Множество передовых технологий меняют нашу жизнь каждый день. Появление и ростЭлектромобиль (EV)является ярким примером того, насколько много эти изменения могут значить для нашей деловой жизни и для нашей личной жизни.
Технологические достижения и экологические нормативные требования к автомобилям с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) стимулируют растущий интерес к рынку электромобилей. Многие авторитетные производители автомобилей представляют новые модели электромобилей, а также новые стартапы, выходящие на рынок. Благодаря широкому выбору марок и моделей, доступных сегодня, а также многим другим в будущем, вероятность того, что мы все будем водить электромобили в будущем, ближе к реальности, чем когда-либо.
Технология, которая сегодня используется в электромобилях, требует многих изменений по сравнению с методами производства традиционных автомобилей. Процесс создания электромобилей требует почти такого же внимания к дизайну, как и эстетика самого автомобиля. Сюда входит стационарная линия роботов, специально разработанная для применения в электромобилях, а также гибкие производственные линии с мобильными роботами, которых можно при необходимости перемещать и выдвигать в различных точках линии.
В этом выпуске мы рассмотрим, какие изменения необходимы для эффективного проектирования и производства электромобилей сегодня. Мы поговорим о том, чем процессы и производственные процедуры отличаются от тех, которые используются при производстве автомобилей, работающих на газе.
Конструкция, компоненты и производственные процессы
Хотя в начале двадцатого века исследователи и производители энергично занимались разработкой электромобилей, интерес к ним застопорился из-за удешевления и массового производства автомобилей с бензиновым двигателем. Исследования пошли на убыль с 1920 до начала 1960-х годов, когда экологические проблемы загрязнения и страх истощения природных ресурсов создали потребность в более экологически чистом методе личного транспорта.
Зарядка электромобилейдизайн
Современные электромобили сильно отличаются от автомобилей с бензиновым двигателем внутреннего сгорания. Новое поколение электромобилей выиграло от серии неудачных попыток спроектировать и построить электромобили с использованием традиционных методов производства, используемых производителями на протяжении десятилетий.
Существует множество различий в том, как производятся электромобили, по сравнению с автомобилями с ДВС. Раньше основное внимание уделялось защите двигателя, но теперь оно сместилось на защиту аккумуляторов при производстве электромобилей. Автомобильные дизайнеры и инженеры полностью переосмысливают конструкцию электромобилей, а также создают новые методы производства и сборки для их создания. Сейчас они разрабатывают электромобиль с нуля, уделяя пристальное внимание аэродинамике, весу и другим показателям энергоэффективности.
An аккумулятор электромобиля (EVB)— это стандартное обозначение аккумуляторов, используемых для питания электродвигателей всех типов электромобилей. В большинстве случаев это литий-ионные аккумуляторы, специально рассчитанные на высокую емкость в ампер-часах (или киловатт-часах). Аккумуляторные батареи литий-ионной технологии представляют собой пластиковые корпуса, содержащие металлические аноды и катоды. В литий-ионных батареях вместо жидкого электролита используется полимерный электролит. Этот электролит образуют полутвердые (гелевые) полимеры с высокой проводимостью.
Литий-ионныйаккумуляторы для электромобилейпредставляют собой аккумуляторы глубокого цикла, предназначенные для обеспечения питания в течение продолжительных периодов времени. Лучше использовать литий-ионные аккумуляторы меньшего размера и легче, поскольку они уменьшают вес автомобиля и, следовательно, улучшают его характеристики.
Эти батареи обеспечивают более высокую удельную энергию, чем другие типы литиевых батарей. Обычно они используются в приложениях, где вес является критически важной характеристикой, например, в мобильных устройствах, радиоуправляемых самолетах, а теперь и в электромобилях. Типичная литий-ионная батарея может хранить 150 ватт-часов электроэнергии в батарее весом около 1 килограмма.
За последние два десятилетия развитие технологии литий-ионных аккумуляторов было обусловлено спросом на портативную электронику, портативные компьютеры, мобильные телефоны, электроинструменты и многое другое. Индустрия электромобилей воспользовалась преимуществами этих достижений как в производительности, так и в плотности энергии. В отличие от других аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы можно разряжать и заряжать ежедневно и при любом уровне заряда.
Существуют технологии, которые поддерживают создание других типов более легких, надежных и экономичных аккумуляторов, а исследования продолжают сокращать количество аккумуляторов, необходимых для современных электромобилей. Аккумуляторы, которые хранят энергию и питают электродвигатели, превратились в отдельную технологию и меняются почти каждый день.
Тяговая система
Электромобили оснащены электродвигателями, также называемыми тяговой или двигательной системой, а также металлическими и пластиковыми деталями, которые никогда не нуждаются в смазке. Система преобразует электрическую энергию аккумулятора и передает ее в трансмиссию.
Электромобили могут быть двухколесными или полноприводными, с использованием двух или четырех электродвигателей соответственно. В тяговых или силовых системах электромобилей используются двигатели как постоянного (DC), так и переменного тока (AC). Двигатели переменного тока в настоящее время более популярны, поскольку в них не используются щетки и они требуют меньшего обслуживания.
контроллер электромобиля
Электродвигатели также оснащены сложным электронным контроллером. В этом контроллере находится блок электроники, который работает между аккумуляторами и электродвигателем и контролирует скорость и ускорение автомобиля, подобно карбюратору в автомобиле с бензиновым двигателем. Эти бортовые компьютерные системы не только заводят автомобиль, но и управляют дверями, стеклами, кондиционером, системой контроля давления в шинах, развлекательной системой и многими другими функциями, общими для всех автомобилей.
Электрические тормоза
На электромобилях можно использовать любой тип тормоза, но в электромобилях предпочтительны системы рекуперативного торможения. Регенеративное торможение — это процесс, при котором двигатель используется в качестве генератора для подзарядки аккумуляторов, когда автомобиль замедляется. Эти тормозные системы улавливают часть энергии, потерянной во время торможения, и направляют ее обратно в аккумуляторную систему.
Во время рекуперативного торможения часть кинетической энергии, которая обычно поглощается тормозами и превращается в тепло, преобразуется контроллером в электричество и используется для подзарядки аккумуляторов. Регенеративное торможение не только увеличивает запас хода электромобиля на 5–10 %, но также снижает износ тормозов и снижает затраты на техническое обслуживание.
Зарядные устройства для электромобилей
Необходимо два типа зарядных устройств. Для подзарядки электромобилей в ночное время потребуется полноразмерное зарядное устройство для установки в гараже, а также портативное зарядное устройство. Портативные зарядные устройства быстро становятся стандартным оборудованием многих производителей. Эти зарядные устройства хранятся в багажнике, поэтому аккумуляторы электромобилей можно частично или полностью зарядить во время длительной поездки или в чрезвычайной ситуации, например, при отключении электроэнергии. В следующем выпуске мы более подробно опишем видыЗарядные станции для электромобилейнапример Уровень 1, Уровень 2 и Беспроводная связь.
Время публикации: 20 февраля 2024 г.