямо на колеса

Мощный постоянный магнит, находящийся внутри электродвигателя, позволяет вращать колесо без ведущего вала и шестеренок, применяемых в обычных автомобилях. Поэтому в электромобиле нет дифференциала, передаточных устройств с шестеренками и коробки передач. Энергия там идет от электродвигателя прямо на колеса.

В модели электромобиля "Дестини 2000" (Destiny 2000) сочетается применение солнечных панелей и аккумуляторов с кузовом из стекловолокна.

Двигатель электромобиля - принцип работы, устройство, виды

По планам многих автоконцернов – именно за тяговым двигателем для электромобиля – будущее. Так известно, что в плане развития известного гиганта Bentley Motors значится, что к 2030-му году компания полностью трансформируется в производителя электроавтомобилей. На электродвигатели ставки также делают такие известные на весь мир компании, как Nissan, Volvo, Aston Martin. 

Тенденции таковы, что в массовом производстве сейчас больше представлены легковые электромобили и городской электротранспорт (согласно планам, в ряде таких стран как, к примеру, Франция и Норвегия в 2025-2030-м гг. автобусы в городах будут полностью заменены на электротранспорт).

Но чувствуется интерес и к установке электромоторов на грузовой транспорт. Особенно электродвигатели интересны производителям городских развозных фургонов, терминальных тягачей и коммунальных грузовиков.

На весь мир уже хорошо известен седельный тягач капотного типа Tesla Semi, в коммунальном хозяйстве США активно не первый год используют мусоровозы PETERBILT на электротяге, в Евросоюзе возрастает интерес к седельному тягачу с электродвигателем Emoss Mobile Systems B.V. и Renault Trucks –развозному автомобилю для продуктов.

На постсоветском пространстве свой коммерческий электротранспорт пока только начинает появляться, но уже активно говорят про грузовик МАЗ-4381Е0 (на грузовике установлен асинхронный тяговый электродвигатель мощностью 70 кВт (95 л.с.), ориентированный на транспортировку грузов в черте города, и электрогрузовик Moskva опытно-конструкторского бюро Drive Electro (главное назначение - доставка товаров в магазины). Не за горами время, когда этот коммерческий транспорт с электромоторами будет активно востребован автопарками, логистическими центрами, предприятиями.

Также, безусловно, давно, как данность мы принимаем, что на электродвигателе работают трамваи, троллейбусы, погрузчики на складах и локомотивы. Трёхфазный асинхронный двигатель помогает двигаться на давно полюбившихся поездах «Ласточка» и «Сапсан».

Принцип работы

Принцип работы двигателя электромобиля основан на преобразовании электроэнергии в механическую энергию вращения. Главные участники преобразования энергии – статор и ротор.

Как работает традиционный электромотор?

  1. Магнитное поле статора действует на обмотку ротора.
  2. Возникает вращающий момент.
  3. Ротор начинает двигаться.

Наглядная схема двигателя электромобиля в системе электропривода представлена ниже:

Важная особенность классического электрокара – отсутствие дифференциала, коробки передач, передаточных устройств с шестеренками. Энергия от электромотора поступает прямо на колеса.

Без коробки передач – и большинство «гибридов» с электродвигателем и ДВС. Исключение – «гибриды» с параллельной схемой передачи на колёса крутящего момента. К ней мы ещё вернёмся в этой статье в разделе, посвящённом гибридным автомобилям.

Принцип работы любого электродвигателя базируется на процессах взаимного притяжения и отталкивания полюсов магнитов на роторе и статоре. Движение осуществляется под действием самого магнитного поля и инерции.


Устройство

Как устроен двигатель электромобиля?

При описании принципа работы электродвигателя, уже было упомянуто, что главные компоненты двигателя электромобиля– ротор и статор.

  1. Ротор – это вращающийся компонент двигателя.
  2. Статор находится в неподвижном состоянии. Он ответственен за создание неподвижного магнитного поля.

Ротор

Классический ротор автомобиля состоит из сердечника, обмотки и вала. У некоторых электродвигателей в состав ротора также входит коллектор.
  • Сердечник – это металлический стержень, на периферии которого располагается обмотка. Непосредственно через сердечник происходит замыкание магнитной цепи электродвигателя. Сердечник изготавливается из стальных пластин круглой формы. По структуре похож на слоёный пирог. При производстве сердечников используют изолированные листы стали с присадками кремния. В этом случае обеспечены увеличение КПД электродвигателя, наименьшие удельные потери в металле на единицу массы, снижение величины размагничивающих вихревых токов Фуко, которые возникают из-за перемагничивания сердечника. На поверхности сердечника есть продольные пазы. Через них прокладывается обмотка.
  • Вал – металлический стержень, который непосредственно передаёт вращающий момент. Также изготавливается из электротехнической стали. Служит основой для насаживания сердечника. На концах вала есть резьба, выемки под шестерёнки, подшипники качения, шкивы.
  • Коллектор – блок, крепящийся на валу. Представляет собой систему медных пластин. Изолирован от вала. Служит выпрямителем переменного тока, переключателем-автоматом направления тока (в зависимости от вида электродвигателя).

Статор (индуктор)

Статор состоит из станины, сердечника и обмотки:
  • Станина статора – корпус статора. Как правило, корпус бывает алюминиевым или чугунным. Алюминиевые станины популярны у электродвигателей легковых авто, чугунные – у спецтехники, которая вынуждена работать в условиях высокой вибрации. Станина служит базой крепления основных и добавочных полюсов.
  • Сердечник статора – цилиндр из профилированных стальных листов. Фиксируется винтами внутри станины. Снабжён пазами для обмотки.
  • Обмотка. Создаёт магнитный поток. При пересечении проводников ротора наводит в них электродвижущую силу.

Виды

Электродвигатели классифицируют по типу питания привода, конструкции щеточно-коллекторного узла, количеству фаз для запитывания:
  • По типу питания привода. Устройства делятся на моторы переменного и постоянного тока. Двигатели постоянного тока способны обеспечить более точную и плавную регулировку оборотов, высокий КПД. Двигатели переменного тока выручают, когда важна высокая перегрузочная способность. Это удачный вариант для подъёмно-транспортных машин. Впрочем, существуют и универсальные моторы, которые функционируют от переменного и постоянного тока.
  • По конструкции щеточно-коллекторного узла. Выпускаются бесколлекторные и коллекторные моторы. Бесколлекторный мотор работает за счёт движения ротора с постоянным магнитом. У конструкции нет щеточно-коллекторного узла. Решение обеспечивает достойный крутящий момент, широкий диапазон скоростей и высокий КПД. Важные преимущества бесколлекторного мотора – надёжность, способность к самосинхронизации, возможность подпитываться при переменном напряжении. Ресурс бесколлекторного мотора ограничен исключительно ресурсом подшипников. У коллекторных моторов присутствует щелочно-коллекторный узел. Удобство решения связано с тем, что он может использоваться и в качестве переключателя тока в обмотках, и как извещатель положения ротора, нет необходимости в контролле. Проблема коллекторных моделей – в том, что они зависимы от постоянных магнитов, которые, как известно, со временем, к огромному сожалению, теряют свои свойства.
  • По количеству фаз для запитывания. В зависимости от того, как запитывается обмотка, электродвигатели бывают однофазными и трёхфазными. В автомобилестроении широкое распространение получили трёхфазные решения, это связано с рядом технических характеристик (мощность, перегрузочная способность, частота вращения на холостом ходу).
Обратите внимание! Работать трёхфазные моторы могут синхронно и асинхронно, а в качестве ротора используются как короткозамкнутые, так и фазные модели. Самый популярный вариант – трехфазные асинхронные моторы с короткозамкнутым ротором. Они стоят на большинстве современных электрокаров.

Асинхронные и синхронные двигатели

Синхронные моторы – двигатели переменного тока, у которых частота вращения ротора идентична частоте вращения магнитного поля (измерение производится в воздушном зазоре). В автомобилестроении синхронные моторы встретить можно нечасто (хотя в мире техники – это, в целом, очень популярное решение – особенно в климатотехнике, насосных системах).

Но есть производители авто, которые при производстве электрокаров предпочитают устанавливать на свои машины именно синхронные двигатели. Яркий пример – концерн Renault. Синхронными двигателями на электромагнитах он оснастил электрокар Renault Zoe. На электромагниты подаётся постоянный ток. Полярность магнитов ротора стабильна. Полярность магнитов статора при этом изменяется и обеспечивает бесперебойное вращение.

Преимущество синхронных двигателей на электромагнитах у авто – максимальная оптимизация рекуперации энергии торможения. И главный «конёк» авто с таким типом электродвигателя – полная безопасность при буксировке.

Гораздо более популярный вариант – асинхронные двигатели. Это двигатели переменного тока, у которых потенциал напряжения – магнитного поля не совпадает с частотой вращения ротора. Типичным 3-фазным асинхронным двигателем оснащены, например, хорошо известные автомобили Tesla S и Tesla Х.

Иногда асинхронные моторы называют индукционными, так как в роторе в соответствие с законом Ленца у них индуцируется электромагнитная сила.

Двигатель-колесо

Обособленно среди электромоторов стоит двигатель-колесо. Особенность двигателя- колеса – ориентир крутящего момента и силы напряжения на конкретное колесо.

Такие решения можно встретить в плагин-гибридных автомобилях («гибридах» с параллельной схемой, при описании устройства гибридных авто ниже по тексту мы остановимся на них подробнее). Работает двигатель-колесо в паре с ДВС.

У первых плагин-гибридных автомобилей с двигателем-колесом агрегат был монтирован в ступицу колеса, а работа осуществлялась исключительно в паре с внутренним зубчатым редуктором.

Некоторые же современные модели моторов, монтируемые внутри колёс, вполне могут работать без зубчатого редуктора. Это увеличивает управляемость, позволяет избежать увеличения удельного веса шасси, уменьшить риски, повышает КПД.

Преимущества и недостатки электродвигателей

Преимуществ у электродвигателей существенно больше, нежели недостатков. Более того, за счёт усовершенствования и конструктивных особенностей самих электроприводов, и инфраструктуры, связанной с зарядкой, многие вещи, которые вчера ещё казались критичными, сегодня теряют свою актуальность.

Преимущества

  • Не требуется «раскачка». Крутящий момент достигает максимума непосредственно при включении. Именно по этой причине электрический двигатель электромобиля не требует наличия стартеров и сцеплений – неотъемлемых спутников ДВС.
  • Удобство. Для включения заднего хода (то есть коррекции со стороны вращения мотора) достаточно поменять полярность, сложная коробка передач не требуется.
  • Высокий КПД. У машин с электродвигателями он достигает 95 %.
  • Независимость. На любой отметке скорости достигается максимальный показатель крутящего момента.
  • У мотора – малый вес. Производители могут себе легко позволить создавать компактные автомобили.
  • Есть все возможности для рекуперации энергии торможения. Если у авто с ДВС кинетическая энергия просто уходит в колодки (и стирает их), то у электромобиля в режиме рекуперации мотор может функционировать как генератор. В режиме генерации электроэнергия просто трансформируется в другую форму и быстро накапливается в АКБ. Особенно решение эффективно для транспортных средств с длинным тормозным путем. На объём генерируемой и накопленной энергии существенно влияет маршрут (рельеф, в частности наличие холмистых участков на дороге и уклон дороги).
  • Снижение расходов на эксплуатацию машины. Зарядку можно производить от электросети. Это существенно дешевле, нежели использование дизеля, бензина. Выгода очевидна даже по сравнению с бензиновыми авто эконом-класса.
  • Малый уровень шума.
  • В большинстве случаев для мотора не требуется принудительное охлаждение.
  • Экологичность. Использование транспорта с электродвигателем снижает количество выхлопных газов в воздухе.

Недостатки

Долгое время считалось, что самый большой минус использования электродвигателя – его зависимость от аккумуляторов, которые быстро выходят из строя. Теперь это неактуально. Современные батареи электрокаров, представленных в массовом выпуске, гарантируют пробег автомобиля 150-200 тыс. км. Потерял актуальность и тот фактор, что машины с электродвигателем существенно уступают бензиновым по мощности. Электротяга современных электромоторов уже не уступает ДВС.

Поэтому недостатки электродвигателей сейчас правильно свести не к недостаткам конструкции, а к плохо развитой инфраструктуре для того, чтобы подзаряжать электромобили. Если в США, Скандинавии подзарядить электрокар легко, то до недавнего момента даже в Западной и Центральной Европе с инфраструктурой для подзарядки таких машин были проблемы.

В России, Беларуси, Украине, Казахстане, пока, увы, с инфраструктурой ситуация ещё хуже. Хотя, например, в России число заправок для электрокаров с 2018 по 2020 год возросло в 3 раза, но полотно покрытия площадками для зарядки очень неоднородное. В Москве – более плотное, в регионах – слабое. Даже разрыв с такими городами-гигантами как Санкт-Петербург и Челябинск - колоссальный.

