Принцип работы электромобиля

Last update Вс, 29 Янв 2017 11pm

• » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»> Печать
• E-mail

Дата Категория: Транспорт

Электромобили двигаются под действием электричества, которое первоначально попадает к ним из обычной домашней электросети и запасается в автомобильных перезаряжаемых аккумуляторах.

Автомобиль с автоматической коробкой передач

Если взглянуть на приборную панель электромобиля (рисунок выше), то видно, как просто сделан рычаг управления передачами, — по той причине, что в машине нет коробки передач. Все, что должны показывать приборы на панели, это число оборотов в минуту двигателя, скорость автомобиля и уровень зарядки электрической батареи.

Каким образом электрическая энергия вращает колеса

Принципиальная схема электромобиля

Электромобиль движется под действием электрической энергии, которую он первоначально запасает в своих аккумуляторах (рисунок ниже). При движении автомобиля электрическая энергия приходит на электромагнитный разъем. Оттуда под управлением водителя и сигналов от датчиков энергия поступает на электродвигатели, которые крутят колеса и заставляют автомобиль двигаться.

Подзарядка «севших» аккумуляторов электромобиля

Схема заряда аккумуляторов электромобиля

Электро-зарядное устройство автомобиля нужно для того, чтобы бортовые аккумуляторы накопили новую электрическую энергию взамен истраченной на движение автомобиля. Устройство получает энергию для зарядки через обычную электро-розетку, какие стоят в жилых домах.

Энергия передается прямо на колеса

Мощный постоянный магнит, находящийся внутри электродвигателя, позволяет вращать колесо без ведущего вала и шестеренок, применяемых в обычных автомобилях. Поэтому в электромобиле нет дифференциала, передаточных устройств с шестеренками и коробки передач. Энергия там идет от электродвигателя прямо на колеса.

В модели электромобиля «Дестини 2000» ( Destiny 2000 ) сочетается применение солнечных панелей и аккумуляторов с кузовом из стекловолокна.

В целом, устройство электромобиля достаточно простое, но требует очень аккуратного и точного исполнения. Ток для питания статора генерируется установленными на борту батареями. В зависимости от модели машины, батареи могут иметь разную емкость, конструкцию, особенности используемых механизмов работы.

Устройство электромобиля и принцип его работы

Устройство электромобиля не содержит в себе никаких тайн и сложностей, так как основывается на общеизвестных физических и технических принципах. В целом, конструкция такой машины в области ходовой части, кузова, управления может совсем не отличаться от классического транспорта. Главное отличие состоит именно в моторе, который работает не на жидком дизельном топливе или бензине, а на генерируемом электрическом токе.

В целом, устройство электромобиля достаточно простое, но требует очень аккуратного и точного исполнения. Ток для питания статора генерируется установленными на борту батареями. В зависимости от модели машины, батареи могут иметь разную емкость, конструкцию, особенности используемых механизмов работы.

Интересный факт! Многие перспективные разработки старины отвергались обществом или просто не были замечены.

• 1990 — Крупнейший автоконцерн мира General Motors презентовал концепт электромобиля GM Impact.
• 2008 — Компания Tesla выпустила знаковый агрегат — Tesla Roadster, который стал началом революционных изменений в современном автопроме.

Купить Chevrolet Volt в наличии в Украине

Преимущества использования электомобилей:

• Экологичность. Одно из основных достоинств электрического транспорта. Подобные машины не производят выбросов углекислого газа и не вредят окружающей среде. Это особенно актуальные автомобили для мегаполисов, где бывает трудно дышать от смога и загазованности. Правительства некоторых стран поощряют езду на “розеточном” транспорте — в Китае владельцы электрокаров получают финансовое вознаграждение.
• Одно из главных преимуществ BEV – возможность заряжаться от альтернативных источников электроэнергии. Например, многие владельцы электромобилей заряжают свои электромобили от солнечных батарей, установленных на крышах их домов.
• Экономичность. Одного заряда батареи в среднем хватает для преодоления 100-160 км, а зарядка обойдется всего в 20-30 гривен. А вот бензина на подобную дистанцию нужно много, а соответственно и сумма получится кругленькая.

• Бесшумность. Электрический мотор почти не выдает никакого звука, в отличие от ДВС, который ревет на всю округу. Ездить на тихом автомобиле в разы приятнее и комфортнее. Также постепенно в каждой стране открываются специальные зарядные станции. Зарядить машину можно и от домашней розетки — просто и удобно.

