كيف تعمل السيارة الكهربائية؟

انسَ المكابس وعلب التروس والأحزمة: السيارة الكهربائية ليست بها. تعمل هذه السيارات بشكل أسهل بكثير من السيارات التي تعمل بالديزل أو البنزين. يشرح Automobile-Propre ميكانيكاهم بالتفصيل.

في المظهر ، تشبه السيارة الكهربائية أي مركبة أخرى. عليك أن تنظر تحت غطاء المحرك ، ولكن أيضًا تحت الأرض ، لترى الاختلافات. بدلاً من محرك الاحتراق الداخلي الذي يستخدم الحرارة كطاقة ، فإنه يستخدم الكهرباء. لفهم كيفية عمل السيارة الكهربائية خطوة بخطوة ، سنقوم بتتبع مسار الكهرباء من الشبكة العامة إلى العجلة.

إعادة الشحن

كل شيء يبدأ بإعادة الشحن. للتزود بالوقود ، يجب توصيل السيارة بمأخذ أو صندوق حائط أو محطة شحن. يتم الاتصال بكابل مع موصلات مناسبة. هناك العديد منها ، تتوافق مع وضع الشحن المطلوب. للشحن في المنزل أو العمل أو المحطات العامة الصغيرة ، عادة ما تستخدم كابل من النوع 2 الخاص بك. يتم توصيل كبل بأطراف التوصيل سريعة الفصل التي تفي بمعيارين: "Combo CCS" الأوروبي و "Chademo". اليابانية. قد يبدو الأمر شاقًا في البداية ، لكن في الواقع ، كلما اعتدت عليه ، سيصبح أسهل. لا يوجد خطر حدوث خطأ: الموصلات لها أشكال مختلفة وبالتالي لا يمكن إدخالها في الفتحة الخطأ.

بمجرد الاتصال ، يتدفق التيار الكهربائي المتردد (AC) الذي يدور في شبكة التوزيع عبر الكبل المتصل بالسيارة. يقوم بإجراء سلسلة من الفحوصات من خلال جهاز الكمبيوتر الخاص به على متن الطائرة. على وجه الخصوص ، فإنه يضمن أن التيار ذو نوعية جيدة ، وأنه تم ضبطه بشكل صحيح وأن المرحلة الأرضية كافية لضمان إعادة الشحن بشكل آمن. إذا كان كل شيء على ما يرام ، فإن السيارة تمرر الكهرباء من خلال العنصر الأول الموجود على متنها: محول ، ويسمى أيضًا "الشاحن على متن الطائرة".

منفذ الشحن القياسي Renault Zoé Combo CCS.

محول

يحول هذا الجسم التيار المتردد للشبكة الرئيسية إلى تيار مباشر (DC). في الواقع ، تخزن البطاريات الطاقة فقط في شكل تيار مباشر. لتجنب هذه الخطوة وتسريع إعادة الشحن ، تقوم بعض المحطات نفسها بتحويل الكهرباء لتوفير طاقة التيار المستمر للبطارية مباشرة. وتسمى هذه محطات الشحن "السريعة" و "فائقة السرعة" للتيار المستمر ، على غرار تلك الموجودة في محطات الطرق السريعة. هذه المحطات الطرفية باهظة الثمن والمرهقة ليست مصممة ليتم تثبيتها في منزل خاص.

بطارية

في البطارية ، يتم توزيع التيار داخل العناصر المكونة لها. تأتي في شكل أكوام أو جيوب صغيرة يتم تجميعها معًا. يتم التعبير عن كمية الطاقة المخزنة بواسطة البطارية بالكيلوواط / ساعة (kWh) ، وهو ما يعادل "لتر" من خزان الوقود. يتم التعبير عن تدفق الكهرباء أو الطاقة بالكيلوواط "kW". يجوز للمصنعين الإبلاغ عن السعة "القابلة للاستخدام" و / أو السعة "الاسمية". الأمر بسيط جدًا: السعة القابلة للاستخدام هي كمية الطاقة التي تستخدمها السيارة بالفعل. الفرق بين المفيد والاسمي يعطي مساحة لإطالة عمر البطارية.

مثال لفهمه: يمكن إعادة شحن بطارية 50 كيلو وات في الساعة والتي يتم شحنها بقدرة 10 كيلوواط في حوالي 5 ساعات. لماذا "حول"؟ نظرًا لكونها أعلى من 80٪ ، ستعمل البطاريات تلقائيًا على إبطاء سرعة الشحن. مثل زجاجة المياه التي تملأها من الصنبور ، يجب عليك تقليل التدفق لتجنب تناثر المياه.

