خودروهای برقی چگونه کار می‌کنند؟

طی سال‌های اخیر، تولید خودروهای برقی بسیار موردتوجه قرار گرفته است. شرکت تسلا یکی از بزرگ‌ترین کمپانی‌ها در تولید ماشین‌های برقی بوده و توانسته است دستاوردهای زیادی داشته باشد. خودروهای برقی چگونه کار می‌کنند؟ حتی اگر با عملکرد داخلی وسایل نقلیه دیزلی یا بنزینی آشنا باشید، بدان معنا نیست که دقیقاً می دانید چه اتفاقی در داخل موتور یک ماشین برقی می افتد. برای آشنایی با موتور اتومبیل های برقی، با مجله رنو ایران همراه باشید. نحوه‌ی کار خودرهای برقی با روش کارکردن خودروهایی که سوخت‌های فسیلی برای قدرت موتور استفاده می‌کنند، بسیار متفاوت است. همین تفاوت باعث شده که روند تولید این خودروها کمی کندتر از خودروهای دیگر باشد. ایده و اصول اولیه‌ی کارکرد اغلب خودروهای الکتریکی مدرن چند دهه قبل از موتورهای احتراق داخلی مطرح و معرفی شده بود. سال ۱۸۳۴، پروفسور سبراندا استرتینگ (Sebranda Stratting) اهل شهر خرونینگن (Groningen) در شمال هلند اولین ماشین الکتریکی دنیا را تولید کرد؛ البته باتری این خودرو غیرقابل شارژ بود.

موتور یک اتومبیل برقی چگونه کار می کند؟ در یک وسیله نقلیه برقی، هنگامی که راننده پدال گاز را فشار می دهد، باتری موجود در ماشین، برق را به استاتور می رساند و باعث چرخش روتور می شود و متعاقباً انرژی مکانیکی را برای چرخاندن چرخ دنده های خودرو فراهم می کند. هنگامی که چرخ دنده ها می چرخند، چرخ ها نیز می چرخند. همه اینها در یک چشم برهم زدن و بدون احتراق سوخت فسیلی اتفاق می افتد! جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) دو نوع مختلف جریان برق هستند. همانطور که از نام آنها پیداست، جریان مستقیم زمانی است که بار الکتریکی فقط در یک جهت جریان داشته باشد، در حالی که جریان متناوب بطور دوره ای جهت را معکوس می کند. موتورهایی که با جریان مستقیم کار می کنند را می توان در یک وسیله نقلیه برقی یافت، اما فقط به عنوان موتورهای کوچک و مینی که برای برف پاک کن ها و شیشه های برقی استفاده می شود اما این نوع موتورها برای رانندگی خود وسیله نقلیه بکار نمی آیند. برای کشش یک وسیله نقلیه برقی، از یک موتور AC استفاده می شود.

موتور اتومبیل برقی جریان متناوب را با انواع دیگر موتورهای برقی اشتباه نگیرید که می تواند بسته به اینکه مستقیماً به شبکه وصل هستید یا از نوع خاصی از ایستگاه شارژ، می توانید از جریان متناوب یا مستقیم استفاده کنید. در حالیکه موتور ماشین برقی شما از AC استفاده می کند ، باتری باید برق خود را بصورت DC دریافت کند. بنابراین تبدیل از جریان متناوب به جریان مستقیم ، داخل یا خارج از وسیله نقلیه مورد نیاز است. برق مورد استفاده از شبکه همیشه AC است. سپس این مورد از طریق شارژر داخلی وسیله نقلیه برقی شما عبور می کند و سپس برق را به باتری می فرستد. اما ایستگاه های شارژ سریع که می توانید در بزرگراه ها، پارکینگ ها و خیابان های شهر پیدا کنید ، فرایند تبدیل AC به DC را خود انجام می دهند ، به این معنی که انرژی باتری مستقیماً بصورت جریان مستقیم به ماشین می رسد. آنها سریعتر از پریزهای برق AC هستند ، اما فضای بسیار بیشتری را اشغال می کنند. پس ماشین چگونه برق DC را برای موتور خود به AC تبدیل می کند؟ این کار با استفاده از اینورتر، دستگاهی در سیستم انتقال قدرت انجام می شود.

پیشرانه داخل یک وسیله نقلیه برقی

در یک ماشین برقی، موتور برقی فقط بخشی از یک واحد بزرگتر به نام پیشرانه است. در اینجا ما همچنین کنترل کننده الکترونیکی قدرت (PEC) را داریم که مسئول الکترونیکی است که منبع تغذیه موتور و شارژ باتری را کنترل می کند و موتور دنده ای که گشتاور (نیروی چرخش) و سرعت چرخش را تنظیم می کند. ساخت عناصر مختلف یک موتور برقی نیاز به تخصص واقعی دارد. بطور مثال مهندسین رنو برای ساختن استاتور، باید نحوه صاف کردن 2 کیلومتر سیم مسی به داخل ورقه کوچکی از آهن را بدون آسیب رساندن به سرامیک عایق پوشاننده آنها بدرستی انجام دهند. بهره وری پیشرانه دائماً در حال بهبود است ، همانطور که در رنو مشاهده کردیم با نوآوری های فنی در واحد انتقال قدرت ZOE ، که منجر به عملکرد همه جانبه بهتر خودرو و معرفی ویژگی های بیشتر می شود.

طول عمر موتور خودروهای برقی

طول عمر یک موتور برقی به متغیرهای زیادی بستگی دارد که تخمین آن دشوار است. در شرایط ایده آل ، پیشنهاد شده است که طول عمر مطلوب بین 15-20 سال است. در مقایسه با موتور احتراقی ، یک موتور برقی قطعات کمتری دارد ، به این معنی که هزینه های تعمیر و نگهداری آن کاهش یافته و فرآیند آن نیز راحت تر است.