Недостатки владения электрическими автомобилями

• Стоимость. Один из главных минусов. Пока электромобили не стали широко распространенным транспортом, их цена достаточно высока. Люди готовы заплатить больше, поэтому стоимость и не падает. Всегда найдется тот, кто готов заплатить больше за статус и престиж.
• Ограниченный запас хода. Если не успел зарядиться дома, то поблизости может и не оказаться зарядной станции. Необходимая инфраструктура еще слабо развита во многих странах, особенно за пределами мегаполисов. К тому же полной зарядки аккумулятора нужно подождать от получаса до нескольких часов.
• Цена ремонта. Самой дорогостоящей деталью электрической машины является батарея. Также этот элемент чаще всего выходит из строя. Починить аккумулятор почти невозможно, поэтому нужно заменять. Этот процесс может обойтись в крупную сумму, а порой и в половину стоимости самой машины.

История электромобилей

Первая машина с электрическим двигателем появилась еще в позапрошлом веке. Первые изобретатели самоходных транспортных средств надеялись на силу электрического привода, который придумали раньше, чем ДВС. В середине 30-х годов XIX века появился большой проект с потрясающими перспективами — создание первых прототипов электромобиля.

Сегодня многие уверены, что к развитию электрических машин мир подтолкнул Илон Маск и компания Tesla, однако такое мнение несправедливо по отношению к менее известным участникам революции в мире автомобильной промышленности. Существенный вклад в отрасль экологического транспорта внесли и изобретатели XIX и XX столетий. А вот и несколько знаменательных дат в истории развития электромобилей:

• 1832 — Талантливый инженер из Шотландии Роберт Андерсон создал прототип электрической модели — небольшую повозку с электрическим мотором. Хотя транспортное средство и получило необычный кузов, его можно назвать полноценной машиной. Однако автомобиль стал жертвой луддитов — железнодорожники протестовали о том, что такой транспорт может лишить их рабочих мест.

• 1990 — Крупнейший автоконцерн мира General Motors презентовал концепт электромобиля GM Impact.
• 2008 — Компания Tesla выпустила знаковый агрегат — Tesla Roadster, который стал началом революционных изменений в современном автопроме.

2014 — Электрические машины получили собственные официальные соревнования Formula E. Первой моделью для участия в чемпионате стал французский гоночный болид Spark-Renault SRT_01E.

Каковы будущие перспективы EV?

Комфорт имеет свою цену — развитая отрасль транспорта и переизбыток личных средств передвижения ведут к ухудшению экологии в городах. Однако уже сегодня есть компромисс, который поможет сохранить мобильность и остановить вредное влияние на окружающую среду — электромобили.

Европейские страны задают темп в развитии этой сферы: внедряются программы по поддержке и даже радикальные методы полного отказа от транспорта с ДВС. Последняя мера уже принимается в Германии, Нидерландах и Норвегии. Азиатские страны тоже не отстают: недавно в Японии количество зарядных станций превысило число бензиновых заправок, а лидером по продажам электрокаров считается Китай.

Эксперты утверждают, что электрические машины могут существенно сократить объем углекислого газа в атмосфере. Европейская ассоциация Eurelectric продемонстрировала точные данные: электрокар производит 66 г/км CO2, а традиционный автомобиль с ДВС — 124 г/км. Сегодня транспорт eco-friendly — это праздник инновационных технологий машиностроительной и энергетической областей.

Помимо Tesla Model S, примерами “чистых” электромобилей являются Nissan Leaf (самый продаваемый электромобиль в мире) и BMW i3. Среди других, менее популярных моделей BEV, присутствующих сегодня на рынке, можно назвать Mercedes-Benz B-Class Electric Drive, Smart ForTwo Electric Drive, Volkswagen e-Golf, Ford Focus Electric, Fiat 500e, Kia Soul EV, Mitsubishi i-MiEV.

Купить электромобиль Вы можете у компании CARuSELL Motors из наличия в Украине, или машин, которые в пути или под заказ из США, а также обратившись по телефону 050 277 65 07
Электромобили — отличный способ сэкономить на топливе и уменьшить загрязнение окружающей среды.

Развитие автомобилестроения привело к тому, что в настоящий момент электромобили выпускаются серийно. Все крупнейшие автомобильные концерны уже представили свои варианты автомобилей с электрическим двигателем.

Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.

Развитие автомобилестроения привело к тому, что в настоящий момент электромобили выпускаются серийно. Все крупнейшие автомобильные концерны уже представили свои варианты автомобилей с электрическим двигателем.

