Много напреднали технологии променят живота ни всеки ден. Появата и растежа наЕлектрическо превозно средство (EV)е основен пример за това колко много могат да означават тези промени за нашия бизнес живот - и за нашия личен живот.
Технологичният напредък и регулаторният натиск върху околната среда върху превозните средства с двигатели с вътрешно горене (ICE) водят до нарастващия интерес към пазара на EV. Много утвърдени производители на автомобили въвеждат нови EV модели, заедно с нови стартиращи компании, които навлизат на пазара. Със селекцията от марки и модели, налични днес и много други предстоящи, възможността всички ние да караме електромобили в бъдеще е по-близо до реалността от всякога.
Технологията, която захранва електромобилите днес, изисква много промени в сравнение с начина, по който се произвеждат традиционните превозни средства. Процесът на изграждане на електромобили изисква почти толкова внимание на дизайна, колкото и естетиката на самото превозно средство. Това включва стационарна линия от роботи, специално проектирана за EV приложения — както и гъвкави производствени линии с мобилни роботи, които могат да се преместват навътре и навън в различни точки на линията, ако е необходимо.
В този брой ще разгледаме какви промени са необходими за ефективно проектиране и производство на електромобили днес. Ще говорим за това как процесите и производствените процедури се различават от тези, използвани за производството на превозни средства, задвижвани с газ.
Дизайн, компоненти и производствени процеси
Въпреки че разработването на EV беше енергично преследвано от изследователи и производители в началото на двадесети век, интересът беше спрян поради по-евтините масово произвеждани автомобили с бензинов двигател. Изследванията намаляват от 1920 г. до началото на 1960 г., когато екологичните проблеми на замърсяването и страхът от изчерпване на природните ресурси създадоха необходимостта от по-екологичен метод за личен транспорт.
EV зарежданедизайн
Днешните електромобили са много различни от превозните средства с ICE (двигател с вътрешно горене), задвижвани с бензин. Новата порода електромобили се възползва от серия от неуспешни опити за проектиране и изграждане на електрически превозни средства, използвайки традиционни методи на производство, използвани от производителите от десетилетия.
Има много разлики в начина на производство на електромобили в сравнение с превозните средства с ICE. Фокусът беше върху защитата на двигателя, но този фокус сега се измести към защитата на батериите при производството на EV. Автомобилните дизайнери и инженери напълно преосмислят дизайна на електромобилите, както и създават нови методи за производство и сглобяване, за да ги конструират. Сега те проектират EV от нулата, като обръщат сериозно внимание на аеродинамиката, теглото и други енергийни ефективности.
An батерия за електрически превозни средства (EVB)е стандартното обозначение за батерии, използвани за захранване на електрически двигатели на всички видове електромобили. В повечето случаи това са презареждаеми литиево-йонни батерии, които са специално проектирани за висок амперчас (или киловатчас) капацитет. Акумулаторните батерии с литиево-йонна технология са пластмасови корпуси, които съдържат метални аноди и катоди. Литиево-йонните батерии използват полимерен електролит вместо течен електролит. Полутвърдите (гел) полимери с висока проводимост образуват този електролит.
Литиево-йоннаEV батерииса батерии с дълбок цикъл, предназначени да дават енергия за продължителни периоди от време. По-малки и по-леки, литиево-йонните батерии са желателни, защото намаляват теглото на превозното средство и следователно подобряват работата му.
Тези батерии осигуряват по-висока специфична енергия от другите видове литиеви батерии. Те обикновено се използват в приложения, където теглото е критична характеристика, като например мобилни устройства, радиоуправляеми самолети и сега електромобили. Типична литиево-йонна батерия може да съхранява 150 вата часа електричество в батерия с тегло приблизително 1 килограм.
През последните две десетилетия напредъкът в технологията на литиево-йонните батерии се движи от търсенето на преносима електроника, преносими компютри, мобилни телефони, електрически инструменти и др. Индустрията на електромобилите пожъна предимствата на този напредък както в производителността, така и в енергийната плътност. За разлика от други химикали на батериите, литиево-йонните батерии могат да се разреждат и зареждат ежедневно и при всяко ниво на зареждане.
Има технологии, които поддържат създаването на други видове по-леки, надеждни и рентабилни батерии — и изследванията продължават да намаляват броя на батериите, необходими за днешните електромобили. Батериите, които съхраняват енергия и захранват електрическите двигатели, са се превърнали в собствена технология и се променят почти всеки ден.
Тягова система
Електромобилите имат електрически двигатели, наричани също система за сцепление или задвижване - и имат метални и пластмасови части, които никога не се нуждаят от смазване. Системата преобразува електрическата енергия от батерията и я предава на задвижващия механизъм.
Електромобилите могат да бъдат проектирани със задвижване на две или всички колела, като се използват съответно два или четири електрически мотора. В тези тягови или задвижващи системи за електромобили се използват както двигатели с постоянен ток (DC), така и двигатели с променлив ток (AC). AC двигателите в момента са по-популярни, защото не използват четки и изискват по-малко поддръжка.
EV контролер
EV двигателите включват и усъвършенстван електронен контролер. Този контролер съдържа електронния пакет, който работи между батериите и електрическия мотор, за да контролира скоростта и ускорението на автомобила, подобно на карбуратора в превозно средство, задвижвано с бензин. Тези бордови компютърни системи не само стартират автомобила, но и управляват врати, прозорци, климатик, система за следене на налягането в гумите, система за забавление и много други функции, общи за всички автомобили.
EV спирачки
Всеки тип спирачка може да се използва при електромобили, но регенеративните спирачни системи са предпочитани в електрическите превозни средства. Регенеративното спиране е процес, при който двигателят се използва като генератор за презареждане на батериите, когато автомобилът намалява. Тези спирачни системи възвръщат част от енергията, загубена по време на спиране, и я насочват обратно към акумулаторната система.
По време на регенеративно спиране част от кинетичната енергия, която обикновено се абсорбира от спирачките и се превръща в топлина, се преобразува в електричество от контролера — и се използва за презареждане на батериите. Регенеративното спиране не само увеличава пробега на електрическо превозно средство с 5 до 10%, но също така е доказано, че намалява износването на спирачките и намалява разходите за поддръжка.
EV зарядни устройства
Необходими са два вида зарядни устройства. За презареждане на електромобили през нощта е необходимо зарядно устройство в пълен размер за инсталиране в гараж, както и преносимо зарядно устройство. Преносимите зарядни устройства бързо се превръщат в стандартно оборудване на много производители. Тези зарядни устройства се съхраняват в багажника, така че батериите на електромобилите да могат да бъдат частично или напълно презаредени по време на дълго пътуване или при спешни случаи, като например прекъсване на захранването. В следващ брой ще опишем подробно видоветеСтанции за зареждане на EVкато ниво 1, ниво 2 и безжична връзка.
Време на публикуване: 20 февруари 2024 г