ثم يتم إرسال التيار المتراكم في البطارية إلى محرك كهربائي واحد أو أكثر. يتم الدوران بواسطة دوار المحرك تحت تأثير مجال مغناطيسي تم إنشاؤه في الجزء الثابت (الملف الثابت للمحرك). قبل الوصول إلى العجلات ، تمر الحركة عادةً عبر علبة تروس ذات نسبة ثابتة لتحسين سرعة الدوران.

انتقال العدوى

وبالتالي ، لا تحتوي السيارة الكهربائية على علبة تروس. هذا ليس ضروريًا ، لأن المحرك الكهربائي يمكن أن يعمل دون مشاكل بسرعات تصل إلى عدة عشرات الآلاف من الثورات في الدقيقة. إنه يدور مباشرة ، على عكس المحرك الحراري ، الذي يجب أن يحول الحركة الخطية للمكابس إلى حركة دائرية عبر العمود المرفقي. من المنطقي أن تحتوي السيارة الكهربائية على أجزاء متحركة أقل بكثير من قاطرة الديزل. لا يتطلب زيت محرك ، ولا يحتوي على حزام توقيت وبالتالي يتطلب صيانة أقل بكثير.

التجدد الكبح

ميزة أخرى للمركبات التي تعمل بالبطاريات هي قدرتها على توليد الكهرباء. وهذا ما يسمى "الكبح التجديدي" أو "الوضع B". في الواقع ، عندما يدور محرك كهربائي "في فراغ" دون إمداد تيار ، فإنه ينتج ذلك. يحدث هذا في كل مرة ترفع فيها قدمك عن دواسة الوقود أو دواسة الفرامل. بهذه الطريقة ، يتم حقن الطاقة المستعادة مباشرة في البطارية.

حتى أن أحدث طرازات EV تقدم أوضاعًا لاختيار قوة هذه المكابح المتجددة. في الوضع الأقصى ، تقوم بفرملة السيارة بقوة دون تحميل الأقراص والوسادات ، وفي نفس الوقت توفر عدة كيلومترات من احتياطي الطاقة. في قاطرات الديزل ، تُهدر هذه الطاقة ببساطة وتسرع من تآكل نظام الكبح.

غالبًا ما تحتوي لوحة أجهزة القياس في السيارة الكهربائية على عداد يوضح قوة الكبح المتجدد.

كسر

لذلك ، فإن الأعطال الفنية للسيارات الكهربائية أقل شيوعًا. ومع ذلك ، من الممكن أن تنفد الطاقة لديك بعد انتظار سيئ للسائق ، كما هو الحال في سيارة تعمل بالبنزين أو الديزل. في هذه الحالة ، تحذر السيارة مقدمًا من أن مستوى البطارية منخفض ، وعادة ما يتبقى من 5 إلى 10٪. يتم عرض رسالة واحدة أو أكثر على لوحة القيادة أو الشاشة المركزية وتنبيه المستخدم.

اعتمادًا على الطراز ، يمكنك القيادة عدة عشرات من الكيلومترات الإضافية إلى نقطة الشحن. تكون طاقة المحرك محدودة أحيانًا لتقليل الاستهلاك وبالتالي توسيع النطاق. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنشيط "وضع السلحفاة" تلقائيًا: تتباطأ السيارة تدريجيًا حتى تتوقف تمامًا. تحث الإشارات الموجودة على لوحة القيادة السائق على إيجاد مكان للتوقف أثناء انتظار شاحنة السحب.

درس صغير في الميكانيكا على سيارة كهربائية

لتسهيل الأمور ، أخبر نفسك أنه بدلاً من المحرك الحراري ، تحتوي سيارتك على محرك كهربائي. مصدر الطاقة هذا موجود في البطارية.

ربما لاحظت أن السيارة الكهربائية لا تحتوي على قابض. بالإضافة إلى ذلك ، يتعين على السائق فقط الضغط على دواسة الوقود للحصول على تيار مستمر. يتم تحويل التيار المباشر إلى تيار متردد بسبب عمل المحول. إنه أيضًا ما يولد المجال الكهرومغناطيسي من خلال الملف النحاسي المتحرك لمحركك.

يحتوي محرك سيارتك على مغناطيس ثابت واحد أو أكثر. يعارضون مجالهم المغناطيسي لمجال الملف ، مما يجعلهم يتحركون ويجعل المحرك يعمل.