Электрические двигатели более экономны и не загрязняют окружающую среду. Электромобили сделаны из более легких, экологичных материалов.

Остается одна нерешенная проблема – длина пути, которую можно проделать на электромобиле на одной «заправке». Сегодня это всего 150 – 250 километров. Ученые и инженеры работают над увеличением емкости силовой батареи, сокращением расхода электричества, а также развитием инфраструктуры для электромобилей в городах.

Далее происходили разные более совершенные разработки, выходили новые модели этого уникального вида транспорта. На тот момент двигатель внутреннего сгорания не имел столь большую популярность. Но сторонники ДВС тоже не сидели, сложа руки, а старались совершенствовать свои идеи и желали выйти на первый план. Вскоре им это удалось. И они довольно прочно закрепили свои позиции, если им удается «держать марку» и по сей день.

История развития электромобилей

История развития электромобилей поражает. На самом деле они начали свое развитие около 180 лет назад, а причиной их возникновения стало открытие электромагнитной индукции.

Разумеется, ученые сразу захотели найти применение новому явлению. И в 1941 году вниманию людей представили новейшее на тот момент электрическое транспортное средство – тележку, которая была оборудована электромотором.

Выходит, что это и был самый первый электромобиль. Он был не настолько совершенным как сегодняшний, разумеется, но по тем временам считался просто чудом–техники.

В начале 80-х годов XIX века начали создавать небольшие емкие и легкие аккумуляторы. Эти приборы имели возможность заряжаться. Именно тогда начался бум в мире электромобилей, а время с конца XIX до начала XX века является «золотым веком» эволюции электромобиля.

Далее происходили разные более совершенные разработки, выходили новые модели этого уникального вида транспорта. На тот момент двигатель внутреннего сгорания не имел столь большую популярность. Но сторонники ДВС тоже не сидели, сложа руки, а старались совершенствовать свои идеи и желали выйти на первый план. Вскоре им это удалось. И они довольно прочно закрепили свои позиции, если им удается «держать марку» и по сей день.

Выходит, что электромобиль – это не инновация, а вытесненная модель автомобиля и его электрического двигателя. Разработчики сегодня «вспоминают» технику создания электромобиля еще того времени и на ее основе совершенствуют и корректируют современные модели.

• Электронная система управления, которая контролирует процессы зарядки, мощности, распределения крутящего момента и целый ряд иных параметров.
• Бортовое зарядное устройство, предназначенное для возможности зарядки автомобиля от обычной электрической сети или быстрозарядных станций.
• Электрический двигатель. Это сердце автомобиля.
• Корпус, сиденья и другие элементы, свойственные обычному автомобилю.

Виды

Имеется следующая основания классификация таких машин:

• Внутригородские автомобили. У них имеется ограничение максимальной скорости движения. В результате их масса на порядок меньше, так как ставятся менее мощные электрические двигатели. В то же время благодаря сочетанию маленького веса, и высокому крутящему моменту мощности вполне хватает для полноценного движения.

• Микроэлектромобили. Данные машины созданы для городских условий, где остро стоит проблема с пробками, машиноместами и огромным количеством транспорта. К тому же эти автомобили позволяют решить проблему ограниченной емкости аккумуляторов.

Эти автомобили в основном используются для поездки городского жителя от дома до работы или магазина, а затем обратно. В среднем такие машинки преодолевают расстояние около 30 км. При этом подобные автомобильчики перевозят лишь водителя и одного пассажира. В то же время меньшие размеры и масса автомобильчика обеспечивают его меньшую стоимость и более низкую эксплуатационную составляющую.

• Полноразмерные автомобили. Такие устройства полностью соответствуют машинам, ездящим по трассе. В ряде случаев такие автомобили по своим характеристикам даже превосходят лучшие автомобили с двигателем внутреннего сгорания для дорог общего пользования. Благодаря мощному электрическому мотору у таких автомобилей отличные динамические параметры. Но это требует комплектации мощными аккумуляторами, ведь только с помощью них можно проезжать длительные расстояния.

• Трициклы и другие креативные автомобили. Трициклы имеют спереди два колеса и одно сзади.

• Грузовые машины. На данный момент их используют редко, но они представляют серьезную перспективу для использования в городах.

• Троллейбусы, электроавтобусы и трамваи, которые используются для пассажирских перевозок.

По типу конструкции электрического двигателя электромобиль может иметь:

• Устройство работы от переменного тока.
• Устройство работы от постоянного тока.
• Универсальные варианты.

