В отличие от автомобилей, работающих на газе, электромобили (EV) не требуют для работы двигателей внутреннего сгорания. Оснащенные электродвигателем и аккумуляторной батареей, электромобили движутся по нашим дорогам, не сжигая бензин, не производя вредных выхлопных газов и создавая меньше шумового загрязнения.
Вот основные принципы работы электромобилей: Электромобили получают энергию от зарядной станции и накапливают ее в аккумуляторе. Аккумулятор дает энергию двигателю, который приводит в движение колеса. Многие электрические детали работают вместе в фоновом режиме, чтобы обеспечить движение.
Разбор ключевых деталей, из которых состоит электромобиль (на примере Nissan), необходим для понимания принципа его работы. К этим ключевым компонентам относятся:
Зарядный порт
Порт зарядки электромобиля позволяет аккумуляторной батарее получать энергию от внешнего источника питания. Такие источники энергии называются оборудованием для питания электромобилей (EVSE), более известным как зарядная станция.
Зарядка происходит, когда EVSE подключается к зарядному порту электромобиля в частном доме или на коммерческой зарядной станции.
Например EVSE, использующая стандартную 240-вольтовую розетку (подобную тем, что используются для бытовых приборов), может заряжать EV в течение ночи.
Инвертор
Инверторы для электромобилей изменяют поток электронов в аккумуляторной батарее с постоянного тока (DC) на переменный ток (AC), который затем используется для питания тягового электродвигателя. Поскольку литий-ионные батареи могут принимать только постоянный ток, а для работы тяговых электродвигателей требуется переменный ток, инверторы являются необходимыми компонентами для EV. Инверторы также используются для управления частотой переменного тока, подаваемого на двигатель, поэтому они играют непосредственную роль в управлении скоростью EV.
Тяговый электродвигатель
Получая электроэнергию от инвертора, тяговый электродвигатель обеспечивает мощность, которая заставляет электромобиль двигаться. Тяговые электродвигатели обычно питаются переменным током, поскольку этот тип двигателя более эффективен и надежен, чем двигатель постоянного тока. Когда электроны переменного тока попадают в двигатель через инвертор, они генерируют вращающееся магнитное поле, которое заставляет двигатель вращаться. Электрические тяговые двигатели отличаются высокой эффективностью и мощностью, поскольку в них нет необходимости переключать несколько передач, как в двигателе внутреннего сгорания — мощность от педали до двигателя передается практически мгновенно.
Электрическая трансмиссия
Трансмиссия электромобиля включает в себя всю высоковольтную электрическую систему, обеспечивающую работу автомобиля. Электрическая трансмиссия обычно состоит из инвертора, тягового электродвигателя, понижающего привода и тяговой батареи.
Эти электрические трансмиссии легкие, компактные и обеспечивают очень низкую вибрацию при мгновенном крутящем моменте. Многие инверторы в электрических трансмиссиях могут даже восстанавливать вытесненную энергию во время замедления. Этот процесс известен как рекуперация: неиспользованная энергия переменного тока во время торможения преобразуется в энергию постоянного тока, которая может быть сохранена в аккумуляторной батарее.
Тяговый аккумуляторный блок
Основная функция тяговой аккумуляторной батареи электромобиля заключается в накоплении энергии, получаемой от сети во время зарядки. Эта энергия затем используется для питания двигателя автомобиля и всех других электрических компонентов.
Почти во всех современных электромобилях используются литий-ионные батареи, так как они имеют одну из самых высоких плотностей энергии среди всех существующих батарей. Литий-ионные батареи также вырабатывают большие токи и не требуют особого обслуживания по сравнению с другими типами батарей. Некоторые EV также оснащены вспомогательной батареей, которая питает только аксессуары автомобиля, а не тяговую батарею для питания всех компонентов.
