چگونه طراحی و سازنده خودروهای الکتریکی را درک کنیم

An باتری خودروی الکتریکی (EVB)نام استاندارد برای باتری هایی است که برای تغذیه موتورهای الکتریکی همه انواع خودروهای برقی استفاده می شود. در بیشتر موارد، اینها باتری های لیتیوم یون قابل شارژ هستند که به طور خاص برای ظرفیت آمپر ساعت (یا کیلووات ساعت) بالا طراحی شده اند. باتری های قابل شارژ با تکنولوژی لیتیومیون محفظه های پلاستیکی هستند که حاوی آندها و کاتدهای فلزی هستند. باتری های لیتیوم یون از الکترولیت پلیمری به جای الکترولیت مایع استفاده می کنند. پلیمرهای نیمه جامد (ژل) با رسانایی بالا این الکترولیت را تشکیل می دهند.
لیتیوم یونباتری های EVباتری‌هایی با چرخه عمیق هستند که برای تامین انرژی در دوره‌های زمانی پایدار طراحی شده‌اند. باتری‌های لیتیوم یون کوچک‌تر و سبک‌تر، مطلوب هستند زیرا وزن خودرو را کاهش می‌دهند و در نتیجه عملکرد آن را بهبود می‌بخشند.
این باتری ها انرژی ویژه بالاتری نسبت به انواع دیگر باتری های لیتیومی دارند. آنها معمولاً در برنامه هایی استفاده می شوند که وزن یک ویژگی حیاتی است، مانند دستگاه های تلفن همراه، هواپیماهای رادیویی کنترل شده و در حال حاضر، خودروهای برقی. یک باتری لیتیوم یون معمولی می تواند 150 وات ساعت برق را در یک باتری با وزن تقریبی 1 کیلوگرم ذخیره کند.
در دو دهه گذشته، پیشرفت‌ها در فناوری باتری‌های لیتیوم یونی ناشی از تقاضای لوازم الکترونیکی قابل حمل، رایانه‌های لپ‌تاپ، تلفن‌های همراه، ابزارهای برقی و غیره بوده است. صنعت EV از مزایای این پیشرفت ها هم در عملکرد و هم در تراکم انرژی بهره برده است. برخلاف سایر مواد شیمیایی باتری، باتری‌های لیتیوم یونی را می‌توان روزانه و در هر سطح شارژی تخلیه و شارژ کرد.
فناوری‌هایی وجود دارند که از ساخت انواع دیگر باتری‌های سبک‌تر، قابل اعتماد و مقرون‌به‌صرفه پشتیبانی می‌کنند - و تحقیقات برای کاهش تعداد باتری‌های مورد نیاز برای خودروهای الکتریکی امروزی ادامه دارد. باتری‌هایی که انرژی را ذخیره می‌کنند و موتورهای الکتریکی را تامین می‌کنند، به فناوری خود تبدیل شده‌اند و تقریباً هر روز در حال تغییر هستند.
سیستم کشش

خودروهای الکتریکی دارای موتورهای الکتریکی هستند که به آنها سیستم کشش یا نیروی محرکه نیز گفته می شود - و دارای قطعات فلزی و پلاستیکی هستند که هرگز نیازی به روغن کاری ندارند. این سیستم انرژی الکتریکی را از باتری تبدیل کرده و به قطار محرکه منتقل می کند.
خودروهای برقی را می توان با پیشرانه دو چرخ یا تمام چرخ، به ترتیب با استفاده از دو یا چهار موتور الکتریکی طراحی کرد. هر دو موتور جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC) در این سیستم‌های کششی یا رانش برای خودروهای الکتریکی استفاده می‌شوند. موتورهای AC در حال حاضر محبوبیت بیشتری دارند، زیرا از برس استفاده نمی کنند و نیاز به نگهداری کمتری دارند.
کنترلر EV
موتورهای EV همچنین شامل یک کنترلر الکترونیکی پیشرفته هستند. این کنترلر بسته الکترونیکی را در خود جای داده است که بین باتری ها و موتور الکتریکی کار می کند تا سرعت و شتاب خودرو را کنترل کند، دقیقاً مانند کاربراتور در خودروهای بنزینی. این سیستم‌های کامپیوتری سواری نه تنها ماشین را روشن می‌کنند، بلکه درها، پنجره‌ها، تهویه مطبوع، سیستم نظارت بر فشار باد لاستیک‌ها، سیستم سرگرمی و بسیاری از ویژگی‌های مشترک در همه خودروها را نیز به کار می‌گیرند.
ترمزهای EV
هر نوع ترمز را می توان در خودروهای برقی استفاده کرد، اما سیستم های ترمز احیا کننده در خودروهای الکتریکی ترجیح داده می شوند. ترمز احیا کننده فرآیندی است که در آن از موتور به عنوان ژنراتور برای شارژ مجدد باتری ها هنگام کاهش سرعت خودرو استفاده می شود. این سیستم های ترمز بخشی از انرژی از دست رفته در هنگام ترمزگیری را پس گرفته و آن را به سیستم باتری هدایت می کنند.
در طول ترمز احیاکننده، مقداری از انرژی جنبشی که معمولاً توسط ترمزها جذب می‌شود و به گرما تبدیل می‌شود، توسط کنترل‌کننده به برق تبدیل می‌شود و برای شارژ مجدد باتری‌ها استفاده می‌شود. ترمز احیا کننده نه تنها برد یک وسیله نقلیه الکتریکی را 5 تا 10 درصد افزایش می دهد، بلکه ثابت شده است که سایش ترمز را کاهش داده و هزینه تعمیر و نگهداری را نیز کاهش می دهد.
شارژرهای EV
دو نوع شارژر مورد نیاز است. یک شارژر با اندازه کامل برای نصب در گاراژ برای شارژ مجدد خودروهای برقی در طول شب و همچنین یک شارژر قابل حمل مورد نیاز است. شارژرهای قابل حمل به سرعت در حال تبدیل شدن به تجهیزات استاندارد بسیاری از تولید کنندگان هستند. این شارژرها در صندوق عقب نگهداری می‌شوند تا باتری‌های خودروهای برقی را بتوان در طول یک سفر طولانی یا در مواقع اضطراری مانند قطع برق، تا حدی یا کامل شارژ کرد. در شماره آینده به جزئیات بیشتر انواع آن خواهیم پرداختایستگاه های شارژ EVمانند سطح 1، سطح 2 و بی سیم.