Электродвигатели переменного тока также могут быть синхронными и асинхронными.

Имеется классификация и по типу используемых аккумуляторов.

Устройство

Электромобиль имеет несколько упрощенную конструкцию, чем машины с ДВС. К тому же в ней на порядок меньше узлов и деталей.

Главными элементами в нем являются:

• Трансмиссия. Это устройство, которое передает крутящий момент от электрического двигателя к колесам автомобиля. Сюда входит коробка передач, механизмы поворота и так далее.
• Аккумулятор. Это источник энергии, благодаря которому приводится в движение двигатель. Именно от него зависит, какое расстояние сможет проехать автомобиль. Сегодня аккумулятора выпускаются в следующих исполнениях;

— никель-кадмиевые;
— натрий никель-хлоридные;
— литий-ионные;
— свинцово-кислотные.

• Электронная система управления, которая контролирует процессы зарядки, мощности, распределения крутящего момента и целый ряд иных параметров.
• Бортовое зарядное устройство, предназначенное для возможности зарядки автомобиля от обычной электрической сети или быстрозарядных станций.
• Электрический двигатель. Это сердце автомобиля.
• Корпус, сиденья и другие элементы, свойственные обычному автомобилю.

Принцип действия

Электромобиль под капотом вместо ДВС имеет электрическую установку, которая получает энергию от аккумуляторов. Это своего рода «топливный бак». Для равномерной подачи электрического тока в сеть, расположенную между батареей и двигателем используется блок управления. При помощи переменных резисторов контроллер получает информацию об объеме требуемой энергии. При остановке автомобиля устройство прекращает свое действие, при нажатии на акселератор электроэнергия вновь подается на электродвигатель.

Главными плюсами электрического двигателя можно назвать:

• Максимальный крутящий момент при любых скоростях.
• Простота агрегата.
• Функционирование в режиме генератора.

Некоторые электрические автомобили имеют несколько электродвигателей, приводящие в движение колеса по отдельности. Движки могут быть встроены прямо в колеса, благодаря чему уменьшается число элементов конструкции трансмиссии. Однако такой подход приводит к ухудшению управляемости. Трансмиссия машины довольно проста и в большей части случаев имеет зубчатый редуктор в одну ступень.

Зарядное устройство машины дает возможность производить зарядку аккумулятора в том числе от бытовой электросети. Инвертор используется для преобразования постоянного тока аккумулятора в трехфазное напряжение переменного тока, чтобы обеспечить питание электрического двигателя. Преобразователь постоянного тока необходим для понижения тока с целью подпитки кондиционера, электроусилителя, освещения, регулировки зеркал и так далее. Многие параметры работы электрического автомобиля визуально выводятся на панель приборов.

Применение

К тому же ввоз электрических автомобилей в страну является сложным и не очень выгодным для дилеров делом. С 2017 года на них необходимо устанавливать систему ЭРА-ГЛОНАСС, получать сертификат одобрения ОТТС, проводить растаможку, оплачивать акциз, страховку, утилизационный сбор, НДС. В итоге стоимость автомобиля может увеличиться на 40%, что существенно сказывается на возможностях и желании покупателя приобретать его.

Как выбрать электромобиль

При покупке следует уделить внимание следующим показателям:

• Почти половину стоимости автомобиля с электрическим двигателем составляет цена батареи. Они могут быть разными, иметь разную емкость, скорость зарядки и срок службы. Поэтому этому элементу необходимо уделить особое внимание.
• Необходимо учесть запас хода, который может проехать автомобиль. При этом необходимо учитывать, что зимой с включенной печкой электромобиль будет проезжать в несколько раз меньше. Если не учесть этого нюанса, то можно получить большие проблемы при его эксплуатации в зимний период.
• Следует предусмотреть, как будет заряжаться электрический автомобиль. Сегодня электрические заправки имеются только в крупных городах и то они являются редкостью. Поэтому в комплекте желательно предусмотреть наличие провода, который позволяет производить зарядку от обычной бытовой розетки на 220 В.
• Чтобы не знать проблем, важно выбирать модель, которая будет иметь сервисный центр поблизости для проведения технического обслуживания электрического автомобиля.

Будущее электрического автомобиля

Все остальные компоненты в электрическом автомобиле практически те же, что и в бензиновом: коробка передач, тормоза, подушки безопасности и т.д.

