電動汽車是如何工作的?
電動車

電動汽車是如何工作的?

忘記活塞、變速箱和皮帶:電動車沒有它們。 這些汽車比柴油或汽油引擎汽車操作起來容易得多。 Automobile-Propre 詳細解釋了他們的機制。

從外觀上看,電動車與任何其他車輛相似。 你必須看看引擎蓋下面,還要看看地板下面,才能看到差異。 當內燃機使用熱量作為能源時,它使用電力。 為了逐步了解電動車的工作原理,我們將追蹤電力從公共電網到車輪的路徑。

充電

一切都從充電開始。 要加油,電動車必須連接到插座、壁箱或充電站。 使用具有合適連接器的電纜進行連接。 其中有多種,與所需的充電模式相對應。 對於在家中、工作場所或小型公共終端充電,您通常使用帶有 2 型連接器的自己的電纜。 快拆端子上附有符合兩種標準的電纜:歐洲「Combo CCS」和日本「Chademo」。 一開始可能看起來很困難,但一旦習慣了,它實際上會變得更容易。 不存在出錯的風險:連接器具有不同的形狀,因此不會插入錯誤的插座。

連接後,配電網路中循環的交流電 (AC) 透過連接到車輛的電纜。 他透過車載計算機進行一系列檢查。 特別是,它確保電流品質良好、調整正確,並且接地相位足以確保安全充電。 如果一切正常,汽車將透過第一個車載元件傳輸電力:轉換器,也稱為「車載充電器」。

標準雷諾 Zoé Combo CCS 充電埠。

轉換器

該機構將網路的交流電轉換為直流電(DC)。 事實上,電池僅以直流電的形式儲存能量。 為了避免這個步驟並加快充電速度,一些終端本身將電力轉換為直接向電池提供直流電。 這些是所謂的「快速」和「超快速」直流充電站,類似於高速公路充電站。 這些非常昂貴且笨重的終端不適合安裝在私人住宅。

電池

在電池中,電流分佈在其組成元件內。 它們以小堆或收集在一起的口袋的形式出現。 電池儲存的能量以千瓦時 (kWh) 表示,相當於一「公升」油箱。 電流或功率以千瓦“kW”表示。 製造商可以報告“可用”容量和/或“標稱”容量。 很簡單:可用容量代表車輛實際使用的能量。 有用和標稱之間的差異為延長電池壽命提供了餘裕。

舉個例子來理解:一塊50kWh的電池,以10kW的功率充電,大約需要5小時才能充滿。 為什麼是「周圍」? 當超過80%時,電池會自動降低充電速度。 就像從水龍頭接水一樣,必須減少流量以避免濺出。

然後,儲存在電池中的電流被發送至一台或多台電動馬達。 馬達轉子在定子(馬達的靜態線圈)中產生的磁場的影響下進行旋轉。 在到達車輪之前,運動通常會經過固定比率變速箱以優化旋轉速度。

電動汽車是如何工作的?
電動汽車是如何工作的?

感染的傳播

因此,電動車沒有變速箱。 這是不必要的,因為電動馬達可以毫無問題地以每分鐘數萬轉的速度運行。 它直接提供旋轉,與熱機不同,熱機必須透過曲軸將活塞的線性運動轉換為圓週運動。 電動車的運動部件比內燃機車少得多,這是有道理的。 它不需要機油,不需要正時皮帶,因此需要更少的維護。

再生煞車

電池驅動汽車的另一個優點是它們可以發電。 這稱為“再生煞車”或“模式 B”。 事實上,當電動馬達「在真空中」旋轉而不提供電流時,它就會產生電流。 每當您將腳離開油門或煞車踏板時,都會發生這種情況。 這樣,回收的能量就直接引入電池中。

最新的電動車甚至提供了選擇再生煞車功率的模式。 在最大模式下,它會在不給煞車碟盤和煞車片加載的情況下對汽車進行強力製動,同時節省數公里的動力儲備。 在柴油機車中,這種能量被浪費並加速煞車系統的磨損。

電動車的儀表板通常有一個儀表,顯示再生煞車的功率。

破損

因此,電動車的技術故障並不常見。 然而,您也可能會在等待司機不及時後耗盡能量,就像乘坐汽油或柴油汽車一樣。 在這種情況下,汽車會在電池電量低(通常剩餘 5% 到 10% 之間)時提前發出警告。 儀表板或中央螢幕上會顯示一條或多條訊息以提醒使用者。

