موتور خودروهای برقی چگونه کار می کند؟
حتی اگر با عملکرد داخلی وسایل نقلیه دیزلی یا بنزینی آشنا باشید، بدان معنا نیست که دقیقاً می دانید چه اتفاقی در داخل موتور یک ماشین برقی می افتد. برای آشنایی با موتور اتومبیل های برقی، با مجله رنو ایران همراه باشید.
توان موتور برقی: چگونه کار می کند؟
موتور یک اتومبیل برقی چگونه کار می کند؟ در یک وسیله نقلیه برقی، هنگامی که راننده پدال گاز را فشار می دهد، باتری موجود در ماشین، برق را به استاتور می رساند و باعث چرخش روتور می شود و متعاقباً انرژی مکانیکی را برای چرخاندن چرخ دنده های خودرو فراهم می کند. هنگامی که چرخ دنده ها می چرخند، چرخ ها نیز می چرخند. همه اینها در یک چشم برهم زدن و بدون احتراق سوخت فسیلی اتفاق می افتد!
چه نوع موتوری در اتومبیل های برقی استفاده می شود؟
انواع موتور اتومبیل های برقی کدامند و چگونه کار می کنند؟
موتور خودروهای برقی:
جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) دو نوع مختلف جریان برق هستند. همانطور که از نام آنها پیداست، جریان مستقیم زمانی است که بار الکتریکی فقط در یک جهت جریان داشته باشد، در حالی که جریان متناوب بطور دوره ای جهت را معکوس می کند.
موتورهایی که با جریان مستقیم کار می کنند را می توان در یک وسیله نقلیه برقی یافت، اما فقط به عنوان موتورهای کوچک و مینی که برای برف پاک کن ها و شیشه های برقی استفاده می شود اما این نوع موتورها برای رانندگی خود وسیله نقلیه بکار نمی آیند. برای کشش یک وسیله نقلیه برقی، از یک موتور AC استفاده می شود.
انواع موتورهای برقی: آسنکرون در برابر سنکرون
دو نوع موتور برقی AC برای ایجاد کشش برای یک وسیله نقلیه برقی وجود دارد: آسنکرون یا ناهمزمان (با نام مستعار القایی) و سنکرون یا همزمان، هر کدام از این دو نوع موتور دارای نقاط قوت و ضعف مربوط به خود می باشند.
انرژی موتور برقی چگونه تأمین می شود؟
قبل از اینکه موتور ماشین برقی ناهمزمان یا همزمان شما روشن شود ، برق مورد نیاز قبل از رسیدن به مقصد نهایی به عنوان کشش ، باید چندین مرحله را طی کند.
AC و DC در کدام قسمت یک ماشین برقی یافت می شود؟
موتور اتومبیل برقی جریان متناوب را با انواع دیگر موتورهای برقی اشتباه نگیرید که می تواند بسته به اینکه مستقیماً به شبکه وصل هستید یا از نوع خاصی از ایستگاه شارژ، می توانید از جریان متناوب یا مستقیم استفاده کنید. در حالیکه موتور ماشین برقی شما از AC استفاده می کند ، باتری باید برق خود را بصورت DC دریافت کند. بنابراین تبدیل از جریان متناوب به جریان مستقیم ، داخل یا خارج از وسیله نقلیه مورد نیاز است.
برق مورد استفاده از شبکه همیشه AC است. سپس این مورد از طریق شارژر داخلی وسیله نقلیه برقی شما عبور می کند و سپس برق را به باتری می فرستد. اما ایستگاه های شارژ سریع که می توانید در بزرگراه ها، پارکینگ ها و خیابان های شهر پیدا کنید ، فرایند تبدیل AC به DC را خود انجام می دهند ، به این معنی که انرژی باتری مستقیماً بصورت جریان مستقیم به ماشین می رسد. آنها سریعتر از پریزهای برق AC هستند ، اما فضای بسیار بیشتری را اشغال می کنند.