Опубликовано в Электроавтомобили Просмотров: 20059

электрический двигатель энергией, необходимой для перемещения транспортного средства. Электромобиль также оснащен контроллером – блоком управления работой электродвигателя, который регулирует токи в сети между аккумуляторами и двигателем.

Все остальные компоненты в электрическом автомобиле практически те же, что и в бензиновом: коробка передач, тормоза, подушки безопасности и т.д.

Электрический автомобиль Subaru R1e, при максимальной дальности пробега на одном заряде 80 км,
способен разгонятся до 100 км/ч

Для того, чтобы понять принцип работы электромобиля, давайте рассмотрим механизм переоборудования типичного бензинового автомобиля на электрический.

Коробку переключения передач подключили таким образом, чтобы при движении рычага, передавались сигналы на контроллер. Также, электромобиль укомплектовали зарядным устройством для подзарядки аккумуляторов, установили вольтметр, два потенциометра, подключив их к педали акселератора и контроллеру.

Несмотря на то, что система работы автомобиля была изменена, механизм управления им остался практически неизменным.

В результате нехитрого переоборудования получили электромобиль с такими показателями работоспособности и характеристиками:
— диапазон пробега на одном заряде батарей – 80 км;
— разгон: от 0 до 96 км/ч за 15 секунд;
— количество энергии, необходимое для восстановления заряда аккумуляторных батарей: 12 кВт•ч;
— общий вес батарей: 500 кг.

Как устроен электрический автомобиль внутри?

Основными электрическими комплектующими являются:
-электрическиский двигатель,
-контроллер,
-аккумуляторные батареи.

Контроллер принимает токи от батарей и подает их на электрический двигатель. Благодаря паре потенциометров (переменных резисторов), установленных на педали акселератора, обеспечивается формирование сигнала, подаваемого к контроллеру, о том, сколько энергии он должен доставить. Когда автомобиль останавливается, контроллер не подает токов на двигатель, во время же движения, при давлении на педаль акселератора (газа) контроллер обеспечивать подачу электрического тока на электромотор.

Контроллер считывает импульсы с потенциометров педали газа и, в соответствии с воспринимаемыми данными, регулирует мощность электродвигателя.

В целях повышения уровня безопасности в педали акселератора электрического автомобиля установлено два потенциометра. Контроллер, считывая информацию с них обоих, убеждается, что их сигналы равны. Если же контроллером будут выявлены даже малейшие различия в сигналах – он не реагирует ни на один из них.

В отличии от бензинового автомобиля, электрический является практически бесшумным устройством. Частота подаваемых контроллером импульсов составляет 15000 раз в секунду. Поскольку такой диапазон пульсации просто не реально уловить человеческим слухом, работа контроллера и электрического мотора остается практически бесшумной для человека.

Электрические двигатели и аккумуляторные батареи

Электрический двигатель – сердце электромобиля, его главная движущая сила. В основу работы электродвигателя заложен принцип электромагнитной индукции (явление, связанное с возникновение электродвижущей силы в замкнутом контуре при изменении магнитного потока). Электрический двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую. Коэффициент полезного действия современного электродвигателя составляет 85-95%.

Основными характеристиками электрического двигателя являются: мощность, максимальный крутящий момент, напряжение, ток и частота вращения.
Для комплектования электрического автомобиля могут использовать, как электродвигатели постоянного тока, так и переменного. Каждый из этих двигателей имеет свои преимущества и недостатки. Двигатель постоянного тока может работать от питания в 96V-192V. Двигателя переменного тока является трехфазным двигателем, питаемым переменным током.

В последнее время довольно популярным стало использование в электромобилях мотор-колес. Благодаря объединению в одной конструкции обычного колеса и электрического двигателя, обеспечивается хорошая управляемость транспортным средством.

Некоторые электродвигатели переменного тока при торможении транспортного средства способны работать в генераторном режиме, благодаря чему вырабатывается электрическая энергия, которая сохраняется в аккумуляторных батареях, и в дальнейшем используется для движения автомобиля (функция рекуперативного торможения). Система рекуперативного торможения позволяет увеличить диапазон пробега электромобиля до 15%.

Основными источниками энергии в электрических автомобилях являются аккумуляторные батареи. Довольно высокая цена на аккумуляторы – главная причина того, почему в мире до сих пор преобладают бензиновые автомобили. Удешевление аккумуляторных батарей значительно поспособствовало бы повышению популярности электротранспортных технологий.