Устройство электромобиля

Рассматривая электродвигатель, важно остановиться на устройстве электромобиля в целом, изучение электродвигателя не самого по себе, а как части системы электропривода, где электродвигатель – один из его базовых компонентов, его «сердце». Но «организм», функционирует только тогда, когда в порядке все другие «органы» – части электропривода:
  • Аккумуляторная батарея.
  • Бортовое зарядное устройство. Его функция – обеспечение возможности заряжать аккумуляторную батарею от бытовой электрической сети.
  • Трансмиссия. Распространены трансмиссия с одноступенчатым зубчатым редуктором (чаще всего встречающийся и наиболее простой вариант) и бесступенчатая трансмиссия с гидротрансформатором (для старта с места), плавно изменяющие отношение скоростей вращения и вращающих моментов мотора и ведущих колес транспортного средства во всём рабочем диапазоне скоростей и тяговых усилий.
  • Инвертор. Назначение инвертора – трансформирование высокого напряжения постоянного тока аккумулятора в трехфазное напряжение переменного тока.
  • Преобразователь постоянного тока. Функция – зарядка дополнительной батареи, которая используется для системы освещения, кондиционирования, аудиосистемы.
  • Электронная система управления (блок управления). Отвечает за управление функциями, связанными с энергосбережением, безопасностью комфортом. В её «подчинении» – оценка заряда АКБ, оптимизация режимов движения, регулирование тяги, контроль за использованной энергией и за напряжением, управлением ускорением и рекуперативным торможением.

Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея (аккумулятор) – один из наиболее дорогих компонентов системы. По своей значимости играет такую же роль, как бензобак для ДВС. Электромобиль движется за счёт электричества, полученного от электросети во время зарядки и хранящегося в АКБ.

При этом важно помнить, что у большинства электромобилей устанавливаются одновременно два аккумулятора: один тяговой – он питает именно мотор и стартерный (как и в машинах с ДВС, он помогает системе освещения, системе подогрева). Эти аккумуляторы разные не только по назначению, но и техническим характеристикам.
Тяговый аккумулятор электрического двигателя электромобиля предназначен для питания мотора, запуска двигателя. У него нет высокого пускового тока, но он заточен на длительную работу, выдерживает большое количество циклов заряда-разряда.

Типичная тяговая АКБ – моноблочная секционная конструкция. Тяговая АКБ состоит из толстых электронных пластин – пористых сепараторов и электролитного вещества.
Самые распространенные аккумуляторы – литий-ионные. У них – наиболее высокая энергетическая плотность, не требуется обслуживание, достаточно низкий саморазряд.

Устройство и особенности гибридных систем


Свои особенности – у гибридных систем. В гибридных системах электродвигатель может рассматриваться и как «партнёр» ДВС, и как допэлемент, помогающий добиться экономии топлива и при этом повышения мощности.

Устройство «гибрида» отличается в зависимости от реализованной схемы передачи на колёса крутящего момента.

  • Параллельная. Аккумуляторы передают энергию электромотору, бак – топливо для ДВС. Оба агрегата равноправны и способны создать условия для перемещения авто. Но работает такая схема только при наличии коробки передач. Параллельная схема успешно реализована у автомобиля Honda Civic. Нередко гибриды с параллельной схемой выделяют в отдельную группу и называют плагин-гибридными.

  • Последовательная. Любое действие начинается с включения ДВС. Он же отвечает за последующие действия: поворот генератора для запуска электромотора, зарядку аккумуляторов.


  • Последовательно-параллельная. Через планетарный редуктор соединены ДВС, электродвигатель и генератор. В зависимости от условий движения может использоваться тяга электродвигателя или ДВС. Режим выбирается программно системой управления транспортного средства. Среди хорошо известных последовательно-параллельных «гибридов» – Toyota Prius, Lexus-RX 400h.

Классический гибридный автомобиль использует интегрированный в трансмиссию электрический мотор-генератор.

При этом для получения электрической тяги у гибридных систем задействованы четыре базовых компонента:

  • Мотор-генератор. Является обратимой силовой установкой. Может работать в двух режимах: непосредственно тягового мотора и генератора для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи. При работе в режиме мотора возможно создание крутящего момента и мощности, которых хватит для старта и движения автомобиля с выключенным ДВС, при работе устройства в режиме генератора продуцируется высоковольтная электроэнергия.
  • Высоковольтные силовые кабели. Изолированные электрические кабели большого сечения. Важны для переноса энергии между компонентами высоковольтных электроцепей.
  • Высоковольтные аккумуляторные батареи. Включенные в последовательную цепь аккумуляторные элементы. Позволяют накопить в батарее большой объём электроэнергии.
  • Высоковольтный силовой модуль управления для управления потоком электроэнергии для движения транспортного средства на электрической тяге.

Гибридные авто открывают новые эксплуатационные возможности, с одной стороны можно быть максимально экологичным, радоваться комфортной езде и сэкономить на топливе, а с другой стороны, при разряде аккумулятора владелец авто не попадёт впросак, если невозможно подзарядить мотор: в работу вступит ДВС.

Перспективы применения электродвигателей в автомобилях

Перспективы применения электродвигателей в автомобилях напрямую связаны с тем, насколько активно будет развиваться инфраструктура. Там, где она не обеспечена, использование электрокаров действительно ограничено. Ведь без подзарядки у многих авто – малая дальность пробега.

Впрочем, даже последняя проблема активно решаемая. Немецкие и японские разработчики (компании DBM Energy, Lekker Energie, Japan Electric Vehicle Club) сумели доказать миру: потенциал у электродвигателей, аккумуляторов без подзарядки может достигать 500 -1000 тысяч километров пробега. Правда, пока что 1 000 тысяч км пробега без подзарядки возможны только в теории, а 500-600 уже на практике.

На данный момент доступность такого транспорта – на уровне инженерно-конструкторской работы, экспериментальных выпусков, но есть перспективы что их подхватят автогиганты, и не за горизонтом – серийное производство.

Перспективы применения электродвигателей в автомобилях очень тесно связаны и с политикой отдельных государств. Например, в Норвегии обладатели электромобилей освобождены от уплаты ежегодного налога на транспорт, пользования платными дорогами, паромными переправами и даже большинством парковок. С учётом того, что налоги и тарифы в Скандинавии одни из самых высоких, мотивация приобрести именно авто с электродвигателем, а не ДВС – очень высокая.

Обратите внимание, что на базе LCMS ELECTUDE есть специальный раздел “Электрический привод”, в нём подробно разбираются электродвигатели, виды электропривода, системы зарядки, особенности обслуживания транспорта с электромотором. Кроме комплексных теоретических знаний в обучающих модулях приводятся многочисленные практические примеры.

Устройство электромобиля. Технические отличия от обычного автомобиля

24 января 2019 в 06:37

Сейчас электромобилестроение развивается огромными темпами (особенно внесла вклад в эту тему компания Tesla Motors, запустив в серийное производство свои имеющие оглушительный успех электрокары и заставив таким образом шевелиться конкурентов). Инженеры частенько балуют нас особенными схемами работы электрокаров, например, оборудуя машины двумя электродвигателями или изобретая новые гибридные силовые установки. В этой статье я опишу устройство электромобиля и то, чем средний современный электромобиль технически отличается от классических авто с ДВС. Напомню, из каких частей состоит любой автомобиль:

  • двигатель, который создает механическую энергию, приводящую в конечном итоге в движение транспортное средство;
  • кузов, к которому крепятся все элементы конструкции;
  • шасси, основной задачей элементов которого является передача крутящего момента с двигателя на колеса;
  • электрооборудование, которое пронизывает весь автомобиль: тут и стартер, и подогрев, и свет и множество других вещей, в зависимости от комплектации.

Пройдемся по каждой из них и выясним, почему электрокары такие особенные.

В электромобиле он электрический. В нем нет коленвала, поршней, камер сгорания, клапанов и много чего еще, что есть в двигателях внутреннего сгорания. За то есть статор, внутри которого благодаря электромагнитной силе вращается ротор. Подробнее об электродвигателе электромобиля можно прочесть здесь. Немаловажной особенностью электродвигателя является возможность не только производить вращательную энергию, но и создавать ток для заряда батареи, то есть работать в режиме генератора. Это основной принцип так называемой рекуперации: грубо говоря, при нажатии на педаль газа электродвигатель вращает колеса, и энергия батареи тратится, а если педаль отпустить, на движущейся машине уже колеса будут вращать вал двигателя, создавая в обмотке напряжение и генерируя ток, заряжающий батарею.

Благодаря простоте и почти полному отсутствию трущихся частей в электромоторе (кроме подшипников), в отличие от ДВС, ресурс его намного превышает ресурс классического бензинового или дизельного двигателя.

Кузов электромобиля отличается наличием отсека для аккумуляторной батареи (чаще всего располагающейся в днище автомобиля). При этом благодаря трансмиссии, занимающей в электрокаре значительно меньший объем, чем в обычном авто, водителю и пассажирам, электрической машины доступно больше пространства в салоне при тех же внешних габаритах.

Шасси состоит в свою очередь из ходовой части, механизмов управления и трансмисси. Ходовая часть электромобиля, включающая мосты, подвеску и колеса, не имеет принципиальных отличий от ходовой привычных нам авто. О рулевом управлении и тормозной системе так же сказать особо нечего, кроме того, что благодаря существенному торможению двигателем (как раз когда происходит рекуперация), тормозные колодки и диски электромобиля изнашиваются значительно меньше. Главное же отличие шасси электрического от шасси классического авто кроется в трансмиссии. Конкретно - в коробке передач. В электрокаре её нет :). Вместо нее устанавливается очень простой понижающий редуктор (в котором практически нечему ломаться), имеющий огромный ресурс по сравнению даже с механическими коробками передач, не говоря уже об автоматических коробках и вариаторах. Сцепление, соответственно, тоже отсутствует.

Электрическое оборудование электромобиля имеет значительные отличия от электрооборудования автомобиля, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания. Отличия эти касаются электрооборудования мотора; в салоне всё примерно одинаково. В электромобиле отсутствует стартер и нет системы зажигания рабочей смеси, за то там есть аккумуляторная батарея, инвертор (согласующий токи подаваемый от батареи в электродвигатель и генерируемый электродвигателем во время рекуперации), а также модулем, питающим батарею во время зарядки и рекуперации и двигатель через инвертор во время ускорения. Подробнее об аккумуляторной батарее для электромобиля можно прочесть тут. Еще в электромобиле отсутствует система охлаждения двигателя, но часто присутствует система контроля температуры батареи (с подогревом или охлаждением) и электрическая печка.

Посмотрите это видео, которое показывает устройство электромобиля на примере Tesla Model S.

О том, какие бывают электромобили и гибриды, я написал в Часто Задаваемых Вопросах. Гибридами они называются за то, что имеют и электродвигатель, и двигатель внутреннего сгорания в своей силовой установке. Соответственно, механизмы их значительно сложнее, так как включают в себя системы, необходимые для передачи крутящего момента и работы обоих моторов.

Как устроен электромобиль Tesla. - Как это сделано, как это работает, как это устроено — LiveJournal

С тех пор, как я увидел год назад передачу посвященную этой машине, можно сказать, что она стала моей мечтой. Подумайте только - электромобиль который не нужно кормить дорожающим каждый день бензином или дизелем, который не загрязняет окружающую среду, и который признан самым надежным и экологичным автомобилем в мире!
Сегодня специально для сообщества kak_eto_sdelano небольшой рассказ об электромобиле Tesla Model S.


Когда я узнал, что один из экземпляров легендарного электромобиля появился в Москве, я решил познакомиться с его владельцем и увидеть машину воочию, однако она оказалась очень востребованной среди фанатов электромобилей и экологических движений, потому я нашел ее на мероприятии посвященном защите окружающей среды.

Немного расскажу о машине: Tesla Model S — пятидверный электромобиль производства американской компании Tesla Motors. Прототип был впервые показан на Франкфуртском автосалоне в 2009 году. Поставки автомобиля в США начались в июне 2012 года. Компания называет свой автомобиль с таким типом кузова "фастбэк", который нам известен как "хэтчбэк".

Цены на Model S начинаются от 62,4 тысячи долларов и доходят до 87,4 тысячи долларов (в США). Самый дорогой вариант — это автомобиль с запасом хода почти в 425 километров, способный набирать «сотню» за 4,2 секунды.

По итогам первого квартала 2013 года в США было продано 4750 экземпляров Tesla Model S. Таким образом, модель стала самым продаваемым люксовым седаном, опередив, в частности, Mercedes-Benz S-класса и BMW 7-й серии. Прорыв произошел и в Европе. В Норвегии за первые две недели сентября 2013 Tesla Model S - самый продаваемый автомобиль (322 шт), обошедший Volkswagen Golf (256шт).

Под капотом нет всего того, что мы привыкли видеть в машине с двигателем внутреннего сгорания. Здесь вместо него багажник.

