Електромобілі

Акумуляторна батарея, що складається з літій-іонних акумуляторів, є найважливішим і дорогим компонентом електромобіля, який накопичує енергію та забезпечує живлення всього транспортного засобу, включаючи електродвигун, який дозволяє транспортному засобу рухатися. Незважаючи на те, що акумуляторні батареї є ексклюзивними для електромобілів, автомобілі з двигуном ICE мають значно менший акумулятор, який живить як стартер, так і деякі електронні компоненти, коли автомобіль вимкнено. Генератор змінного струму бере на себе роботу, коли автомобіль з двигуном ICE працює.

Електродвигуни використовують електродвигун (або два, залежно від моделі EV або типу приводу) для приводу коліс, подібно до двигуна автомобіля з двигуном ICE. Електрична енергія передається від батареї до двигуна(ів), а потім перетворюється на механічну енергію. Кількість двигунів і їх розміщення визначають, чи буде EV передньопривідним, задньопривідним або повнопривідним. Електродвигуни набагато менш складні, ніж двигуни внутрішнього згоряння, і не потребують обслуговування, на відміну від останніх.

Силова електроніка в електромобілі складається з інверторів, перетворювачів, контролерів і бортового зарядного пристрою. Ці компоненти забезпечують потік електрики в транспортному засобі, насамперед від батареї до електродвигуна, а також інших компонентів транспортного засобу, що працюють від електроживлення, таких як система опалення та вентиляції, освітлення, інформаційно-розважальна система тощо. Більш конкретно, силова електроніка відповідають за перетворення постійного струму в змінний (інвертор постійного струму в змінний) або зворотний (перетворення змінного струму в постійний), а також перетворювачі постійного/постійного струму, які або підвищують напругу батареї (boost), або зменшують напругу батареї (buck).

Система заряджання складається з зарядного порту, до якого вставляється кабель, зарядного кабелю та бортового зарядного пристрою, який перетворює енергію змінного струму від електричної мережі в енергію постійного струму, яка потім надсилається в акумулятор і зберігається в ньому. Швидка зарядка постійним струмом означає, що живлення змінного струму перетворюється на постійний поза транспортним засобом і надсилається безпосередньо на акумулятор електромобіля, минаючи бортовий зарядний пристрій. Дізнайтеся більше про заряджання електромобілів у попередній статті цієї серії.

Система теплового керування, що включає радіатори, вентилятори та насоси охолоджуючої рідини, є ключовим компонентом електромобілів. Ця система допомагає регулювати температуру акумуляторної батареї, електродвигуна та силової електроніки, щоб забезпечити їх роботу при оптимальній температурі для найкращої продуктивності, а також збільшення тривалості служби. Без системи управління температурою ці компоненти були б сприйнятливі до пошкоджень через перегрів або надмірне охолодження. Регулювання температури не тільки захищає найцінніші частини транспортного засобу, але також допомагає максимізувати ефективність і запас ходу за рахунок мінімізації втрат енергії. Незважаючи на те, що екстремальні погодні умови можуть не так сильно вплинути на транспортні засоби з двигуном ICE, продуктивність і паливна ефективність все одно можуть бути знижені.

Можливо, ви вже знайомі з рекуперативним гальмуванням як однією з ключових функцій гібридного автомобіля. Ця система перетворює кінетичну енергію, що утворюється під час гальмування, в електричну енергію, яка зберігається в акумуляторі, що, у свою чергу, зменшує кількість енергії, необхідної від акумулятора. На відміну від традиційних автомобілів із двигуном ICE, системи рекуперативного гальмування зберігають енергію назад в акумуляторі, яка інакше була б втрачена. Ці системи також допомагають зменшити знос гальм, задіюючи електродвигун для уповільнення транспортного засобу, коли він активований, наприклад, під час спуску з пагорба або наближення до знаку «стоп».

Блок керування транспортним засобом (VCU) відповідає за керування та координацію процесів, пов’язаних із функціональними аспектами електромобіля. Іншими словами, він діє як мозок автомобіля. VCU отримує інформацію (таку як температура акумулятора, швидкість двигуна, швидкість автомобіля тощо) від різних датчиків і систем і забезпечує ефективну та безпечну роботу автомобіля. Крім того, VCU взаємодіє з іншими блоками керування, включаючи систему керування батареєю (BMS) і контролер двигуна, щоб забезпечити спільну роботу всіх систем.