Часто в электрических автомобилях помимо батарей, обеспечивающих питание электродвигателя, устанавливается ещё один небольшой дополнительный аккумулятор, необходимый для работы автомобильных аксессуаров: фар, автомагнитолы, приборной панели, подушек безопасности, стеклоочистителей, электрических стеклоподъемников и иных устройств.

Зарядка электического автомобиля

Любой электрический автомобиль нуждается в системе подзарядки аккумуляторов. Зарядная система автомобиля позволяет восполнять энергию батарей практически в любом удобном для пользователя месте, где есть электрическая розетка. Данная система обеспечивает поступление к аккумуляторам электрической энергией с максимально допустимой для батарей скоростью. Во время зарядки зарядное устройство контролируют напряжение, силу тока и температуру в батареях.

Зарядное устройство может быть отдельным от конструкции электромобиля блоком, или же быть полностью интегрировано в электрический автомобиль.

© Сергей Вольтер 2013
Любое копирование, перепечатка и распространение материалов статей без разрешения правообладателя запрещены и преследуются по закону. Нарушение авторских прав будет рассматриваться согласно статьи 52 Закона Украины «О авторском праве и смежных правах», статьи 176 Криминального Кодекса Украины, статьи 432 Гражданского кодекса Украины, статьи 51-2 Кодекса Украины об административных правонарушениях.

Супермаховик

Мало кто знает, что электромобиль впервые появился еще в 1838 году в Англии.

Для сравнения: дизельный двигатель на оптимальном режиме преобразует в механическую энергию около 40 процентов химической энергии топлива. При большом распространении аккумуляторных электромобилей им просто не будет хватать электроэнергии. Не следует забывать, что суммарная установочная мощность двигателей всех автомобилей намного превышает мощность всех электростанций мира.

Проблема топливных элементов

Супермаховик

Оригинальную схему гибридного силового агрегата с маховичным накопителем и электромеханическим приводом предложила, изготовила и испытала фирма BMW (Германия). Несомненным преимуществом данного технического решения является наличие только одной электромашины, что снижает массу и приближает его к автомобильным схемам. Тип маховика фирма BMW не уточняет, поэтому используемый накопитель условно назван просто «маховичным».

Новая концепция

Новая концепция электромобиля, предложенная проф. Н. В. Гулиа, состоит в максимальном приближении и унификации устройств электро- и автомобиля. Это позволяет предельно упростить и уменьшить массу силового агрегата транспортного средства, увеличить его КПД и эффективность рекуперации энергии, а также сделать возможным использование существующих шасси автомобилей и автобусов для установки силовых агрегатов электромобилей и электробусов.

Схема электромобиля

Как и в других гибридных схемах электромобилей, источник электроэнергии в новом варианте выбирается исходя из критерия удельной энергии, что при исключительно высоком значении этого параметра обеспечивает малые массы, а также объемы топливных элементов. В данной схеме в качестве промежуточного источника энергии использован супермаховик с теми же энергетическими и массовыми параметрами, что и в других гибридных схемах с маховичным накопителем.

Преимущества электромобиля

Электронная система управления выполняет в электрическом автомобиле несколько функций, направленных на обеспечение безопасности, энергосбережение и комфорт пассажиров:

Электрический автомобиль, хотим мы этого или нет, является безусловным и неотвратимым будущим автомобилестроения, при этом будущим ближайшим. Многие производители по всему миру вкладывают значительные средства в разработку электромобилей, чему способствует неуклонный рост цен на нефтепродукты, необходимость снижения вредных выбросов от автомобиля, а также разработки устройств хранения энергии, технологий энергопотребления.

Под термином «электрический автомобиль» или «электромобиль» понимается транспортное средство, которое приводится в движение одним или несколькими электрическими двигателями. При этом питание электромотора может осуществляться от аккумуляторной батареи, солнечной батареи или топливных элементов. Наибольшее распространение получила конструкция электромобиля с питанием от аккумуляторной батареи.

Аккумуляторная батарея требует регулярной зарядки, которая может осуществляться от внешних источников тока, путем рекуперации энергии торможения, а также от генератора на борту электромобиля. Генератор приводится от двигателя внутреннего сгорания, но такая схема, по сути, электромобилем уже не является, а относится к одной из разновидностей гибридного автомобиля.

Работа по созданию электрических автомобилей ведется в двух направлениях — разработка новых моделей и адаптация серийных автомобилей. Последнее направление более предпочтительное, т.к. менее затратное. Выпускаемые электромобили в зависимости от предназначения можно разделить на три группы:

• городские электромобили (максимальная скорость до 100 км/ч);
• шоссейные электромобили (максимальная скорость свыше 100 км/ч);
• спортивные электромобили (максимальная скорость свыше 200 км/ч).