قد يكون السائقون المطلعون قد لاحظوا عدم وجود علبة تروس أيضًا. في السيارة الكهربائية ، هذا هو محور المحرك ، والذي يتضمن ، بدون وسيط ، محاور عجلات القيادة. لذلك فإن السيارة لا تحتاج إلى مكابس.

أخيرًا ، حتى تتم مزامنة كل هذه "الأجهزة" تمامًا مع بعضها البعض ، يقوم الكمبيوتر الموجود على اللوحة بفحص الطاقة المطورة وتعديلها. لذلك ، اعتمادًا على الموقف ، يقوم محرك سيارتك بضبط قوتها وفقًا لنسبة الثورات في الدقيقة. هذا غالبًا ما يكون أقل من مركبات الاحتراق.

الشحن: حيث يبدأ كل شيء

لكي تتمكن سيارتك من قيادة سيارتك ، تحتاج إلى توصيلها بمأخذ طاقة أو محطة شحن. يمكن القيام بذلك باستخدام كابل موصلات مناسبة. هناك طرز مختلفة تناسب أوضاع الشحن المختلفة. إذا كنت تريد العثور على سيارتك الجديدة في المنزل أو العمل أو محطات الشحن العامة ، فستحتاج إلى موصل من النوع 2. استخدم كبل "Combo CCS" أو "Chedemo" لاستخدام المحطات الطرفية السريعة.

أثناء الشحن ، يتدفق تيار كهربائي متناوب عبر الكابل. تخضع سيارتك لعدة فحوصات:

• أنت بحاجة إلى تيار عالي الجودة ومضبوط جيدًا ؛
• يجب أن يوفر التأريض شحنًا آمنًا.

بعد التحقق من هاتين النقطتين ، تمنح السيارة الإذن لتدفق الكهرباء عبر المحول.

الدور المهم للمحول في السيارة الموصولة بالكهرباء

يقوم المحول "بتحويل" التيار المتردد المتدفق عبر الجهاز إلى تيار مباشر. هذه الخطوة ضرورية لأن بطاريات EV يمكنها تخزين تيار التيار المستمر فقط. ومع ذلك ، ضع في اعتبارك أنه يمكنك العثور على محطات تقوم بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر مباشرة. يرسلون "منتجهم" مباشرة إلى بطارية سيارتك. توفر محطات الشحن هذه شحنًا سريعًا أو فائق السرعة ، حسب الطراز. من ناحية أخرى ، إذا كنت ستجهز نفسك بهذه المحطات لشحن سيارتك الكهربائية الجديدة ، فاعلم أنها باهظة الثمن ومثيرة للإعجاب ، وبالتالي فهي مثبتة ، على أي حال ، في الوقت الحالي فقط في الأماكن العامة (على سبيل المثال ، على سبيل المثال ، مناطق الترفيه على الطرق السريعة).

نوعان من محركات السيارات الكهربائية

يمكن تجهيز السيارة الكهربائية بنوعين من المحركات: محرك متزامن أو محرك غير متزامن.

يولد المحرك غير المتزامن مجالًا مغناطيسيًا عندما يدور. للقيام بذلك ، يعتمد على الجزء الثابت الذي يتلقى الكهرباء. في هذه الحالة ، يدور الدوار باستمرار. يتم تثبيت المحرك غير المتزامن بشكل أساسي في المركبات التي تقوم برحلات طويلة وتتحرك بسرعات عالية.

في المحرك التعريفي ، يتولى الدوار نفسه دور المغناطيس الكهربائي. لذلك ، فإنه يخلق بنشاط مجال مغناطيسي. تعتمد سرعة الدوار على تردد التيار الذي يستقبله المحرك. إنه نوع المحرك المثالي للقيادة في المدينة ، والتوقف المتكرر والبدء البطيء.

البطارية ، مصدر طاقة السيارة الكهربائية

لا تحتوي البطارية على بضعة لترات من البنزين ، بل تحتوي على كيلو واط في الساعة (kWh). يتم التعبير عن الاستهلاك الذي يمكن أن توفره البطارية بالكيلوواط (kW).

تتكون بطارية جميع السيارات الكهربائية من آلاف الخلايا. عندما يمر التيار من خلالها ، يتم توزيعه بين هذه الآلاف من المكونات. لإعطائك فكرة أكثر واقعية عن هذه الخلايا ، فكر فيها كأكوام أو جيوب متصلة ببعضها البعض.

