С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Электромобиль устройство и принцип работы

Электромобиль устройство и принцип работы


Электромобиль детский: принцип работы, виды

  • 5 преимуществ родов в США Беременным женщинам лучше не смотреть новости и телевизор вообще. Ведь там довольно часто показывают все прелести отечественной медицины.
  • Подарок на пятилетие мальчику Первый юбилей в жизни мальчика должен запомниться ярким праздником с большой порцией радости, сладостей, счастья и, конечно же, подарков.
  • Вы стали замечать, что умиляетесь детским фотографиям, с интересом читаете форумы мамочек, и немного завидуете подругам, которым довелось испытать счастье материнства?
  • Средиземноморская диета для сброса килограммов Как и большинство «географических» диет, средиземноморская диета основана в основном на потреблении характерных для данной географической территории фруктов, овощей и мяса.
  • Заповеди воспитания детей Как воспитать независимую, незаурядную, целеустремленную и просто целостную личность?

Как работает электрический автомобиль?

18 Май

Электромобилем является транспортное средство, приводимое в движение одним или несколькими электрическими двигателями. Внешне электрические автомобили выглядят точно также, как и бензиновые. Единственное, что выдает электромобиль во время его передвижении - это практически полное отсутствие звука при работе двигателя. Но хотя, внешне бензиновые и электрические автомобили очень схожи, по принципу своей работы они значительно отличаются.Под капотом у электромобиля вместо бензинового двигателя установлен электромотор, который получает питание от аккумуляторных батарей. Батареи выполняют функцию «топливного бака» и обеспечивают

электрический двигатель энергией, необходимой для перемещения транспортного средства. Электромобиль также оснащен контроллером – блоком управления работой электродвигателя, который регулирует токи в сети между аккумуляторами и двигателем.

Все остальные компоненты в электрическом автомобиле практически те же, что и в бензиновом: коробка передач, тормоза, подушки безопасности и т.д.

Электрический автомобиль Subaru R1e, при максимальной дальности пробега на одном заряде 80 км,способен разгонятся до 100 км/ч

Для того, чтобы понять принцип работы электромобиля, давайте рассмотрим механизм переоборудования типичного бензинового автомобиля на электрический.

Электромобиль, который отображен на фотографии, начал свою жизнь в роли обычного бензинового автомобиля Geo Prism. Для того, чтобы переоборудовать данное транспортное средство на электропривод, частично была изменена его внутренняя конструкция. Прежде всего, удалили бензиновый двигатель, глушитель, муфту сцепления, бензобак, выхлопные трубы. Механическую коробку передач оставили на месте для использования на второй передаче. Далее, установили контроллер и электрический двигатель переменного тока, вместо бензинового. Свинцово-кислотные аккумуляторы разместили на полу автомобиля. Заменили тормозную систему, и дополнительно конструируемый электромобиль оснастили водяным насосом, усилителем руля, системой кондиционирования. Вакуумный насос добавили для усиления тормозов.

Коробку переключения передач подключили таким образом, чтобы при движении рычага, передавались сигналы на контроллер. Также, электромобиль укомплектовали зарядным устройством для подзарядки аккумуляторов, установили вольтметр, два потенциометра, подключив их к педали акселератора и контроллеру.

Несмотря на то, что система работы автомобиля была изменена, механизм управления им остался практически неизменным.

В результате нехитрого переоборудования получили электромобиль с такими показателями работоспособности и характеристиками:- диапазон пробега на одном заряде батарей – 80 км;- разгон: от 0 до 96 км/ч за 15 секунд;- количество энергии, необходимое для восстановления заряда аккумуляторных батарей: 12 кВт•ч;

- общий вес батарей: 500 кг.

Как устроен электрический автомобиль внутри?

Электрические автомобили довольно выгодны в эксплуатации. Очевидно, что «топливо» для электрических транспортных средств обходится потребителям намного дешевле, чем их заправка бензином. Несмотря на то, что пробег электромобилей на одном заряде батарей ограничен, это практически не заметно в процессе эксплуатации электрического транспортного средства, поскольку 50-60 км диапазона побега для большинства людей вполне достаточно для осуществления всех их ежедневных поездок. Единственным минусом электромобилей является довольно значительная стоимость аккумуляторов. Именно батареи являются на данным момент самым слабым звеном электрического автомобиля.

