Als er een technologie is die in deze tijd grote stappen maakt, is het wel die van elektrische auto's. Dankzij merken als Tesla wijst alles erop dat dit type voertuig zal deel uitmaken van ons dagelijks leven. Om het te controleren, hoef je alleen maar te zien hoeveel hun omzet groeide vorig jaar al.
Om die reden is in Actualidad Motor wij willen duidelijk maken hoe werkt een elektrische auto?. Misschien moet u eerder beslissen of u er een wilt kopen dan u denkt. En als die tijd komt, heeft het geen zin om te weten wat de bougies waren of wat de distributieriem was.
Als we vertellen hoe een hybride auto werkt, hebben we het er al over elektrische motoren, investeerders y batterijen. Dit geval is vergelijkbaar, alleen zonder de moeilijkheid om te coördineren met een traditionele warmtemotor. In ruil daarvoor hebben elektrische auto's te maken met de zalige autonomie en laadsnelheid gebaseerd op nieuwe ontwikkelingen en materialen. Een uitdaging die, voor degenen onder ons die van auto's houden, ons een hele wereld aan nieuwe technologieën achterlaat die voorheen alleen in sciencefiction te zien waren.
Elektrische motor
Er zijn elektrische auto's met een enkele motorZoals Nissan Leaf of renault zoe. er zijn met twee motorenZoals Tesla Model S, die er op elke as één heeft. Er zijn zelfs mensen die vier motoren zoals Volgende EV Nio EP9, die er een gebruikt om elk van zijn wielen te verplaatsen. Maar hoe verschillend deze auto's ook van elkaar zijn, ze zijn gebaseerd op een basistechnologie: die van beweeg de motor met behulp van magnetisme. Verder hebben ze allemaal vermogen om als generatoren te functioneren en ze hebben allemaal twee hoofdonderdelen gemeen: de rotor en de stator. Dat, zoals hun eigen namen aangeven, de ene is toegewijd aan roteren terwijl de andere statisch blijft.
Uitgaande van dit concept, elk merk heeft een type motor gekozen afhankelijk van wat je wilde bereiken. Een motor voor een sportwagen is niet hetzelfde als voor een kleine stadsauto die bepaalde snelheden niet zal overschrijden. Hieronder gaan we beschrijven hoe elk type motor is en welke auto's het hebben.
Permanente magneet synchrone motor
Dit soort motoren onderscheiden zich door hun goede verhouding tussen prestatie en maat, het gemak waarmee de snelheid wordt gecontroleerd, en de laag geluidsniveau en trillingen die genereren. In ruil daarvoor zijn ze iets duurder dan andere typen elektromotoren.
Ze kunnen van twee soorten zijn: axiale of radiale stroom. Met de eerstgenoemde kan direct aan het wiel worden gekoppeld als de protean motoren en de laatste worden het meest gebruikt vanwege hun eenvoud van implementatie. Enkele van de huidige elektrische auto's die synchrone permanentmagneetmotoren gebruiken, zijn:
- BMW i3
- BYD-E6
- Citroen C-Zero, de Peugeot iON en de Mitsubishi i-MiEV (die in wezen dezelfde auto zijn)
- hyundai ioniq elektrisch
- kia soul elektrisch
- kia niro elektrisch
- Nissan Leaf
- Opel Ampera-e
- Porsche-missie e
- slim elektrisch
- Volkswagen eGolf
- Volkswagen e Up
Geschakelde synchrone motor met tegenzin
deze motoren ze bieden veel koppel, zijn robuust en goedkoop te vervaardigen, maar de uiteindelijke kracht die ze opleveren is minder dan die van anderen. Ze werken dankzij het feit dat de stroom wordt geschakeld in de statorspoelen, waardoor een magnetisch veld wordt gevormd dat roteert en de beweging van de rotor veroorzaakt. Elektrische auto's die gesynchroniseerde synchrone motoren met geschakelde reluctantie gebruiken, zijn de Renault ZOE, de Kangoo EV en de Fluence.