بمجرد مرور التيار عبر البطاريات الموجودة في البطارية ، يتم إرساله إلى محرك (محركات) سيارتك الكهربائي. في هذه المرحلة ، يرى الجزء الثابت المجال المغناطيسي المتولد. هذا الأخير هو الذي يدفع دوار المحرك. على عكس المحرك الحراري ، فإنه يطبع حركته على عجلات. اعتمادًا على طراز السيارة ، يمكنها نقل حركتها إلى العجلات من خلال علبة التروس. لديها تقرير واحد فقط ، مما يزيد من سرعة دورانها. هو الذي يجد أفضل نسبة بين عزم الدوران وسرعة الدوران. من المفيد أن تعرف: تعتمد سرعة الدوار بشكل مباشر على تردد التيار المتدفق عبر المحرك.

للحصول على معلومات ، يجب أن تدرك أن البطاريات الجديدة القابلة لإعادة الشحن تستخدم الليثيوم. يتراوح احتياطي الطاقة للسيارة الكهربائية في المتوسط ​​من 150 إلى 200 كيلومتر. البطاريات الجديدة (الليثيوم-الهواء ، الليثيوم-الكبريت ، إلخ) ستزيد بشكل كبير من سعة بطارية هذه المركبات خلال السنوات القليلة المقبلة.

كيف تغير مظهر سيارتك الكهربائية بدون علبة تروس؟

هذا النوع من المركبات لديه محرك يمكنه أن يدور عدة عشرات الآلاف من الثورات في الدقيقة! وبالتالي ، لا تحتاج إلى علبة تروس لتغيير سرعة الانطلاق.

ينقل محرك السيارة الكهربائية بالكامل الدوران مباشرة إلى العجلات.

ما الذي يجب أن تتذكره عن بطارية ليثيوم أيون؟

إذا كنت تفكر بجدية في شراء سيارة كهربائية ، فإليك بعض المعلومات المهمة حول بطاريات الليثيوم أيون.

من مميزات هذه البطارية انخفاض معدل التفريغ الذاتي. بشكل ملموس ، هذا يعني أنك إذا لم تستخدم سيارتك لمدة عام ، فإنها ستفقد أقل من 10٪ من قدرتها الاستيعابية.

ميزة أخرى مهمة: هذا النوع من البطاريات لا يتطلب أي صيانة تقريبًا. من ناحية أخرى ، يجب أن تكون مجهزة بشكل منهجي بدائرة حماية وتنظيم ، BMS.

قد تختلف أوقات شحن البطارية حسب طراز السيارة والشركة المصنعة لها. لذلك ، لمعرفة المدة التي ستظل فيها سيارتك متصلة ، راجع كثافة البطارية ووضع الشحن الذي تختاره. سيستمر الشحن حوالي 10 ساعات. خطط للمستقبل وتوقع!

إذا كنت لا ترغب في ذلك ، أو لم يكن لديك وقت للتخطيط مسبقًا ، فقم بتوصيل سيارتك بمحطة شحن أو صندوق حائط: سيتم تقليل وقت الشحن إلى النصف!

بديل آخر لمن هم في عجلة من أمرهم: اختر "الشحن السريع" على الشحن الكامل: سيتم شحن سيارتك حتى 80٪ في 30 دقيقة فقط!

معلومات مفيدة: في معظم الحالات ، توجد بطاريات السيارات تحت الأرض. تتراوح قوتهم من 15 إلى 100 كيلو واط ساعة.

ميزة فرملة السيارة الكهربائية المدهشة

قد لا تعرف ذلك حتى الآن ، لكن قيادة السيارة الكهربائية تسمح لك بتوليد الكهرباء! لقد منح مصنعو السيارات سياراتهم الكهربائية "قوة خارقة": عندما ينفد محرك سيارتك من الكهرباء (على سبيل المثال ، عندما ترفع قدمك عن دواسة الوقود أو عندما تفرمل) ، فإنها تفعل ذلك! تذهب هذه الطاقة مباشرة إلى بطاريتك.

تحتوي جميع السيارات الكهربائية الحديثة على عدة أوضاع تسمح لسائقيها باختيار قوة أو أخرى من قوة الكبح المتجدد.

كيف تعيد شحن هذه السيارات الخضراء الجديدة؟

هل تعيش في منزل صغير؟ في هذه الحالة ، يمكنك شحن السيارة في المنزل مباشرةً.