Устройство электрического автомобиля

В отличие от автомобиля с двигателем внутреннего сгорания электромобиль имеет более простую конструкцию, включающую минимальное количество движущихся частей, а значит более надежную.

Основными конструктивными элементами электрического автомобиля являются: аккумуляторная батарея, электродвигатель, трансмиссия, бортовое зарядное устройство, инвертор, преобразователь постоянного тока, электронная система управления.

Тяговая аккумуляторная батарея обеспечивает питание электродвигателя. На электромобиле, в основном, используются литий-ионная аккумуляторная батарея, которая состоит из ряда соединенных последовательно модулей. На выходе аккумуляторной батареи снимается напряжение постоянного тока порядка 300В. Емкость батареи должна соответствовать мощности электродвигателя.

Одним из основных элементов электромобиля является электродвигатель, который служит для создания необходимого для движения крутящего момента. В качестве тягового электродвигателя используют трехфазные синхронные (асинхронные) электрические машины переменного тока мощностью от 15 до 200 и более кВт. В сравнении с ДВС электродвигатель имеет высокую эффективность и меньшие потери энергии. КПД электродвигателя составляет 90% против 25% у ДВС.

Основными преимуществами электродвигателя являются:

• реализация максимального крутящего момента во всем диапазоне скоростей;
• возможность работы в двух направлениях без дополнительных устройств;
• простота конструкции, воздушное охлаждение;
• возможность работы в режиме генератора.

В ряде конструкций электромобилей используется несколько электродвигателей, которые приводят отдельные колеса, что значительно повышают тяговую мощность транспортного средства. Электродвигатель может быть помещен непосредственно в колесо автомобиля, сокращая до минимума трансмиссию. Но такая схема электромобиля увеличивает неподрессоренные массы и ухудшает управляемость.

Трансмиссия электромобиля достаточно проста и на большинстве моделей представлена одноступенчатым зубчатым редуктором. Бортовое зарядное устройство позволяет заряжать аккумуляторную батарею от бытовой электрической сети. Инвертор преобразует высокое напряжение постоянного тока аккумуляторной батареи в трехфазное напряжение переменного тока, необходимое для питания электродвигателя.

Преобразователь постоянного тока обеспечивает зарядку дополнительной двенадцативольтовой аккумуляторной батареи, которая используется для питания различных потребителей электроэнергии (электроусилитель рулевого управления, электрический отопитель салона, кондиционер, система освещения, стеклоочистители, аудиосистема и др.)

Электронная система управления выполняет в электрическом автомобиле несколько функций, направленных на обеспечение безопасности, энергосбережение и комфорт пассажиров:

• управление высоким напряжением;
• регулирование тяги;
• обеспечение оптимального режима движения;
• управление плавным ускорением;
• оценка заряда аккумуляторной батареи;
• управление рекуперативным торможением;
• контроль использования энергии.

Эксплуатация электромобиля

Несмотря на внешнее сходство и аналогичные органы управления, эксплуатация электромобиля существенным образом отличается от эксплуатации автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Именно эксплуатационные проблемы сдерживают массовое использование электромобиля, среди которых:

• высокая стоимость;
• ограниченная автономность;
• значительное время заряда аккумуляторов.

Высокую стоимость автомобиля во многом определяет цена аккумуляторной батареи. Несмотря на отличные эксплуатационные характеристики, литий-ионная аккумуляторная батарея очень дорогая в производстве и помимо этого имеет ограниченный ресурс (5-7 лет). Это заставляет разрабатывать новые источники тока (топливные элементы), способы хранения энергии (суперконденсаторы, маховики), совершенствовать конструкцию тяговых аккумуляторных батарей (литий-полимерные аккумуляторы).

Текущие расходы на содержание электрического автомобиля значительно ниже (в 3-4 раза) расходов на содержание автомобиля с ДВС и зависят, в основном, от стоимости электроэнергии. Эксплуатация электромобиля экономически выгодна в странах, где производство электроэнергии в меньшей степени зависит от ископаемого топлива.

Современные технологии позволяют увеличить степень автономности электромобиля до 300 и более км, среди которых следует отметить систему рекуперативного торможения (возвращает до 30% затрачиваемой энергии), аккумуляторы повышенной емкости, электронная оптимизация процессов движения.

