خودروی الکتریکی به خودرویی گفته میشود که از باتری‌های قابل شارژ استفاده میکند خودروی الکتریکی
خودروی برقی از موتور الکتریکی به عنوان نیروی محرکه و از باتری های قابل شارژ به عنوان منبع انرژی استفاده می کند. موقعیت قرارگیری موتور در چنین ماشین هایی در زیر بدنه است. ماشین های الکتریکی با گذر زمان، طرفداران بسیاری پیدا کرده اند؛ به این خاطر که همه ی موجودات زنده در عصر جدید از هوای آلوده شاکی اند و این خودرو ها در هوا هیچگونه آلودگی وارد نمی کنند و برخلاف ماشین های معمولی، کربن دی اکسید یا انواع آلاینده های مضر را تولید نمی کنند. آلاینده های نشات گرفته از موتور خودرو ها تأثير به سزایی در گرم شدن کره زمین و نابودی هوای پاکیزه دارند.
تاریخچه خودروی الکتریکی
در دهه ۱۸۸۰ خودروهای برقی کاربردی برای نخستین بار معرفی شدند. در اواخر قرن ۱۹ و اوایل قرن ۲۰ خودروهای برقی، رواج پیدا کردند تا اینکه تولید اینگونه خودروها به خاطر بعضی از عوامل با افت شدید روبرو شد که از این عوامل می توان به پیشرفت موتورهای درون سوز و به خصوص استارت الکتریکی خودرو و تولید انبوه خودروهای بنزینی ارزان اشاره کرد. با وقوع بحران انرژی در دهه های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ میلادی خودروی برقی مجددا طرفدار پیدا کرد ولی این علاقه مندی باعث نشد که میزان تولید این محصول، افزایش یابد و یا یک بازار رقابتی را بوجود آورد.
با توجه به پیشرفت فناوری باتری ها از سال ۲۰۰۸ میلادی ، نگرانی ها در خصوص قیمت نفت، افزایش بیماریها و مرگ های ناشی از آلودگی هوا و نیاز به کاهش گازهای گل خانه ای در تولید خودروهای برقی انقلابی اساسی به وقوع پیوست. در اواخر دسامبر ۲۰۱۰ فروش اولین خودروهای ساخته شده توسط خودروسازی های بزرگ با معرفی خودروی تمام برقی نیسان لیف و خودروی دونیرو شارژ برقی شورلت ولت شروع شد. خودروهای برقی فروخته شده در دسامبر ۲۰۱۵ در سراسر جهان به بیش از ۱ میلیون دستگاه رسید و این عدد در سپتامبر ۲۰۱۸ به ۴ میلیون دستگاه افزایش یافت.
در خودروی الکتریکی موتور در زیر بدنه قرار داردانواع خودروی الکتریکی و چالش های آن
ماشین های الکتریکی، متشکل از دو دسته ماشین های هیبریدی و کاملا برقی می باشند. خودروهای هیبریدی، دو یا چند منبع مجزای قدرت را با هم ترکیب می کند تا قادر به حرکت باشد. معمولاً دو موتور بنزینی و الکتریکی در این ماشین ها وجود دارد که همین ساختار به کاهش مصرف بنزین خودرو کمک میکند. از ماشین های هیبریدی تحت عنوان خودروهای سبز یاد میشود. از باتری های قابل شارژ در خودروهای کاملاً برقی بعنوان منبع انرژی استفاده می شود و قادر به تامین موتورهای الکتریکی نیروی محرکه است.
خودروهای الکتریکی به چند دسته براساس میزان سرعت تقسیم میشوند . از معروفترین مدل های خودروهای الکتریکی می توان به خودرو های تمام برقی، مدل برقی کم سرعت یا محلی، خودرو برقی مناسب بزرگراه، خودروی های برقی شهری، خودرو برقی مسابقه ای اشاره کرد. ماشین های برقی در طبقه بندی های جداگانه از خودرو های هیبریدی و پلاگین هیبریدی قرار دارند، بدین دلیل که بخش درون سوز بنزینی یا دیزلی در این وسیله های حمل و نقل وجود دارد.
طول عمر باتری خودروی الکتریکی
باتری خودروی الکتریکی دارای تاریخ انقضای مشخصی نیست و طول عمر آن براساس الگوی شارژش تعيين می شود. البته برای اطلاع از طول عمر باتری به گارانتی کارخانه که معمولاً بین ۶ تا ۱۰ سال بوده، نگاه کنید ولی در حالت نرمال، طول عمر آن ۸ سال می باشد.
