Wéi en Elektroauto funktionnéiert / Elektresch Gefierarchitektur

Wéi funktionéiert en Elektroauto vun A bis Z? Wann de Prinzip vill méi einfach a méi einfach ze verstoen ass wéi de Wärmemotorprinzip, ass et nach ëmmer interessant d'Method(en) méi detailléiert ze kucken.

Also loosst eis mat der Basisarchitektur ufänken.

Elektresch Gefier Architektur

Fänke mer mat de Grondlagen un, nämlech mat den Haaptelementer, déi den Traktiounssystem vun engem elektresche Gefier ausmaachen:

Elektresch Flux Kontroll / Modulatioun

DC / DC Konverter

Et gëtt benotzt fir Héichspannung (330V) vun enger Lithium-Ionbatterie an eng Service Bläi-Sauerbatterie (12V) ëmzewandelen. Also 330V >> 12V

Onboard Chargeur / Gläichretter

Et konvertéiert den AC Stroum, deen aus dem Wandoutlet kënnt, an DC Stroum fir d'Muecht Batterie.

Rechner / inverter / rectifier

Et ass e Powercomputer dee vill Saache kontrolléiert ... Et kontrolléiert de Stroum vun der Energie duerch déi vill Sensoren déi en huet. Zum Beispill, wann ech beschleunegen, drécken ech e Sensor (Pedal) genannt Potentiometer (dëst ass d'selwecht op modern Verbrennungsautoen), de Computer kontrolléiert dann de Stroum vun der Energie, déi un de Motor geschéckt gëtt no mengem "Beschleunigungsgrad". ". ". Och wann ech de Pedal befreien, kontrolléiert se d'Energie-Erhuelung andeems de Jus, deen vum Elektromotor produzéiert gëtt (also reversibel) an d'Batterie schéckt, wärend den elektresche Floss zur selwechter Zäit reguléiert.

Et kann Ripplestroum mat engem Chopper generéieren (Batterie bis Motor) oder souguer Stroum rectifiéieren (alternativ Energie Erhuelung fir DC Batterie).

Oplueden? Alternativ a kontinuéierlech?

Elektresch Gefierer kënne mat alternéierend oder direkt Stroum gelueden ginn.

Alternatiounsstroum (Heem a kleng Ladegeräter)

Doheem wäerte mir mat Ofwiesselungsstroum ze dinn hunn, deen duerch den internen Gläichter an den Auto passéiere muss: AC / DC. Dëst ass wat d'Opluedkapazitéit limitéiert, well dëse Gläichrichter kann net eng grouss Kapazitéit hunn: Käschten a Volumen. Da gi mir op just iwwer 20 kW limitéiert fir déi am meeschten ausgestatteten Autoen, an allgemeng wäerte mir ongeféier 10 kW sinn, wann Dir e gudden elektresche Setup hutt fir op deen Niveau eropzekommen. Meeschtens liwwert de klassesche Outlet 2.7 kW, obwuel den Auto méi kann ausgoen (mir sinn hei limitéiert duerch wat den elektresche Outlet op Ampereniveauen liwwert).

Zum Beispill, am Modell 3, wäert et mat engem Typ 2 Stecker un d'Haus verbonne sinn, well et AC ass. Sou ass den internen Converter fäeg Iwwerlaaschtungen mat engem Kraaftniveau vu bis zu 11 kW opzehuelen. De S Modell kann Kraaft bis zu 22 kW op Versioune bis 2016 entwéckelen (nodeems de S an X op 16.5 kW limitéiert sinn).

Konstante Stroum: Héich Kraaft Blowers

Op der anerer Säit lafen Superchargers op Gläichstroum a brauche keen internen Konverter am Auto ze goen: an dësem Fall kann d'Ladekraaft enorm sinn: bis zu iwwer 250 kW.