پس ماشین چگونه برق DC را برای موتور خود به AC تبدیل می کند؟ این کار با استفاده از اینورتر، دستگاهی در سیستم انتقال قدرت انجام می شود.
پیشرانه داخل یک وسیله نقلیه برقی
در یک ماشین برقی، موتور برقی فقط بخشی از یک واحد بزرگتر به نام پیشرانه است. در اینجا ما همچنین کنترل کننده الکترونیکی قدرت (PEC) را داریم که مسئول الکترونیکی است که منبع تغذیه موتور و شارژ باتری را کنترل می کند و موتور دنده ای که گشتاور (نیروی چرخش) و سرعت چرخش را تنظیم می کند.
ساخت عناصر مختلف یک موتور برقی نیاز به تخصص واقعی دارد. بطور مثال مهندسین رنو برای ساختن استاتور، باید نحوه صاف کردن 2 کیلومتر سیم مسی به داخل ورقه کوچکی از آهن را بدون آسیب رساندن به سرامیک عایق پوشاننده آنها بدرستی انجام دهند.
بهره وری پیشرانه دائماً در حال بهبود است ، همانطور که در رنو مشاهده کردیم با نوآوری های فنی در واحد انتقال قدرت ZOE ، که منجر به عملکرد همه جانبه بهتر خودرو و معرفی ویژگی های بیشتر می شود.
طول عمر موتور خودروهای برقی
طول عمر یک موتور برقی به متغیرهای زیادی بستگی دارد که تخمین آن دشوار است. در شرایط ایده آل ، پیشنهاد شده است که طول عمر مطلوب بین 15-20 سال است. در مقایسه با موتور احتراقی ، یک موتور برقی قطعات کمتری دارد ، به این معنی که هزینه های تعمیر و نگهداری آن کاهش یافته و فرآیند آن نیز راحت تر است.
خروجی یک ماشین برقی چیست؟
وقتی صحبت از یک وسیله نقلیه برقی می شود، خروجی برق شامل تفاوت بین الکتریسیته تحویلی (ورودی) و انرژی مکانیکی "مفید" است که موتور (خروجی) را به حرکت در می آورد، گرما و اصطکاک می تواند باعث شود مقداری از این نیرو در این مسیر از بین برود، به این معنی که موتور از تمام برق حاصل از باتری ماشین برقی بهره مند نمی شود.
توان تولیدی یک ماشین برقی به حجم موتور آن و وات جریان ورودی بستگی دارد. به عنوان مثال رنو ZOE با گشتاور بهبود یافته 245 نیوتن متر خروجی 100 کیلووات تولید می کند. با دامنه WLTP 395 کیلومتر به لطف باتری 52 کیلووات ساعتی، New ZOE به خصوص در مورد بهره وری انرژی، عملکرد بسیار خوبی دارد.
WLTP روش آزمایش وسایل نقلیه هماهنگ شده در سراسر جهان است. چرخه استاندارد WLTP مربوط به 57٪ سفرهای شهری ، 25٪ سفرهای برون شهری و 18٪ سفرهای بزرگراهی است.
در خودروهای برقی هیبریدی از کدام نوع موتور استفاده می شود؟
یک وسیله نقلیه برقی هیبریدی هم از موتور احتراق داخلی و هم از موتور AC که از باتری بهره می برد استفاده می کند. به طور سنتی، باتری های خودروهای هیبریدی فقط از طریق ترمز کردن احیاء می شوند یا کاهش سرعت می توانند دوباره آنها را شارژ کند، به این معنی که بیشتر کارها توسط موتور احتراق انجام می شد.
امروز اما نسل جدیدی از مدل های هیبریدی در دسترس است: پلاگین هیبرید برقی. این خودروها مانند پلاگین Renault Captur E-TECH مجهز به سوکت شارژر اختصاصی ، دو موتور برقی و موتور های احتراق داخلی هستند.
منبع: گروه رنو