اجزای تشکیل دهنده خودروی الکتریکی
باتری خودروی الکتریکی، از سنگین ترین قسمت ماشین های برقی به شمار می رود. این سنگینی، مرکز ثقل را پائین می آورد که نوعی ویژگی مثبت می باشد. بهتر است بدانید که در این ماشین ها اجزای مربوط به احتراق و سوخت وجود ندارد.
>> باتری کمکی:
باتری کمکی در ماشین های الکتریکی، وظیفه ی انجام روند برق رسانی جانبی را برعهده دارد و ضبط و کولر از منبع انرژی قطعه های داخلی خودرو به شمار میرود .
>> پورت شارژ:
پورت شارژ در خودروی الکتریکی، این قابلیت را فراهم می کند تا با اتصال به یک ورودی مناسب، باتری اصلی اش را شارژ کند.
>> مبدل DC/DC:
در موتور های برقی، قطعه ای به نام مبدل DC/DC وجود دارد که دارای وظایفی همچون تامین جریان مستقیم ولتاژ پائین لازم برای شارژ کردن باتری کمکی، دریافت کردن جریان مستقیم( DC) ولتاژ بالا از باتری اصلی و برق رسانی به قطعه های داخلی خودرو می باشد.
>> موتور الکتریکی:
موتور الکتریکی وظیف دارد که برای به حرکت درآوردن چرخ های ماشین از توان باتری استفاده کند. این موتور علاوه بر تامین انرژی جنبشی در برخی از مدل ها، از طریق ترمز، علمیات احیاکنندگی را انجام می دهد.
>> شارژر داخلی:
وظیفه ی شارژر داخلی اینست که از طریق پورت شارژ، جریان متناوب( AC) وارد شده را دریافت می کند و به جریان مستقیم موردنیاز باتری تبدیل می کند. علاوه‌براین ، اطلاعاتی از قبیل دمای باتری، ولتاژ و درصد شارژ را در حین شارژ برای شما فراهم میکند.
>> کنترل نیرو:
کنترل نیرو در خودروی الکتریکی، کاربردهایی دارد که از آن ها می توان به کنترل جریان الکتریسیته ی خارج شده از باتری و کنترل سرعت موتور و گشتاور تولیدی آن اشاره کرد.
به‌طورکلی خودروی الکتریکی به دو دسته ماشین‌های هیبریدی و کاملاً برقی تقسیم میشوند>> سیستم خنک کننده :
سیستم خنک کننده باتوجه به نامش، قطعات را در دمای مناسب برای کارایی، حفظ میکند.
>> باتری اصلی:
باتری اصلی در خودروی الکتریکی، وظیفه ی ذخیره انرژی الکتریکی به منظور استفاده ی موتور الکتریکی را برعهده دارد.
>> واحد انتقال:
واحد انتقال در خودروی الکتریکی موظف است که از طریق موتور، انرژی جنبشی تولید شده را به چرخ ها انتقال دهد.
طرز کار خودروی الکتریکی
خودروهای برقی با بهره گیری از باتری، موظف به تبدیل موتور الکتریکی انرژی الکتریکی باتری به انرژی لازم برای حرکت چرخهای اتومبیل هستند و به این ترتیب خودرو به صورت کاملاً پاک حرکت میکند. خودروهای برقی به عنوان خودروهای احتراق داخلی شناخته می شوند که موتور آن ها جایگزین موتور الکتریکی شده است. باتری، پیل سوختی و ابر خازن از منابع انرژی الکتریکی در این خودروها به شمار می روند. سیستم محرکه ی خودروی الکتریکی متشکل از سه قسمت زیر میباشد :
* پیشران الکتریکی:
از پیشران الکتریکی میتوان به مبدل الکتریکی قدرت، کنترلر خودرو، موتور الکتریکی و انتقال دهنده قدرت مکانیکی اشاره کرد.
* منبع انرژی:
منبع انرژی شامل منبع انرژی، واحد کنترل انرژی، واحد شارژ مجدد منبع انرژی می باشد.
* تجهیزات کمکی:
واحد تهویه مطبوع برقی، واحد فرمان برقی و واحد تامین توان کمکی از تجهیزات کمکی محسوب میشوند.
کنترل کننده خودروی الکتریکی
کارکرد خودروی الکتریکی براساس باتری DC میباشد و موتور ها در سه فاز AC کار می کنند. کنترلر، کار هر دوی این ها را انجام می دهد. هر خودروی الکتریکی نظیر دوچرخه اساسی، تسلا رودستر و ... کنترلر دارد که ولتاژ DC را برای کار موتور، از باتری به سطح مناسب تبدیل می کند. همچنین توانایی کنترل سرعت موتور را دارد.