Основными электрическими комплектующими являются:-электрическиский двигатель,-контроллер,

-аккумуляторные батареи.

Контроллер принимает токи от батарей и подает их на электрический двигатель. Благодаря паре потенциометров (переменных резисторов), установленных на педали акселератора, обеспечивается формирование сигнала, подаваемого к контроллеру, о том, сколько энергии он должен доставить. Когда автомобиль останавливается, контроллер не подает токов на двигатель, во время же движения, при давлении на педаль акселератора (газа) контроллер обеспечивать подачу электрического тока на электромотор.

Контроллер считывает импульсы с потенциометров педали газа и, в соответствии с воспринимаемыми данными, регулирует мощность электродвигателя.

В целях повышения уровня безопасности в педали акселератора электрического автомобиля установлено два потенциометра. Контроллер, считывая информацию с них обоих, убеждается, что их сигналы равны. Если же контроллером будут выявлены даже малейшие различия в сигналах – он не реагирует ни на один из них.

В отличии от бензинового автомобиля, электрический является практически бесшумным устройством. Частота подаваемых контроллером импульсов составляет 15000 раз в секунду. Поскольку такой диапазон пульсации просто не реально уловить человеческим слухом, работа контроллера и электрического мотора остается практически бесшумной для человека.

Электрические двигатели и аккумуляторные батареи

Электрический двигатель – сердце электромобиля, его главная движущая сила. В основу работы электродвигателя заложен принцип электромагнитной индукции (явление, связанное с возникновение электродвижущей силы в замкнутом контуре при изменении магнитного потока). Электрический двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую. Коэффициент полезного действия современного электродвигателя составляет 85-95%.

Основными характеристиками электрического двигателя являются: мощность, максимальный крутящий момент, напряжение, ток и частота вращения.Для комплектования электрического автомобиля могут использовать, как электродвигатели постоянного тока, так и переменного. Каждый из этих двигателей имеет свои преимущества и недостатки. Двигатель постоянного тока может работать от питания в 96V-192V. Двигателя переменного тока является трехфазным двигателем, питаемым переменным током.

В последнее время довольно популярным стало использование в электромобилях мотор-колес. Благодаря объединению в одной конструкции обычного колеса и электрического двигателя, обеспечивается хорошая управляемость транспортным средством.

Некоторые электродвигатели переменного тока при торможении транспортного средства способны работать в генераторном режиме, благодаря чему вырабатывается электрическая энергия, которая сохраняется в аккумуляторных батареях, и в дальнейшем используется для движения автомобиля (функция рекуперативного торможения). Система рекуперативного торможения позволяет увеличить диапазон пробега электромобиля до 15%.

Основными источниками энергии в электрических автомобилях являются аккумуляторные батареи. Довольно высокая цена на аккумуляторы – главная причина того, почему в мире до сих пор преобладают бензиновые автомобили. Удешевление аккумуляторных батарей значительно поспособствовало бы повышению популярности электротранспортных технологий.

Свинцово-кислотные батареи являются самым популярным и наиболее дешевым вариантом аккумуляторных батарей. Высокий уровень их популярности в мире связан также с тем, что эти аккумуляторы на 97% подлежат вторичной переработке. Никель-металлгибридные аккумуляторы имеют более высокую производительность, нежели свинцово-кислотные, но по цене они дороже. Литий-ионные батареи – идеальный вариант для электромобилей, поскольку они легкие, компактные и прекрасно сохраняют энергию. Однако, покупка литий-ионных батарей доступна не каждому, поскольку они являются наиболее дорогим видом аккумуляторов.

Часто в электрических автомобилях помимо батарей, обеспечивающих питание электродвигателя, устанавливается ещё один небольшой дополнительный аккумулятор, необходимый для работы автомобильных аксессуаров: фар, автомагнитолы, приборной панели, подушек безопасности, стеклоочистителей, электрических стеклоподъемников и иных устройств.

