Kuidas elektriautod töötavad? EV mootorid ja akud lahti seletatud

Elektrisõidukid toimivad põhimõtteliselt erinevalt traditsioonilistest autodest. Sisepõlemismootoritel on palju liikuvaid osi ja kuigi elektrisõidukitel on oma keerukus, on need palju digitaalsemad kui mehaanilised. Vaatame lähemalt, kuidas elektrisõidukid täpselt töötavad.

Kuidas EV aku töötab?

Bensiini asemel ammutavad elektrisõidukid oma võimsust akust, mis tavaliselt ulatub piki auto alumist külge, et hoida kaalu võimalikult madalana. See koosneb mitmest moodulist, mis on omakorda jaotatud üksikuteks akuelementideks, mis sarnanevad AA-patareidega. Elementide vahel jookseb kiht jahutusvedelikku, kuna kuumad akud on plahvatusakud. Akuhaldussüsteem reguleerib seda jahutusvedelikku ja tagab, et iga aku tühjeneb sama kiirusega, mis pikendab aku kasutusiga.

Meil on terve artikkel selle kohta kuidas akud töötavad, kuid lühiversioon on see, et elektronid tõmmatakse läbi vooluringi, liigutades liitiumi aatomeid aku ühelt küljelt teisele. Elektronid tahavad neid liitiumiioone järgida, kuid aku sees olev eraldav membraan ei lase neil sõiduks kaasa tulla. Selle tulemusena peavad nad läbima juhtmeid, mis toidavad ka meie telefone, tahvelarvuteid, elektripirne, arvuteid ja autosid. Akut laadides meelitate liitiumi aatomid tagasi aku algsele küljele, laadides selle elektronidega.

Kuidas EV inverter töötab?

Enamik teie koduelektroonikast töötab vahelduvvoolul. See tähendab, et elektronid liiguvad kindlaksmääratud ajavahemike järel pidevalt läbi juhtmete edasi-tagasi. Patareid aga töötavad alalisvool, nii et elektronid paiskuvad järjepideva vooga ühes suunas. EV kasutab inverterit, et muuta oma aku voolu otsevoolust vahelduvvooluks enne, kui see jõuab mootorini. See on oluline samm, kuna inverteri vahelduvvoolu sageduse muutus mõjutab otseselt elektrisõiduki kiirust.

Kuidas EV mootor töötab?

EV mootorid muudavad elektri liikumiseks, luues pöörleva magnetvälja. Silinder, mida nimetatakse staatoriks, sisaldab tihedalt keritud vasktraate, mida inverterist tulev vahelduvvool läbib. Kuna vool vaheldub, lülituvad nende magnetväljade põhja- ja lõunapoolused edasi-tagasi. Käitades erinevaid ahelaid veidi erinevatel elektrisagedustel, pöörleb üldine magnetväli.

Staatori sees vabalt hõljuv rootor tunnetab kõigi nende pöörlevate magnetväljade mõju. Kui vool läbib staatorit, paneb magnetiline külgetõmme rootori pöörlema, et sellele järele jõuda. Lõppude lõpuks tõmbavad rootori staatori vastas olevad magnetpoolused ligi ja samasugused poolused tõrjuvad. Mida rohkem võimsust läbi staatori pumbatakse, seda kiiremini pöörleb magnetväli. Rootor liigutab telge, mis keerutab EV rattaid. Kuna elektrimootori genereeritav võimsus on märkimisväärne, viib vajalik komponent, mida nimetatakse reduktoriks, jõu soovitud tasemele, enne kui läheb rootorilt ratastele.

EV-mootorid ei ole lihtsalt mootorid – nad võivad toimida ka generaatoritena. Kui pidurdate oma elektriautot, pöörab aeglustava sõiduki mehaaniline jõud rootorit, mis toodab staatorit läbiva voolu tagasi akusse.

Kuna suur osa sõiduki aeglustamiseks vajalikust jõust surutakse regeneratiivpidurdusse, kuluvad elektrisõiduki piduriklotsid vähem kui tavalisel autol. Elektrisõidukid tegelevad palju väiksema mehaanilise pingega kõikjal, mitte ainult pidurdamisel. EV mootorid ei tegele korduvate plahvatusohtlike keemiliste reaktsioonidega, nagu sisepõlemismootorid, mis kannavad kolvi lineaarne jõud pöörlemisjõuks (pöördemomendiks) väntvõlli kaudu või muutuva jõu stabiliseerimiseks hoorattale tuginedes sisend. Üldiselt on see hea uudis EV remondikulude osas.

Loodetavasti annab see mõningase ülevaate elektrisõiduki sisemisest tööst. Elektrisõidukid vallutavad maailma, seega on ilmselt hea, et teate nende tööpõhimõttest üht-teist.

Toimetajate soovitused

• Tesla näitab pärast kaheaastast viivitust esimest Cybertrucki
• Parimad 2. taseme koduelektrijaamade laadijad
• Odavaimad elektriautod, mida osta saab
• 2024. aasta BMW i5 esitleti esimese elektrilise 5. seeriana
• EV vs. PHEV vs. hübriid: mis vahe on?

Uuenda oma elustiiliDigitaalsed suundumused aitavad lugejatel hoida silma peal kiirel tehnikamaailmal kõigi viimaste uudiste, lõbusate tooteülevaadete, sisukate juhtkirjade ja ainulaadsete lühiülevaadetega.