Сзади то же самое. Багажник довольно объемный, при желании здесь можно установить детские кресла, обращенные лицом к стеклу.

Согласно US Environmental Protection Agency (EPA) заряда литий-ионного аккумулятора емкостью 85 кВт⋅ч хватает на 426 км, что позволяет Model S преодолевать наибольшую дистанцию из доступных на рынке электромобилей. Изначально в планах Tesla было начать в 2013 году производство автомобилей с аккумуляторами емкостью 60 кВт⋅ч (335 км) и 40 кВт⋅ч (260 км), однако из-за малого спроса от модели на 40 кВт⋅ч решено было отказаться. Базовая модель S использует жидкостное охлаждение двигателя переменного тока, который производит 362 лошадиных силы.

В основе аккумулятора автомобиля (их 16 блоков) находится около 7 тысяч пальчиковых батареек уложенных с особым распределением положительных и отрицательных контактов, который хранится в секрете.
Два нижних фото взято у sevruk

В июне 2013 года компания продемонстрировала возможность перезарядки Model S путём автоматической замены батареи. В ходе демонстрации было показано, что процедура замены занимает примерно 90 секунд, что более чем вдвое быстрее заправки полного бака аналогичного бензинового автомобиля. По заявлению президента компании Элона Маска, «медленная» (20-30 минут) зарядка батареи Model S на заправочных станциях компании останется бесплатной, в то время как быстрая замена обойдётся владельцу машины в сумму порядка 60-80 долларов, что примерно соответствует стоимости полного бака бензина.

Заглянем внутрь машины. Вместо привычных приборов на панели, здесь жк монитор, на котором все нужные функциональные кнопки и информация о рабочем состоянии автомобиля.

В данный момент автомобиль стоит на зарядке и вместо спидометра отражается информация о том, насколько заряжен электромобиль, и на сколько километров хватит его хода. Вместо тахометра на дисплее показываются данные амперметра.

Сзади довольно просторно.

Окна на двери без рамок.

На поворотнике - символ компании Tesla Motors, лаконичный и красивый.

Напоследок расскажу о том, как заряжается батарея электромобиля словами его владельца the-bpah

Как заряжать теслу? Простой ответ - легко и просто.

Простая математика и базовый курс электротехники, 8й класс средней школы.

Помним что мощность выражается в киловаттах и равна силе тока в амперах, помноженной на напряжение в вольтах.
А емкость батарейки теслы равна либо 60 КВт-ч, либо 85 КВт-ч, в зависимости от модификации.
И еще помним что штатное зарядное устройство работает в диапазоне 100-240V 50-60Hz. Проблем с российскими электросетями нет никаких.
Главное три фазы не подать :) но абстрактный имярек без бойца-электрика с этой задачей не справится, а неумные бойцы-электрики в природе встречаются крайне редко, естественный отбор все дела.

Итак поехали. Куча опций.

Вариант 1. Всегда и везде.

Штатный блок питания, обычная розетка 220В.
12 ампер, 220 вольт = примерно 2.5КВт.
Полная зарядка батареи - полтора суток (указано для большой батарейки 85, для маленькой указанное время делим на полтора).
Важно иметь работающую "землю" на розетке, без этого не работает.
Техническая сложность - все разъемы зарядного устройства идут по заокеанским стандартам.
Решение - либо переходник с американской розетки на российскую (китайские переходники для айфонов не годятся, они хлипкие ппц, пускать по ним 12А вдолгую просто страшно), либо банальная скрутка. Цепляем к американским разъемам на скрутку отрезанный от полотенцесушителя или микроволновки кабель с вилкой. Работает.

Вариант 2. Дешево и сердито.

Второй разъем зарядного устройства. Стандарт NEMA 14-50, американская силовая розетка.
Берем американскую розетку стандарта NEMA 14-50 (важно озаботиться купить заранее, лучше сразу десяток про запас), зовем бойца-электрика. Просим или требуем выдать 50 ампер на одной фазе.
В зависимости от степени мотивации и мотивации бойца-электрика и возможно бойца-энергетика, получаем или 25А, или 32А, или 40А.
Дальше боец-электрик ставит на стену заранее запасенную американскую розетку и подключает ее. Бойцы-электрики этому обучены, коммутация проблем не вызывает (цепляются ноль-земля-фаза, нейтраль не нужна). Схемы коммутации ищем в википедии.
Итог - время полной зарядки сокращается до 18/14/11 часов.
Уже намного лучше, за ночь батарейка зарядится.

Как выглядит процесс зарядки по вариантам 1 и 2.
Открыл багажник. Вынул зарядное устройство. Вставил в розетку, дождался когда побегут зеленые огоньки. Вставил в машину, дождался пока замигает зеленым. Пошел спать. Минута-полторы на все про все.

Не уверен в возможности уличной установки. Визуально на IP44 не очень похоже, реально - надо читать спецификации. Варианты выкрутиться точно есть.

Вариант 3. Wall connector.

Процесс организации практически полностью аналогичен варианту 2.
Отличия:
- бойцам-электрикам и бойцам ставится боевая задача обеспечить 80 ампер на одной фазе. Возможно, бойцы с этой задачей не справятся, 80А это много. Тогда можно ограничиться 40А.
- вместо розетки NEMA 14-50 на стену вешается настенное зарядное устройство.

Процедура зарядки существенно упрощается. Снял со стены штекер, воткнул в машину, пошел спать. Секунд 15 и никаких проводов под ногами.
Время полной зарядки (если удастся организовать 80А) сокращается до 5-6 часов.
Уличное исполнение - да. Защита IP44.
Важный момент - убедиться при заказе что тесла умеет заряжаться током 80А. Если не умеет - вопрос потенциально можно решить заменой блока зарядки в тесле.
Но он дорогущий, проще купить не эту а другую теслу, где блок стоит штатно.

Для обособленно живущих замкадышей также доступна опция зарядки от однофазного дизеля. Особенностей абсолютно никаких, с коммутацией легко справится боец-электрик.

Пока это всё что есть.
Пока в России нет ни суперчарджеров (110КВт мощность, заряжает за 40 минут) ни станций battery swap (меняют батарейку на новую заряженную за 2 минуты).
Все будет. Год-два максимум.
Никаких технических сложностей нет, особенно в суперчарджерах. Вопрос ровно в том когда Элон Маск вспомнит про poor Russia. Скоро вспомнит, скоро :)

Что еще надо учитывать.
Что реальный расход электричества, в режиме уличных гонок (по-другому я на ней пока не езжу) в 1.5 раза выше номинального. Запас соответственно не 400 км, а 250-300.
Что реальный дневной пробег типового внутримкпадыша - в пределах 100-150км. Замкадыши ездят 150-200км. Соответственно каждый день нужно заряжать не всю батарею а половинку или 2/3. И не 10 часов, а 5-6-7.

Это всё. Больше никаких особенностей и откровений.
Просто каждый вечер ставим на зарядку айфон, айпад, макбук и теслу.

Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

Жми на иконку и подписывайся!

- http://kak_eto_sdelano.livejournal.com/
- https://www.facebook.com/kaketosdelano/
- https://www.youtube.com/kaketosdelano
- https://vk.com/kaketosdelano
- https://ok.ru/kaketosdelano
- https://twitter.com/kaketosdelano
- https://www.instagram.com/kaketosdelano/

Официальный сайт - http://ikaketosdelano.ru/

Мой блог - http://aslan.livejournal.com
Инстаграм - https://www.instagram.com/aslanfoto/
Facebook - https://www.facebook.com/aslanfoto/
Вконтакте - https://vk.com/aslanfoto


Двигатель электрический для электромобиля, прошлое, настоящее и будущее

Где применяется электрический автомобильный двигатель

Содержание статьи

Электродвигатель для автомобиля, в качестве тягового устройства применялся на автомобилях (вернее на их прототипах), еще раньше, чем двигатель внутреннего сгорания. Однако на сегодняшний день автомобильные электрические машины (именно так они правильно называются), применяются на электромобилях, работающих исключительно на аккумуляторах или других накопителях электрической энергии, а также на гибридных автомобилях.

Гибридные автомобили называются так, потому, что в них есть и двигатель внутреннего сгорания (ДВС), и аккумуляторная батарея.

История создания

Первая, можно сказать лабораторная, модель-прототип электромобиля была создана почти 200 лет назад. Известно, что в 1828 году венгерский изобретатель Джедлик продемонстрировал тележку, которая двигалась за счет электрической энергии. Но этот образец только показал принцип электрической тяги. Ведь настоящий электродвигатель постоянного тока, способный работать достаточно долго, был изобретен в 1833 году физиком из Великобритании Уильямом Стёрдженом. В 1835 году в Голландии Кристофер Беккер и  Стратин Гронинген построили первый электромобиль. Конечно, он был несовершенен и в серийное производство не пошел.

Первый патент на электрический двигатель был получен в 1837 году Томасом Дэвенпортом, именно с этого времени можно сказать, что началось строительство электромобилей. Проблема электромобилей того времени была в очень небольшом заряде тогдашних аккумуляторов. Эту проблему пытались решить американец Томас Давенпорт и голландец Роберт Андерсон, которые создали автомобиль, двигающийся за счет электричества от одноразовых гальванических элементов в 1842 году.

Больших успехов в использовании электрической энергии для тяги достигли в 19-том веке железнодорожники. Уже в 1847 году в Питсбурге (США) работал локомотив (можно назвать его первым электровозом), который получал электричество по рельсам. Аккумуляторы были очень ненадежные и с очень небольшим ресурсом, да и энергии они запасали мало. И только улучшение рабочих характеристик аккумуляторных батарей решило проблему использования электромобилей. Нужно отметить, что первый рекорд скорости превышающей 100 км/час был зафиксирован именно электромобилем.

Так в 1899 году бельгиец Камиль Женатци на электромобиле «La Jamais Contente» разогнался до 105,882 км/ч. Как видно на рисунке (слева) этот электромобиль на резиновом ходу (на пневматических шинах), это тоже было новшеством на тот момент.

Немногим раньше в Лондоне было запущено движение электрических омнибусов (тогдашних автобусов) благодаря Ральфу Уорду. В это же время в Нью-Йорке начали работать такси на электротяге, стали выпускаться электровелосипеды и многие другие подвижные единицы на электричестве. В России они (электромобили, точнее омнибусы) появились в 1901 году (фото справа) разработки инженера Романова. Уже в 1902 году заводом «Дукс» в Москве выпускался электромобиль для частного использования (фото слева).

 

 

Напомним, что только в 1878 году Николаусом Отто был запущен в серию четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, который можно было устанавливать на автомобиль. Он с некоторыми доработками служит «верой и правдой» автомобилистам и по сей день.

Да, двигатель Отто и резкое падение цен на нефть, из которой получают бензин, вытеснило электромобили почти на 100 лет с рынка, но они вновь завоевывают себе «место под солнцем», тесня классические ДВС. Все это благодаря тому, что электромобили практически бесшумны, экологически безвредны и экономически выгодны в эксплуатации. Нужно напомнить, что КПД электродвигателя высокий и составляет (85…95 %), да и электричество дешевеет. Если его (электричество) получать при помощи солнечных батарей или ветрогенераторов, то эксплуатация электромобиля получается почти бесплатной.

На сегодняшний день доля электромобилей среди всего автопарка составляет около 1%, но это пока. За последние 2 года количество продаж электрокаров увеличилось на 45%. Осталось только подождать, когда бензиновые и дизельные автомобили потихоньку сойдут с рынка.

Принцип работы электромобиля

Классическая схема электромобиля представлена на рисунке справа. Аккумуляторы расположенные здесь вдоль кузова отдают свою энергию через устройство управления (УУ) электродвигателю (ЭД), а он вращает колеса. Но эта компоновка далека от совершенства. Дело в том, что электропривод имеет очень важное преимущество перед любыми другими типами приводов – рекуперация. Рекуперация, это преобразование энергии движения в электрическую. Все мы с вами знаем, что энергия никуда не исчезает, она может только преобразовываться из одного вида в другой. Так вот, энергия движения (кинетическая энергия) при торможении автомобиля преобразуется в тепловую. Мы с вами просто нагреваем тормозные колодки, и это тепло отдаем атмосфере. То есть, по сути дела выбрасываем эту энергию. В электромобилях и в гибридах мы можем большую часть кинетики преобразовать в электричество и опять накопить его в аккумуляторе.

Гибридные автомобили всегда имеют кроме аккумулятора и двигатель внутреннего сгорания. Зачем? Для того чтобы удлинить расстояние езды на электромобиле. Дело в том, что даже современные аккумуляторы могут накопить энергии на 100, ну максимум на 200 километров пробега. Согласитесь, что это совсем немного. При использовании ДВС, в качестве дополнительного источника энергии можно удлинить путь до 800, а иногда и до 1000 километров без подзарядки аккумулятора и без дозаправки бензином или дизельным топливом.