inductiemotor
De voordelen van deze motoren zijn dat ze een hoog rendement, betrouwbaar, laag geluidsniveau en bieden een constant koppel vanaf lage toerentallen. Ook de productiekosten zijn laag; voor de behaalde voordelen. Ze werken anders dan de vorige, vooral omdat de snelheid van het magnetische veld van de stator niet overeenkomt met die van de rotor. Daarom worden ze ook asynchroon genoemd. Elektrische auto's die gebruik maken van inductiemotoren zijn:
- Mahindra Reva
- Tazzari Nul
- Tesla Model 3, Model S, Model X en Roadster
Batterij
In tegenstelling tot hybride auto's is de batterij de enige stroombron voor elektrische auto's. Daarom is zijn grootte en capaciteit veel groter dan die van die. Om je een idee te geven, leg je de cijfers maar op tafel. Terwijl een hybride zoals de Prius Het heeft een batterij die geen 2 kWh haalt, die van een elektrisch voertuig zoals de Tesla Model S 100 kWh.
Dit enorme verschil wordt weerspiegeld in de architectuurverandering van elektrische auto's. Tesla-auto's hebben bijvoorbeeld de batterij over de hele vloer van hun auto's. Terwijl de Prius ze onder de achterbank heeft. Dit, samen met het ontbreken van een conventionele motor, maakt elektrische auto's heel anders.
De elementen die meestal voor deze batterijen worden gebruikt, zijn lithium-ion (Li-Ion), nikkel-cadmium (Ni Cd), nikkelmetaalhydride (Ni-MH) of loodzuur (Pb). Hoewel deze laatste niet meer vaak worden gebruikt. Energiemanagement is een bepalende factor vanwege zijn duurzaamheid en autonomie, maar er wordt ook gewerkt aan andere materialen om de capaciteit te verbeteren. Bijvoorbeeld batterijen vast elektrolyt of die van grafeen.
Omvormer, oplader en transformator
De functie van al deze componenten is hetzelfde: gelijkstroom omzetten in wisselstroom, en vice versa. Dit komt omdat de batterij door de eerste wordt aangedreven, terwijl de motor en andere componenten zoals airconditioning, multimedia-apparatuur en dergelijke door de laatste worden aangedreven. De conversie tussen deze elementen wordt verzorgd door de omvormer.
Aan dit verschil in stroom moeten we toevoegen dat: stekkers die we in al onze huizen hebben, is wisselstroom. Voor hen zijn de transformator of oplader. Het verschil is dat de eerste zich in de auto bevindt, terwijl de tweede erbuiten gaat.
Verschil tussen wisselstroom en gelijkstroom
Gelijkstroom (DC)
Het is het gemakkelijkst te begrijpen omdat de elektronen als een rivier door de draad bewegen. Dat wil zeggen, altijd in dezelfde richting. Om deze reden is het degene die de batterijen accepteert. Elektriciteit komt ze binnen om te worden opgeslagen als in een dam.
Wisselstroom (AC)
Bij wisselstroom gaan de elektronen niet in één richting. Ze gaan heen en weer, afwisselend met een bepaalde frequentie. Zoals u begrijpt, heeft dit systeem weinig zin om een batterij op te laden. Elektronen erin plaatsen en er vervolgens weer uithalen zou niet erg efficiënt zijn. Het is echter wel geschikt voor bewegende motoren.
Dit wetende, vraagt men zich af: Waarom worden geen DC-motoren gebruikt? De redenen zijn verschillende, maar het is vooral te wijten aan het feit dat de wisselstroom goedkoper is, omdat ze meestal continu beter werken. Er zijn slechts enkele prototypes van merken als Honda waarin DC-motoren zijn gebruikt.
computer of controller
Om al deze systemen te beheren is de controller. Het is verantwoordelijk om ervoor te zorgen dat alles correct werkt en het equivalent is van de regeleenheid van de auto. In sommige elektrische auto's is de computer erg geavanceerd, aangezien het ook verantwoordelijk is voor rijhulpsystemen of autonome rijsystemen en andere systemen zoals de browser en multimediasystemen. Dit is het geval bij Tesla-auto's.
Omdat de motor ook als generator kan werken, is dit systeem ook de verantwoordelijk voor het beheer van de bidirectionele relatie tussen de batterij en de motor of de motoren. Naast de werking van energieterugwinningssystemen zoals regeneratief remmen.
Kan iemand mij vertellen welke auto de auto is die op de eerste foto staat? (de witte) omdat dat deel van de achterkant voor mij niet op een tesla lijkt.