اشحن سيارتك في المنزل

لشحن سيارتك في المنزل ، خذ الكابل الذي تم بيعه مع سيارتك وقم بتوصيله بمأخذ طاقة قياسي. الذي تستخدمه لشحن هاتفك الذكي سيفي بالغرض! كن على دراية بالمخاطر المحتملة لارتفاع درجة الحرارة. غالبًا ما يقتصر التيار الكهربائي على 8 أو 10 أمبير لتجنب أي حوادث. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كنت بحاجة إلى شحن كامل للمحافظة على تشغيل مركبتك الكهربائية الصغيرة ، فمن الأفضل جدولة تشغيلها ليلاً. وذلك لأن التيار المنخفض ينتج عنه أوقات شحن أطول.

الحل الآخر هو تركيب صندوق حائط. يتكلف ما بين 500 يورو و 1200 يورو ، ولكن يمكنك طلب ائتمان ضريبي بنسبة 30٪. ستحصل على شحن أسرع وأعلى تيار (حوالي 16 أمبير).

اشحن سيارتك في المحطة العامة

إذا كنت تعيش في شقة ، ولا يمكنك توصيل سيارتك في المنزل ، أو كنت مسافرًا ، فيمكنك توصيل سيارتك بمحطة شحن عامة. ستجد كل ذلك في التطبيقات المتخصصة أو على الإنترنت. اكتشف ذلك مسبقًا: قد تحتاج إلى بطاقة وصول إلى kiosk صادرة عن العلامة التجارية أو المجتمع الذي قام بتثبيت الكشك المعني.

تختلف الطاقة المرسلة وبالتالي وقت الشحن أيضًا اعتمادًا على الأجهزة المختلفة.

هل يمكن أن تفشل النماذج الكهربائية؟

تتمتع هذه المركبات الصديقة للبيئة أيضًا بميزة كسر أقل. هذا منطقي ، لأن لديهم مكونات أقل!

ومع ذلك ، قد تتعرض هذه المركبات لانقطاع التيار الكهربائي. في الواقع ، فيما يتعلق بالسيارات التي تعمل بالبنزين أو الديزل ، إذا كنت لا تتوقع ما يكفي من "الوقود" في "خزان الوقود" الخاص بك ، فلن تتمكن سيارتك من المضي قدمًا!

سترسل لك سيارتك الكهربائية بالكامل رسالة تحذير عندما ينخفض ​​مستوى البطارية بشكل خاص. اعلم أن لديك 5 إلى 10٪ من طاقتك المتبقية! تظهر التحذيرات على لوحة القيادة أو الشاشة المركزية.

كن مطمئنًا ، ستكون (ليس بالضرورة) على حافة طريق مهجور. يمكن لهذه المركبات النظيفة أن تنقلك إلى أي مكان من 20 إلى 50 كم - حان الوقت للوصول إلى نقطة الشحن.

بعد هذه المسافة ، تقلل سيارتك من قوة المحرك ويجب أن تشعر بالتباطؤ التدريجي. إذا واصلت القيادة ، فسترى تحذيرات أخرى. ثم يتم تنشيط وضع Turtle عندما تكون سيارتك متوترة حقًا. لن تتجاوز سرعتك القصوى عشرة كيلومترات ، وإذا كنت (حقًا) لا تريد أن تكون على حافة طريق منعزل ، فسيتعين عليك بالتأكيد إيقاف السيارة أو شحن بطاريتك.

كم يكلف شحن سيارة كهربائية؟

تعتمد تكلفة زيادة الرصيد على عدة عوامل. يرجى ملاحظة أن شحن سيارتك في المنزل سيكلفك أقل من الشحن في محطة عامة. خذ رينو زوي على سبيل المثال. تبلغ تكلفة الشحن في أوروبا حوالي 3,71 يورو ، أو 4 سنتات فقط لكل كيلومتر!

مع وجود محطة عامة ، توقع أن تغطي حوالي 6 يورو لتغطية 100 كيلومتر.

ستجد أيضًا محطات 22 كيلوواط مجانًا لفترة من الوقت قبل أن يتم دفعها.

أغلى منها بلا شك محطات "الشحن السريع". هذا يرجع إلى حقيقة أنها تتطلب الكثير من الطاقة وهذا يتطلب بنية تحتية معينة. إذا واصلنا استخدام مثال رينو زوي ، فستكلفك 100 كيلومتر من الحكم الذاتي 10,15 يورو.

أخيرًا ، اعلم أنه بشكل عام ، ستكلفك السيارة الكهربائية أقل من قاطرة الديزل. في المتوسط ​​، يتكلف السفر مسافة 10 كيلومتر 100 يورو.