איך מכוניות חשמליות עובדות? הסבר על מנועי EV וסוללות

כלי רכב חשמליים פועלים בדרכים שונות מהותית ממכוניות מסורתיות. למנועי בעירה פנימית יש המון חלקים נעים, ולמרות לרכבי רכב חשמליים יש מורכבות משלהם, הם הרבה יותר דיגיטליים מאשר מכניים. בואו נסתכל מקרוב על איך בדיוק פועלים רכבים חשמליים.

כיצד פועלת ערכת סוללות EV?

במקום בנזין, רכבי EV שואבים את כוחם מארז סוללות, הנמתח בדרך כלל לאורך החלק התחתון של המכונית כדי לשמור על המשקל נמוך ככל האפשר. הוא מורכב ממספר מודולים, אשר בתורם מחולקים לתאי סוללה בודדים, בגודל דומה לסוללות AA. שכבת נוזל קירור עוברת בין התאים שכן סוללות חמות הן סוללות מתפוצצות. מערכת ניהול סוללה מווסתת את נוזל הקירור ומבטיחה שכל תא מתנקז באותו קצב, מה שמאריך את חיי החבילה.

יש לנו מאמר שלם בנושא איך עובדות סוללות, אבל הגרסה הקצרה היא שאלקטרונים נמשכים דרך מעגל על ​​ידי העברת אטומי ליתיום מצד אחד של סוללה לצד אחר. האלקטרונים רוצים לעקוב אחר יוני הליתיום האלה, אבל קרום מפריד בתוך הסוללה מונע מהם לבוא לנסיעה. כתוצאה מכך, הם צריכים לעבור דרך חוטים שמספקים חשמל גם לטלפונים, הטאבלטים, הנורות, המחשבים והמכוניות שלנו. כאשר אתה מטעין סוללה, אתה מושך את אטומי הליתיום בחזרה לצד המקורי שלהם של הסוללה על ידי העמסת אלקטרונים.

כיצד פועל מהפך EV?

רוב האלקטרוניקה הביתית שלך עובדת על זרם חילופין. זה אומר שהאלקטרונים עוברים ללא הרף קדימה ואחורה דרך החוטים במרווחי זמן מוגדרים. סוללות, לעומת זאת, פועלות זרם ישר, אז אלקטרונים פשוט מתפוצצים בכיוון אחד בזרם עקבי. EV משתמש במהפך כדי לשנות את זרם ערכת הסוללות שלו מישיר לחילופין לפני שהוא מגיע למנוע. זהו שלב חשוב שכן השינוי בתדר AC שנעשה על ידי המהפך משפיע ישירות על מהירות הרכב החשמלי.

כיצד פועל מנוע EV?

מנועי EV הופכים חשמל לתנועה על ידי יצירת שדה מגנטי מסתובב. גליל הנקרא סטטור מכיל חוטי נחושת כרוכים בחוזקה, שזרם החילופין המגיע מהמהפך עובר דרכם. מכיוון שהזרם מתחלף, הקוטב הצפוני והדרומי של השדות המגנטיים הללו עוברים קדימה ואחורה. על ידי הפעלת מעגלים שונים בתדרים חשמליים מעט שונים, השדה המגנטי הכולל מסתובב.

בתוך הסטטור, רוטור צף חופשי מרגיש את ההשפעה של כל השדות המגנטיים המסתובבים הללו. כשהזרם עובר דרך הסטטור, המשיכה המגנטית גורמת לרוטור להסתובב על מנת להדביק אותו. אחרי הכל, הקטבים המגנטיים של הרוטור המנוגדים לזה של הסטטור יימשכו, והקטבים כאחד ידחו. ככל שיותר כוח נשאב דרך הסטטור, כך השדה המגנטי מסתובב מהר יותר. הרוטור מזיז ציר, המסובב את גלגלי ה-EV. מכיוון שהכוח שנוצר על ידי מנוע EV הוא משמעותי, רכיב הכרחי הנקרא מפחית מוריד את הכוח לרמה הרצויה לפני מעבר מהרוטור אל הגלגלים.

מנועי EV הם לא רק מנועים - הם יכולים גם לפעול כמו גנרטורים. כאשר אתה בולם את ה-EV שלך, הכוח המכני של הרכב המאטה מסובב את הרוטור, אשר מייצר זרם זורם דרך הסטטור, בחזרה אל המצבר.

מכיוון שחלק ניכר מהכוח הדרוש להאטת הרכב נדחף לבלימה רגנרטיבית, רפידות הבלמים של EV רואים פחות בלאי מאשר מכונית רגילה. רכבי EV מתמודדים עם הרבה פחות מתח מכני בכל הלוח, לא רק בבלימה. מנועי EV אינם מתמודדים עם תגובות כימיות נפץ חוזרות ונשנות כמו מנועי בעירה פנימית, העברת כוח ליניארי של בוכנה לכוח סיבוב (מומנט) באמצעות גל ארכובה, או הסתמכות על גלגל תנופה כדי לייצב כוח משתנה קֶלֶט. בסך הכל, אלו חדשות טובות עבור עלויות תיקון רכבי רכב.

יש לקוות שזה מספק קצת תובנה לגבי פעולתו הפנימית של רכב חשמלי. רכבי החשמל משתלטים על העולם, אז כנראה טוב שאתה יודע דבר או שניים על איך הם עובדים.

המלצות עורכים

• טסלה מציגה את הסייברטראק הראשון לאחר שנתיים של עיכובים
• מטעני EV ביתי ברמה 2 הטובים ביותר
• המכוניות החשמליות הזולות ביותר שתוכלו לקנות
• 2024 BMW i5 נחשפה כסדרה 5 החשמלית הראשונה
• EV לעומת PHEV לעומת היברידי: מה ההבדל?

שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.