Зарядка электического автомобиля

Любой электрический автомобиль нуждается в системе подзарядки аккумуляторов. Зарядная система автомобиля позволяет восполнять энергию батарей практически в любом удобном для пользователя месте, где есть электрическая розетка. Данная система обеспечивает поступление к аккумуляторам электрической энергией с максимально допустимой для батарей скоростью. Во время зарядки зарядное устройство контролируют напряжение, силу тока и температуру в батареях.

Зарядное устройство может быть отдельным от конструкции электромобиля блоком, или же быть полностью интегрировано в электрический автомобиль.

© Сергей Вольтер 2013Любое копирование, перепечатка и распространение материалов статей без разрешения правообладателя запрещены и преследуются по закону. Нарушение авторских прав будет рассматриваться согласно статьи 52 Закона Украины «О авторском праве и смежных правах», статьи 176 Криминального Кодекса Украины, статьи 432 Гражданского кодекса Украины, статьи 51-2 Кодекса Украины об административных правонарушениях.

Как правильно управлять электромобилем

Со временем будущее всё больше проникает в нашу повседневную жизнь во всех сферах, не исключение и автомобильный рынок. Мы уже не только видим по телевизору и читаем в научной литературе, но и воочию встречаем электромобили на улицах наших городов.

Начинают возникать вопросы, а как правильно управлять электромобилем и отличаются ли они в этом от привычных автомобилей, как они поведут себя в наши суровые морозы? Настало время ответить на эти вопросы и отменить наиболее интересные моменты.

Управление электромобилем

Часто приходится видеть, как не знакомые с электромобилем садятся за руль нажимают кнопку запуска и с недоумением прислушиваются, ведь ни чего после этого не происходит, ни шума мотора, ни пытающегося запустить его стартера. И нет реакции на педаль акселератора, жми её хоть в пол. Но всё потому, что под капотом электродвигатель, а не двигатель внутреннего сгорания, принцип работы у них совершенно разный.

Кнопка запуска нужна лишь для включения электронной начинки автомобиля. А чтобы он поехал, необходимо сначала включить передачу и после этого нажатием на педаль газа можно начинать движение.

На автомобиле нет привычной нам КПП, и соответственно передач тоже. На селекторе выбора есть режимы езды:

  • D или D/B – движение вперёд с возможностью рекуперации энергии;
  • R – движение назад;
  • N – нейтральная передача;
  • P – режим парковки.

Первый и самый главный вопрос по эксплуатации электромобиля – это расход электроэнергии на 100 км пробега. Что бы ответить на этот вопрос был проведен тест электромобиля Tesla Model S с батареей емкостью 85 кВт·ч, на котором определили средний расход.

Он составил 25 кВт·ч на 100 км, с учётом КПД зарядного устройства и других особенностей получается 30 кВт·ч и это сильно округлили. С учётом нынешних цен выходит около 90 рублей на 100 км, что является очень хорошим показателем.

Одна педаль

Про электромобили часто говорят, что это авто с одной педалью. Нет это не значит, что у него нет педали тормоза, она есть, как и во всех остальных автомобилях.

В электрических моделях электромотор выполняет функции двигателя и генератора. При разгоне и движении он потребляет энергию аккумуляторной батареи, а при замедлении начинает работать в режиме генератора, тем самым пополняя запас энергии в батареи.

Перетекание энергии от электромотора к батареи

Если на селекторе выбора включен режим B (Brake) и отпустить педаль газа происходит гораздо лучшее торможение двигателем и большая рекуперация энергии за счёт создания тормозного момента в режиме генератора. Автомобиль начинает останавливаться с достаточной силой, чего хватает при спокойном движении. Педаль тормоза нужна только для полной остановки или экстренного торможения.

Именно поэтому их и называют – автомобиль с одной педалью. Помимо плюсов рекуперации энергии, происходит меньший, до двух раз, износ колодок и дисков.

Управляемость

В электромобилях присутствуют те же системы помощи и безопасности, что и в обычных. Но из-за особенностей электродвигателя имеют ряд преимуществ.

Во-первых, у них постоянный крутящий момент, что обуславливает наиболее ровные обороты на любых скоростях и режимах движения по различной местности.

Во-вторых, осуществляется регулировка оборотов и мощности непосредственно двигателя.