کلیه ورودی های کاربر توسط این کنترلر تشکیل میشود که از این ورودیها می توان به میزان گاز( شتاب)، شکستن فشار، حالت رانندگی و… اشاره کرد. اگر موتور ها عضله ماشین در نظر گرفته شوند، کنترلر مغز آن است. مدار های یک کنترلر، شامل مبدل DC- DC، کنترل کننده سرعت، اینورتر و… می باشد. برای تأمین انرژی تمام وسایل جانبی خودرو می توان از مبدل DC- DC استفاده کرد که شامل سیستم سرگرمی، چراغ های جلو و دیگر دستگاه های الکترونیکی سطح پائین است.
خودروی الکتریکی با باتری DC کار می کند کنترلر، وظیفه ی محافظت از ترمز احیا کننده را بر عهده دارد. این فرآیند باعث میشود که انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی تبدیل شود. درصورت قرار گرفتن خودروی الکتریکی در سراشیبی، موتور ها قابلیت تبدیل انرژی جنشبی به انرژی الکتریکی را دارند، و عملکرد آن ها مشابه ژنراتور می باشد. بنابراین برای شارژ باتری می توان از توان به دست آمده بهره گرفت. اکثر EV های مدرن امروزی از چنین خصوصیتی برخوردارند ولی کارایی و عملکردشان قابل بحث است.
مزایای خودروی الکتریکی
خوردو های برقی دارای مزایای زیر می باشند:
> افزایش شتاب
> کاهش حجم و وزن موتور
> کاهش هزینه های تعمیرات و نگهداری
> عدم مصرف انرژی در زمان آماده بکار
> کاهش آلودگی صوتی
> بهبود راندمان تبدیل انرژی
مشکلات استفاده از خودروی الکتریکی
خودروهای الکتریکی دارای مشکلات و کاستی هایی برای استفاده در ابعاد گسترده هستند که همین امر، مانع از محبوب شدن آن ها میشود.
- خطر بیشتر در تصادفات:
در خودروهای الکتریکی، باتری های لیتیومی موظفند که نیروی موردنیاز را برای حرکت خودرو ذخیره کنند. این باتری ها حساسیت بسیاری دربرابر آسیب دیدگی و ضربه دارند و میتوانند خطرناک باشند. بطور معمول، این باتری ها در خودروهای الکتریکی توسط مایعات خنک کننده احاطه میشوند و چنانچه این مایعات وجود نداشته باشند، باتری ها آتش میگیرند. همچنین این باتری ها انرژی الکتریکی زیادی را در خودشان ذخیره کرده اند که احتمال خطراتی را در صورت تصادف و ایجاد اتصال با سایر نقاط بدنه خودرو برای سرنشینان بهمراه دارد.
این باتری ها دارای ولتاژ بسیار بالا میباشد و در صورت تماس، خطر مرگ وجود دارد. همچنین اگرچه طراحی خودروهای الکتریکی این چنین است که از باتری ها در هنگام تصادف، حفاظت می کند ولی امکان آتش گرفتن باتری ها در صورت تصادف شدید، بسیار بالا بوده و اگر آبی را به منظور خاموش کردن آتش، بر روی آن بریزید، باعث تشدید آن فاجعه می شود.
- محدوده ی حرکتی کم:
برای رانندگی های شهری می توان از خودروهای برقی استفاده کرد؛ بدین دلیل که نمیتوان مسافت های طولانی بین شهری را با استفاده از آن پیمود و عملکرد بسیار ضعیفی در این حوزه دارند.
خودروی الکتریکی هیچگونه آلودگی را وارد هوا نمی کند - وزن زیاد:
وزن خودروهای الکتریکی، بیشتر از خودروهای عادی است که همین مشکل برای تولیدکنندگان خودروهای برقی به یک معضل تبدیل شده است. این موضوع، قدرت مانور و دینامیک این خودروها را ضعیف تر کرده است.
- سوخت گیری و شارژ:
شما می توانید خودروی خود را از طریق باک بنزین یا گازوئیل در کم تر از چند دقیقه پر کنید و حرکت کنید. یکی از معایب شارژ خودروهای برقی اینست که زمان بر هستند و شارژ کامل آن در بیشتر مدل ها، یک شب تا صبح زمان میبرد.
- قیمت بسیار زیاد:
خودروهای برقی گرانتر از خودروهای معمولی هستند درحالیکه از قابلیت و کارآیی و عمر کمتری برخوردار هستند.
گردآوری: بخش خودرو سرپوش
- 18
- 1