根據型號的不同,您可以額外行駛數十公里到達充電點。 有時會限制引擎功率以減少消耗,從而增加行駛里程。 此外,「海龜模式」會自動啟動:汽車逐漸減速,直到完全停止。 儀表板上的信號敦促駕駛員在等待拖車時找到停車的地方。

電動汽車機械學簡短課程

為了讓事情變得更容易,告訴自己,你的汽車不是熱力發動機,而是電動馬達。 該能源位於電池中。

您可能已經注意到,電動車沒有離合器。 另外,要獲得恆定電流,駕駛者只需踩下油門踏板即可。 透過轉換器的作用將直流電轉換為交流電。 它還會產生穿過馬達移動銅線圈的電磁場。

您的馬達包含一個或多個固定磁鐵。 它們的磁場與線圈的磁場相反,從而使它們運動並使馬達工作。

知情的駕駛可能已經注意到,也沒有變速箱。 在電動車中,這是引擎軸,無需中介就包括驅動輪的軸。 因此,汽車不需要活塞。

最後,為了確保所有這些「設備」彼此完美同步,機載電腦會檢查並調節正在開發的功率。 因此,根據情況,您的汽車引擎會根據轉速比調整其功率。 這通常小於內燃車輛。電動車

充電:一切的開始

為了讓您的汽車行駛,您需要將其插入插座或充電站。 這可以使用帶有合適連接器的電纜來完成。 不同的充電方式對應不同的型號。 如果您想在家中、工作場所或公共充電站找到您的新車,您將需要一條帶有 2 型連接器的電纜。使用“Combo CCS”或“Chedemo”電纜來使用快速端子。

充電期間,交流電流通過電纜。 您的愛車要經過多項檢查:

  • 您需要高品質且經過良好調整的電流;
  • 接地必須確保安全充電。

檢查完這兩點後,汽車就會允許電力流經轉換器。

逆變器在插電式汽車中的重要作用

轉換器將透過端子的交流電「轉換」為直流電。 此步驟是必要的,因為電動車電池只能儲存直流電。 但是,請記住,您可能會找到直接將交流電轉換為直流電的端子。 他們將“產品”直接發送到您的汽車電池中。 這些充電站根據型號提供快速或超快速充電。 另一方面,如果您要為自己配備這些終端來為您的新電動車充電,請知道它們非常昂貴且氣勢磅礴,因此無論如何,它們目前僅安裝在公共場所(例如、高速公路上的休息區)。

電動汽車引擎的兩種類型

電動車可配備兩種類型的馬達:同步馬達或非同步馬達。

異步馬達旋轉時會產生磁場。 為此,它依賴於接收電力的定子。 在這種情況下,轉子會不斷旋轉。 非同步電動馬達主要安裝在長距離行駛、高速行駛的汽車上。

在非同步馬達中,電磁體的作用由轉子本身承擔。 因此,它主動產生磁場。 轉子的轉速取決於馬達接收到的電流的頻率。 這是城市駕駛、走走停停的旅行和慢速啟動的理想引擎類型。

電池、電動車電源

電池所含的不是幾公升汽油,而是千瓦時 (kWh)。 電池可提供的流量以千瓦 (kW) 表示。

所有電動車的電池由數千個電池組成。 當電流通過它們時,電流會分佈在這數千個組件中。 為了讓您對這些細胞有更具體的了解,請將它們視為彼此連接的堆或口袋。

一旦電流通過電池中的電池,就會被傳送到汽車的電動馬達。 在此階段,定子看到磁場正在產生。 後者驅動引擎轉子。 與熱機不同,它的運動記錄在輪子上。 根據車型的不同,它可以透過變速箱將其運動傳輸到車輪。 它只有一份報告,這增加了它的旋轉速度。 他找到了扭力和轉速之間的最佳關係。 值得注意的是:轉子速度直接取決於流過馬達的電流頻率。

有關信息,請了解新電池可使用鋰。 電動車的平均續航里程為150至200公里。 新型電池(鋰空氣、鋰硫等)將在未來幾年內大幅增加這些車輛的電池容量。

如何改變沒有變速箱的電動車的外觀?

這種車輛的引擎每分鐘可以轉數萬轉! 所以你不需要變速箱來改變巡航速度。

全電動汽車的引擎將旋轉直接傳遞到車輪。

關於鋰離子電池,您應該記住什麼?