В-третьих, очень хороший баланс за счёт батарейного блока. Он достигает половины веса автомобиля, и крепится снизу, являясь днищем. За счёт низкого центра тяжести обуславливается хорошая устойчивость на дороге.

Как заряжать

Зарядка производится достаточно долго, в зависимости от емкости батарей и мощности питающей розетки может достигать от нескольких до 30-40 часов, если говорить об обычной розетке! И даже заряд вовсе может не начаться, так при отсутствии заземления в розетке защита не позволит заряжать батарею.

Зарядное устройство Tesla на 11 кВт

Поэтому рекомендуется устанавливать стационарное зарядное устройство в месте хранения автомобиля. Но для этого необходимо иметь техническую возможность его установки. Самое распространённое зарядное устройство имеет мощность 11кВт, существует и 22кВт с помощью которого батарея полностью зарядится за 4 часа.

Стоит знать, что розетка и удлинитель должны быть рассчитаны на ток минимум в 16А! Пренебрегая этим, используя обычный удлинитель, вы можете устроить пожар.

Сейчас развивается сеть электрозаправок от компании Tesla, которые называются Supercharger. Заряд они производят постоянным током напряжением 400В и мощностью от 90 до 150 кВт. При таком заряде, например, Tesla Model S с батареей 85 кВт·ч за 20 минут набирает 50% емкости. Уже анонсирована разработка более мощных станций, которые в итоге позволят полностью зарядить батарею Tesla за 5-10 минут. К сожалению, до России эта сеть ещё не добралась.

Электрозаправка Supercharger

Включать электромобиль на подзарядку можно в любой момент, не нужно дожидаться полного разряда батареи. В ней используются современные аккумуляторы Li-Ion типа, да, как в обычном телефоне. Они не имеют эффекта памяти и не перезарядятся, если оставить их подключенными на всю ночь.

Испытание морозом

Многие до сих пор сомневаются в возможности эксплуатации электромобиля зимой в России, особенно в северных регионах. Но практика и тесты показывают, что это вполне возможно и есть даже плюсы. Он сможет поехать даже в силный мороз, ведь его не надо заводить, а только включить питание.

Прогревается салон очень быстро, в машине установлены электрические тэны, прогревающие жидкость за пару минут. Плюс ко всему прогрев можно включить по таймеру на необходимое вам время.

Конечно же при эксплуатации электромобиля зимой не стоит рассчитывать на тот же пробег на одном заряде, что и летом. По всем тестам средние потери при поездах в мороз составляют до 40% от ёмкости. Допустим если запас хода составляет 400 км, при движении в -30°C вы сможете проехать около 250 км. Что не является большим ограничением, если вы передвигаетесь только по городу, этого вполне хватит.

Было проведено исследование канадской компанией FleetCarma по реальному диапазону пробега Nissan Leaf и Chevrolet Volt в летний период с кондиционером и зимний с использованием обогрева салона.

У Chevrolet Volt диаграмма построена только от -4°C, так как при более низкой температуре периодически включался ДВС и результаты искажались.

При всём этом стоит учитывать, что производители не рекомендуют хранить электромобиль на улице в морозы, а только в отапливаемом помещении. Если всё же пришлось оставить его на улице, то обязательно нужно подключить его к розетке для заряда и прогрева батареи. Логично для такого типа авто и это самый существенный минус для регионов с холодным климатом.

Рекомендации

Основной причиной отличия возможного пробега от заявленного является вредная привычка, принесенная с обычных автомобилей. Манера езды подгазовывая, когда вы двигаясь по городу нажимаешь на газ и после сразу отпускаешь, вместо плавной размеренной езды.

При движении электрическая энергия постоянно перетекает между батареей и электромотором. Нажал на педаль газа, энергия пошла к мотору, отпустил, пошла от мотора в батарею. Но из-за того, что мотор потребляет и вырабатывает переменный ток, а в батарее он постоянный, в обоих режимах идёт преобразование. При этом часть её теряется и вот из-за таких потерь при частом переключении режимов, батарея может потерять до 50% запасённой энергии.

Подведём итоги:

  • не большая стоимость 100км пробега, это пока не актуально, т.к. стоимость самих электромобилей высока для среднего сегмента;
  • автомобиль необходимо хранить только в теплом гараже;
  • при долгой стоянке на морозе прогревать желательно от сети;
  • зарядка от обычной розетки длиться более суток и требует заземления;
  • моментальный прогрев или охлаждение салона по таймеру;
  • хорошая управляемость в любую погоду.