Wa mir mat direktem Stroum (héich Kapazitéit) laden, hu mir en anere Socket um Modell 3 (am S / X Modell ass d'Form vum Socket op der anerer Säit identesch, awer den europäesche Standard bezitt sech op d'CCS / Combo Socket)

Hei ass e Socket genannt Combo oder CCS

Energie Stockage

Akkulator

Et ass en Element dat elektresch Energie an enger chemescher Léisung späichert. Bläi-Sauer Batterien goufen virdru an den 90er Jore benotzt, wat zu enger limitéierter Autonomie an engem ganz grousse Foussofdrock resultéiert. Am Moment gi Lithium Batterien benotzt, déi op engem ähnleche Prinzip funktionnéieren, awer méi effizient sinn. Einfach gesot, et ass eng chemesch Léisung aus där mir Elektronen extrahéieren. Nodeems alles dovun ofgeholl gouf, gëtt dës Léisung stabil: et gëtt keen Desequiliber méi tëscht den Terminals 6 an +, also brauch kee Jus méi ze huelen. Fir d'Batterie nei ze laden, ginn d'Elektronen nees an den - Terminal agefouert fir d'Léisung erëm an d'Ongläichgewiicht ze bréngen an d'Jus tëscht den - an + Klemmen erëm ze bréngen. Wann Dir méi wëllt gewuer ginn wéi Lithium-Ion Batterien funktionnéieren, kuckt hei.

All Detailer iwwer wéi Lithium-Ion Batterien funktionnéieren hei.

Brennstoff Zell

Eng Brennstoffzell ass eng Zort Batterie, den Ënnerscheed ass datt se gelueden gëtt andeems se mat Brennstoff fëllt anstatt duerch Elektronen nei ze sprëtzen (also Elektrizitéit). Et ass also e méi séiere Wee fir ze tanken, vill méi wéi mat Lithium-Ion-Batterien, trotz den zimlech effizienten Schnellopluedstatiounen.

Ach, wann Waasserstoff dat üblechsten Atom am Universum ass, da gëtt et net méi esou vill op der Äerd (d'Sonn ass voll dovun, se kompriméiert et virun eisen Aen) ... Well alles wat eis ëmginn huet baséiert op Waasserstoff, deen esou a Stäre kompriméiert war, déi méi schwéier Materialien op d'Welt bruecht hunn: Kuelestoff, Eisen, Waasser, asw (zimlech ... absolut alles anescht). Am Ufank vum Universum gouf et nëmme Waasserstoff, et ass den einfachsten Atom: et huet e Proton an en Elektron! Mir kënnen net manner maachen, sou datt dëst dat liichtste Material ass.

Mir verwalten et ze produzéieren (oder méi präzis Material dovunner extrahéieren), awer et ass ganz deier a punkto fossile Brennstoffer, also net ideal.

Kuckt Wéi eng Brennstoffzell funktionnéiert

En anere Prozess?

Et ginn Dausende vu Weeër fir mat Elektronen ze spillen, elo bleift et fir eng chemesch Léisung ze fannen déi d'Ëmwelt net vill verschmotzt a séier Elektronen dran sammelt. Zync wier eng super Optioun, awer ech weess et net méi.

Elektromotor

Den Elektromotor funktionnéiert nom Prinzip vun der Physik. Et geet drëms elektromagnetesch Kraaft ze benotzen fir Bewegung ze kreéieren.

D'Wëssenschaft huet jo entdeckt datt d'"Epidermis" vun Atomer aus Elektronen besteet. E puer Haut hunn e "Iwwerschoss" vun Elektronen, déi dann vun engem Atom an en anert kënne bewegen (dëst sinn konduktiv Materialien, an dat nennt een elektresche Schock). Dës Elektrone kënnen bewegt ginn andeems se elektromagnéitesch Strahlen (Liicht) schécken, awer och e Magnéitfeld aussetzt (Magnéit, awer bedenkt datt d'Liicht an d'Magnéitfeld matenee verbonne sinn).

Also hu mir d'Iddi kritt, e Magnéit nieft engem Metalldraad ze beweegen, a mir hu gemierkt datt dëst e Stroum produzéiert (deen an d'Richtung vun der Bewegung vum Magnéit geet. Deen dréckt Elektronen op d'Uewerfläch vun den Atomer). Also hu mir séier méi schlau kreesfërmeg Versammlungen erstallt: Mir setzen e Spinnmagnet an der Mëtt vun enger Kupferspiral (mir kënnen och de Géigendeel maachen, Kupfer an der Mëtt a Magnete op der Peripherie. Wat mir op Elektromotoren gesinn), wat konstant Elektrizitéit gëtt wéi et dréint (Magnéit) ... Dofir hu mir hei virun allem déi reversibel Säit vum Elektromotor fonnt. Well hei geléngt mir Elektrizitéit no der Bewegung ze generéieren, awer net d'Bewegung vum Stroum (wat mir hei fir eisen Elektroauto sichen).

