Как работят електрическите коли? Обяснени електродвигатели и батерии

Електрическите превозни средства функционират по принципно различни начини от традиционните автомобили. Двигателите с вътрешно горене имат много движещи се части и докато електромобилите имат свои собствени сложности, те са много по-дигитални, отколкото механични. Нека да разгледаме по-отблизо как точно работят електрическите превозни средства.

Как работи батерията за EV?

Вместо от бензин, електромобилите черпят енергията си от батерия, която обикновено се простира по протежение на долната част на автомобила, за да поддържа теглото възможно най-ниско. Състои се от множество модули, които на свой ред са разделени на отделни батерийни клетки, подобни по размер на батериите AA. Между клетките протича слой охлаждаща течност, тъй като горещите батерии са батерии с експлозия. Система за управление на батерията регулира охлаждащата течност и гарантира, че всяка клетка се източва с еднаква скорост, което удължава живота на пакета.

Имаме цяла статия за как работят батериите, но кратката версия е, че електроните се изтеглят през верига чрез преместване на литиеви атоми от едната страна на батерията към другата. Електроните искат да следват тези литиеви йони, но разделителна мембрана в батерията им пречи да дойдат заедно за пътуването. В резултат на това те трябва да преминават през кабели, които захранват и нашите телефони, таблети, електрически крушки, компютри и коли. Когато зареждате батерия, вие привличате литиевите атоми обратно към първоначалната им страна на батерията, като я зареждате с електрони.

Как работи EV инвертор?

Повечето от вашата домашна електроника работят на променлив ток. Това означава, че електроните непрекъснато се движат напред-назад през проводниците на определени интервали. Батериите обаче работят постоянен ток, така че електроните просто се изстрелват в една посока в постоянен поток. EV използва инвертор, за да промени тока на батерията си от постоянен на променлив, преди да достигне до двигателя. Това е важна стъпка, тъй като промяната в честотата на променлив ток, направена от инвертора, пряко влияе върху скоростта на електрическото превозно средство.

Как работи EV мотор?

EV двигателите превръщат електричеството в движение чрез създаване на въртящо се магнитно поле. Цилиндър, наречен статор, съдържа плътно навити медни проводници, през които преминава променливият ток, идващ от инвертора. Тъй като токът се редува, северният и южният полюс на тези магнитни полета се превключват напред-назад. Чрез пускането на различни вериги при леко различни електрически честоти, цялото магнитно поле се върти.

Вътре в статора, свободно плаващ ротор усеща ефекта от всички тези въртящи се магнитни полета. Докато токът преминава през статора, магнитното привличане кара ротора да се върти, за да го настигне. В крайна сметка магнитните полюси на ротора, противоположни на тези на статора, ще бъдат привлечени, а еднаквите полюси ще се отблъскват. Колкото повече мощност се изпомпва през статора, толкова по-бързо се върти магнитното поле. Роторът движи ос, която завърта колелата на EV. Тъй като мощността, генерирана от EV мотор, е значителна, необходим компонент, наречен редуктор, намалява силата до желаното ниво, преди да премине от ротора към колелата.

EV двигателите не са само двигатели - те могат да действат и като генератори. Когато спирате вашето EV, механичната сила на забавящото се превозно средство завърта ротора, който произвежда ток, протичащ през статора, обратно към батерията.

Тъй като голяма част от силата, необходима за забавяне на автомобила, се насочва към регенеративно спиране, спирачните накладки на EV се износват по-малко от нормалната кола. Електромобилите се справят с много по-малко механично напрежение навсякъде, не само при спиране. EV двигателите не се справят с повтарящи се експлозивни химични реакции като двигателите с вътрешно горене, прехвърляйки линейна сила на бутало в сила на въртене (въртящ момент) чрез колянов вал или разчитане на маховик за стабилизиране на различна сила вход. Като цяло това е добра новина за разходите за ремонт на EV.

Надяваме се, че това дава известна представа за вътрешната работа на електрическото превозно средство. Електромобилите превземат света, така че вероятно е добре да знаете нещо или две за това как работят.

Препоръки на редакторите

• Tesla показва първия Cybertruck след две години забавяне
• Най-добрите домашни EV зарядни устройства от ниво 2
• Най-евтините електрически автомобили, които можете да закупите
• 2024 BMW i5, представен като първата електрическа серия 5
• EV срещу. PHEV срещу. хибрид: Каква е разликата?

Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.