Неотъемлемым атрибутом эксплуатации электромобиля является необходимость периодической зарядки аккумуляторной батареи, которая занимает много времени. Решение данной проблемы реализуется по нескольким направлениям:

• нормальная зарядка аккумуляторной батареи (осуществляется от бытовой электрической сети мощностью 3-3,5 кВт, предполагает установку на электромобиле специального зарядного устройства, продолжительность до полной зарядки батареи составляет 8 часов);
• ускоренная зарядка аккумуляторной батареи (производится на специальных станциях мощностью до 50 кВт, продолжительность зарядки до 80% емкости батареи составляет 30 минут);
• замена разряженной аккумуляторной батареи на заряженную батарею (выполняется автоматически на специальных обменных станциях).

Реализация указанных направлений требует развития инфраструктуры (зарядных и обменных станций, мест парковки), стандартизации технических решений, разработки правил для поставщиков услуг.

Сразу отметим, что наличие пульта ДУ не ведет к серьезному увеличению цены электрокара. Поэтому если ребенок слишком мал, есть смысл задуматься о приобретении машины именно с такой опцией. Тем более что она дает целый ряд преимуществ.

Как это работает

Вообще все детские электромобили работают на электрическом моторе, который питает аккумуляторная батарея. Задача родителей – следить за полнотой заряда, своевременностью подзарядки и исправностью детской техники.

Если в комплект электрокара входит дистанционный пульт, управление машинкой существенно упрощается:

Сразу отметим, что наличие пульта ДУ не ведет к серьезному увеличению цены электрокара. Поэтому если ребенок слишком мал, есть смысл задуматься о приобретении машины именно с такой опцией. Тем более что она дает целый ряд преимуществ.

Распространение и перспективы
Для того чтобы превратить простой авто в электро можно найти комплекты запчастей в специализированных магазинах, стоимость их не очень то и дорогая. Но опять же, возникает проблема покупки аккумуляторов, которые как уже было сказано стоят дороговато. Чтобы решить эти вопросы, некоторые автокомпании создали СП с производителями батарей. Так, например, в 2010 году компанией «DBM Energy» созданы батареи «Kolibri», позволяющие работать мобилю в течение 32 часов.

Известно 3 вида электромобилей:
1. Гольфкар, мощность двигателя составляет 90 Квт, к ним можно отнести и голубого Nissan Leaf до 160 км на одном заряде.

2. Дорожный. Чтобы управлять данным средством, необходимо иметь водительские права. Такие мобили внешне почти не отличаются от автомашин.

3. Гибридный. Этот вид имеет двигатели, как электрический, так и внутреннего сгорания Prius.

Зарядка электромобиля.
Сейчас используют два вида зарядки.

1. От обычной сети, удобен, если вы живете в частном доме или у вас есть свой гараж. Достаточно присоединить провод мобиля к розетке и через определенный промежуток времени, вы можете сесть и поехать.

2. Быстрый, мощность напряжения составляет 380В, 32Ач + это позволит быстро подзарядить ваш транспорт. Зарядочное устройство представляет собой заправочную колонку с двумя розетками, счетчиком энергии и экраном, показывающим уровень зарядки вашего средства.

Распространение и перспективы
Для того чтобы превратить простой авто в электро можно найти комплекты запчастей в специализированных магазинах, стоимость их не очень то и дорогая. Но опять же, возникает проблема покупки аккумуляторов, которые как уже было сказано стоят дороговато. Чтобы решить эти вопросы, некоторые автокомпании создали СП с производителями батарей. Так, например, в 2010 году компанией «DBM Energy» созданы батареи «Kolibri», позволяющие работать мобилю в течение 32 часов.

А в странах Европы и в Японии компании пытаются создать эффективные зарядочные устройства с применением нанотехнологий. Разрабатываются программы по развитию и массовому производству электромобилей. Также созданы станции, вырабатывающие энергию с помощью солнца и ветра.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующий вывод. Электротранспорт имеет большую перспективу. И нам с вами не стоит забывать о любви к природной среде.

В Украине в этом году продано больше 700 электромобилей, да статистика не большая но это уже прогресс и движение в зеленую сторону. Самый бюджетный вариант покупки электромобиля это — Nissan Leaf от 15 до 25 тис у.е Более дороже будет Tesla Model S 2014 года за 65 000$ В любом случаи сменить авто на электрокар — это правильное решение и это будущее. Читайте последние новости и подписывайтесь на канал в Google News