Dunn hu mir just probéiert de Géigendeel ze maachen: an eisem rotéierende magnetesche System hu mir Elektrizitéit op d'Spule applizéiert. An dann e Wonner, de Magnéit huet ugefaang ze rotéieren ...

Dëst ass eng ganz interessant Säit vum Elektromotor,

hien kann zwou Saache gläichzäiteg maachen

: Bewegung kreéieren wann Dir Elektrizitéit kritt ou Elektrizitéit erstellen wa mir et a Bewegung setzen.

Am Allgemengen ass de Rotor induktiv / asynchron, dat heescht, en (amplaz vun engem Magnéit wéi am Diagramm) huet kleng Spielen, an deenen d'Elektrizitéit (an dofir d'Magnéitiséierung) duerch d'Magnéitfeld vum Stator induzéiert gëtt. Awer de Prinzip ass ëmmer d'selwecht: Beweegt de Magnéit virun de Kupfer an Dir generéiert Stroum, oder schéckt Elektrizitéit duerch d'Kupfer an Dir wäert de Magnéit bewegen. Net ze ernimmen, e Magnéit gëtt generéiert wann Elektrizitéit duerch d'Spule iwwerdroe gëtt.

Dofir ass et néideg ze verstoen datt d'Bewegung an d'Transmissioun vun Energie ouni Kontakt tëscht dem Stator an dem Rotor geschitt: et ass d'magnetesch Kraaft (d'Kraaft vum Magnéit) déi d'Saachen beweegt. Also ass et keen Zweiwel iwwer den Niveau vum Verschleiung.

Fir d'Richtung vum Motor z'änneren (also an ëmgedréint Gang ze wiesselen), ass et genuch Stroum an déi aner Richtung ze schécken.

Liest méi iwwer wéi den Elektromotor funktionnéiert hei.

Gangbox

En Elektromotor mat engem ganz héije Betribsberäich (zB 16000 RPM- am S Modell) an Dréimoment séier verfügbar (wat méi niddereg mir an RPM sinn, wat méi Dréimoment mir hunn), et war kee Besoin fir eng Gearbox ze produzéieren.

Also hu mir eng Zort Motor direkt un d'Rieder verbonnen! De Gangverhältnis ännert sech net bei 15 oder 200 km/h.

Natierlech entsprécht de Rhythmus vum Elektromotor net ganz dem Rhythmus vun de Rieder, et gëtt wat e Crawler-Gear genannt gëtt.

Am Model S ass dëst ongeféier 10: 1, dat heescht datt d'Rad 10 Mol méi lues dréit wéi den Elektromotor. De Gangverhältnis gëtt normalerweis duerch e planetaresche Gangzuch erreecht, deen haaptsächlech an automateschen Iwwerdroungen bekannt ass.

No dëser Reduktioun erschéngt endlech en Differential, deen d'Rieder mat verschiddene Geschwindegkeeten erlaabt.

Gräifen?

Et gëtt keng Kupplung oder Dréimoment-Konverter gebraucht, well wann de Wärmemotor stänneg a Bewegung muss sinn, ass dat net de Fall mam Elektromotor. Dofir huet et keng Leergeschwindegkeet a brauch keng Kupplung déi d'Rieder an de Motor verbënnt: wann d'Rieder ophalen, ass et net néideg ze trennen.

All Kommentarer a Reaktiounen

leschte Kommentar gepost:

GED (Datum: 2021, 07:14:08)

Wat ass d'Behuele vun engem Elektroauto am Wanter um Schnéi? bei negativen Temperaturen?

Den Я. 1 Reaktioun (en) op dëse Kommentar:

• Admin SITE ADMINISTRATOR (2021-07-15 08:26:20): Verhalen op der Strooss oder wann Batterie Niveau präsent ass.

  Eng ganz zweedeiteg Demande.

(Äre Post ass sichtbar ënner dem Kommentar no der Verifikatioun)

Schreift e Kommentar

Wat mengt Dir iwwer d'Evolutioun vum Golf?