Hogyan működnek az elektromos autók? Az elektromos motorok és akkumulátorok magyarázata

Az elektromos járművek alapvetően más módon működnek, mint a hagyományos autók. A belső égésű motorok rengeteg mozgó alkatrészt tartalmaznak, és bár az elektromos járműveknek megvannak a maguk összetettségei, sokkal inkább digitálisak, mint mechanikusak. Nézzük meg közelebbről az elektromos járművek működését.

Hogyan működik az EV akkumulátor?

A benzin helyett az elektromos autók energiáját egy akkumulátorcsomagból nyerik, amely általában az autó alján húzódik, hogy a lehető legalacsonyabb legyen. Több modulból áll, amelyek különálló akkumulátorcellákra vannak bontva, méretükben hasonlóak az AA elemekhez. A cellák között egy réteg hűtőfolyadék fut, mivel a forró akkumulátorok robbanásveszélyes akkumulátorok. Az akkumulátorvezérlő rendszer szabályozza ezt a hűtőfolyadékot, és biztosítja, hogy minden cella azonos sebességgel ürüljön le, ami meghosszabbítja a csomag élettartamát.

Van egy teljes cikkünk erről hogyan működnek az akkumulátorok, de a rövid változat szerint az elektronokat egy áramkörön keresztül lítiumatomok mozgatásával az akkumulátor egyik oldaláról a másikra húzzák át. Az elektronok követni akarják ezeket a lítium-ionokat, de az akkumulátoron belüli elválasztó membrán megakadályozza, hogy eljöjjenek az utazáshoz. Ennek eredményeként olyan vezetékeken kell keresztülmenniük, amelyek a telefonjainkat, táblagépeinket, izzóinkat, számítógépeinket és autóinkat is táplálják. Amikor feltölt egy akkumulátort, a lítium atomokat az akkumulátor eredeti oldalára vonzza vissza azáltal, hogy elektronokkal tölti fel.

Hogyan működik az EV inverter?

A legtöbb otthoni elektronika váltakozó árammal működik. Ez azt jelenti, hogy az elektronok állandóan oda-vissza járnak a vezetékeken, meghatározott időközönként. Az akkumulátorok azonban működnek egyenáram, így az elektronok csak egy irányba, következetes áramlásban robbannak ki. Az elektromos járművek invertert használnak, hogy az akkumulátorcsomag áramát közvetlenről váltakozó áramra változtatják, mielőtt elérné a motort. Ez egy fontos lépés, mivel az inverter váltakozó áramú frekvenciájának változása közvetlenül befolyásolja az elektromos jármű sebességét.

Hogyan működik az EV motor?

Az elektromos motorok forgó mágneses mező létrehozásával az elektromosságot mozgássá alakítják. Az állórésznek nevezett hengerben szorosan feltekert rézhuzalok vannak, amelyeken az inverterből érkező váltóáram halad keresztül. Mivel az áram váltakozik, ezeknek a mágneses mezőknek az északi és déli pólusa oda-vissza vált. Különböző áramkörök enyhén eltérő elektromos frekvenciájú működtetésével a teljes mágneses tér forog.

Az állórész belsejében egy szabadon lebegő forgórész érzi mindezen forgó mágneses mezők hatását. Ahogy az áram áthalad az állórészen, a mágneses vonzás hatására a forgórész forog, hogy utolérje azt. Végül is a forgórésznek az állórészével ellentétes mágneses pólusai vonzódnak, és a hasonló pólusok taszítják. Minél több energiát pumpálnak át az állórészen, annál gyorsabban forog a mágneses mező. A rotor egy tengelyt mozgat, amely megforgatja az elektromos jármű kerekeit. Mivel az elektromos motor által termelt teljesítmény jelentős, egy szükséges alkatrész, az úgynevezett reduktor csökkenti az erőt a kívánt szintre, mielőtt a rotorról a kerekekre kerülne.

Az elektromos motorok nem csak motorok, hanem generátorként is működhetnek. Amikor fékezi az elektromos járművet, a lassuló jármű mechanikai ereje megpörgeti a forgórészt, amely az állórészen átfolyó áramot állítja elő, vissza az akkumulátorba.

Mivel a jármű lassításához szükséges erő nagy része a regeneratív fékezésbe kerül, az elektromos járművek fékbetétjei kevésbé kopnak, mint egy normál autóé. Az elektromos járművek sokkal kevesebb mechanikai igénybevétellel küzdenek az egész területen, nem csak a fékezés során. Az elektromos motorok nem foglalkoznak ismétlődő robbanásveszélyes kémiai reakciókkal, mint például a belső égésű motorok, átadva a a dugattyú lineáris ereje forgási erővé (forgatónyomaték) a főtengelyen keresztül vagy a lendkerékre támaszkodva a változó erő stabilizálása érdekében bemenet. Összességében ez jó hír az elektromos járművek javítási költségeit illetően.

Remélhetőleg ez némi betekintést nyújt az elektromos járművek belső működésébe. Az elektromos járművek uralják a világot, ezért valószínűleg jó, ha tudsz egy-két dolgot működésükről.

Szerkesztői ajánlások

• Két év késés után a Tesla bemutatta az első Cybertruckot
• A legjobb 2-es szintű otthoni elektromos elektromos töltők
• A megvásárolható legolcsóbb elektromos autók
• 2024-ben bemutatták a BMW i5-öt, mint az első elektromos 5-ös sorozatot
• EV vs. PHEV vs. hibrid: mi a különbség?

Frissítse életmódjátA Digital Trends segítségével az olvasók nyomon követhetik a technológia rohanó világát a legfrissebb hírekkel, szórakoztató termékismertetőkkel, éleslátó szerkesztőségekkel és egyedülálló betekintésekkel.