如果您正在認真考慮購買電動車,這裡有一些有關鋰離子電池的重要資訊。

這種電池的優點之一是自放電率低。 具體而言,這意味著如果您的車輛一年不使用,其承載能力將損失不到 10%。

另一個顯著優點:這種類型的電池幾乎不需要維護。 另一方面,必須有系統地配備保護和調節電路BMS。

根據車輛的型號和製造商,電池充電時間可能會有所不同。 因此,要了解您的汽車可以保持充電狀態多長時間,請查看其電池密度和您選擇的充電模式。 充電可持續約 10 小時。 提前計劃並期待!

如果您不想或沒有時間提前規劃,請將您的汽車插入充電站或壁箱:充電時間將減少一半!

對於那些趕時間的人來說,還有另一種選擇:選擇「快速充電」而不是完全充電:您的汽車將在短短 80 分鐘內充電至 30%!

值得注意的是:在大多數情況下,汽車電池位於地板下方。 它們的功率從 15 到 100 kWh 不等。

電動車煞車的神奇功能

你可能還不知道,開電動車會產生電能! 汽車製造商賦予了他們的電動車「超能力」:當你的引擎在沒有電力的情況下運行時(例如當你的腳離開油門或煞車時),它就會這樣做! 此能量直接進入您的電池。

所有現代電動車都有多種模式,允許駕駛員選擇一種或另一種再生煞車功率。

如何為這些新型環保車充電?

你住在別墅裡嗎? 在這種情況下,您可以在家中為汽車充電。

在家為汽車充電

要在家中充電,請拿起隨車出售的電纜並將其插入標準插座。 您習慣用來為智慧型手機充電的那個就可以了! 但是,請注意潛在的過熱風險。 電流通常限制在 8 或 10A 以避免任何事故。 此外,如果您需要充滿電來保持小型電動車運行,最好將其安排在夜間開啟。 這是因為較低的電流會導致更長的充電時間。

另一種解決方案:安裝壁箱。 費用在 500 至 1200 歐元之間,但您可以申請 30% 的稅收抵免。 您將獲得更快的充電速度和更高的電流(約 16A)。

在公共航站樓為汽車充電

如果您住在公寓、無法在家中為汽車充電或正在旅行,您可以將汽車連接到公共充電站。 您可以在專門的應用程式或互聯網上找到所有這些內容。 事先了解:您可能需要一張可讓您存取資訊亭的卡,該卡由安裝所述資訊亭的品牌或社群發行。

根據不同的設備,傳輸的功率和充電時間也不同。

電動模型會失敗嗎?

這些更清潔的汽車還具有不太可能發生故障的優點。 這是有道理的,因為它們的組件更少!

然而,這些車輛可能會遇到停電的情況。 事實上,當涉及汽油或柴油汽車時,如果您不希望您的“油箱”中有足夠的“燃料”,您的汽車將無法前進!

當電池電量特別低時,您的全電動汽車會向您發送警告訊息。 要知道你還剩下 5% 到 10% 的能量! 警告出現在儀表板或中央螢幕上。

請放心,您將(不一定)處於荒蕪的道路邊緣。 這些乾淨的車輛可以載您 20 到 50 公里的任何地方——是時候到達充電點了。

經過這段距離後,您的汽車會降低引擎功率,您應該會感覺到車速逐漸減慢。 如果您繼續駕駛,您會看到其他警告。 當您的汽車真正喘不過氣來時,海龜模式就會啟動。 你的最高時速不會超過十公里,除非你(真的)想停在一條荒蕪的道路邊緣,否則你肯定需要停車或充電。

電動汽車充電需要多少錢?

補貨成本取決於幾個因素。 請注意,在家中為汽車充電的費用低於在公共終端充電的費用。 以雷諾 Zoé 為例。 在歐洲充電費用約為 3,71 歐元,即每公里僅需 4 美分!

如果有公共航站樓,預計行駛 6 公里大約需要 100 歐元。

您還會發現 22kW 終端在收費之前會在一段時間內免費。

毫無疑問,最昂貴的是具有「快速充電」功能的充電站。 這是因為它們需要高功率並且需要一定量的基礎設施來實現。 如果我們繼續以雷諾 Zoé 為例,100 公里的自動駕駛將花費您 10,15 歐元。

最後,要知道整體而言,電動車的成本低於柴油機車。 平均行駛 10 公里需要花費 100 歐元。

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