Запас хода постоянно увеличивается, что позволяет комфортно себя чувствовать на всём пути. Конечно не стоит ожидать заявленных километров, если вы очень любите прокатиться с ветерком и агрессивное вождение. А оно приносит удовольствие, ведь динамика и ощущения немного другие нежели в обычных автомобилях.

В общем нет ни чего страшного в электромобилях, необходима только инфраструктура, которая скоро определённо появится. Но и без нее для эксплуатации по городу достаточно будет обычного гаража.

Устройство электромобиля » что лежит в основе электрического автомобиля.

Тема: что лежит в основе электрического автомобиля, устройство электромобиля.

Автомобиль, работающий на электрической энергии, не производящий шум и загрязнение, способный заряжаться от обычной электросети, имеющий на своей панели управления минимум рычагов и кнопок. Разве не это с подвигает автомобилистов отказываться от классических вариантов автомашин, работающих на горючим топливе? Если любому человеку, имеющим дело с авто, более или менее ясно и понятно устройство и общий принцип работы данного транспортного средства, то об устройстве электромобиля знают люди, знакомые с работой электричества.

Итак, что же лежит в основе устройства электромобиля? Общая система электрического автомобиля представлена несколькими основополагающими блоками. В первую очередь, это электродвигатель постоянного тока, источник электропитания в виде аккумуляторной батареи, контроллер (система управления работой двигателя), дополнительные устройства, обеспечивающие защиту, контроль, индикацию и прочие немаловажные функции. А теперь более разберём более подробней эти базовые элементы электромобиля.

Электродвигатель — главная тяговая часть, приводящая автомобиль в движение. Он должен быть постоянного тока, так как при таком типе легче осуществляется управление скоростью движения движка. Первым показателем при выборе электродвигателя является его номинальная мощность. Именно от неё зависит оптимальность, надёжность, качественность, экономность функционирования электрического автомобиля. Для легковых автомашин мощность электродвигателя должна быть в пределах 5-10 кВт (в зависимости от массы и тяговой возможности машины).

Также следует брать во внимание и следующий момент, это номинальная величина рабочего напряжения и силы тока электрического двигателя. Можно выбрать движёк с напряжением питания 100 вольт и током потребления 60 ампер, что даст мощность 6000 ватт. А можно выбрать напряжение 48 вольт и ток 125 ампер, что также даст 6000 ватт. Первый вариант более предпочтительней, так как в нём меньший ток, а значит и проще система управления.

Устройство автомобиля подразумевает оптимальное количество элементов электропитания, а именно аккумуляторов. Излишнее количество питающих элементов не только негативно сказывается на лишнем весе, что критично для работы машины, а ещё и обслуживании аккумуляторов, их размещения внутри автомобиля. Кроме того, учитывайте номинальный ток разряда, который не должен превышать указанный производителем. Длительное пренебрежение этим условием (резкие и длительные чрезмерно большие токи разряда аккумулятора) значительно сокращает срок службы питающих элементов. Да и на саму электрическую цепь электромобиля чрезмерный ток скажется негативно.

Среди перечисленных базовых частей электрического автомобиля в его устройстве немаловажную роль играет контроллер, который выполняет функцию регулятора частоты вращения электродвигателя. Это блок электронной схемы, стоящей между аккумулятором и электрическим двигателем. Его внешнее управление задаётся переменным сопротивлением, что связано с падалью газа. При нажатии на газ происходит изменение параметров резистора, а это учитывается контроллером, который в свою очередь меняет частоту и силу тока, подаваемого на двигатель. Данный контроллер можно собрать, как самому (принципиальных схем в интернете хватает), так и купить уже готовый. Причём покупной вариант будет намного надёжней и функциональней.

P.S. Устройство электромобиля намного проще в сравнении с классическим вариантом двигателя внутреннего сгорания. При электрическом способе тяги авто появляются множество различных возможностей, которые могут быть полезные для владельца автомобиля. Человек сам может обслуживать и дополнять свой автодевайс.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости