Làm thế nào để một chiếc xe điện hoạt động?

Quên pít-tông, hộp số và dây đai: một chiếc xe điện không có chúng. Những chiếc xe này chạy dễ dàng hơn nhiều so với một chiếc xe chạy bằng dầu diesel hoặc xăng. Automobile-Propre giải thích cơ học của họ một cách chi tiết.

Về ngoại hình, ô tô điện cũng giống với bất kỳ phương tiện nào khác. Bạn phải nhìn dưới mui xe, cũng như dưới sàn nhà, để thấy sự khác biệt. Thay cho động cơ đốt trong sử dụng nhiệt làm năng lượng, nó sử dụng điện. Để hiểu từng bước cách thức hoạt động của ô tô điện, chúng ta sẽ lần theo đường đi của điện từ lưới điện công cộng đến bánh xe.

Sạc lại

Tất cả bắt đầu với việc sạc lại. Để tiếp nhiên liệu, xe phải được cắm vào ổ cắm, hộp treo tường hoặc trạm sạc. Kết nối được thực hiện bằng cáp với các đầu nối phù hợp. Có một số trong số chúng, tương ứng với chế độ sạc mong muốn. Để sạc tại nhà, cơ quan hoặc các thiết bị đầu cuối công cộng nhỏ, bạn thường sử dụng cáp Loại 2 của riêng mình. Một sợi cáp được gắn vào các thiết bị đầu cuối có thể tháo rời nhanh chóng đáp ứng hai tiêu chuẩn: "Combo CCS" của Châu Âu và "Chademo" của Nhật Bản. Thoạt nghe có vẻ khó khăn nhưng trên thực tế, nó sẽ trở nên dễ dàng hơn khi bạn quen với nó. Không có rủi ro xảy ra lỗi: các đầu nối có hình dạng khác nhau và do đó không thể lắp vào khe cắm sai.

Sau khi được kết nối, dòng điện xoay chiều (AC) lưu thông trong mạng phân phối chạy qua một dây cáp được kết nối với xe. Anh ta thực hiện một loạt các kiểm tra thông qua máy tính trên tàu của mình. Đặc biệt, nó đảm bảo rằng dòng điện có chất lượng tốt, được đặt chính xác và pha nối đất đủ để đảm bảo việc sạc lại an toàn. Nếu mọi thứ đều theo thứ tự, chiếc xe sẽ chuyển điện qua bộ phận đầu tiên trên xe: một bộ chuyển đổi, còn được gọi là "bộ sạc trên xe".

Renault Zoé Combo cổng sạc tiêu chuẩn CCS.

Bộ chuyển đổi

Cơ thể này chuyển đổi dòng điện xoay chiều của nguồn điện thành dòng điện một chiều (DC). Thật vậy, pin chỉ lưu trữ năng lượng dưới dạng dòng điện một chiều. Để tránh bước này và tăng tốc độ sạc lại, một số thiết bị đầu cuối tự chuyển đổi điện năng thành nguồn DC trực tiếp cho pin. Đây được gọi là các trạm sạc DC "nhanh" và "cực nhanh", tương tự như các trạm sạc ở đường cao tốc. Những thiết bị đầu cuối rất đắt tiền và cồng kềnh này không được thiết kế để lắp đặt trong nhà riêng.

Pin

Trong pin, dòng điện được phân phối trong các phần tử cấu thành của nó. Chúng có dạng các đống hoặc túi nhỏ tập hợp lại với nhau. Lượng năng lượng được pin dự trữ được biểu thị bằng kilowatt-giờ (kWh), tương đương với một “lít” của bình nhiên liệu. Dòng điện hoặc công suất được biểu thị bằng kilowatt "kW". Các nhà sản xuất có thể báo cáo công suất "có thể sử dụng được" và / hoặc công suất "danh nghĩa". Nó khá đơn giản: Công suất có thể sử dụng là lượng năng lượng thực sự mà xe sử dụng. Sự khác biệt giữa hữu ích và danh nghĩa mang lại khoảng trống để kéo dài tuổi thọ pin.

Một ví dụ để hiểu: Một pin 50 kWh sạc với 10 kW có thể được sạc lại trong khoảng 5 giờ. Tại sao "xung quanh"? Vì nó ở trên 80%, pin sẽ tự động làm chậm tốc độ sạc. Giống như một chai nước mà bạn đổ đầy nước từ vòi, bạn phải giảm dòng chảy để tránh bắn tung tóe.

Dòng điện tích lũy trong pin sau đó được gửi đến một hoặc nhiều động cơ điện. Quay do rôto của động cơ thực hiện dưới tác dụng của từ trường tạo ra trong stato (cuộn dây tĩnh của động cơ). Trước khi đến các bánh xe, chuyển động thường đi qua hộp số có tỷ số cố định để tối ưu hóa tốc độ quay.

Lây truyền nhiễm trùng

Như vậy, xe điện không có hộp số. Điều này là không cần thiết, vì động cơ điện có thể hoạt động mà không gặp vấn đề gì với tốc độ lên đến vài chục nghìn vòng / phút. Nó quay trực tiếp, trái ngược với động cơ nhiệt, động cơ này phải chuyển chuyển động thẳng của các pít-tông thành chuyển động tròn qua trục khuỷu. Điều hợp lý là một chiếc ô tô điện có ít bộ phận chuyển động hơn nhiều so với đầu máy diesel. Nó không yêu cầu dầu động cơ, không có dây đai thời gian và do đó cần ít bảo dưỡng hơn nhiều.

Phanh tái tạo

Một ưu điểm khác của xe chạy bằng pin là có thể tạo ra điện. Đây được gọi là "phanh tái tạo" hoặc "chế độ B". Thật vậy, khi một động cơ điện quay "trong chân không" mà không cung cấp dòng điện, nó sẽ tạo ra nó. Điều này xảy ra mỗi khi bạn rời chân ga hoặc bàn đạp phanh. Bằng cách này, năng lượng thu hồi được sẽ được tiêm trực tiếp vào pin.

Các mẫu EV gần đây nhất thậm chí còn cung cấp các chế độ để lựa chọn sức mạnh của phanh phục hồi này. Ở chế độ tối đa, nó phanh mạnh xe mà không cần tải đĩa và đệm, đồng thời tiết kiệm được vài km điện năng dự trữ. Trong đầu máy xe lửa diesel, năng lượng này đơn giản bị lãng phí và làm tăng tốc độ mài mòn của hệ thống phanh.

Bảng đồng hồ của xe điện thường có đồng hồ hiển thị công suất của phanh tái sinh.

Phân tích

Do đó, các sự cố kỹ thuật của xe điện ít xảy ra. Tuy nhiên, có thể xảy ra trường hợp bạn hết năng lượng sau khi chờ người lái kém, giống như xe chạy xăng hoặc diesel. Trong trường hợp này, xe sẽ cảnh báo trước rằng mức pin sắp hết, thường là từ 5 đến 10% còn lại. Một hoặc nhiều thông báo được hiển thị trên bảng điều khiển hoặc màn hình trung tâm và cảnh báo cho người dùng.

Tùy thuộc vào dòng xe, bạn có thể lái xe thêm vài chục km nữa mới đến điểm sạc. Công suất động cơ đôi khi bị giới hạn để giảm tiêu thụ và do đó mở rộng phạm vi hoạt động. Ngoài ra, "chế độ rùa" được tự động kích hoạt: xe giảm tốc độ dần đến khi dừng hẳn. Tín hiệu trên bảng điều khiển thúc giục người lái xe tìm một nơi để dừng lại trong khi chờ một chiếc xe đầu kéo.

Một bài học nhỏ về cơ khí trên ô tô điện

Để mọi thứ dễ dàng hơn, hãy tự nhủ rằng thay vì động cơ nhiệt, ô tô của bạn có động cơ điện. Nguồn năng lượng này nằm trong pin.

Bạn có thể nhận thấy rằng xe điện không có ly hợp. Ngoài ra, người lái chỉ cần nhấn bàn đạp ga để có được dòng điện không đổi. Dòng điện một chiều được biến đổi thành dòng điện xoay chiều do tác dụng của bộ biến đổi. Nó cũng là thứ tạo ra trường điện từ thông qua cuộn dây đồng chuyển động của động cơ của bạn.

Động cơ của bạn có chứa một hoặc nhiều nam châm cố định. Chúng chống lại từ trường của chúng với từ trường của cuộn dây, điều này khiến chúng chuyển động và làm cho động cơ chạy.

Những người lái xe có thông tin có thể nhận thấy rằng không có hộp số. Trong một chiếc xe điện, đây là trục động cơ, không có trung gian, bao gồm các trục của bánh xe dẫn động. Do đó, xe không cần piston.

Cuối cùng, để tất cả các "thiết bị" này được đồng bộ hóa hoàn hảo với nhau, máy tính trên bo mạch sẽ kiểm tra và điều chỉnh công suất phát triển. Vì vậy, tùy trường hợp mà động cơ xe bạn điều chỉnh công suất sao cho phù hợp với tỷ lệ số vòng quay trên phút. Điều này thường ít hơn so với xe đốt.

Sạc: nơi tất cả bắt đầu

Để có thể lái xe ô tô của bạn, bạn cần phải cắm nó vào ổ điện hoặc trạm sạc. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng cáp có đầu nối phù hợp. Có nhiều mô hình khác nhau để phù hợp với các chế độ sạc khác nhau. Nếu bạn muốn tìm ô tô mới của mình tại nhà, cơ quan hoặc các trạm sạc công cộng, bạn sẽ cần đầu nối Loại 2. Sử dụng cáp “Combo CCS” hoặc “Chedemo” để sử dụng các thiết bị đầu cuối nhanh.

Trong quá trình sạc, một dòng điện xoay chiều chạy qua cáp. Xe của bạn trải qua một số lần kiểm tra:

• Bạn cần một dòng điện chất lượng cao và được điều chỉnh tốt;
• Nối đất phải cung cấp sạc an toàn.

Sau khi kiểm tra hai điểm này, xe cho phép dòng điện chạy qua bộ chuyển đổi.

Vai trò quan trọng của bộ chuyển đổi trong xe plug-in

Bộ chuyển đổi "chuyển đổi" dòng điện xoay chiều chạy qua thiết bị đầu cuối thành dòng điện một chiều. Bước này là cần thiết vì pin EV chỉ có thể lưu trữ dòng điện một chiều. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng bạn có thể tìm thấy các thiết bị đầu cuối chuyển đổi trực tiếp AC sang DC. Họ gửi "sản phẩm" của họ trực tiếp đến bình điện của xe bạn. Các trạm sạc này cung cấp khả năng sạc nhanh hoặc siêu nhanh, tùy thuộc vào kiểu máy. Mặt khác, nếu bạn đã trang bị cho mình những thiết bị đầu cuối này để sạc cho chiếc xe điện mới của mình, hãy biết rằng chúng rất đắt và ấn tượng, và do đó, chúng chỉ được lắp đặt trong mọi trường hợp, tại thời điểm hiện tại chỉ ở những nơi công cộng (ví dụ: , ví dụ, các khu vui chơi giải trí trên đường cao tốc).

Hai loại động cơ ô tô điện

Một chiếc xe điện có thể được trang bị hai loại động cơ: động cơ đồng bộ hoặc động cơ không đồng bộ.

Động cơ không đồng bộ tạo ra từ trường khi nó quay. Để làm điều này, anh ta dựa vào stator, nơi nhận điện. Trong trường hợp này, rôto liên tục quay. Động cơ không đồng bộ chủ yếu được lắp trên các phương tiện di chuyển đường dài và di chuyển với tốc độ cao.

Trong động cơ cảm ứng, rôto tự nó đảm nhận vai trò của một nam châm điện. Do đó, nó chủ động tạo ra một từ trường. Tốc độ rôto phụ thuộc vào tần số của dòng điện mà động cơ nhận được. Đây là loại động cơ lý tưởng cho việc lái xe trong thành phố, thường xuyên dừng và khởi động chậm.

Ắc quy, cung cấp năng lượng cho xe điện

Pin không chứa vài lít xăng, mà là kilowatt-giờ (kWh). Mức tiêu thụ mà pin có thể cung cấp được biểu thị bằng kilowatt (kW).

Pin của tất cả các loại xe điện bao gồm hàng nghìn tế bào. Khi dòng điện chạy qua chúng, nó sẽ được phân phối giữa hàng nghìn thành phần này. Để cung cấp cho bạn ý tưởng cụ thể hơn về những ô này, hãy nghĩ về chúng như những cọc hoặc túi được kết nối với nhau.

Khi dòng điện đi qua các pin trong pin, nó sẽ được gửi đến (các) động cơ điện của ô tô của bạn. Ở giai đoạn này, stato nhìn thấy từ trường được tạo ra. Nó là thứ dẫn động rôto của động cơ. Không giống như động cơ nhiệt, nó in chuyển động của nó trên các bánh xe. Tùy thuộc vào kiểu xe ô tô, nó có thể truyền chuyển động của mình đến các bánh xe thông qua hộp số. Nó chỉ có một báo cáo, điều này làm tăng tốc độ quay của nó. Chính anh ta là người tìm ra tỷ lệ tốt nhất giữa mô-men xoắn và tốc độ quay. Cần biết: tốc độ rôto phụ thuộc trực tiếp vào tần số của dòng điện chạy qua động cơ.

Để biết thông tin, hãy lưu ý rằng pin sạc mới sử dụng lithium. Phạm vi hoạt động của một chiếc xe điện trung bình từ 150 đến 200 km. Các loại pin mới (lithium-air, lithium-sulfur, v.v.) sẽ làm tăng đáng kể dung lượng pin của những loại xe này trong vài năm tới.

Làm thế nào để thay đổi diện mạo chiếc xe điện của bạn không có hộp số?

Loại xe này có động cơ có thể quay vài chục nghìn vòng / phút! Do đó, bạn không cần hộp số để thay đổi tốc độ bay.

Động cơ của xe chạy hoàn toàn bằng điện truyền chuyển động quay trực tiếp đến các bánh xe.

Những điều cần nhớ về pin lithium-ion?

Nếu bạn đang nghiêm túc xem xét việc mua một chiếc xe điện, đây là một số thông tin quan trọng về pin lithium-ion.

Một trong những ưu điểm của loại pin này là tốc độ tự phóng điện thấp. Cụ thể, điều này có nghĩa là nếu bạn không sử dụng xe trong một năm, nó sẽ mất ít hơn 10% khả năng chuyên chở của nó.

Một ưu điểm đáng kể khác: loại pin này thực tế không cần bảo trì. Mặt khác, nó phải được trang bị một cách có hệ thống mạch bảo vệ và điều chỉnh, BMS.

Thời gian sạc pin có thể khác nhau tùy thuộc vào kiểu và loại xe của bạn. Vì vậy, để biết ô tô của bạn sẽ cắm điện được bao lâu, hãy tham khảo mật độ pin và chế độ sạc mà bạn chọn. Thời gian sạc sẽ kéo dài khoảng 10 giờ. Lên kế hoạch trước và mong đợi!

Nếu bạn không muốn hoặc không có thời gian để lập kế hoạch trước, hãy kết nối ô tô của bạn với trạm sạc hoặc hộp treo tường: thời gian sạc sẽ giảm đi một nửa!

Một giải pháp thay thế khác cho những người vội vàng: chọn "sạc nhanh" sau một lần sạc đầy: xe của bạn sẽ được sạc tới 80% chỉ sau 30 phút!

Điều cần biết: Trong hầu hết các trường hợp, ắc quy ô tô được đặt dưới sàn nhà. Công suất của chúng dao động từ 15 đến 100 kWh.

Tính năng phanh xe điện tuyệt vời

Có thể bạn chưa biết, nhưng lái xe ô tô điện cho phép bạn tạo ra điện! Các nhà sản xuất ô tô đã ban tặng cho xe điện của họ một "siêu năng lực": khi động cơ của bạn hết điện (như khi bạn nhấc chân khỏi bàn đạp ga hoặc khi bạn đạp phanh), nó sẽ làm được điều đó! Năng lượng này đi thẳng vào pin của bạn.

Tất cả các loại xe điện hiện đại đều có một số chế độ cho phép người lái chọn một hoặc một công suất phanh tái tạo khác.

Làm thế nào để bạn nạp tiền cho những chiếc xe màu xanh lá cây mới này?

Bạn sống trong một ngôi nhà nhỏ? Trường hợp này bạn có thể sạc xe ngay tại nhà.

Sạc xe tận nhà

Để sạc ô tô tại nhà, hãy lấy cáp được bán kèm theo ô tô của bạn và cắm vào ổ cắm điện tiêu chuẩn. Một trong những cách bạn đã sử dụng để sạc điện thoại thông minh của bạn sẽ làm! Tuy nhiên, hãy đề phòng nguy cơ quá nhiệt có thể xảy ra. Cường độ dòng điện thường được giới hạn ở 8 hoặc 10A để tránh mọi tai nạn. Ngoài ra, nếu bạn cần sạc đầy để giữ cho chiếc EV nhỏ của mình tiếp tục hoạt động, tốt nhất bạn nên lên lịch để bật nó vào ban đêm. Điều này là do dòng điện thấp hơn dẫn đến thời gian sạc lâu hơn.

Một giải pháp khác: lắp hộp âm tường. Nó có giá từ € 500 đến € 1200, nhưng bạn có thể yêu cầu tín dụng thuế 30%. Bạn sẽ nhận được sạc nhanh hơn và dòng điện cao hơn (khoảng 16A).

Tính phí ô tô của bạn tại nhà ga công cộng

Nếu bạn sống trong một căn hộ, không thể kết nối ô tô ở nhà hoặc đang đi du lịch, bạn có thể kết nối ô tô của mình với một trạm sạc công cộng. Bạn sẽ tìm thấy tất cả trong các ứng dụng chuyên biệt hoặc trên Internet. Biết trước rằng bạn có thể cần thẻ truy cập kiosk do thương hiệu hoặc cộng đồng đã cài đặt kiosk được đề cập phát hành.

Công suất truyền và do đó thời gian sạc cũng khác nhau tùy thuộc vào các thiết bị khác nhau.

Các mô hình điện có thể bị lỗi?

Những phương tiện xanh hơn này cũng có ưu điểm là ít hỏng hóc hơn. Nó là hợp lý, vì chúng có ít thành phần hơn!

Tuy nhiên, những xe này có thể bị mất điện. Thật vậy, đối với xe chạy xăng hay động cơ diesel, nếu bạn không mong có đủ “nhiên liệu” trong “bình xăng” của mình, thì chiếc xe của bạn sẽ không thể tiến lên được!

Chiếc xe chạy hoàn toàn bằng điện của bạn sẽ gửi cho bạn một thông báo cảnh báo khi mức pin trở nên đặc biệt thấp. Biết rằng bạn còn 5 đến 10% năng lượng! Cảnh báo xuất hiện trên bảng điều khiển hoặc màn hình trung tâm.

Hãy yên tâm, bạn sẽ (không nhất thiết) ở rìa một con đường vắng vẻ. Những chiếc xe sạch này có thể chở bạn đi bất cứ đâu từ 20 đến 50 km - đã đến lúc phải đến điểm sạc.

Sau khoảng cách này, xe của bạn giảm công suất động cơ và bạn sẽ cảm thấy giảm tốc từ từ. Nếu bạn tiếp tục lái xe, bạn sẽ thấy các cảnh báo khác. Sau đó, chế độ Rùa được kích hoạt khi xe của bạn thực sự hết hơi. Tốc độ tối đa của bạn sẽ không vượt quá mười km, và nếu bạn (thực sự) không muốn ở rìa đường vắng, bạn chắc chắn sẽ phải đỗ xe hoặc sạc pin.

Phí để sạc một chiếc xe điện là bao nhiêu?

Chi phí nạp tiền phụ thuộc vào một số yếu tố. Lưu ý rằng việc sạc ô tô tại nhà sẽ giúp bạn ít tốn kém hơn so với việc sạc tại một nhà ga công cộng. Lấy ví dụ như Renault Zoé. Tính phí ở châu Âu sẽ tốn khoảng 3,71 euro, hoặc chỉ 4 xu cho mỗi km!

Với một nhà ga công cộng, dự kiến ​​khoảng € 6 để bao phủ 100 km.

Bạn cũng sẽ tìm thấy các thiết bị đầu cuối 22 kW miễn phí trong một khoảng thời gian nhất định trước khi chúng được thanh toán.

Đắt nhất chắc chắn là các trạm "nạp tiền nhanh". Điều này là do thực tế là chúng đòi hỏi nhiều năng lượng và điều này đòi hỏi một cơ sở hạ tầng nhất định. Nếu chúng tôi tiếp tục với ví dụ về Renault Zoé của mình, 100 km tự lái sẽ khiến bạn mất € 10,15.

Cuối cùng, hãy biết rằng về tổng thể, một chiếc ô tô điện sẽ có giá thấp hơn một chiếc đầu máy diesel. Trung bình, mất 10 euro để đi 100 km.