Как правило, на авто такого типа (гибридных автомобилях) нет прямого воздействия двигателя на ведущие колеса. ДВС вращает генератор, который вырабатывает электрическую энергию, и уже эта энергия подается на электродвигатели либо на накопители энергии, если автомобиль едет по инерции или стоит (на светофоре, например). Накопителями энергии могут быть не только аккумуляторы, в последнее время все большей популярностью пользуются суперконденсаторы.

Двигатель  на гибридных автомобилях может быть подключен к генератору, который вырабатывает электричество. Электричество это можно использовать для разгона (его обычно не хватает, аккумулятор плохо отдает электроэнергию на старте), или для зарядки аккумулятора, если авто на выбеге или стоянке. Крайне редко ДВС не подключен к генератору. При такой схеме ДВС помогает электродвигателю разгонять автомобиль.Где же экономия? Все дело в том, что при любой схеме подключения ДВС и электродвигателя, двигатель внутреннего сгорания всегда работает в номинальном режиме. В котором достигается максимальная экономия. КПД у ДВС всегда указывается для номинального режима и он колеблется от 36 до 42. Для малых оборотов этот КПД не превышает 7…10%.

Существует и более сложные системы. Вот, например, как взаимодействуют  детали в современном гибридном автомобиле «Тойота Приус». Здесь ДВС может работать на генератор, а может и помогать вращать ведущие колеса через планетарный механизм. При торможении, мотор/генератор (MG2) преобразует кинетическую энергию в электрическую, заряжая аккумулятор. В результате чего достигается неплохая экономия. Да это сложно, но это того стоит. Расход у Тойоты-Приус около 3-х литров бензина на 100 километров.

Устройство тягового электродвигателя автомобиля

Устройство электродвигателя автомобиля зависит, от многих факторов.  Электродвигатели для электромобилей могут быть как постоянного, так и переменного тока. В последнее время на машину такого типа ставят только двигатель переменного тока (синхронный или асинхронный).  Первые электромоторы для автомобилей были, конечно, постоянного тока. Это и логично, потому как аккумулятор выдает постоянный ток, и двигатель электрический также постоянного тока. Их применяют и сейчас, но уже гораздо реже. Однако, все не так просто, как кажется на первый взгляд. Электродвигатели переменного тока гораздо экономичнее и надежнее. Выглядеть они могут точно так же как и электродвигатели постоянного тока. Разные типы электродвигателей имеют различную маркировку. AC – говорит о том, что этот двигатель переменного тока, DC – постоянного.

Принцип работы любого электродвигателя состоит во взаимодействии магнитных полей. Еще Фарадей на заре электричества заметил, что если проводник, по которому течет ток, поместить в постоянное магнитное поле, то этот проводник стремится вырваться из этого поля отклоняясь в ту или иную сторону в зависимости от направления движения тока. Если этих проводников много, и магнитное поле сильное, то и работа такого двигателя постоянного тока  будет соответствующей.

В каждом электродвигателе есть ротор (его иногда называют якорь) и статор (его еще называют индуктором). Ротором является вращающееся часть, статором – не вращающееся (стационарная). И ротор и статор имеют обмотки состоящие из отдельных проводников. Для подачи электрического тока на вращающуюся часть двигателя существует коллектор (набор медных пластин собранных в цилиндр). От статора на коллектор ток передается при помощи специальных щеток. Взаимодействие магнитных полей заставляет ротор совершать вращение.

Электродвигатели переменного тока работают несколько по-другому. Статор создает магнитное поле, которое само вращается. Оно (поле) может увлекать за собой стальные предметы, то есть заставлять вращаться ротор. По этой причине на роторе обмотка не нужна. Но в этом случае скорость вращения ротора будет отставать от скорости вращения магнитного поля статора. Такие электродвигатели нарываются асинхронными.

Для того, чтобы точно знать с какой частотой вращается ротор и регулировать эту частоту, необходимо на роторе разместить электрическую обмотку.  Такие электродвигатели называются синхронными. Но вновь появляется слабое звено электродвигателя – коллектор. Щетки изнашиваются и их нужно менять. Асинхронные двигатели в обслуживании не нуждаются.

На рисунке представлено два вида синхронных двигателей (с явными и неявными полюсами). Повторимся, что асинхронный двигатель отличается лишь тем, что на якоре нет обмотки.

При работе каждый электродвигатель нагревается. По этой причине тема охлаждения электрических машин очень важна. Система охлаждения может быть автономная и принудительная. На электродвигателях большегрузных автомобилей, например БелАЗ, охлаждение принудительное (воздух для охлаждения подается специальным вентилятором). У машин малого класса и легковых, на самом двигателе есть крыльчатка, которая продувает воздух через двигатель, тем самым охлаждая его.

Характеристики электродвигателей автомобильных

Характеристика электродвигателя, это соотношение его параметров к его цене. Лучше всего это представить в табличной форме. В таблице представлены популярные электродвигатели как постоянного DC, так и переменного AC тока. Напряжение у некоторых двигателей имеет несколько значений, это значит, что они способны работать на всех указанных напряжениях. Мощность N указана номинальная. Вращающий момент M, тоже при номинальном режиме работы. Частота вращения указана как максимально допустимая.

Характеристики электрического двигателя автомобиля невозможно сравнивать спонтанно. Для каждого конкретного случая, для определенного автомобиля, может быть разработан свой, оригинальный электродвигатель. Но электродвигатель переменного тока, а он здесь представлен один, явно отличается в лучшую сторону, от электродвигателей постоянного тока той же мощности, хотя бы по соотношению цены и вырабатываемой мощности (AC – 10.7 $/кВт, DC – 450 $/кВт).

Перспективы развития

Внедрение синхронных и асинхронных двигателей на автомобилях тормозилось медленным развитием электроники способной контролировать процессы в этих самых двигателя. Теперь эти барьеры снимаются, электроника становится надежной и относительно дешевой. По этой причине в скором времени электродвигатели переменного тока на электромобилях скорее всего будут внедряться практически повсеместно.

Изобретение новых конструкционных материалов позволяет повышать надежность и долговечность электродвигателей.

Что касается электромобилей в целом, то за ними большое будущее.

асинхронный, синхронный или на постоянных магнитах?

Можно ли буксировать электромобили? Зависит от типа двигателя. Да, бывают разные. Если вы только собираетесь покупать электрокар, то знайте: до полной разрядки его лучше не доводить. И вот почему

Автомобили с двигателями внутреннего сгорания допускают буксировку. Если у вас механическая коробка передач, то это самое простое дело: ставите нейтраль в коробке передач или выжимаете сцепление – и ваш мотор оказывается физически отключен от колес, а машина превращается в обычную телегу: тяни не хочу.

С автоматами чуть сложнее, в них полного разрыва связи между колесами и мотором не предусмотрено. Но и они в режиме N позволяют буксировать машину на короткие расстояния и с невысокой скоростью.

Однако в инструкциях к электромобилям вы прочтете, что буксировка или не допускается вовсе, или, как в случае с современными моделями Tesla, допускается со скоростью не более 5 км/ч на расстояние не более 10 метров: иными словами, вы в праве только оттолкать сломанную машину на обочину.

А может ли быть иначе? Да, старые модели Tesla такое позволяли. Как и GM EV1 – легенда электрокаров 90-х годов прошлого века. Так в чем же дело? В типе электрических двигателей. Или, если уж говорить совсем правильно, электрических машин, так как в электромобилях эти устройства служат не только двигателями, но и генераторами. И на современных типах электрокаров встречается три типа таких устройств. Но для начала немного истории.

В 1821 году британский ученый Майкл Фарадей в своей статье впервые описал основные принципы преобразования электроэнергии в движение. Фарадей уже знал, что электрический ток, проходя через проволоку, создает магнитное поле. Закрученный в катушку, такой провод становится электромагнитом.

Он также знал, что противоположные полюса магнитов притягиваются, а одинаковые – отталкиваются. В электромагнитах же полярность зависит от направления движения тока, то есть ее можно быстро менять. И вот что придумал Фарадей. Берем магнит, который движется к другому. В последний момент полярность меняется, но рядом расположен третий магнит, к которому можно тянуться. Затем четвертый, пятый. Эти разнополярные магниты выстроены в линию. И если ее закольцевать, движение будет идти по кругу до тех пор, пока сквозь электромагниты идет ток и пока его направление не перестает меняться.

Чтобы понять, как это действует, представьте, что у вас в руках два школьных магнита в форме подковы или буквы U – помните, были такие. Если их повернуть друг к другу взаимоотталкивающимися полюсами, то они будут стремиться сделать полуоборот, чтобы снова друг к другу притянуться. А теперь представьте, что их полюса постоянно меняются местами: тогда они станут вертеться друг относительно друга. Это и есть электродвигатель.

Так впервые был описан принцип действия всех электромоторов в целом и самого древнего в частности: того, который работает от постоянного тока и использует с одной стороны постоянные магниты из намагниченного сплава, а с другой – переменные электромагниты. Это наш первый герой: мотор-генератор постоянного тока на перманентных магнитах.

Изобретения Фарадея были развиты его полседователями, в частности изобретателем электрической лампочки Томасом Эдисоном. Эдисон усовершенствовал генераторы постоянного тока и стал пионером в электрификации Нью-Йорка. В 1884 году на пороге его кабинета появился молодой сербский инженер. Звали иммигранта Никола Тесла.

Тесла предложил улучшить конструкцию Эдисона и попросил за работу 50 тысяч долларов – баснословная в те времена сумма. По легенде Эдисон согласился, но когда Тесла действительно существенно улучшил существующую модель, любимец Америки просто кинул безвестного сербского эмигранта.

Тесла рассердился и отправился к главному конкуренту, адепту переменного тока Джорджу Вестингаузу. Так началась «Война токов», окончательно проигранная постоянным током только в 2007 году, когда Нью-Йорк последним из городов перешел на ток переменный.

Генераторы Эдисона вырабатывали электричество с напряжением, близким к потребительскому: 100-200 вольт. Это удобно для домов, но его сложно передавать на большие расстояния из-за сопротивления проводов. Тут было два решения: увеличивать диаметр кабелей или повышать напряжение. Первый вариант позволял делать линии длинной 1,5 километра. Да, совсем немного. Второй вариант был невозможен из-за отсутствия в те годы эффективных способов повышения напряжения постоянного тока.

Однако еще в 1876 году русский ученый Павел Яблочков изобрел трансформатор, меняющий напряжение переменного тока. Подача энергии на большие расстояния перестала быть проблемой.

Но была другая проблема. Лампочкам Эдисона все равно от какого тока питаться: постоянного или переменного. А вот с электродвигателями сложнее: они в те годы требовали только постоянного. В 1888 году Тесла запатентовал в США асинхронный электрический двигатель переменного тока. Он же изобрел и синхронный генератор, впоследствии использованный и как двигатель. Это второй и третий герои нашей статьи.

Так поговорим же о них поподробнее

Если в детстве вам доводилось разбирать игрушечные электрические машинки, то вы должны помнить устройство их простейших двигателей. Для остальных напомним. Все применяемые в электромобилях моторы состоят из двух частей: неподвижного статора и вращающегося ротора.

В игрушечных машинах на статоре стоят постоянные магниты, а на роторе – электрические переменные. При вращении на них через специальные щетки подается постоянный ток от батареек, и их последовательное включение и обеспечивает движение.

Похожая конструкция встречается практически у всех электромобилей. С одним отличием: на роторе там стоят постоянные магниты, а на статоре, напротив, электрические и переменные. Так в том числе можно избавиться от щеток: одного из немногих элементов электродвигателя, который подвержен износу.

Преимущество моторов на постоянных машинах в том, что они легкие, компактные, мощные, эффективные, работают от вырабатываемого аккумуляторами постоянного тока… так, стоп! А какие недостатки?

Недостаток прост. Таким моторам не хватает тяги. Так перейдем же к асинхронным инверсионным моторам переменного тока.

Бородатый анекдот про умирающего мастера заваривать чай, который делился своим секретом словами «не жалейте заварки» – это прям притча про компанию Tesla. Вопреки расхожему мнению, ее основал не Илон Маск (он позже стал главным инвестором и владельцем), а Мартин Эберхард и его партнер Марк Тарпенинг.

Эти двое придумали немыслимое. Создать не тихоходный, эффективный и относительно дешевый электрокар, а дорогой, быстрый и клевый. Маск же первым идею оценил и быстро прибрал ее к рукам.

Имя компании Tesla не случайно. Одной из ее технических революций стало использование асинхронного двигателя без постоянных магнитов, работающего на переменном токе – того самого, который изобрел Никола Тесла. Эта конструкция дороже как сама по себе, так и благодаря необходимости в установке преобразователя постоянного тока от батареи в переменный для электродвигателя. Успешное решение данной задачи и стало первым из множества теперь уже легендарных прорывов «Теслы».

Благодаря мощному асинхронному мотору электрокары Tesla с самого начала были очень динамичным, что стало ключевой причиной роста их популярности. В таком моторе переменный ток в обмотке статора создает вращающееся магнитное поле. Оно вызывает индукцию в роторе, заставляя его вращаться чуть медленнее, чем вращение самого поля – поэтому двигатель и называется асинхронным. Если скорости вращения синхронизируются, поле перестает создавать в роторе индукцию, и он начинает замедляться, рассинхронизируясь обратно. Важно заметить, что собственно на ротор никакого электричества напрямую не подается.

Итак, есть еще третий тип электрического двигателя, который встречается в современных электромобилях: синхронный на электромагнитах. Он похож по устройству на двигатели с постоянными магнитами на роторе, только эти магниты – электрические. На них подается постоянный ток, так что полярность магнитов ротора остается неизменной. А вот полярность магнитов статора, напротив, меняется, что и обеспечивает вращение.

Такие синхронные моторы на электромагнитах славятся своей способностью обеспечивать стабильность оборотов и ставятся, обычно, на всякие установки вроде насосов. А еще… на электрокар Renault Zoe. Зачем? Честно сказать, найти быстрый ответ на этот вопрос не получилось. Можем лишь предположить, что это связано с лучшей способностью такого двигателя служить генератором, рекуперируя энергию торможения. Мотор на Zoe не самый мощный, а мощным генератором он быть обязан.

Так что же лучше? Большинство автоконцернов выбирает моторы на постоянных магнитах: они эффективнее. Tesla в первые годы настаивала на асинхронных моторах. Но потом… сделала ставку на двух моторную полнопривродную схему, в которой асинхронный мотор обеспечивает динамику, а двигатель на постоянных магнитах гарантирует низкий расход энергии при небольших нагрузках. И только Renault… ну вы поняли.

А теперь о том, что ждет нас дальше. При буксировке даже обесточенный двигатель на постоянных магнитах тут же начинает работать как генератор, что чревато перегревом и возгоранием энергосистемы электромобиля. В синхронных моторах Renault оставшейся магнетизм в роторе также способен вызвать индукцию в катушках статора, ну и пошло поехало – генерация тока, перегрев, пожар.

И только асинхронные двигатели, когда их статоры не под напряжением, не являются генераторами: их можно буксировать.

Так вот, современная тенденция такова. Моторы на постоянных магнитах становятся все мощнее и тяговитее, оставаясь самыми эффективными. Производители постепенно переходят на них. Но придумать, как машины с ними безопасно буксировать инженерам еще предстоит. Пока они декларируют принцип «Наши электромобили не ломаются и в буксировке не нуждаются». Но звучит не больно убедительно.

Как работает водородный двигатель и какие у него перспективы

Автомобили с водородными двигателями называют главными конкурентами электрокаров. Но у технологии пока что немало минусов, и, например, основатель Tesla Илон Маск называет ее «тупой и бесполезной». Прав он или нет?

С 2018 года в ЕС действует запрет на дизельные автомобили новейшего поколения в населенных пунктах [1]. Это стало поворотным моментом в развитии рынка электрокаров, а также — гибридных и водородных двигателей.

Великобритания еще в 2017-м высказывалась за полный запрет бензиновых авто к 2040 году. Тогда же, если верить исследованию Bloomberg New Energy Finance [2], на электрокары будет приходиться 35% от всех продаж автомобилей. Уже к 2030 году Jaguar и Land Rover планируют довести число электрокаров в своих линейках до 100% [3]. Часть из них тоже работает на водороде.

История развития рынка водородных двигателей

Первый двигатель, работающий на водороде, придумал в 1806 году французский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз [4]. Он получал водород при помощи электролиза воды.

Первый патент на водородный двигатель выдали в Великобритании в 1841 году [5]. В 1852 году в Германии построили двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который работал на воздушно-водородной смеси. Еще через 11 лет французский изобретатель Этьен Ленуар сконструировал гиппомобиль [6], первые версии которого работали на водороде.

В 1933 году норвежская нефтегазовая и металлургическая компания Norsk Hydro Power переоборудовала [7] один из своих небольших грузовиков для работы на водороде. Химический элемент выделялся за счет риформинга аммиака и поступал в ДВС.

В Ленинграде в период блокады на воздушно-водородной смеси работали около 600 аэростатов. Такое решение предложил военный техник Борис Шепелиц, чтобы решить проблему нехватки бензина. Он же переоборудовал 200 грузовиков ГАЗ-АА для работы на водороде.

Первый транспорт на водороде выпустила в 1959 году американская компания Allis-Chalmers Manufacturing Company — это был трактор [8].

Первым автомобилем на водородных топливных элементах стал Electrovan от General Motors 1966 года. Он был оборудован резервуарами для хранения водорода и мог проехать до 193 км на одном заряде. Однако это был единичный демонстрационный экземпляр, который передвигался только по территории завода.

В 1979-м появился первый автомобиль BMW с водородным двигателем. Толчком к его созданию послужили нефтяные кризисы 1970-х, и по их окончании об идее альтернативных двигателей забыли вплоть до 2000-х годов.

В 2007 году та же BMW выпустила ограниченную серию автомобилей Hydrogen 7, которые могли работать как на бензине, так и на водороде. Но машина была недешевой, при этом 8-килограммового баллона с газом хватало всего на 200-250 км.

Первой серийной моделью автомобиля с водородным двигателем стала Toyota Mirai, выпущенная в 2014 году. Сегодня такие модели есть в линейках многих крупных автопроизводителей: Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford и других.

Toyota Mirai 2016 года выпуска

Как работает водородный двигатель?

На специальных заправках топливный бак заправляют сжатым водородом. Он поступает в топливный элемент, где есть мембрана, которая разделяет собой камеры с анодом и катодом. В первую поступает водород, а во вторую — кислород из воздухозаборника.

Каждый из электродов мембраны покрывают слоем катализатора (чаще всего — платиной), в результате чего водород начинает терять электроны — отрицательно заряженные частицы. В это время через мембрану к катоду проходят протоны — положительно заряженные частицы. Они соединяются с электронами и на выходе образуют водяной пар и электричество.

Схема работы водородного двигателя

По сути, это — тот же электромобиль, только с другим аккумулятором. Емкость водородного аккумулятора в десять раз больше емкости литий-ионного. Баллон с 5 кг водорода заправляется около 3 минут, его хватает до 500 км.

Как работает водородный двигатель внутри Toyota Mirai

Где применяют водородное топливо?

  • В автомобилях с водородными и гибридными двигателями. Такие уже выпускают Toyota, Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler;
  • В поездах. Первый такой был выпущен в Германии компанией Alstom и ходит по маршруту Букстехуде — Куксхафен;
  • В автобусах: например, в городских низкопольных автобусах марки MAN.
  • В самолетах. Первый беспилотник на водороде выпустила компания Boeing, внутри — водородный двигатель Ford;
  • На водном транспорте. Siemens выпускает подводные лодки на водороде, а в Исландии планируют перевести на водородное топливо все рыболовецкие суда;
  • Во вспомогательном транспорте. Водород используют в электрокарах для гольфа, складских погрузчиках, сервисных автомобилях логистических компаний и аэропортов;
  • В энергетике. Электростанции мощностью от 1 до 5 кВт, работающие на водороде, могут обеспечивать теплом и энергией небольшие города и отдельные здания. Например, после аварии на Фукусиме в 2018 году Япония активнее начала переходить на водородную энергетику [9], планируя перевести на водород 1,4 млн электрогенераторов;
  • В смесях с обычным топливом. Например, с дизельным или газовым — чтобы удешевить производство.

Плюсы водородного двигателя

  • Экологичность при использовании. Водородный транспорт не выбрасывает в атмосферу диоксид углерода;
  • Высокий КПД. У двигателя внутреннего сгорания (ДВС) он составляет около 35%, а у водородного — от 45%. Водородный автомобиль сможет проехать на 1 кг водорода в 2,5-3 раза больше, чем на эквивалентном ему по энергоемкости и объему галлоне (3,8 л) бензина;
  • Бесшумная работа двигателя;
  • Более быстрая заправка — особенно в сравнении с электрокарами;
  • Сокращение зависимости от углеводородов. Водородным двигателям не нужна нефть, запасы которой не бесконечны и к тому же сосредоточены в нескольких странах. Это позволяет нефтяным государствам диктовать цены на рынке, что невыгодно для развитых экономик.

Минусы водородного двигателя

  • Высокая стоимость. Галлон бензина в США стоит около $3,1 [10], а эквивалентный ему 1 кг водорода — $8,6. Водородные батареи содержат платину — один из самых дорогих металлов в мире. Дополнительные меры безопасности также делают двигатель дорогим: в частности, специальные системы хранения и баки из углепластика, чтобы избежать взрыва.
  • Проблемы с инфраструктурой. Для заправки водородом нужны специальные станции, которые стоят дороже, чем обычные.
  • Не самое экологичное производство. До 95% сырья для водородного топлива получают из ископаемых [11]. Кроме того, при создании топлива используют паровой риформинг метана, для которого нужны углеводороды. Так что и здесь возникает зависимость от природных ресурсов.
  • Высокий риск. Для использования в двигателях водород сжимают в 850 раз [12], из-за чего давление газа достигает 700 атмосфер. В сочетании с высокой температурой это повышает риск самовоспламенения.

Водород обладает высокой летучестью, проникает даже в небольшие щели и легко воспламеняется. Если он заполнит собой весь капот и салон автомобиля, малейшая искра вызовет пожар или взрыв. Так, в июне 2019 года утечка водорода привела к взрыву на заправке в Норвегии. Сила ударной волны была сопоставима с землетрясением в радиусе 28 км. После этого случая водородные АЗС в Норвегии запретили

Водород для топлива можно получать разными способами. В зависимости от того, насколько они безвредны, итоговый продукт называют [13] «желтым» или «зеленым». Желтый водород — тот, для которого нужна атомная энергия. Зеленый — тот, для которого используют возобновляемые ресурсы. Именно на этот водород делают ставку международные организации.

Самый безвредный способ — электролиз, то есть, извлечение водорода из воды при помощи электрического тока. Пока что он не такой выгодный, как остальные (например, паровая конверсия метана и природного газа). Но проблему можно решить, если сделать цепочку замкнутой — пускать электричество, которое выделяется в водородных топливных элементах для получения нового водорода.

Водородный транспорт в России

В России в 2014 году появился свой производитель водородных топливных ячеек — AT Energy. Компания специализируется на аккумуляторных системах для дронов, в том числе военных. Именно ее топливные ячейки использовали для беспилотников, которые снимали Олимпиаду-2014 в Сочи.

В 2019 году Россия подписала Парижское соглашение по климату, которое подразумевает постепенный переход стран на экологичные виды топлива.

Чуть позже «Газпром» и «Росатом» подготовили совместную программу развития водородной технологии на десять лет.

Главный фактор, который может обеспечить России преимущество на рынке водорода — это богатые запасы пресной воды [14] за счет внутренних водоемов, тающих ледников Арктики и снегов Сибири. Вблизи последних уже есть добывающая инфраструктура от «Роснефти», «Газпрома» и «Новатэка».

В конце 2020 года власти Санкт-Петербурга анонсировали [15] запуск каршеринга на водородном топливе совместно с Hyundai. В случае успеха проект расширят и на другие крупные города России.

Перспективы технологии

Вокруг водородных двигателей немало противоречивых заявлений. Одни безоговорочно верят в их будущее — например, Арнольд Шварценеггер еще в 2004 году, будучи губернатором Калифорнии, обещал [16], что к 2010 году весь его штат будет покрыт «водородными шоссе». Но этого так и не произошло. В этом отчасти виноват глобальный экономический кризис: автопроизводителям пришлось выживать в тяжелейших финансовых условиях, а подобные технологии требуют больших и долгосрочных вложений.

Другие, напротив, критикуют технологию за ее очевидные недостатки. Так, основатель Tesla Илон Маск назвал водородные двигатели «ошеломляюще тупой технологией» [17], которая по эффективности заметно уступает электрическим аккумуляторам. Отчасти он прав: сегодня водородным автомобилям приходится конкурировать с электрокарами, гибридами, транспортом на сжатом воздухе и жидком азоте. И пока что до лидерства им очень далеко.

С одной стороны, в Европе Toyota Mirai II стоит несколько дешевле, чем Tesla Model S (€64 тыс. против €77 тыс.) [18]. Полная зарядка водородного автомобиля занимает около 3 минут — против 30-75 минут для электрокара. Однако вся разница — в обслуживании: Toyota Mirai вмещает 5 кг водородного топлива [19] по цене $8-9 за кг. Таким образом, полный бак обойдется в $45, и его хватит на 500 км — получаем около $9 за 100 км пробега. Для Tesla Model S те же 100 км обойдутся всего в $3.

Но у водородного топлива есть существенное преимущество перед электрическими аккумуляторами — долговечность. Если аккумулятора в электрокаре хватает на три-пять лет, то водородной топливной ячейки — уже на восемь-десять лет. При этом водородные аккумуляторы лучше приспособлены для сурового климата: не теряют заряд на морозе, как это происходит с электрокарами.

Есть еще одна перспективная сфера применения водородного топлива — стационарное резервное питание: ячейки с водородом могут снабжать энергией сотовые вышки и другие небольшие сооружения. Их можно приспособить даже для энергоснабжения небольших автономных пунктов вроде полярных станций. В этом случае можно раз в год наполнять газгольдер, экономя на обслуживании и транспорте.

Основной упрек критиков — дороговизна водородного топлива и логистики. Однако Международное энергетическое агентство прогнозирует, что цена водорода к 2030 году упадет минимум на 30% [20]. Это сделает водородное топливо сопоставимым по цене с другими видами [21].

Если вспомнить, как развивался рынок электрокаров, то его росту способствовали три главных фактора:

  1. Лобби со стороны развитых государств: в США [22], ЕС [23], Японии [24], России [25] и других странах приняты законы в поддержку экологичного транспорта.
  2. Удешевление аккумуляторов: согласно исследованию Bloomberg New Energy Finance, за последние десять лет цены на литий-ионные аккумуляторы упали с $1200 до $137 за кВт·ч.
  3. Развитие инфраструктуры: специальные электрозарядные станции и зарядки в крупных бизнес-центрах, на парковках ТЦ и аэропортов.

Водородные двигатели ждет примерно тот же сценарий. В Toyota видят главные перспективы [26] для водородных двигателей в компактных автомобилях, а также в среднем и премиум-классе. Пока что производство не вышло на тот уровень, чтобы бюджетные модели работали на водороде и оставались рентабельными. Современные водородные машины стоят вдвое дороже обычных [27] и на 20% больше, чем гибридные.

Согласно прогнозу Markets&Markets [28], к 2022 году объем мирового производства водорода вырастет со $115 до $154 млрд. Остается главный вопрос: как быть с инфраструктурой? Чтобы водородные двигатели стали массовыми, нужны сети заправок, трубопроводы для топлива, отлаженные логистические цепочки. Все это пока только зарождается. Но и тут есть позитивные сдвиги: например, канадская Ballard Power по заказу китайского Министерства транспорта запустила пилотный проект, в рамках которого водородное топливо можно будет заливать в обычные АЗС.

90 000 Электромобилей для чайников. Представляем факты, развенчиваем мифы МАТЕУШ ЛУХОВСКИЙ • фото: Материалы для прессы • давным-давно • 56 комментариев

Пока электромобили в Польше - новинка, и большинство из нас мало что знают о том, что они из себя представляют и что они предлагают. Однако стоит узнать о них немного больше, потому что они могут стать важной частью нашей жизни намного быстрее, чем мы думаем.

Популярность электромобилей на польских дорогах быстро растет, и они уже занимают заметную долю на рынке новых автомобилей.Они медленно переходят от ниши к массовому автомобилестроению и, возможно, окажутся в ней раньше, чем кто-либо думает. Позже в этом году Volkswagen присоединится к этому особому сегменту со своей первой полностью безэмиссионной моделью ID.3.

По этой причине стоит ознакомиться с основной информацией об этих автомобилях. Многое из того, что мы думаем, может оказаться устаревшим или просто неправильным.

(Фото: Пресс-релизы VW)

Как работает электромобиль?

Как следует из названия, у него есть электрический эквивалент вместо двигателя внутреннего сгорания.В то время как первый приводит жидкое топливо в движение, вызывая взрыв в цилиндре, второй превращает ток в движение за счет ротора, который вращается в магнитном поле. Это, в свою очередь, создается токоведущими обмотками.

В то время как у автомобиля с двигателем внутреннего сгорания есть топливный бак, у его электрического аналога есть аккумулятор. Он похож на тот, который мы знаем по нашему телефону или ноутбуку, только правильно масштабированный. Электродвигатель намного меньше и легче двигателя внутреннего сгорания.Батареи же больше и тяжелее топливного бака.

(Фото: Пресс-релизы VW)

В конце концов, электрическая система - лучшее решение для проектировщиков, потому что ее легче сегментировать и размещать на разных частях шасси. В результате электромобили просторнее и безопаснее.

Volkswagen ID.3 теперь можно заказать. Только одна версия

для запуска

За несколько месяцев до премьеры своего первого «электромобиля» с большим запасом хода Volkswagen начал предпродажные продажи автомобиля.Название модели - ID.3 и…

.

Как ездит электромобиль?

(Фото: Пресс-релизы VW)

Электромобили как внутри, так и снаружи могут выглядеть точно так же, как те, которые мы знаем по нашим улицам. Однако они различаются по манере вождения.

При запуске привода не слышно звука, и мощность течет к колесам единым устойчивым потоком. Нет никакой задержки, связанной с увеличением оборотов или переключением передач (чаще всего у этих автомобилей только одна передача).

Как заряжается электромобиль?

Электромобиль заряжается путем подключения кабеля к внешнему источнику энергии. Это может быть самая простая домашняя розетка. Однако тогда зарядка занимает относительно много времени. Самая быстрая (даже менее получаса до 80% заряда батареи) заряжается на специальных высокоэффективных станциях с большой мощностью. Их по-прежнему относительно мало.

Эксперты прогнозируют, что электромобили будут заряжаться большую часть времени, если они будут находиться вне дома или на работе.

Производители работают над решениями, которые упростят эту задачу. Volkswagen ID.3 1-й версии будет поставляться клиенту с эффективной зарядной станцией Wallbox, которую он легко сможет установить на своем парковочном месте.

Зарядка автомобиля от общедоступного зарядного устройства в городе

(Фото: Пресс-материалы / Volkswagen)

Электромобили безопасны?

Да, очень понравилось.У них очень жесткие, высокопрочные конструкции с более выгодным распределением компонентов. Нет большого двигателя внутреннего сгорания, который двигается в сторону кабины при лобовом столкновении. В нем нет топлива или масел.

Сама зарядка тоже очень безопасна. Также их можно проводить в дождь, жару или мороз. Системы зарядки имеют несколько уровней безопасности, благодаря чему при подключении к установке не происходит никаких инцидентов, независимо от окружающих условий.
Сколько стоит водить электромобиль?

(Фото: Пресс-релизы VW)

У электромобилей непревзойденно низкие эксплуатационные расходы. Если предположить, что средняя цена на электроэнергию в Польше составляет 0,46 злотых / кВтч, полная зарядка Volkswagen ID.3 с самой большой батареей стоит 35 злотых. Это означает, что стоимость проезда ста километров будет чуть больше 6 злотых.

По сравнению со стандартами автомобилей внутреннего сгорания стоимость чуть больше литра топлива.Стоимость проезда на такое же расстояние даже для самых экономичных моделей, работающих на топливе, как минимум в четыре-пять раз выше.

(Фото: Пресс-релизы VW)

Использование устройств быстрой зарядки в общественных местах может быть дороже. В Польше, однако, еще больше станций, на которых электромобили можно заряжать полностью бесплатно, например, при покупках в торговом центре или по делам в офисе.

Стоимость обслуживания такого автомобиля также не имеет себе равных. Электропривод намного проще в сборке, в нем гораздо меньше движущихся частей и он состоит из гораздо более прочных компонентов. Даже проехав 160 тыс. километров, аккумулятор Volkswagen ID.3 будет по-прежнему иметь целых 70% от первоначальной емкости.

Стоит ли покупать электромобиль сейчас?

Управлять электромобилем намного дешевле и комфортнее. Польские города уже поощряют их водить их, предлагая водителям возможность объезжать пробки с автобусными полосами, парковаться на платных местах бесплатно или въезжать в центр города.Позже в этом году в Польше должен вступить в силу закон, благодаря которому покупка электромобиля будет софинансирована государством в размере до 36 000 злотых. злотый.

(Фото: Пресс-релизы VW)

Таких привилегий со временем будет становиться все больше. Однако, что еще важнее, возрастет нагрузка на автомобили внутреннего сгорания.

Вождение их в ближайшие годы будет караться все более высокими сборами и налогами. Уже сейчас в некоторых европейских странах автомобили с традиционными двигателями не могут въезжать в города, если они не соответствуют определенным, регулярно повышаемым нормам выбросов.

Контент-партнер Volkswagen

.Электромобиль

: как он работает и как заряжать? У каких электромобилей самый большой запас хода?

Электромобиль - это транспортное средство с электродвигателем, что кажется очень современным и оригинальным решением. Легковые электромобили становятся все более популярной тенденцией, которая распространяется во все большее количество стран. Плюсов у такого транспортного средства очень много - особенно если говорить об экологии. Однако при его покупке нужно помнить о небольших минусах, с которыми придется столкнуться водителям электромобилей.Как все это работает?

Электромобиль: как он работает и как заряжать? У каких электромобилей самый большой запас хода? (фото: Getty Images)

Электромобиль: как он работает?

Легковые электромобили - отнюдь не изобретение 21 века.Их история длиннее, чем может показаться. Первые машины этого типа появились в конце 19 века и тогда составили конкуренцию паровозам. Однако со временем автомобили внутреннего сгорания (особенно благодаря Ford T) приобрели популярность. Несмотря на это, систематически появлялись новые предложения автомобилей с нулевым уровнем выбросов. Например, в 1972 году компания BMW разработала 1602 Electric, который мог преодолевать 30 километров без подзарядки. К сожалению, в производство он так и не пошел. В конце 90-хGeneral Motors EV1 вышла на улицы нескольких городов США, но также не поселилась на улицах городов. Только 21 век принес гораздо больший прогресс в области «электрики», и сегодня большое количество производителей предлагает этот тип автомобилей.

Электромобили - своего рода новинка в Польше, но вы должны знать, что их количество может значительно увеличиться в течение десятка или около того лет. Как следует из названия, в таком транспортном средстве вместо двигателя внутреннего сгорания установлен электродвигатель.Энергия, хранящаяся в специальных батареях, передается самому двигателю. Он, в свою очередь, приводит в движение колеса либо напрямую, либо через набор механических трансмиссий. Также стоит знать, что электродвигатель меньше двигателя внутреннего сгорания.

Еще одно очень большое различие между классическим автомобилем и электромобилем заключается в том, что последний имеет литий-ионный аккумулятор вместо топливного бака. Он и больше, и тяжелее самого танка. Таким образом, автомобиль с нулевым уровнем выбросов тяжелее обычного автомобиля с бензиновым двигателем.

Будущий пользователь электромобиля должен помнить, что такой автомобиль управляется немного иначе, чем автомобиль внутреннего сгорания. Интересно, что когда мы хотим завести автомобиль с нулевым уровнем выбросов, мы должны быть готовы к тому, что это действие не будет сопровождаться никаким звуком. В этом случае также нет задержек, которые могли бы возникнуть из-за переключения на соответствующую передачу или, например, из-за увеличения оборотов двигателя.

Электромобиль: как заряжать?

Электромобили чрезвычайно легко заряжать.Их следует подключить кабелем к источнику энергии - даже к самой обыкновенной розетке в гараже. Однако следует быть готовым к долгому ожиданию - восстановление уровня заряда аккумулятора займет от нескольких до нескольких часов. Мощность, с которой затем заряжается электромобиль (от розетки на 230 В), составляет порядка 2,2-3 кВт, что немного. Также следует помнить о более высокой плате за электроэнергию.

Современные технологии не позволяют производить мгновенную зарядку.Самый быстрый способ - зарядить электромобиль на станциях большой мощности. Пока их, к сожалению, немного. Это правда, что они создаются систематически, но их все еще очень мало. В случае с этим типом устройств следует также помнить, что мы должны придерживаться прейскуранта на зарядку.

Электромобиль: у каких электромобилей самый большой запас хода?

Самый дешевый электромобиль по-прежнему обходится дорого, но поляки систематически начинают им пользоваться.В настоящее время почти каждый крупный бренд на автомобильном рынке предлагает хотя бы один электромобиль. Конечно, аналогия очень проста. Чем меньше машина, тем ниже стоимость покупки. Однако следует также помнить, что производители не смогут уместить самый большой аккумулятор в небольшой городской автомобиль. Какой автомобиль с нулевым уровнем выбросов имеет наибольший запас хода?

Безусловным лидером является американская Tesla - компания, основанная в 2003 году с целью создания электромобилей.Его модель S Long Range AWD 100 кВтч способна проехать почти 600 километров без подзарядки. S Long Range AWD Performance 100 кВтч - 555 км и S 100D - около 540 км соответственно, немного меньше.

автомобилей Tesla все еще новые - особенно в Польше. А как насчет других производителей? Как представлено их предложение? Nissan Leaf (обладатель титула European Car of the Year 2011) - довольно популярный автомобиль на реке Висла, а также во всем мире. Этот автомобиль в версии e + имеет батарею на 62 кВтч и имеет теоретический запас хода примерно до 385 км, что на практике означает сокращение примерно на 40 км.Другая версия этой модели (149 л.с.) способна проехать около 270 километров на одной зарядке.

Еще один популярный автомобиль - 5-дверный хэтчбек Renault Zoe. Автомобиль производится во Франции с 2012 года и относится к классу городских автомобилей. Он имеет аккумуляторную батарею на 52 кВтч и способен проехать около 380–390 километров. На практике, однако, всегда следует учитывать на десяток километров меньше.

Среди популярных брендов, включивших в свое предложение электромобили, можно выделить Skoda и ее электромобиль Citigo-e iV, выпускаемый с 2019 года.Автомобиль принадлежит к сегменту А, а литий-ионный аккумулятор имеет емкость 36,8 кВтч. На одной зарядке он может проехать около 260 км, а максимальная скорость, с которой мы можем перемещать крошечный Citigo-eiV, составляет около 130 км / ч. Здесь стоит добавить, что производимый в Чехии автомобиль Skoda - это сдвоенная модель другого «электрика» - Seat Mia Electric.

Другими популярными электромобилями являются Peugeot 208 и SUV 2008 года выпуска. Оба автомобиля могут проехать более 300 километров без подзарядки.Двигатель в Peugeot e-208 имеет мощность 136 л.с., а аккумулятор - 50 кВт.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Водородный привод - будущее автомобильной промышленности? Все, что вам нужно знать о

водородных автомобилях .

Как работает электромобиль? -

о.п.л.

Особенность статистики в том, что ею можно хорошо манипулировать. Достаточно правильно представить цифры и аннотации. Например, можно сказать, что в конце 2019 года на польских дорогах было на 95 процентов больше электромобилей, чем в предыдущем году. Звучит очень хорошо. Однако это только иллюзия, потому что на самом деле в стране всего чуть более 8000 человек. электрики и подключаемые гибриды. На бум рассчитывать нет смысла, потому что дотаций не будет, а те, что будут, будут меньше , обещанных вначале.Автомобильные компании убеждены, что будущее за электрификацией, поэтому об электромобиле стоит узнать побольше.

Сиденье Mii Electric.

moto.rp.pl

Все начинается с тока
Есть два типа тока - переменный и постоянный. Оба типа можно использовать для зарядки электромобиля - переменный ток используется в домашней электросети, а постоянный ток позволяет заряжать на станциях быстрой зарядки.- Электромобиль имеет наиболее часто применяемую комбинированную систему зарядки, адаптированную на два типа тока. Время зарядки дома во многом зависит от мощности подключения и возможного использования устройства Wallbox. Зарядка постоянным током во много раз короче, чем у , - объясняет Франческ Сабате, руководитель отдела разработки электрических систем Seat.

Porsche Taycan Turbo.

moto.rp.pl

В основе системы
Аккумуляторная батарея играет важную роль в электромобилях. В настоящее время они уже не единое целое - они состоят из модулей, разделенных на ячейки. Благодаря такой конструкции в случае выхода из строя одного из модулей его можно заменить, не задевая оставшиеся фрагменты аккумулятора. Практичность обращения с ячейками означает повышенный комфорт путешествия.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: действительно ли электромобили зеленые?

Mini Cooper SE.

moto.rp.pl

Преобразование мощности
Процесс подачи тока в аккумулятор отличается от выбранного решения.В случае домашнего зарядного устройства устройство преобразует переменный ток, взятый из сети, в постоянный ток и подает его на аккумулятор. Когда автомобиль заряжается постоянным током от станции быстрой зарядки, этот этап пропускается, и ток идет непосредственно на аккумулятор, что сокращает продолжительность всего процесса.

Renault Zoe.

moto.rp.pl

В движении - диапазон и мощность
Электродвигатель преобразует электричество в движущую силу.После запуска уровень мощности поддерживается практически все время. Электромобили могут выйти на полную мощность сразу после запуска, чего практически невозможно достичь с автомобилем, оснащенным двигателем внутреннего сгорания. Seat Mii electric, например, обеспечивает мощность 61 кВт / 83 л.с. и крутящий момент 212 Нм. Это означает ускорение с 0 до 50 км / ч за 3,9 секунды. - В отличие от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, электромобили потребляют меньше энергии при движении по городу, поскольку они рекуперируют ее при торможении.В результате запас хода Mii electric составляет 260 км в смешанном цикле и до 360 км, когда пользователь путешествует только по городу, добавляет Санти Кастелла, глава отдела электромобильности Seat.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Так выглядит новый Seat Leon

Nissan Leaf e-plus.

moto.rp.pl

.

Электромобили - Подборка знаний

Каждый из нас слышал об электромобилях, а также об объявлениях о том, что такие автомобили будут править на польских дорогах в ближайшем будущем. В чем феномен электромобилей? Неужели их эксплуатация дешевле? Электромобили зеленые? Какие модели доступны на польском рынке?

Основные сведения об электромобилях

Электромобили - это транспортные средства, у которых в качестве привода используется как минимум один электродвигатель.Текущее определение легкового электромобиля введено в Законе от 11 января 2018 года об электромобильности и альтернативных видах топлива (т.е.Законодательный вестник 2018, пункт 317). Согласно его положениям, электромобиль - это транспортное средство, которое использует для движения только электроэнергию, накопленную при подключении к внешнему источнику питания.

Вокруг использования электромобилей ходит множество мифов, которые, к счастью, с ростом популярности электриков повторяются все реже.

Что о них нужно знать?

  • Они работают тише, излучают меньше шума и вибраций во время движения, чем классические автомобили.
  • У них ограниченный запас хода - в зависимости от технологии они могут проехать около 300-500 км без подзарядки. Расстояние уменьшается при включении автомобильной аудиосистемы, системы кондиционирования или отопления.
  • Не выделяют вредных веществ в атмосферу во время работы.
  • Они несут ответственность за более высокие выбросы CO2 в процессе производства, чем при производстве автомобилей внутреннего сгорания.
  • Они дешевле в эксплуатации, но имеют более высокую стартовую цену, чем их аналоги для сжигания.

Как работает электромобиль?

Этот вопрос постоянно задают многие потенциальные покупатели электромобилей. Принцип работы электромобиля практически не сильно отличается от своего традиционного аналога. Как и в автомобиле внутреннего сгорания, двигатель - это сердце, но он не сжигает топливо. Вместо этого он передает электрическую энергию, хранящуюся в батареях, на колеса через специальную трансмиссию.Интересно, что электродвигатели преобразуют до 90% энергии в движение, в то время как их аналоги, работающие на сгорании, вряд ли достигают КПД на уровне 40%. Также стоит подчеркнуть, что конструкция электродвигателя намного проще двигателя внутреннего сгорания. Это означает меньшую частоту отказов и более длительный срок службы. Еще одно преимущество - тишина внутри автомобиля и низкий центр тяжести.

Электромобиль ездит так же или даже лучше, чем его бензиновый аналог.Владельцы электромобилей особенно ценят максимальный крутящий момент, доступный с самого начала, что напрямую означает возможность быстрого ускорения. Стоит напомнить, что даже у 840-сильного Dodge Challenger SRT Demon были серьезные проблемы с победой Tesla Model S в гонке на 1/4 мили.

Когда дело доходит до конструкции электромобиля, вышеупомянутые батареи являются важным элементом, действующим как «топливный бак». Именно технология накопления энергии по-прежнему представляет наибольшие трудности для производителей таких автомобилей.Аккумуляторы тяжелые и занимают много места, что сказывается на дизайне автомобиля. Чаще всего их размещают в полу транспортного средства, благодаря чему они не ограничивают пространство в багажнике и одновременно понижают центр тяжести транспортного средства. Это положительно сказывается на его ходовых качествах.

Как электромобиль поведет себя в аварии?

Электромобили, как и автомобили внутреннего сгорания, должны проходить краш-тесты и тесты, подтверждающие их безопасность. По сравнению с обычными автомобилями в них меньше компонентов, что снижает негативные последствия аварии.У них также нет топливного бака, и его утечка - самая частая причина пожаров при авариях. В случае нарушения конструкции электромобиля автоматически отключается вся система привода.

В чем разница между электромобилем и гибридным автомобилем?

Электромобили могут иметь разные типы силовой установки и поэтому классифицируются по-разному. Мы различаем:

  • BEV - Полностью электрические транспортные средства (использующие только энергию от аккумуляторов),
  • HEV - гибриды (двигателю внутреннего сгорания помогает электродвигатель, а энергия восстанавливается от торможения транспортного средства),
  • PHEV - подключаемые гибриды (автомобили данного типа имеют ДВС и электродвигатель, заряжаются),
  • FCEV - или водородные автомобили (приводимые в действие топливными элементами, в которых водород реагирует с кислородом, что приводит к производству электроэнергии и воды).

Истоки электромобилей

Интересно, что электромобили были одними из первых транспортных средств, используемых для передвижения человека. Первый электромобиль был построен в первой половине 19 века. Путь к развитию электромобилей был открыт с изобретением батареи и коммутатора, благодаря которым появилась возможность управлять двигателем постоянным током.

Из-за массового производства Ford T в начале 20 века интерес к электромобилям значительно упал.Автомобили с двигателями внутреннего сгорания были более практичными и развивающимися, а технологические недостатки не позволили электромобилям иметь такую ​​же популярность.

Прорыв произошел в 1947 году, когда в Bell Telephone Laboratories был построен первый транзистор. Хотя производство электромобилей по-прежнему было слишком дорогим, транзисторные технологии проложили путь для современных электромобилей.

Истоки знаменитой Tesla нельзя игнорировать в истории электромобилей.Tesla Inc. - американская автомобильная компания, занимающаяся производством полностью электрических автомобилей. Первый такой автомобиль был запущен в обращение в 2008 году (Tesla Roadster). Следующие модели появились в 2012-2017 годах (Model S, Model X и Model 3). Tesla постоянно совершенствует используемые технологии, чтобы выпускаемые автомобили имели еще больший запас хода и добивались лучших результатов.

Зарядка для электромобилей - как это работает?

Электромобили

можно заряжать несколькими способами - от домашней розетки, через систему Wallbox до общественных зарядных станций (например,на стоянках, у трассы или в супермаркете). Существует два основных типа зарядки: зарядка переменным и постоянным током. При первом типе зарядки встроенный в автомобиль выпрямитель преобразует переменный ток, потребляемый из сети, в постоянный. Во время зарядки постоянным током вне автомобиля (например, на зарядной станции) ток преобразуется в постоянный - это решение увеличивает мощность и сокращает время зарядки.

Время зарядки также зависит от емкости аккумуляторов и мощности станции. Зарядные устройства делятся на: медленные (3 кВт; среднее время зарядки 6-12 часов), быстрые (7 кВт; 3-6 часов), очень быстрые (43 кВт для переменного тока и 50 кВт для постоянного тока; 80% аккумуляторов в 30 минут) и сверхбыстрый (120 кВт; 30 минут).Что немаловажно, количество пунктов зарядки в нашей стране регулярно увеличивается, чему способствует высокая активность инвесторов. Практически в каждом новом девелоперском проекте есть место для зарядки электриков. По оценкам, на одну станцию ​​зарядки электромобилей в Польше приходится менее 5 легковых автомобилей.

Электромобили на Висле

Список доступных в Польше электромобилей постоянно растет, и популяризация этой отрасли автомобилестроения положительно сказывается на ценах. В настоящее время они дороже, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания, но соблазняют обещанием более низких эксплуатационных расходов.Какие модели электромобилей можно найти на польском рынке?

BMW i3

- единственная полностью электрическая модель, предлагаемая этим производителем. Он небольшой и создавался в основном для горожан. Цены зависят от пробега автомобиля (т. Е. Емкости аккумулятора) и составляют от 150000. до 180 тысяч злотый. В свою очередь Renault выпустила на наш рынок целых три модели электромобилей. Двойной Twizy, вместительный Kangoo Z.E. и модель со стандартными городскими размерами - ZOE.Nissan также решил удовлетворить различные потребности потребителей, представив компактную (Leaf) и фургонную (e-NV200) модели.

Компания Mitsubishi сделала ставку на компактность в своем предложении и предложила польским потребителям модель i-MiEV - небольшой городской автомобиль с максимальной скоростью 120 км / ч. С другой стороны, электрическая версия Volkswagen Golf имеет классический дизайн - e-Golf практически ничем не отличается от других вариантов компактного автомобиля этой марки.

Также такие производители, как KIA, Toyota, Skoda, Mercedes, Peugeot, Audi и Opel, серьезно заинтересовались электромобилями и запустили в продажу собственные электромобили.Польским водителям есть из чего выбирать!

.

Как работает двигатель в электромобилях?

Многим до сих пор непонятно, как работает электродвигатель. Хотя на улицах польских городов начинает появляться все больше автомобилей с электрическим приводом, мало кто из водителей знает, как на самом деле работает экологический драйв. Поэтому мы решили раскрыть большую часть технологических секретов, связанных с электронными автомобилями. Что стоит знать о работе двигателя с нулевым уровнем выбросов?

Как и в случае с автомобилями внутреннего сгорания, двигатель является сердцем электромобиля.Однако в электромобилях он работает от электричества. Какие отличия с этим связаны? В первую очередь речь идет о весе. В то время как бензиновые или дизельные агрегаты довольно тяжелые - вес бензиновой версии мощностью 1,4 составляет порядка 70-100 кг (в случае с дизелями может быть и больше), например, мотор в Tesla Model S весит около ... 45 кг. Электродвигатель работает в двух режимах. В первом он занимается преобразованием электрической энергии в механическую. Во втором, который запускается во время замедления, механическая энергия становится электрической, перезаряжая электрохимический накопитель энергии.

Принцип действия тягового электродвигателя, очевидно, основан на вращении. Однако способ работы зависит от типа рассматриваемой конструкции. В случае двигателей постоянного тока ротор движется из-за наличия противоположных магнитных полей. Коммутаторы - важный элемент этого процесса. В зависимости от типа двигателя коммутатор может иметь механическое или электрическое управление.

Двигатель постоянного тока в сравнении с синхронным двигателем


Несколько иная ситуация с синхронным электродвигателем.При такой конструкции необходимо использовать трехфазное вооружение, создающее вращающееся магнитное поле. Это заставляет ротор двигаться. В зависимости от типа конструкции существуют различия в конструкции роторов. Синхронный двигатель, как следует из названия, должен работать синхронно. Для этого так называемый замедление ротора по отношению к вращающемуся полю, и это значение выражается в градусах вращения вала. Практическое значение угла замедления, обеспечивающего синхронную работу, составляет ок.60 градусов. Недостатком синхронных двигателей является их сложный запуск, но производители электромобилей тоже справились с этой проблемой. Так называемое инверторы. С одной стороны, система электропривода отличается идеологической простотой конструкции, то есть электродвигатель подключен к трансмиссии. Простой механизм с одним фиксированным передаточным числом и дифференциалом соединяет его с колесами, обеспечивая, таким образом, привод автомобиля и восстановление кинетической энергии.С другой стороны, это система, которая дополнительно состоит из систем управления - силового электронного преобразователя и электрохимического накопителя энергии с системой охлаждения и зарядки.

Аккумуляторы, зарядное устройство и… блок управления


Роль электрохимического накопителя энергии очевидна. Это основной резервуар электроэнергии, используемый в автомобиле. Благодаря накопленной энергии автомобиль может обеспечивать правильный радиус действия и питать бортовые устройства.Что касается восполнения накопленных запасов энергии, то это осуществляется системой зарядки, подключенной к электросети через специальный порт и переходный кабель.
Хотя в системе электропривода не происходит горения, отдельные компоненты из-за их общей эффективности выделяют тепло во время работы и требуют охлаждения. Система охлаждения используется не только для охлаждения компонентов системы привода, но также отвечает за защиту аккумулятора от слишком высоких или низких температур.Большинство представленных на рынке моделей имеют батареи с жидкостным охлаждением. Это, например, в моделях Tesla, Opel Amper E и BMW i3. Альтернативой может быть воздушное охлаждение (например, Renault Zoe и Hyundai Ioniq Electric) или пассивное охлаждение (Nissan Leaf и Volkswagen e-Golf). Пассивная модель основана на отводе тепла через стенку аккумуляторного отсека.

Электродвигатель меняет конструкцию автомобилей


Принцип действия электродвигателя имеет два существенных преимущества.Во-первых, чистая система привода электронного двигателя, конечно же, не производит вредных выбросов. Его работа не выделяет в атмосферу вредных соединений. Во-вторых, он полностью меняет конструкцию автомобилей. Двигатель требует меньше места, чем двигатель внутреннего сгорания. Кроме того, инженерам не приходится задумываться о расположении таких элементов, как коробка передач, сложная трансмиссия или даже выхлопная система.
Благодаря этому автомобили получают не только более низкую и обтекаемую переднюю линию, но и при меньших габаритах кузова они могут стать просторнее.Например, Volkswagen I.D., хотя размер кузова должен напоминать Golf, по вместимости салона будет ближе к Passat. Также стоит отметить, что работа системы электропривода энергоэффективна до 95% и связана с высоким крутящим моментом, доступным практически на взлете. Эффект? Новый Nissan Leaf способен разогнаться до 100 км / ч за 7,9 секунды, а BMW i3 - всего за 6,9 секунды. Это значение недостижимо, например, для мощного дизеля, установленного в сопоставимом компакте.

.

Привод в электромобиле - как это работает

Аккумуляторы - ключевой и самый дорогой компонент электромобиля. Аккумуляторы составляют до 30 процентов. себестоимость производства электромобиля . Крупнейшие производители - китайцы, японцы и корейцы. Европа производит только около 1% наиболее часто используемые литий-ионные батареи, хотя автомобильных концернов очень хотели бы стать независимыми от внешних поставщиков . Количество энергии, хранящейся в аккумуляторе, зависит от его емкости, и это ограничивается текущими технологическими возможностями.Отдельные производители работают над достижением максимально возможной плотности энергии, , что позволяет получить максимально возможные параметры при уменьшении размера и, прежде всего, веса .

О том, что это непростой процесс, свидетельствует относительно медленный прогресс в разработке аккумуляторов в обычных портативных устройствах. Сегодняшние батареи в электротехнике обычно имеют емкость от 40 до 70 кВтч, в больших и тяжелых автомобилях - до 100 кВтч. Они могут весить до нескольких сотен килограммов и встраиваются под днище транспортного средства.

Аккумуляторы - это ячейки, которые объединены в ячейки. Все это низко расположено, тщательно закреплено и имеет собственную систему охлаждения. За что? Аккумулятор может нагреваться во время интенсивного использования или быстрой зарядки. . Мы можем наблюдать тот же процесс на наших мобильных телефонах. Емкостью аккумулятора управляет компьютер, который постоянно отслеживает его состояние, уровень заряда во время движения, а также контролирует надлежащий процесс зарядки после остановки.

Мы можем зарядить электромобиль от обычной розетки, можем установить зарядное устройство в гараже, т.е. wallbox или попробуйте использовать бесплатные и еще несколько зарядных станций или заплатите за зарядку с помощью быстрого коммерческого зарядного устройства . Расход батареи зависит от нескольких факторов.Чаще всего используются литий-ионные элементы. Им не подходят экстремально высокие и низкие температуры, они предпочитают постоянную, не слишком высокую температуру. Такие аккумуляторы не любят непрерывно разряжаться до полной потери энергии , это может привести к снижению их емкости и более быстрому износу, о чем стоит помнить при обращении к электрику.

Тихо и динамично.Электродвигатель в машине

Читайте также в БИЗНЕС-ИНСАЙДЕР

Двигатель в электромобиле выглядит не так эффектно, как самые красивые агрегаты в автомобилях внутреннего сгорания.Производители редко ими хвастаются. Мы не найдем там блестящего хрома, как в культовом итальянском автобусе V6 от Alfa Romeo. Он также не издает захватывающих звуков, сопоставимых с классическим американским V8. Водитель электромобиля должен довольствоваться звуком, который искусственно создается и подается в салон через аудиосистему. Этот двигатель относительно небольшой и занимает мало места под капотом. Чаще всего указывается только его мощность и крутящий момент или скорость, с которой они достигаются.Однако у электрического агрегата много преимуществ.

| пресс-материалы

Он чрезвычайно эффективен, он может преобразовывать даже почти 100 процентов в механическую энергию. ток, который он получает от батареи. Мощность такого мотора развита очень равномерно. Разгоняясь на электромобиле, мы чувствуем постоянное плавное увеличение скорости. Некоторые сравнивают это, и вполне справедливо, с вождением трамвая . Важной особенностью для водителя является крутящий момент, доступный сразу после запуска двигателя. Электродвигатель может «крутиться» до нескольких тысяч оборотов в минуту. Электроагрегат с такими параметрами не нуждается ни в коробке передач, ни в сцеплении. Роль коробки передач берет на себя понижающая передача , которая снижает скорость примерно в соотношении 9: 1, и когда мы отпускаем педаль газа, двигатель просто останавливается.А как насчет задней передачи? Автомобиль может двигаться задним ходом двумя способами: либо производитель установит дополнительную трансмиссию, которая будет реверсировать передачу, либо управляющий компьютер изменит полюса в двигателе.

| пресс-материалы

Электромобиль относительно прост в сборке, он тихий, приятный и динамичный в управлении и не выделяет никаких загрязняющих веществ во время работы. Высокая цена на такие автомобили в первую очередь следствие необходимости использования дорогих аккумуляторов . Вполне вероятно, что по мере развития технологий процесс их производства станет дешевле, что сделает электромобили более доступными. Их популярность также может возрасти из-за новых юридических и налоговых ограничений, вводимых отдельными странами, которые сделают владение обычным автомобилем внутреннего сгорания просто невыгодным.

ХОРОШО ЗНАТЬ

.90 000 электромобилей - как это работает? «Коммуна Бобова

Материал опубликован благодаря финансированию Национального фонда охраны окружающей среды и водного хозяйства в рамках разработки Стратегии развития электромобильности города и коммуны Бобова на 2019-2035 годы

Электромобиль работает точно так же, как автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, за исключением того, что он использует электричество, то есть электричество, для его привода.Вместо двигателя внутреннего сгорания, необязательно расположенного под капотом, есть электродвигатель или моторы, контроллер и аккумуляторный блок.

Вся система проще, чище и тише, потому что электродвигатель не производит шума. Электроэнергия, хранящаяся в батареях, передается на электродвигатель, который приводит в движение колеса автомобиля либо напрямую, либо через набор механических трансмиссий.

Электродвигатель не сжигает топливно-воздушную смесь, отсутствуют поршни и цилиндры, наконец, нет необходимости в турбонагнетателях.Таким образом, нет необходимости смазывать движущиеся части маслом и охлаждать двигатель. Это напрямую влияет на долговечность электромобиля, чистоту работы и затраты на техническое обслуживание.

Список предлагаемых на польском рынке электромобилей постоянно расширяется. Вы можете покупать малышей, компактные и роскошные автомобили.

Зарядка электромобилей дома

Если у вас есть электромобиль, вы можете легко зарядить его от обычной однофазной розетки на 230 В.В каждом доме мы можем найти такую ​​розетку и подключить к ней автомобиль, но вы должны помнить, что зарядка от традиционной розетки займет очень много времени. Мощность, которую заряжает электромобиль от обычной розетки на 230 В, составляет примерно 2,2-3 кВт.

Выбирая зарядку от розетки 230 В, мы не берем на себя никаких вложений, связанных с адаптацией кабелей или покупкой зарядного устройства, но зарядка займет значительное время и может быть слишком долгой для многих людей.

  • Погрузчики zu Срок службы Мощность

Этот тип зарядки требует наличия в гараже силового разъема на 400 В, который часто используется для подключения бытовых котлов центрального отопления, машин или мощных электроинструментов.

Зарядные устройства для электромобилей

можно интегрировать в фотоэлектрическую систему.

Зарядка электромобилей на рабочем месте

Автомобильная зарядная станция работает от трехфазного электричества и использует автомобильную коммуникационную технологию. Он был разработан специально для общественных мест, подверженных вандализму. Таким образом, данная зарядная станция является антивандальной и изготовлена ​​из стали толщиной 4 мм.

Зарядка электробусов

Один из двух обычно используемых методов зарядки электрического автобуса - это использование зарядных устройств.Этот тип тарификации обычно происходит ночью в депо оператора общественного транспорта. Стоит отметить, что доступна зарядка как постоянным, так и переменным током, от которого зависит тип используемой вилки. Второе из вышеперечисленных решений встречается редко из-за необходимости установки в электромобиль выпрямителя, что увеличивает его вес и уменьшает пассажирское пространство. Максимальная мощность используемых в настоящее время зарядных устройств этого типа составляет 150 кВт.

  • зарядное устройство пантограф

Второй распространенный метод зарядки электробусов - это зарядные устройства с пантографом. Они используются в основном в конечной остановке автобусного маршрута. После установления связи между зарядной станцией и электробусом пантограф выдвигается и начинается зарядка. В зависимости от конфигурации системы пантограф можно вынуть из зарядной станции или из автомобиля.Использование этого типа решения позволяет очень быстро заряжать аккумуляторные батареи автомобиля, количество и емкость которых могут быть низкими. Это напрямую связано с уменьшением веса автомобиля и увеличением пассажирского пространства. Максимальная мощность имеющихся на рынке зарядных устройств с пантографом составляет до 750 кВт.

Кроме того, города могут оборудовать зарядное устройство рекламным экраном, установленным снаружи устройства, и таким образом получить дополнительный доход.

90 100
90 100
.

Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf