Hyundai Motor Group представила единую платформу для электромобилей E-GMP — Транспорт на vc.ru
{«id»:182610,»url»:»https:\/\/vc.ru\/transport\/182610-hyundai-motor-group-predstavila-edinuyu-platformu-dlya-elektromobiley-e-gmp»,»title»:»Hyundai Motor Group \u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u043b\u0430 \u0435\u0434\u0438\u043d\u0443\u044e \u043f\u043b\u0430\u0442\u0444\u043e\u0440\u043c\u0443 \u0434\u043b\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u043c\u043e\u0431\u0438\u043b\u0435\u0439 E-GMP»,»services»:{«facebook»:{«url»:»https:\/\/www.facebook.com\/sharer\/sharer.php?u=https:\/\/vc.ru\/transport\/182610-hyundai-motor-group-predstavila-edinuyu-platformu-dlya-elektromobiley-e-gmp»,»short_name»:»FB»,»title»:»Facebook»,»width»:600,»height»:450},»vkontakte»:{«url»:»https:\/\/vk.com\/share.php?url=https:\/\/vc.ru\/transport\/182610-hyundai-motor-group-predstavila-edinuyu-platformu-dlya-elektromobiley-e-gmp&title=Hyundai Motor Group \u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u043b\u0430 \u0435\u0434\u0438\u043d\u0443\u044e \u043f\u043b\u0430\u0442\u0444\u043e\u0440\u043c\u0443 \u0434\u043b\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u043c\u043e\u0431\u0438\u043b\u0435\u0439 E-GMP»,»short_name»:»VK»,»title»:»\u0412\u041a\u043e\u043d\u0442\u0430\u043a\u0442\u0435″,»width»:600,»height»:450},»twitter»:{«url»:»https:\/\/twitter.com\/intent\/tweet?url=https:\/\/vc.ru\/transport\/182610-hyundai-motor-group-predstavila-edinuyu-platformu-dlya-elektromobiley-e-gmp&text=Hyundai Motor Group \u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u043b\u0430 \u0435\u0434\u0438\u043d\u0443\u044e \u043f\u043b\u0430\u0442\u0444\u043e\u0440\u043c\u0443 \u0434\u043b\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u043c\u043e\u0431\u0438\u043b\u0435\u0439 E-GMP»,»short_name»:»TW»,»title»:»Twitter»,»width»:600,»height»:450},»telegram»:{«url»:»tg:\/\/msg_url?url=https:\/\/vc.ru\/transport\/182610-hyundai-motor-group-predstavila-edinuyu-platformu-dlya-elektromobiley-e-gmp&text=Hyundai Motor Group \u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u043b\u0430 \u0435\u0434\u0438\u043d\u0443\u044e \u043f\u043b\u0430\u0442\u0444\u043e\u0440\u043c\u0443 \u0434\u043b\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u043c\u043e\u0431\u0438\u043b\u0435\u0439 E-GMP»,»short_name»:»TG»,»title»:»Telegram»,»width»:600,»height»:450},»odnoklassniki»:{«url»:»http:\/\/connect.
6690 просмотров
Калькулятор параметров электромобиля | Сайт об электромобилях
Итак, выполняя намеченные планы, мы можем продолжить тестирование предварительной версии калькулятора электромобилей. Часть возможностей можно применять для расчета параметров автомобиля. На данный момент вы сможете потестировать предварительную версию калькулятора. Для получения возможности проводить вычисления в вашем браузере должна быть включена поддержка JavaScript. При введении дробных величин используйте дробную точку как разделитель.
- 12.12.12 — уточнен расчет пиковой мощности электродвигателя
- 21.04.17 — добавлены электромоторы Golden Motor
Теперь для самодельщиков появился интернет-магазин комплектующих для малого электротранпорта — ecovel.ru — аккумуляторные батареи, электродвигатели, колеса, велокомпьютеры, амортизаторы, контроллеры, аксессуары — все что нужно для творчества прямо от производителя по достойной цене.
Параметры шасси для расчетов
Параметры двигателя | Выберите автомобиль — донор1969 Volkswagen BeetleЗАЗ 968М1983 Volkswagen Rabbit GTI1986 Mazda RX-7 GXL1986 Porshe 911 Carrera1992 Ford Festiva GL’1995 Mazda Protege ES1997 Hyundai Tiburon1998 Mazda Miata2003 Honda Insight 5spd2004 Toyota Prius Описание донора …Передаточные числа коробки передач 1 2345Предупреждение:
| |||
| Расчет крутящего момента электродвигателя | ||||
| ||||
Параметры контроллера электродвигателя | ||||
| Подбор аккумулятора для батареи Выберите аккумулятор для батареиTS-IC24v90
| ||||
Конечные результаты расчета электромобиля. ..Пересчитать | ||||
81
Copyright © Дмитрий Спицын, 2007-2017.
Белорусская «Тесла», или Как за 7000 долларов превратить машину в электромобиль
Когда мы нашли в нашем каталоге объявление о продаже УАЗ «Патриот» с электрическим двигателем, то едва ли не вся редакция собралась ехать на тест-драйв. Но оказалось, что живой машины нет, это пока только проект. Однако AUTO.TUT.BY решил выяснить все подробности у Юрия Позднякова, одного из основателей «Лаборатория № 7».
— Проработкой этого вопроса мы занимались давно, а уже внедрением, с пониманием того, что и как делать, совсем недавно. Много специалистов работало над этим проектом, порядка 15 человек — программисты, техники. Сначала искали партнеров, которые могли бы профинансировать это. Вели переговоры с некоторыми государственными структурами, причем, возможно, они к этой теме вернутся с течением времени. В частности, это предприятие «Мотовело». Более того, серьезный интерес есть со стороны ряда предприятий АПК в части модернизации уже эксплуатируемой с ДВС сельскохозяйственной техники. Для них у нас есть свои решения.
— Почему в качестве приманки выбрали УАЗ? Как-то он не очень ассоциируется с электромобилями.
— Для первого опыта мы выбрали УАЗ из-за простоты конструкции, потому что не хотели нагружать автомобиль всей электроникой, которая возможна. Конечно, возникает вопрос, как будет реализован подключаемый полный привод. Тут все просто — мы устанавливаем два электромотора. То есть полный привод так и останется подключаемым. На дисплее или кнопками можно будет выбирать режимы движения. А уже в процессе работы мы можем превратить автомобиль в большой компьютер. Все параметры работы электродвигателя будут выводиться на монитор. На коммерческой технике это будет небольшой дисплей, а вообще возможно установить монитор на 21 дюйм. В той же «Тесле», например, максимум 17 дюймов.
— Что за компоненты используются при переоборудовании?
— Мы поддерживаем плотные связи непосредственно с производителями батарей, электродвигателей. Все компоненты сертифицированы для использования на автомобилях. Надо поломать психологию простого человека, что это не самоделка какая-то, не двигатель от стиральной машины. В России и в Украине уже работают несколько компаний, которые занимаются подобным внедрением электродвигателей в обычные автомобили. Двигатели мы используем китайские, от проверенных и уже зарекомендовавших себя производителей. Однако возможно применение двигателей американского, европейского и японского производства. Гарантия на них — пять лет. Но, как вы понимаете, электродвигатель, в отличие от ДВС, очень тяжело поломать.
— C чего и как начинается процесс переоборудования?
— Сейчас все делается довольно просто. Есть автомобиль, и нужно просто задать определенные параметры — вес, мощность, планируемый запас хода. А мы подберем комплектацию и нужные компоненты, опираясь на уже готовые решения, на практику. Бывает, что люди не совсем правильно сравнивают мощность ДВС и электромотора. У последнего совсем другие параметры, характеристики крутящего момента. Например, компактному городскому автомобилю достаточно электромотора мощностью 20 киловатт. Поездил, показалось мало — не проблема. Приехал, мы поменяли двигатель на более мощный с небольшой доплатой. Но надо понимать, что в этом случае потеряешь в автономности, то есть запасе хода. Главный принцип подбора компонентов и их внедрения в автомобиль — возможность модульной замены. Хочешь больше мощности — вынимаем старый мотор, ставим новый. Надо больше автономности — добавим батарей. Ничего нового мы тут на самом деле не придумали.
— Когда мы принимаем машину, то сначала демонтируем все лишние компоненты — двигатель, коробку передач, потом моем автомобиль. Если надо — где-то красим, наносим антикоррозийное покрытие. Затем устанавливаются все компоненты, закрываются защитными коробами. Все это будет выглядеть как заводская установка.
— А что происходит с системой отопления и вентиляции салона?
— К компрессору кондиционера или насосу гидроусилителя выводятся ремни, то есть эти агрегаты будут функционировать так же, как и с обычным двигателем. Гидравлику и тормозную систему мы не трогаем, а вот компрессор кондиционера можно перенести для удобства монтажа. Так как двигателя, выделяющего тепло, нет, то система отопления — электрическая, по типу «Вебасто», причем это идет по сути бонусом, потому что так предусмотрено конструкцией. То есть можно включать обогрев салона автономно и дистанционно.
— В серийных автомобилях с ДВС в общем-то не предусмотрены места для батарей…
— Да, но места для их установки хватает. Первое — это пространство после демонтажа топливного бака. Какая-то часть батарей размещается в моторном отсеке. На самом деле батарея — это не какая-то огромная плита, как ее представляет большинство. Мы ее можем заказывать отдельными призматическими модулями небольшого размера. Есть батареи даже в виде гибких пластин, которые можно буквально «размазывать» по кузову. Но это уже дорого, так что пока мы заказываем призматические модули.
— А как же официально зарегистрировать такую переделку?
— Сертификация — это, конечно, самый сложный и больной вопрос для нас. Мы берем на себя всю помощь в этом деле. Так как это штучное производство, то нужно сертифицировать только переделки. Сами компоненты все сертифицированы ЕС. Если у органов сертификации будут обоснованные претензии, то мы все готовы исправить. Но на самом деле компоненты и так имеют все самые строгие сертификаты. В соответствии с техрегламентом ставим красную кнопку, которая отключает сразу все высоковольтные линии в автомобиле.
Хотя мы считаем, что она не нужна, потому что все элементы имеют три степени защиты.
Мы не используем литий-ионные и литий-полимерные батареи, которые очень пожароопасны. Принцип их горения основан на химической реакции, и потушить их практически нереально. Так что мы используем литий-железно-фосфатные батареи — гарантия на них 2000 циклов зарядки-разрядки, если заряжать каждый день, этого хватит почти на 6 лет. Что будет после того как закончится гарантия? Батарея просто потеряет 20% своей емкости. А к концу срока ее эксплуатации уже появится новый тип батарей — и дешевле, и большей емкости.
— Ну и главный вопрос — сколько стоит удовольствие превратить свой автомобиль с ДВС в электрокар?
— На сегодня стоимость переделки составляет от 7000 до 10 000 тысяч долларов. Работа по времени занимает от 2 недель до месяца в зависимости от сложности. Но в стоимости переделки надо учитывать один нюанс. Вы можете продать демонтированные двигатель, коробку передач, радиатор, выхлопную систему с катализатором или сажевым фильтром. То есть сможете частично компенсировать затраты.
— Кто они, ваши клиенты?
— Потенциальных клиентов можно разделить на несколько категорий. Есть фанаты, которые вот уже готовы пересесть на электромобиль. Их немного. Примерно половина интересующихся говорит: «Вы мне покажите готовый автомобиль, я приду, посмотрю, и сразу заказываю!». И еще одна часть клиентов хочет не только увидеть готовый автомобиль, но проехать на нем, понять все преимущества и купить. К сожалению, в ближайшее время мы можем сделать автомобиль только под заказ. Может быть, когда-нибудь появятся готовые машины, но тут нужно провести еще большую работу по оценке рынка, выяснить, какая модель будет пользоваться спросом. В этом тоже нельзя ошибиться.
Изначально мы ориентировались на новые машины, но потом поняли, что это ошибка. Зачем нам новые? Можно ориентироваться на тех, у кого уже есть автомобиль, но он по каким-то причинам хочет пересесть на электромобиль.
Но для этого надо продать старый, а новый стоит довольно дорого. А мы можем превратить существующее авто в электрическое. И вот этот рынок — огромный. Кроме того, мы открыты для сотрудничества с другими СТО, с дилерскими станциями и готовы делиться опытом, технологиями, компонентами. Потому что тема электромобилей становится актуальной, как никогда ранее.
Совсем скоро в руки «Лаборатория № 7» поступит автомобиль для перевода с бензиновой тяги на электрическую. Мы проследим за процессом и подробно расскажем о всех этапах переделки, а также обязательно протестируем первый белорусский электромобиль. Следите за нашими публикациями.
Как сделать электромобиль своими руками
Апологеты электротранспорта получили новый стимул к творчеству: в интернете появились комплекты привода для самостоятельной постройки электромобиля или переоборудования в него классических транспортных средств. Итак, как сделать своими руками электромобиль?
Как известно, принципиальных отличий электромобиля от машины с ДВС два: наличие тяговой батареи и иной силовой агрегат. Для самодеятельного конструктора вопрос батареи обычно более-менее ясен: сколько денег есть – такую и батарею покупаешь. Маленькую или большую, свинцово-кислотную или литий-железную, а то и, не дай Бог, хватит денег на литий-ионную. А вот с приводом вопросов больше: где взять двигатель и какого типа, где размещать его, как сопрягать с ведущими колесами, оставлять ли коробку передач.
В комплекте для постройки электромобиля кроме трансмиссии и двигателя – контроллер, акселератор, рычаг двухступенчатой МКП, проводка и заготовки для крепления моста к раме.
Отдельная наука – система управления электромотором, для которой нужен и специальный контроллер, и некий аналог акселератора. А еще почти всегда нужен преобразователь тока – модуль, который преобразует постоянный ток аккумулятора в переменный ток, на котором работают большинство доступных ныне тяговых электродвигателей.
Читайте также: “Киев-1103”: как погиб первый украинский электромобиль
На все готовое
И вот на нескольких китайских сайтах мы видим в продаже набор, который решает проблему привода комплексно. Некая тамошняя компания выпускает ведущий задний мост с пристроенным к нему электромотором. В трансмиссию встроен двухступенчатый редуктор для повышения крутящего момента на подъемах или тяжелых дорогах. Прилагается также контроллер – блок управления двигателем, необходимые кабели, соединители и даже педаль газа – акселератор. Мост укомплектован ступицами для крепления колес, причем с тормозными механизмами. Цена комплекта – порядка 480 долларов без доставки.
Прилагающаяся инструкция умалчивает о подробностях, но судя по всему, это асинхронный двигатель переменного тока с управлением по частоте тока.
Предлагается два варианта привода, оба мощностью 1,5 кВт, но базовый рассчитан на питание от батареи напряжением 60 вольт, а более сильный – на 72 вольта. Передаточное отношение первой передачи – 1:20, второй – 1:10. Производитель приводит данные, согласно которых оснащенное этими узлами транспортное средство будет на высшей передаче разгоняться до 30 – 41 км/ч. Правда, никаких отсылов к допустимой нагрузке на ось и нам найти не удалось.
Интересно, что предлагается на выбор семь вариантов ширины моста, колея составляет от 890 мм до 1210 мм. То есть геометрически такой привод можно установить даже на легковушку (колея «Москвича-412» – 1270 мм, «Таврии» — 1280 мм).
Читайте также: Главный враг электромобиля: двигатель, который от нас скрывают
Несколько “но”
Нужно сказать, что китайцы вопрос электрификации транспорта понимают по-своему. Во-первых, в КНР налажено серийное производство доступных электромобилей, во-вторых существует весомая субсидия от государства каждому покупателю электромобиля. Поэтому пассажирские электромобили в гаражах там вряд ли кто-то мастерит.
Данные комплекты предназначаются в первую очередь для самостоятельного переоборудования на электропривод подобных грузовых трициклов.
А вот множество электрифицированных – явно кустарным образом – велорикш и грузовых мотороллеров журналистам Авто24 там доводилось видеть не раз. В том числе и на улицах крупных богатых городов в процветающих южных провинциях. Для них и предназначаются данные комплекты привода.
Поэтому мы и видим на них такой существенный недостаток, как отсутствие гидравлических тормозов на ведущих колесах. Поэтому, если кому-то из наших соотечественников придет в голову поставить этот ведущий мост на автомобиль, механический привод тормозов придется переделывать на гидравлический самостоятельно.
Передача крутящего момента от электродвигателя к колесам организована через небольшую двухступенчатую коробку передач. Рычаг переключения прилагается.
То же самое и с подвеской моста к несущей системе транспортного средства – площадки для крепления амортизаторов, рессор или пружин прилагаются, но приваривать их “по месту” придется самостоятельно.
И еще одно замечание. В доступных через интернет инструкциях мы не нашли ничего о наличии или отсутствии в приводе режима рекуперации – то есть неясно, сможет ли будущий электромобиль пополнять тяговую батарею энергией при движении накатом – на спусках, приближении к перекрестку. На самом деле это важная возможность продлить пробег между подзарядками, которая есть на любом серийном электромобиле.
Читайте также: Каким был первый переднеприводный автомобиль Украини
Справедливости ради нужно сказать, что комплекты для постройки электромобиля существовали в природе и ранее. Например, некоторые украинские электросамодельщики еще десять лет назад выписывали из-за океана американские комплекты. Состоящие из специального электродвигателя, блока управления и бортового зарядного устройства, они стоили намного дороже – около 3,5 тыс. долларов.
Электродвигатель крепится прямо на ведущий мост, и это плохо: высокой плавности хода с такими неподрессоренными массами не достигнуть.
Какие выбрать аккумуляторы для электромобиля
Отметим, что напряжение питание приведенных тут электродвигателей – 60 вольт и 72 вольта – наталкивают на мысль использовать последовательно соединенные стандартные автомобильные аккумуляторы на 12 вольт. Категорически не рекомендуется это делать, поскольку эти стартерные батареи не прослужат нормально даже один сезон – они не предназначены для работы в качестве тяговых источников тока.
Рекомендуется использовать оптимальный вариант для недорогого электромобиля – литий-железо-фосфатные (они же литий-феррум). Они относительно дешевы, обладают достаточно высокой плотностью энергии, к тому же почти не боятся морозов. Именно такие используют вполне успешные производители серийного электротранспорта, например, известная даже в развитой части Европы китайская компания BYD.
Рекомендация Авто 24
Признаться, внешний вид электроприводов, появившихся в продаже на китайских торговых площадках, отличается от тех, что журналисты Авто24 видели в цехах и исследовательских лабораториях известных мировых автопроизводителей. Скорее всего, и эксплуатационные параметры данных узлов с востока не будут идеальными. Но если вы собрались «поставить на электроход» не суперкар, а какой-то сугубо утилитарный транспорт, это не должно вас особо смущать.
Читайте также: Расходы на электромобиль и бензиновый: какой выгоднее
Hyundai Motor представляет свой самый маленький электромобиль
• Hyundai публикует первые изображения и видеоролик, посвященные миниатюрному электромобилю на базе концепта «45»
• Необычный электромобиль с технологией эмоционально-адаптивного управления (EAVC)
• В скором времени будут обнародованы детали о планах компании по созданию уникальных мобильных решений для юных клиентов
Компания Hyundai Motor публикует первые изображения своего самого маленького электромобиля, а также видеоролик, демонстрирующий его уникальную инновационную конструкцию.
Экстерьер мини-электромобиля разработан по мотивам электрического концепт-кара «45», показанного на Франкфуртском международном автосалоне 2019 года. Дизайнеры Hyundai адаптировали фирменный «кинетический кубический» стиль передних огней модели «45» вместе с ее острыми углами и изящным профилем для создания пока еще безымянного электромобиля, окрашенного в цвет Performance Blue с оранжевыми акцентами.
Миниатюрный автомобиль оснащается двумя электродвигателями постоянного тока, обеспечивающими головокружительную скорость в 7 км/ч. Лишь самые смелые гонщики смогут сесть за руль этого скорохода. Дополнительную уверенность водителю подарит конструктивное расположение одного кресла посередине салона, идею которого дизайнеры Hyundai позаимствовали из мира автоспорта.
В соответствии с унаследованной дизайнерской концепцией модели «45», этот уникальный легковой автомобиль Hyundai выполнен из дерева – традиционного экологичного материала. Новый электромобиль еще не прошел сертификационные испытания на дальность пробега, но предполагается, что он сможет проехать дополнительное расстояние благодаря смеху водителя и уникальной системе эмоционально-адаптивного управления (EAVC).
В скором времени Hyundai поделится подробностями об уникальной концепции мобильности для юных клиентов, воплощенной в этом единственным в своем роде электромобиле.
Познакомиться с историей создания электрического миникара можно по ссылке.
Hyundai Motor представляет свой самый маленький электромобиль
• Hyundai публикует первые изображения и видеоролик, посвященные миниатюрному электромобилю на базе концепта «45»
• Необычный электромобиль с технологией эмоционально-адаптивного управления (EAVC)
• В скором времени будут обнародованы детали о планах компании по созданию уникальных мобильных решений для юных клиентов
Компания Hyundai Motor публикует первые изображения своего самого маленького электромобиля, а также видеоролик, демонстрирующий его уникальную инновационную конструкцию.
Экстерьер мини-электромобиля разработан по мотивам электрического концепт-кара «45», показанного на Франкфуртском международном автосалоне 2019 года. Дизайнеры Hyundai адаптировали фирменный «кинетический кубический» стиль передних огней модели «45» вместе с ее острыми углами и изящным профилем для создания пока еще безымянного электромобиля, окрашенного в цвет Performance Blue с оранжевыми акцентами.
Миниатюрный автомобиль оснащается двумя электродвигателями постоянного тока, обеспечивающими головокружительную скорость в 7 км/ч. Лишь самые смелые гонщики смогут сесть за руль этого скорохода. Дополнительную уверенность водителю подарит конструктивное расположение одного кресла посередине салона, идею которого дизайнеры Hyundai позаимствовали из мира автоспорта.
В соответствии с унаследованной дизайнерской концепцией модели «45», этот уникальный легковой автомобиль Hyundai выполнен из дерева – традиционного экологичного материала. Новый электромобиль еще не прошел сертификационные испытания на дальность пробега, но предполагается, что он сможет проехать дополнительное расстояние благодаря смеху водителя и уникальной системе эмоционально-адаптивного управления (EAVC).
В скором времени Hyundai поделится подробностями об уникальной концепции мобильности для юных клиентов, воплощенной в этом единственным в своем роде электромобиле.
Познакомиться с историей создания электрического миникара можно по ссылке.
Hyundai Motor представляет бренд электромобилей IONIQ
• Суббренд электромобилей IONIQ воплощает представление Hyundai об интеллектуальной мобильности
• Модели бренда IONIQ позволят клиентам всегда оставаться на связи
• В ближайшие четыре года Hyundai представит три электромобиля под брендом IONIQ
• В начале 2021 года дебютирует среднеразмерный электрокроссовер IONIQ 5 на базе концепта «45»
• Все модели IONIQ будут построены на платформе E-GMP
• Бренд IONIQ воплощает стремление Hyundai к предоставлению разносторонних услуг с постоянным доступом к интернету
• Компания Hyundai Motor отметила запуск нового бренда, украсив колесо обозрения London Eye электрическими огнями в виде огромной буквы Q
Компания Hyundai Motor открывает новую главу своей истории в качестве лидера индустрии электромобильности и представляет суббренд IONIQ, в линейке которого будут присутствовать электромобили на аккумуляторных батареях.
Под брендом IONIQ компания будет предлагать клиентоориентированные решения электромобильности, позволяющие всегда оставаться на связи. Этот подход соответствует концепции Hyundai «Прогресс для человечества» (Progress for Humanity).
Под брендом IONIQ компания Hyundai Motor планирует представить три новые электромодели в ближайшие четыре года, применив свои передовые технологические ноу-хау. Затем появятся еще более инновационные автомобили. Создание бренда IONIQ позволит удовлетворить быстрорастущий рыночный спрос и обеспечит лидерство Hyundai на мировом рынке электромобилей в будущем.
Для выполнения миссии бренда IONIQ компания Hyundai Motor объединит свои текущие достижения в сфере электромобилей – сверхскоростную зарядку, вместительность автомобилей и питание от батарей – с перспективными инновациями в области дизайна, технологий и услуг для формирования целостного впечатления от вождения.
«Бренд IONIQ изменит парадигму восприятия электромобилей клиентами. Современный стиль жизни подразумевает постоянный доступ к интернету, и мы предложим новые электрифицированные решения, неотъемлемой частью которых станет ответственное отношение к окружающей среде», – отметил Чхо Вонхон (Wonhong Cho), исполнительный вице-президент и директор по маркетингу Hyundai Motor.
Возрождение IONIQ
Название IONIQ, образованное в результате слияния слов «ion» (в переводе «ион») и «unique» (в переводе «уникальный»), было впервые использовано Hyundai применительно к долгосрочному научно-исследовательскому проекту экологичного транспорта IONIQ. В рамках проекта IONIQ в 2016 году был представлен автомобиль IONIQ – первая и единственная в мире модель с тремя вариантами электрифицированных силовых агрегатов на одной платформе: гибридным электрическим, подзаряжаемым гибридным и электрическим на батареях. Новый бренд IONIQ олицетворяет растущую приверженность Hyundai принципам устойчивого развития и инновационности и сыграет важную роль в достижении целей компании в сфере экологически чистой мобильности.
Бренд IONIQ призван объединить меняющую стиль жизни мобильность с экологической эффективностью и до этого момента способствовал прогрессу в области электрификации. IONIQ продолжит сохранять баланс между экологически чистыми мобильными разработками и экосистемой решений для жизни нового поколения с постоянным доступом к интернету.
Существующие модели IONIQ – с гибридным, подзаряжаемым гибридным и электрическим силовыми агрегатами – к новому бренду IONIQ относиться не будут.
IONIQ 5 / IONIQ 6 / IONIQ 7
Под новым брендом Hyundai выпустит серию электромобилей с цифровыми обозначениями. Четные номера будут использоваться для седанов, нечетные – для кроссоверов.
Первой моделью бренда IONIQ станет среднеразмерный кроссовер IONIQ 5, который появится в начале 2021 года. В основу IONIQ 5 лег концепт-кар «45», дебютировавший на Франкфуртском международном автосалоне 2019 года в честь самой первой концептуальной модели Hyundai. При разработке IONIQ 5 дизайнеры черпали вдохновение в стилистике прошлого, сочетая ее с прогрессивными «параметрическими пикселями» – уникальным дизайнерским решением, которое найдет применение и в будущих автомобилях IONIQ.
В 2022 году на рынок выйдет седан IONIQ 6, разработанный на базе новейшего концепта Hyundai Prophecy, представленного в марте этого года. В начале 2024 года за ним последует большой кроссовер IONIQ 7. Культовый дизайн экстерьера Prophecy отличается идеальными пропорциями и силуэтом, обусловленным аэродинамической конструкцией.
Дизайн всех автомобилей IONIQ будет придерживаться единой концепции «Ценность вне времени» (Timeless Value). Модели будут создаваться под влиянием автомобилей прошлого, но станут проводником в мир будущего.
Платформа E-GMP
Автомобили бренда IONIQ будут сконструированы на базе глобальной электрической модульной платформы E-GMP, гарантирующей высокую скорость подзарядки и внушительный пробег.
Специальная платформа для электромобилей позволит Hyundai преобразовать салон автомобиля в «умную гостиную» с регулируемыми сидениями, беспроводной связью и такими оригинальными деталями, как выдвижной перчаточный ящик.
Изменения коснутся и пользовательских интерфейсов, которые станут проще, понятнее, эргономичнее и помогут пассажирам почувствовать настоящий комфорт.
Стратегия 2025
Недавно концерн Hyundai Motor Group объявил о планах продать 1 млн электромобилей на аккумуляторных батареях к 2025 году и стать лидером мирового рынка электромобилей с долей 10%.
Согласно Стратегии 2025, компания Hyundai Motor намерена к 2025 году стать третьим крупнейшим автопроизводителем экологичных автомобилей в мире и продать 560 000 электромобилей на аккумуляторных батареях в дополнение к автомобилям с силовыми установками на топливных элементах.
Появление отдельного бренда электромобилей IONIQ подтверждает приверженность Hyundai идее экологически чистой мобильности и отражает текущее преобразование компании в поставщика интеллектуальных мобильных решений с нулевым выбросом.
Презентация IONIQ в Лондоне
Компания Hyundai Motor отметила запуск суббренда IONIQ, украсив колесо обозрения London Eye электрическими огнями в виде огромной буквы Q. Событие произошло накануне официального возобновления работы знаменитого аттракциона.
Презентация стала первым мероприятием в рамках кампании «I’m in Charge», продвигающей заботу об окружающей среде и многообразный стиль жизни через призму бренда IONIQ.
Обычно оживленному Лондону пришлось взять паузу на время пандемии коронавируса. Hyundai объявляет возвращение города к нормальной жизни, вновь запуская работу одной из его культовых достопримечательностей.
Световая инсталляция Hyundai, анонсирующая появление бренда IONIQ, провозглашает начало новой эры клиентоориентированной электромобильности.
Видеоролик с участием известного во всем мире колеса обозрения London Eye в виде огромной буквы Q можно посмотреть по ссылке: https://youtu.be/PL1scZfgrDA.
Информация о бренде IONIQ доступна по ссылке: http://www.hyundai.com/worldwide/en/brand/ioniq-launch
Дело не только в батарее, ребята
Двигатели внутреннего сгорания существуют уже около 140 лет.
За это время мы полностью разобрались во всех их нюансах. Мы можем поговорить с нашими друзьями о степени сжатия, мощности и фазах газораспределения. Мы знаем преимущества рабочего объема и эффективность турбин. Встречающиеся машины быстро превращаются в океаны лопнувших капотов. Даже самые передовые технологии двигателей в новейшем гиперкаре тщательно анализируются автомобильными СМИ.Мы знаем двигатели. Мы говорим о двигателях. Нам нравятся двигатели .
Нам не нравятся двигатели , то есть электрические. Вы знаете, те, которые существуют уже почти 250 лет и приводили в движение автомобили в 1880-х годах, пока бензиновые двигатели не обогнали их из-за их запаса хода и быстрой дозаправки. (Один из первых изобретателей асинхронных двигателей переменного тока: Никола Тесла.) Наше коллективное и практически полное отсутствие знаний о том, что на самом деле приводит в движение колеса всех новых электромобилей на дорогах, действительно вызывает недоумение.Насколько серьезна эта проблема? Большинство владельцев электромобилей, вероятно, даже не знают , где двигателей в их автомобилях, или сколько их, или как они выглядят.
Еще хуже: технической информации мало, и ее можно найти только на форумах и сайтах, посвященных узкоспециализированным технологиям. Примите во внимание также тот факт, что наш собственный Алекс Рой только что сделал обзор новенькой Tesla Model 3 и в 4000 тщательно продуманных словах ни разу не упомянул двигатель.
Не то чтобы его можно было винить: на странице Tesla Motors о Model 3, которая включает раздел «спецификации», сам двигатель вообще не упоминается.Кроме того, в прошлогодней заявке компании в Агентство по охране окружающей среды на получение сертификата соответствия для автомобиля 250 слов было посвящено описанию батареи, но только 20 — двигателю. (Это «3-фазный 6-полюсный двигатель переменного тока с внутренними постоянными магнитами» мощностью 258 л.с. или 192 кВт и 317 фунт-фут крутящего момента, если вам интересно.
) Точно так же страница Chevrolet о его новом Bolt EV не упоминает двигатель, за исключением того, что в автомобиле есть «электропривод». Даже BMW — компания, у которой в буквальном смысле слова «мотор» вместо среднего имени — только соизволит раскрыть на своей странице продукта i3, что мотор «синхронный по переменному току».Между тем, двигатель базовой модели 3-й серии, описанный несколькими щелчками мыши, описан как «2,0-литровый рядный 4-цилиндровый 16-клапанный двигатель BMW TwinPower Turbo мощностью 180 л.с. (Double-VANOS и Valvetronic) и высокоточный прямой впрыск ». Это до того, как сайт перейдет к описанию электронного управления дроссельной заслонкой двигателя, функции автоматического запуска и остановки, системы прямого зажигания с контролем детонации, электронного управления охлаждением двигателя (охлаждение карты), рекуперации энергии торможения и управления динамикой движения с помощью Eco Pro, Comfort, и спортивные настройки.
Среди рецензентов Рой — далеко не единственный, кто недооценивает двигатель. В большинстве обзоров электромобилей эта ключевая часть не затрагивается, за исключением того, что отмечается их относительная бесшумность, крутящий момент, простота и низкие требования к обслуживанию в долгосрочной перспективе. Большая часть пространства, отведенного под трансмиссию, вместо этого сосредоточена на батарее — ее размера, конструкции и состава, где она находится, какой у нее запас хода, сколько дней требуется для полной зарядки и т. Д.
тесла
Размещение электродвигателя Tesla Model S P 90D
Но тогда трудно винить людей в том, что им наплевать.Большинство потребителей — черт возьми, даже автомобильные фанаты — не обладают знаниями или словарным запасом, чтобы авторитетно говорить об электродвигателях, и на первый взгляд кажется, что есть очень мало признаков того, что есть что-то значимое для обсуждения о них.
Гораздо труднее восхищаться, скажем, разницей между постоянными магнитами и индукцией переменного тока, чем между двигателями V8 и шестерками с двойным турбонаддувом. Тот факт, что автопроизводители и СМИ не рекламируют автомобильные инновации, естественно, заставляет общественность предполагать, что там ничего особенного не происходит.
Вот только … это неправда.
Несмотря на то, что у электродвигателя есть собственный век прогресса, многое еще можно сделать. Во-первых, представьте, что большинство автопроизводителей открыли собственное производство двигателей. Если бы не было места для инноваций, они бы просто заказали их из каталога у внешних поставщиков. Более легкие материалы в конструкции двигателя, новые альтернативные решения для редкоземельных магнитов и оптимизированные общие рабочие характеристики для различных требований транспортных средств — все это очень важно для инженеров автомобилестроения.И это только начало, — говорит Венкат Вишванатан, профессор машиностроения в Университете Карнеги-Меллона, изучающий характеристики электромобилей.
«Карта КПД двигателя, то есть его КПД как функция крутящего момента и скорости, определяет энергопотребление для потребительских автомобилей, а характеристики пиковой мощности являются важным фактором для требований высокой производительности», — сказал Вишванатан. «Кроме того, нагрев работающих двигателей на высоких скоростях — еще одна область, в которой есть возможности для инноваций и развития.
Если немного углубиться, становится ясно, какая часть упомянутой оптимизации и развития действительно происходит. Один из ключевых вариантов — это общий тип двигателя. «Обычно большинство производителей используют синхронные двигатели, но постоянный магнит или электромагнит сильно влияет на производительность», — сказал Вишванатан.
Tesla, например, хотя обычно очень молчаливо рассказывала о своих инновациях, в своей Model 3 внесла существенные изменения в решение использовать электродвигатель с постоянными магнитами вместо асинхронного электродвигателя переменного тока, который она использовала до сих пор.
Ключевое отличие заключается в том, что асинхронные двигатели переменного тока должны использовать электричество для генерации магнитных токов внутри двигателя, которые вызывают вращение ротора, тогда как двигатели с постоянными магнитами не требуют этого дополнительного тока, поскольку его магниты созданы из редкоземельных материалов. — всегда включены. Все это означает, что двигатель Model 3 более эффективен и, следовательно, лучше для небольших и легких автомобилей, но не идеален для высокопроизводительных автомобилей, поскольку асинхронный двигатель переменного тока может производить большую мощность. Chevy Bolt использует аналогичную стратегию по той же причине.
Дженерал Моторс
Электродвигатель Chevrolet Bolt
В других случаях производитель сосредоточится на способах снижения стоимости двигателя, чтобы сделать электромобили более доступными. Херальдо Стефанон, старший технический директор технического центра Toyota в Анн-Арборе, штат Мичиган, говорит, что компания в основном производит свои моторы в Японии, имея в виду оптимизацию производства.
«Наша задача и задачи других автопроизводителей — найти способы упростить производство при одновременном повышении эффективности и производительности двигателей, но с меньшими затратами», — сказал он. «В Prius 2016 года было внесено несколько усовершенствований двигателя, включая использование различных материалов и элементов управления, которые минимизируют затраты и потери мощности. Стоимость Toyota Hybrid System II была снижена более чем на четверть от первоначальной стоимости THS, представленной с первым Prius ».
В своих усилиях по электрификации Honda горячо стремилась к повышению производительности и эффективности, которые могут обеспечить тщательно разработанные двигатели.Его Twin Motor Unit, установленный в гибридных системах кроссовера Acura MDX, седана RLX и суперкара NSX, спроектирован таким образом, чтобы быть компактным, с двумя небольшими 36-сильными двигателями, расположенными спина к спине в едином корпусе, расположенном между передней частью (NSX ) или задних (MDX, RLX) колес.
Эта конфигурация обеспечивает точное векторизацию крутящего момента в полноприводной установке, когда обычный или гибридный двигатель передает мощность на другую ось. Преимущества в производительности проистекают из способности двигателей поочередно передавать крутящий момент или сопротивление при регулировании мощности на отдельные колеса.Двигатели, как и в других электромобилях и гибридах, также обеспечивают рекуперативное торможение, при котором двигатели действуют как генераторы для зарядки аккумулятора автомобиля при движении накатом или даже обеспечивают тормозное действие благодаря встроенному сопротивлению при выработке этой мощности, если настроено. сделать так.
Honda
Размещение передних моторов в Acura NSX
Кроме того, Honda уменьшила размеры двигателей в новом Accord Hybrid, используя квадратные медные провода вместо круглых в статоре — неподвижной части электродвигателя, которая генерирует переменное магнитное поле для вращения ротора, — поскольку квадратные провода вмещают больше компактно и плотно.Инженеры также использовали три меньших магнита вместо двух больших для двигателя, что помогает улучшить крутящий момент, заявили в компании. Все эти изменения улучшили мощность автомобиля на 14,8 лошадиных сил до 181 и крутящий момент на 6 фунт-футов до 232.
Honda также хорошо известна своим интегрированным электрическим мотором, который в гибридных моделях находится между двигателем и трансмиссией. «Приводные двигатели Honda специально разработаны для этих целей», — отметил инженер от имени компании. «Характеристики мощности и крутящего момента, соотношение диаметра / длины, скорость и эффективность охлаждения оптимизированы для достижения желаемой производительности при размещении в ограниченном пространстве.Это не стандартные компоненты ».
В будущем производительность и эффективность двигателей, естественно, будут расти.
Некоторые новаторы будут искать магниты, изготовленные с использованием более дешевых и не редкоземельных элементов, как это недавно сделала компания Honda в рамках проекта разработки с Daido Steel. Их неодимовый магнит не содержит тяжелых редкоземельных материалов, но по-прежнему достаточно мощный для использования в транспортных средствах. Скорость мотора также улучшится; сейчас они колеблются от примерно 12 000 до 18 000 об / мин, но исследователи разрабатывают двигатели, которые могут развивать скорость до 30 000 об / мин — с тем преимуществом, что меньший и более легкий двигатель может выполнять работу более крупного, который вращается медленнее.
Также будет улучшено управление температурным режимом, что еще больше повысит эффективность, и будут разработаны совершенно новые двигатели, такие как сверхлегкие двигатели со ступицей в колесах, которые уже применялись в прошлом, но обычно сдерживаются тяжелым оборудованием. Наконец, сейчас популярность Формулы E растет, а гоночные компании, такие как McLaren и Andretti Motorsport, активно развивают свои моторные технологии — при этом оттачивая все, от размещения двигателя до управляющей электроники, даже оптимизируя размещение проводов для минимизации электронных помех — это только вопрос До того, как все машины на автосалоне демонстрируют модернизированные электродвигатели.
Электромобили 101 | NRDC
Это девятый блог в серии о нашем приключении на Среднем Западе с электромобилем.
Отправляясь в путешествие по Среднему Западу на электромобилях, мы были хорошо осведомлены о многочисленных преимуществах, которые могут дать электромобили: они становятся все лучше для окружающей среды, чем их коллеги, потребляющие газ, растущая отрасль поддерживает множество видов транспорта. новые рабочие места и отсутствие выхлопных газов могут принести существенную пользу здоровью наших наиболее уязвимых сообществ.После десяти дней за рулем и многочисленных разговоров с владельцами, защитниками и производителями электромобилей мы покинули поездку, ошеломленные бесчисленными дополнительными льготами и преимуществами вождения электромобиля.
Позвольте нам объяснить:
Что такое электромобили? Эффективно, на одного
Прежде чем мы погрузимся в подробности, что такое электромобиль и как он работает? Электромобиль — это автомобиль, работающий от электричества, и эта категория шире, чем вы думаете. Он включает в себя подключаемые гибридные и гибридные электромобили, а также электромобили на топливных элементах, но в этом блоге особое внимание будет уделено электромобилям с аккумуляторной батареей, иногда называемым BEV.В этих электромобилях нет выхлопных газов, так как электричество от аккумулятора приводит в действие электродвигатель, который затем поворачивает колеса и отправляет ваш автомобиль вперед.
Подобно тому, как энергоэффективность привела к снижению выбросов в энергетическом секторе, эффективность также является основным фактором очистки транспортного сектора. Электродвигатели делают автомобили значительно более эффективными, чем двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Электродвигатели преобразуют более 85 процентов электрической энергии в механическую энергию или движение по сравнению с менее чем 40 процентами для газового двигателя внутреннего сгорания.Этот КПД еще ниже, если учесть потери как тепло в трансмиссии, которая представляет собой набор компонентов, которые передают мощность, создаваемую электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания, на колеса. По данным Министерства энергетики (DOE), в электромобиле около 59-62 процентов электроэнергии из сети идет на вращение колес, в то время как автомобили, работающие на газе, преобразуют только около 17-21 процент энергии от сжигания топлива в движение. машина. Это означает, что электромобиль примерно в три раза эффективнее автомобиля с ДВС.Потребление меньшего количества энергии для питания вашего автомобиля также помогает снизить стоимость.
Электромобили чисты и становятся только чище
Когда дело доходит до качества воздуха и изменения климата, электромобили являются особенно эффективным инструментом для обезуглероживания и минимизации образования сажи и смога, поскольку их выбросы связаны с энергетическим сектором — по мере того, как сеть продолжает становиться чище, растет и ваш автомобиль.
Критики ошибочно задаются вопросом, действительно ли электромобили сегодня чище, но моделирование на основе EPRI-NRDC и анализ жизненного цикла от Союза обеспокоенных ученых (UCS) окончательно демонстрируют, что они уже являются чистыми.В среднем электромобиль выделяет примерно вдвое меньше углекислого газа, чем автомобиль, работающий на газе. Для электромобилей это включает не только выбросы от электростанции, на которой производится электричество, приводящее в действие электромобиль, но и выбросы, связанные с производством самой батареи. Анализ UCS показывает, что даже электромобили, работающие от угольной сети, по-прежнему чище, чем их аналоги с ДВС. Сеть может и должна продолжать добавлять чистые возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце. В этом случае мы поступим хорошо для планеты, детей, пожилых людей и людей с уже существующими респираторными заболеваниями, одновременно очистив транспортный сектор и поощряя широкое внедрение электромобилей.
Ездить на EV
веселееНе бери у меня. Возьмите это у Криса, профессионального автогонщика, которого мы встретили недалеко от Чикаго. Она знает все, что нужно знать об автомобилях, и они с мужем решили купить Chevrolet Spark EV, потому что ни одна другая машина на рынке не доставляла столько острых ощущений. Или возьмите это у Джейн, трехкратной владелицы электромобиля, которая по собственному признанию жаждала скорости, с которой мы познакомились за пределами Индианаполиса.
Так что же делает электромобили предпочтительным выбором для автолюбителей? Одним словом, крутящий момент.В электромобиле мгновенный крутящий момент создается электрическим током и магнитными полями в электродвигателе, тогда как в газовом двигателе требуется гораздо больше времени, чтобы сжечь газ и повернуть коленчатый вал. Этот мгновенный крутящий момент в электромобиле — это то, что отбрасывает вас назад к сиденью, когда вы ускоряетесь со светофора, оставляя всех в пыли. Насколько хорош крутящий момент у электромобиля? Что ж, вы можете купить подержанный Chevy Spark EV менее чем за 10000 долларов, и он даст вам больше крутящего момента, чем Ferrari.
Неплохая сделка, если вы спросите меня.
EV также обычно имеют низкий центр масс и равномерно распределенный вес из-за их «скейтборда». Это предпочтительный термин производителей электромобилей для обозначения шасси или базовой рамы транспортного средства, которая включает в себя аккумуляторную батарею, расположенную по дну. Аккумулятор — один из самых тяжелых компонентов электромобиля, который заменяет громоздкий бензиновый двигатель более легким электродвигателем. Наличие такого веса у земли помогает автомобилю держаться на дороге и умело маневрировать в поворотах и поворотах.
Трансмиссия, или «скейтборд», от старой версии электрического грузовика средней грузоподъемности Workhorse
.Жизнь проще с EV
В то время как противники часто считают необходимость зарядки электромобиля недостатком, а возникающее в результате изменение поведения — препятствием для внедрения электромобиля, владение электромобилем на самом деле становится даже более удобным для водителей.
Сегодня примерно 80 процентов зарядки электромобилей происходит дома из-за удобства и более низких затрат по сравнению с большинством общественных зарядок, не говоря уже о ценах на газ, которые уже делают электромобили наиболее экономически выгодным вариантом для некоторых.Поскольку диапазоны электромобилей продолжают расти, даже водителям-дальнобойщикам, таким как мы, нужно будет делать меньше пит-стопов, чтобы у их автомобилей было достаточно энергии, чтобы добраться до места назначения. Для водителей, которые переходят с бензинового автомобиля на электромобиль, одной задачей меньше, поскольку они навсегда покидают заправочную станцию.
Но посещение заправочной станции — не единственное, что требуется сегодня для большинства автомобилей на дорогах: есть регулярные визиты к механику для замены жидкостей и различных движущихся частей.Если вы так же боитесь этих поездок, как и мы, думали ли вы о переходе на электромобиль? В электромобиле нет двигателя внутреннего сгорания, топливного бака или топливных насосов.
Вам не нужно будет менять масло, и благодаря использованию рекуперативного торможения вам не нужно будет менять тормоза так часто. Многие электромобили даже не нуждаются в трансмиссии. Те, которые имеют гораздо более простую односкоростную систему, в отличие от многоскоростных коробок передач в транспортных средствах, работающих на газе.
Фактически, согласно Tesla, их трансмиссия имеет только около 17 движущихся частей по сравнению с 200 или около того в типичной трансмиссии для автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).Разница становится еще более заметной, если учесть сложность детали, которая приводит в движение автомобиль: двигатель ДВС имеет сотни движущихся частей, тогда как электродвигатель обычно имеет только 2. Повышенная сложность приводит к увеличению затрат — не только начальных, но и дополнительных. снова, когда вам нужно потратить деньги на обслуживание сложных машин, которыми являются автомобили с ДВС. Электромобиль может сэкономить вам деньги на топливе в краткосрочной перспективе и сделать жизнь еще более удобной в долгосрочной перспективе при обслуживании.
электромобили подлые
Когда мы впервые включили наш Chevy Bolt, мы сразу заметили, насколько он бесшумный.По общему признанию, поначалу это может немного нервировать — мы даже не были уверены, что он включен! Но это беспокойство вскоре переросло в возбуждение, так как мы могли легко слушать музыку или разговаривать во время вождения, не крича.
И преимущества бесшумной перевозки выходят далеко за рамки удобства пассажиров. Шумовое загрязнение от транспортных средств, в том числе автобусов, в городских кварталах — это не просто неприятность, это один из факторов, вызывающих множество заболеваний. Поскольку тенденция к урбанизации продолжается, становится все более важным эффективно бороться с шумовым загрязнением.Электрификация автомобилей, автобусов, грузовиков и других шумных транспортных средств может помочь уменьшить загрязнение многих типов и помочь всем нам лучше спать по ночам.
EV продолжает совершенствоваться
Законная критика электромобилей заключается в том, что их запас хода может существенно уменьшиться в чрезвычайно холодную погоду. Это была проблема, которую мы неоднократно слышали во время нашей поездки по Среднему Западу, когда электрические автобусы в таких городах, как Индианаполис, испытывали сокращение дальности более чем на 40 процентов по сравнению с заявленным диапазоном при 0 градусах по Фаренгейту.В этом случае производитель автобусов согласился поставить в Индианаполис инфраструктуру беспроводной зарядки, чтобы автобусы могли завершить свой маршрут даже в самые холодные зимние дни, но эту проблему можно решить с помощью новых химических компонентов аккумуляторов, которые не так чувствительны к холодным, или просто батареями с большим радиусом действия.
Вот так наш Bolt показал нам, сколько заряда батареи осталось, а также внутреннюю и внешнюю температуру. Как видите, погода в тот день не требовала особого охлаждения, поэтому большая часть энергии батареи была потрачена на вождение автомобиля.
Исследования показывают, что основной причиной уменьшения дальности действия в холодную погоду на самом деле является использование обогрева помещения в автомобиле. Ранее в этом году AAA опубликовало исследование, которое показало сокращение диапазона на 12 процентов в холодную погоду (20 градусов по Фаренгейту) без включения HVAC, но после включения нагревателя диапазон уменьшился на 41 процент. Это говорит о том, что есть много возможностей для улучшения повышения эффективности обогрева транспортных средств. Фактически, несколько производителей автомобилей уже работают над инновационными решениями.Многие электромобили, в том числе наш Chevy Bolt, оснащены подогревом рулевого колеса и сиденья с подогревом. Оказывается, это на самом деле гораздо более эффективный способ согреть пассажиров, чем вдувать горячий воздух в пространство вокруг них.
Попав на улице под дождем во время грозы на Среднем Западе, мы опробовали эти функции обогрева и обнаружили, что действительно предпочитаем их.
Другие производители, включая Nissan, заменили электрический резистивный нагревательный элемент на гораздо более эффективный тепловой насос.Эта конструкция использует то же оборудование, которое используется для кондиционирования воздуха в автомобиле, для его обогрева, и было обнаружено, что этот процесс снижает потребление энергии, необходимое для обеспечения комфорта пассажиров в автомобиле, на 50 процентов. Поскольку для обогрева и охлаждения пассажира требуется меньше энергии от батареи, больше ее можно использовать для доставки туда, куда им нужно.
Вы действительно должны попробовать
После 10 дней в нашем электромобиле мы были впечатлены не только опытом вождения и всеми чемпионами по электромобилям, которых мы встретили по пути, но также любопытством и интересом людей к нашей машине и нашей поездке.Когда мы заряжались, к нам подходили незнакомцы и задавали вопросы о том, на чем мы ехали, как далеко это могло уйти или сколько времени потребуется на зарядку. Понятно, что в эти первые дни внедрения электромобилей каждый сталкивается с тысячами вопросов, от того, как они работают, до того, как их получить? Электромобили новые. Они классные. Они загадочно молчат. Важно, чтобы производители электромобилей, дилерские центры, руководители городов и, да, водители электромобилей ответили на эти вопросы и помогли привлечь больше людей.Когда вы сядете за руль, у вас возникнет единственный вопрос: когда я смогу сделать это снова?
Мы отправились в поездку на электромобиль на Среднем Западе, чтобы поговорить о транспортной политике, подчеркнуть уже растущие преимущества электромобилей для местной экономики и разрушить стереотипы о том, что значит быть водителем электромобиля. Мы публикуем в блогах свои выводы, включая советы для других начинающих путешественников и рекомендации по дальнейшему развитию.
Другие блоги, связанные с нашим электрическим приключением, включают:
Вождение (на) чистой энергии: Путешествие по Среднему Западу на электромобиле
Состояние Штатов: электромобили и политика в отношении электромобилей на Среднем Западе
Отчет о поездке: Как жители Огайо покупают электромобили (это должно быть проще) Контрольный список поездки
Отчет о поездке: города Среднего Запада передвигают мультимодальные перевозки
Электромобили Среднего Запада на 5 картах
Зарядка электромобилей 101
Отчет о поездке: о сторонниках зарядки и государственной политике
электромобилей | Университет Теннесси в Чаттануге
Преимущества электромобилей (включая электрические автобусы)
Система привода
Сравнение электродвигателя
Характеристики двигателя
Системы управления
Аккумуляторные системы
Сотовая работа?
Производительность аккумуляторных систем автомобиля
Память аккумулятора
Типы зарядки
Расположение зарядного устройства / варианты подключения
Способы зарядки
Уровни заряда
Окна для управления питанием обогрев, воздушный, гидроусилитель руля и др.)
Использование электромобилей дает множество преимуществ. Во-первых, отсутствует запах топлива, поскольку автомобили работают от батарей, а не от бензина, дизельного топлива или какого-либо другого горючего топлива. Электромобили бесшумны … езда практически бесшумна. Правильно используя рекуперативное торможение, электромобили увеличивают срок службы тормозов, а также вырабатывают энергию за счет кинетической энергии. Благодаря использованию высокотехнологичной композитной технологии электромобили могут быть намного легче, чем их аналоги с ДВС, что также помогает снизить износ тормозов наряду с износом дороги.
Электромобили намного более энергоэффективны. Электродвигатели преобразуют практически всю свою топливную энергию в полезную мощность. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) имеет КПД менее 20%.
Стоимость технического обслуживания, включая стоимость топлива, у электромобиля намного ниже. Нет необходимости в настройке или замене масла. Если исключить из контрольного списка технического обслуживания автомобиля все, что относится к ДВС, он становится довольно коротким. А за счет зарядки в ночное время «топливо» для электромобилей снижается до четверти стоимости бензина или дизельного топлива.
Электромобили, особенно электрические автобусы, приносят большую пользу обществу. Общественность и СМИ любят ездить и говорить об электромобилях с нулевым уровнем выбросов.
Однако у электрических и гибридно-электрических транспортных средств есть два основных преимущества. Электрические и гибридно-электрические транспортные средства могут помочь нашей стране сократить использование иностранной нефти и уменьшить загрязнение, которое отрицательно сказывается на здоровье и благополучии.
Электромобиль — это автомобиль, например автомобиль, грузовик или автобус, в котором в качестве топлива используется аккумуляторная батарея, заменяющая бензин, дизельное топливо или другие виды горючего топлива.Исчезли двигатель внутреннего сгорания и трансмиссия. В электромобиле используется электродвигатель или, в некоторых случаях, более одного двигателя для приведения в движение транспортного средства.
Электромобили во многом схожи с транспортными средствами с двигателями внутреннего сгорания. Шасси или кузов многих электромобилей, используемых сегодня на дорогах, представляют собой автомобили, которые когда-то были оснащены двигателем внутреннего сгорания (ДВС). В большинстве электромобилей даже интерьер автомобиля не изменился, и почти все электромобили содержат те же аксессуары, что и их собратья внутреннего сгорания.
Энергия, хранящаяся в аккумуляторной батарее электромобиля, обеспечивает питание контроллера мотора. Контроллер мотора — это устройство, которое регулирует мощность, подаваемую на электродвигатель (моторы), в зависимости от положения педали акселератора. Электроэнергия, подаваемая на электродвигатель (электродвигатели), используется для создания электродвижущей силы, которая вращает вал электродвигателя (электродвигателей). Этот вал соединен с колесами транспортного средства и вызывает движение вперед или назад, в зависимости от направления вращения вала.
Заправка электромобиля заключается в подключении автомобильного зарядного устройства к розетке, специально предназначенной для зарядки электромобиля. Время зарядки зависит от типа батареи, емкости и выходного напряжения / тока зарядного устройства. Большинство электромобилей можно зарядить примерно за 6 часов.
Основная цель электромобилей — уменьшить количество вредных газов, которые выбрасываются в воздух из-за процесса сгорания двигателя внутреннего сгорания.Электромобиль производит нулевые выбросы. Некоторые критики индустрии электромобилей будут утверждать, что сокращение выбросов загрязняющих газов не произошло из-за выбросов, которые образуются при производстве электроэнергии на электростанциях. Хотя это правда, что электростанции действительно производят некоторые загрязнители, правительство имеет очень строгие правила в отношении выбросов электростанций. А поскольку электростанции производят избыток энергии в ночное время, когда спрос невелик, владельцы электромобилей могут использовать избыток энергии, заряжаясь ночью.Это делает электростанции более эффективными.
Кроме того, электромобили намного более энергоэффективны, чем автомобили с ДВС. Мало того, что сама двигательная установка намного более эффективна, но и потери энергии через трансмиссию, и холостой ход просто не существуют. Поскольку трансмиссии нет, ускорение происходит «плавно»; без рывков и шума …. просто красиво и плавно.
Вернуться к началу
Преимущества электромобилей (включая электробусы)
Электромобиль имеет много преимуществ перед транспортными средствами, в которых используется двигатель внутреннего сгорания.Электромобиль очень чистый. Нет газообразных выбросов. Также устранены другие проблемные загрязнители, такие как масло, трансмиссионная жидкость и жидкость для радиаторов. В некоторых электромобилях единственным используемым углеводородным веществом является консистентная смазка для подшипников.
Электромобили очень упрощены. Двигательная установка в автомобиле с ДВС состоит из сотен движущихся частей. В силовой установке электромобиля есть только один: электродвигатель. Помимо снижения затрат на техническое обслуживание и экономии смазочных материалов и масел, снижение потерь на трение способствует повышению энергоэффективности электромобилей.
Электромобили очень энергоэффективны. На каждые 100 единиц топлива, расходуемых автомобилем с ДВС, только 16 фактически приводят к движению. Однако электромобиль будет использовать почти 85 единиц из 100 для управления транспортным средством.
У электромобилей есть еще одно существенное преимущество перед автомобилями с ДВС: рекуперативное торможение. Когда электромобиль замедляется, двигатель становится генератором и обеспечивает энергией батареи. Дополнительным преимуществом этого процесса является тормозящее воздействие двигателя на транспортное средство, что снижает износ тормозов.
Электромобиль очень тихий. Проблема для инженеров, проектирующих эти автомобили, заключается не в том, чтобы заглушить двигатель, а в том, чтобы заглушить шум других систем, таких как кондиционер, гидроусилитель руля или воздушные компрессоры.
В большинстве электромобилей трансмиссия не используется. Двигатели обычно односкоростные, а ускорение плавное, без толчков или толчков, как у трансмиссий в современных автомобилях.
Электромобиль можно подзарядить дома, сэкономив на остановке на заправке.Единственным недостатком этого является время, необходимое для полной зарядки «разряженной» батареи. В некоторых случаях это может длиться до 6 часов. Технология зарядных устройств стремительно совершенствуется, и в настоящее время можно заряжать «пустую» батарею до 80% всего за 20 минут.
Основным препятствием, с которым сегодня сталкиваются электромобили, является способность аккумуляторов аккумулировать энергию. Емкость аккумулятора ограничивает дальность поездки автомобиля. Много различных типов аккумуляторов проходят испытания для использования в электромобилях.К ним относятся свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, никель-железные, никель-цинковые, никель-металлогидридные, натрий-никелевый хлорид, бром цинка, сера натрия, литий, воздух цинка и воздух алюминия. Эти передовые батареи, хотя и намного более дорогие, со временем позволят электромобилю достичь того же диапазона, что и современные автомобили, работающие на ископаемом топливе.
Вернуться к началу
Приводная система
Система привода электромобиля выполняет те же функции, что и система привода автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.Система привода — это та часть электромобиля, которая передает механическую энергию на ведущие колеса, заставляя электромобиль двигаться. Компоненты, используемые в электромобиле, сильно отличаются от стандартного автомобиля. В электромобиле передача не требуется. Трансмиссия в стандартном транспортном средстве используется для придания транспортному средству определенного крутящего момента или мощности на определенных скоростях путем изменения передаточного отношения входной / выходной передачи в трансмиссии. Изменение передаточного числа зависит от скорости вращения (об / мин) силовой установки или двигателя транспортного средства.Поскольку происходит механическое переключение с одного набора передач на другой, пассажиры обычно ощущают толчок при увеличении или уменьшении скорости и переключении трансмиссии на большую или меньшую передачу.
Вэлектромобилях используется электродвигатель для вращения колес транспортных средств. Сегодня используется несколько различных конструкций приводных систем. К ним относятся автомобили с одним большим электродвигателем, соединенным с задними колесами через корпус дифференциала. В других конструкциях используются два двигателя меньшего размера для приведения в действие каждого колеса отдельно через независимые приводные валы.
В самой эффективной на сегодняшний день конструкции используются двигатели, которые прикреплены непосредственно к колесу. Их называют «колесными двигателями». За счет исключения приводных валов и дифференциалов механические потери между двигателем и колесами сведены к минимуму. Система питания электромобиля включает в себя как систему привода, так и систему управления. Контроллер подает питание на двигатель от аккумуляторов. Двигатель, в свою очередь, передает мощность для перемещения транспортного средства на ведущие колеса через коробку передач..
Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. В электромобилях используются два типа электродвигателей для обеспечения привода колес. Двигатель постоянного тока (DC) и двигатель переменного тока (AC). Двигатели постоянного тока состоят из трех основных компонентов:
- Набор катушек возбуждения по периметру двигателя, создающих магнитные силы, обеспечивающие крутящий момент.
- Ротор или якорь, установленные на подшипниках, которые вращаются внутри магнитного поля, создаваемого катушками возбуждения.
- Коммутационное устройство, которое меняет магнитные силы на противоположное и заставляет якорь вращаться, создавая механическую силу, используемую для поворота ведущих колес.
Двигатель переменного тока похож на двигатель постоянного тока в том, что он также имеет набор катушек возбуждения и ротор или якорь, однако, поскольку существует непрерывное реверсирование тока (переменный ток), коммутирующее устройство не требуется. На данном этапе развития ни один двигатель не может считаться лучше другого. У них обоих есть преимущества и недостатки, перечисленные ниже.
Вернуться к началу
Сравнение электродвигателей
| Двигатель переменного тока | Двигатель постоянного тока |
| Коробка передач односкоростная | Многоскоростная коробка передач |
| Легкий | Тяжелее при эквивалентной мощности |
| Дешевле | Дороже |
| 95% КПД при полной нагрузке | 85-95% КПД при полной нагрузке |
| Контроллер дороже | Простой контроллер |
| Мотор / контроллер / инвертор дороже | Мотор / контроллер дешевле |
Как показано в сравнении, двигатель переменного тока дешевле, чем двигатель постоянного тока, система переменного тока дороже из-за стоимости сложной электроники, связанной с инвертором переменного тока и контроллером двигателя.Электродвигатели переменного тока — наиболее часто используемые электродвигатели в бытовых приборах и станках. Эти двигатели очень надежны, и, поскольку они содержат единственную движущуюся часть, они должны прослужить весь срок службы автомобиля при минимальном техническом обслуживании или вообще без него. Типичные характеристики двигателя перечислены в таблице ниже.
Характеристики двигателя
| Тип щетки постоянного тока | Бесщеточный постоянный магнит постоянного тока | Индукция переменного тока | |
| Пиковая эффективность | 85-89 | 95-97 | 94-95 |
| КПД при нагрузке 10% | 80-87 | 73-82 | 93-94 |
| Макс.Обороты | 4,000-6,000 | 4 000–10 000 | 9000-15000 |
| Стоимость вала | л.с.100–150 долларов США | 100–130 долл. США | 50–75 долларов США |
| Относительная стоимость контроллера по сравнению с щеткой постоянного тока | 1 | 3-5 | 6-8 |
| 1 л.с. = 746 Вт |
Контроллер электромобиля — это устройство, которое работает между батареями и двигателем для управления скоростью и ускорением.Контроллер преобразует постоянный ток батареи в переменный ток для двигателей переменного тока или просто регулирует ток для двигателей постоянного тока. Контроллер также может реверсировать обмотки возбуждения двигателя, так что в режиме торможения двигатель становится генератором, а энергия возвращается в батареи. Это называется рекуперативным торможением, и в течение одной зарядки может возвращаться до 10% или более энергии, потребляемой системой привода, в батареи.
Вернуться к началу
Одним из широко разрекламированных преимуществ электромобиля является рекуперативное торможение.Регенерирующее торможение сейчас распространено почти на всех автомобилях, но мало кто понимает, что происходит. Следующий абзац представляет собой попытку объяснить, как это работает.
В схеме, показанной выше, представлена пара выходов полевых МОП-транзисторов (металл-оксид-полупроводниковые полевые транзисторы) с приводом двигателя. Выходной сигнал контроллера — чистый постоянный ток. Напряжение. Двигатель будет генерировать противоэдс. который пропорционален его скорости вращения. При нулевой нагрузке или без разгона это назад эл.м.ф. поднимется до уровня выходного сигнала контроллера.
MOSFET — это двунаправленный переключатель, который резистивно проводит (когда он включен) для обоих направлений тока. Итак, рассмотрим ситуацию, когда ток равен нулю, а мощность контроллера теперь уменьшена. Мотор задний э.д.с. теперь выше, чем выходное напряжение контроллера, поэтому двигатель будет пытаться подавать ток обратно в контроллер. Если это удастся, то мотор затормозится — у нас будет рекуперативное торможение.
Этот тип цепи (где верхняя сторона включена, когда нижняя сторона выключена) может обеспечивать ток или понижать его. Это работает следующим образом: обратный ток двигателя теперь является прямым током к полевому МОП-транзистору маховика, поэтому, когда он включен, он замыкает двигатель, тормозной ток которого возрастает в течение этого периода (стрелка B, перевернутая). Теперь полевой МОП-транзистор с маховиком отключается, но этот ток должен продолжать течь — из-за индуктивности двигателя. Таким образом, он течет как обратный ток через приводной полевой МОП-транзистор, при этом заряжая батарею.Дополнительное напряжение для этого получается из энергии, запасенной в индуктивности двигателя. Процесс переключения с привода на торможение полностью автоматический. Более того, это полностью достигается за счет того, что скорость двигателя превышает напряжение привода, и без каких-либо изменений состояния или переключений в контроллере. Регенеративное торможение — это, если хотите, побочный продукт конструкции контроллера и почти полная авария.
Если транспортное средство движется по слишком крутому склону (или требуемая скорость внезапно снижается, что приводит к очень резкому торможению), ток, генерируемый двигателем, может превысить ток, с которым могут безопасно работать полевые МОП-транзисторы.Поскольку это приведет к повреждению полевых МОП-транзисторов, он должен быть защищен, поэтому все контроллеры, обеспечивающие рекуперативное торможение, также оснащены ограничителем тока для предотвращения такого отказа.
В гибридных электромобилях эта проблема становится еще более сложной из-за неиспользованного тока от вспомогательного источника питания. Поскольку приводные двигатели не потребляют ток от вспомогательного источника питания, этому току все равно нужно куда-то идти. Контроллер мотора должен отслеживать и учитывать избыточный ток от вспомогательного источника питания, так что в определенных ситуациях, когда слишком большой ток присутствует при работе регенерации и APU, регенерационный MOSFET также должен быть выключен.для защиты контроллера мотора.
В ранних версиях электромобилей с двигателями постоянного тока простой контроллер с переменным резистором управлял ускорением и скоростью транспортного средства. Полный ток и мощность потреблялись от батареи все время. На более низких скоростях, когда требовалась небольшая мощность, использовалось высокое сопротивление, чтобы уменьшить ток, подаваемый на двигатель. Это привело к тому, что большая часть энергии батареи тратится впустую в виде тепла, рассеиваемого резистором. Современные контроллеры регулируют скорость и ускорение с помощью электронного процесса, называемого широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).Коммутационные устройства, такие как IGBT (очень быстрые транзисторы с высоким номинальным током), быстро прерывают, при необходимости включают или выключают поток электричества к двигателям. Высокая мощность достигается, когда интервалы (время между импульсами) очень короткие. Увеличивая время между импульсами, ограничивают ток.
Колесный двигатель, показанный выше, изготовлен компанией Technologies M4.Как упоминалось выше, одна из наиболее интересных конструкций двигателей — это интеграция двигателя непосредственно в колесо.Это так называемые колесные двигатели, и они вполне могут когда-нибудь стать нормой, поскольку они удаляют огромное количество механических устройств из транспортного средства, обеспечивая движение колеса … в колесе!
Мотор-колесо в сборе представляет собой элегантную интеграцию электродвигателя и других компонентов в корпус, который помещается в шину обычного размера.
Мотор-колесо в сборе состоит из высокоэффективного электродвигателя, ведомого контроллера мотор-колеса (MWSC), включая силовую и управляющую электронику, тормоз, колесные подшипники, управляемый интерфейс передней подвески и радиатор, встроенный в статор.Конфигурация трехфазного синхронного двигателя состоит из центрального статора, который поддерживает обмотки, и инвертора, окруженного внешним ротором, который поддерживает постоянные магниты.
Колесо установлено непосредственно на роторе для прямой передачи крутящего момента и улучшенного свободного хода. Двигатель в сборе имеет жидкостное охлаждение, что обеспечивает постоянную высокую потребляемую мощность.
Производители автобусов оценят преимущества упаковки и взаимозаменяемость задней оси мотор-колеса, которая легко помещается в существующие колесные арки.Поперечина с глубоким смещением оси обеспечивает более широкую зону прохода в полу в конфигурации с низким полом.
Выбор двигателя для электромобиля включает множество переменных. Ни один тип двигателя не может считаться лучшим. При проектировании электромобиля необходимо ответить на вопрос, прежде чем выбирать конкретный тип двигателя. Сколько мощности вам нужно, нужны ли вам переменные скорости, какое рабочее напряжение аккумуляторной системы, какой крутящий момент вам нужен и с какой скоростью, сколько физического места может занимать двигатель, сколько это может стоить, в какой среде будет работать двигатель? Как только на эти вопросы будут даны ответы, вы сможете сделать свой выбор двигателя.После идентификации двигателя необходимо разработать систему управления, обеспечивающую работу двигателя.
Вернуться к началу
Системы управления
| Самая сложная и важная система электромобиля — это система управления. Система управления отвечает за управление работой электромобиля. Система управления получает входные данные от оператора, сигналы обратной связи от контроллера двигателя и двигателя, а также сигналы обратной связи от других систем внутри электромобиля.Скорость, с которой система управления должна получать данные от других систем, обрабатывать данные в алгоритме и выводить ответ на заданные условия, должна достигаться в миллисекундах. Это требует, чтобы система управления имела микропроцессор, как и компьютер, для выполнения своих задач. Хотя нет двух идентичных систем управления, большинство сигналов обратной связи схожи. В таблице ниже перечислены общие компоненты системы управления и сигналы обратной связи, которые отправляются на микропроцессор. | |||||||||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||||||
Система управления должна постоянно отслеживать сигналы обратной связи, перечисленные выше.Например, если температура обмоток в двигателе становится слишком высокой, магнитные свойства этого двигателя могут быть необратимо изменены или обмотки могут расплавиться. Подавая сигнал обратно на микропроцессор, система управления может ограничить мощность двигателя, если обнаружит повышение температуры. Такое же ограничение или отключение любой системы может иметь место, если возникла или возникла нежелательная ситуация. Другие сигналы обратной связи предоставляют микропроцессору информацию для управления скоростью автомобиля.Педаль акселератора работает так же, как и в обычных автомобилях. Когда педаль нажата, на микропроцессор отправляется возрастающее напряжение сигнала (не напряжение тягового аккумулятора), который дает команду контроллеру двигателя увеличить величину тока в обмотках двигателя, заставляя двигатель вращаться быстрее. По мере уменьшения напряжения сигнала от педали акселератора двигатель вращается медленнее.
В некоторых усовершенствованных системах управления можно ограничить величину тока, протекающего к двигателю, на основе выбора переключателя.Это позволяет оператору приспособиться к стилю вождения, соответствующему конкретной ситуации. Например, если водителю требуется определенный диапазон (в милях) от одной зарядки, выбор диапазона может быть установлен таким образом, чтобы микропроцессор ограничивал величину выходного тока от контроллеров двигателя до заданного предела. Если предварительно установленный предел составляет 100 ампер, микропроцессор не позволит току, превышающему этот предел, течь к двигателям. В этом режиме способность к ускорению приносится в жертву дальности полета. Если водитель находится в зоне, где транспортному средству необходимо подниматься по крутым склонам, переключатель диапазонов можно настроить так, чтобы можно было использовать максимальный ток, допустимый для контроллера мотора и мотора.Функция выбора диапазона — ценная функция, повышающая эффективность контроллера мотора. Конечная цель системы управления — максимизировать энергию, запасаемую в тяговом аккумуляторе, и предотвратить возникновение небезопасных условий внутри электромобиля.
Вернуться к началу
Аккумуляторные системы
| Аккумулятор электромобиля определяет запас хода, способность к ускорению и время перезарядки транспортного средства.Поскольку батарея содержит энергию для питания электромобиля, и поскольку современные батареи не обеспечивают электромобили с таким же потенциалом дальности, как у автомобилей с ДВС, аккумуляторы и альтернативные варианты, такие как маховики и сверхконденсаторы, являются наиболее изученными областями в области электромобилей. Аккумуляторная батарея. | ||
| Элемент батареи обычно состоит из 4 основных компонентов, показанных слева. Ячейка содержит положительный и отрицательный электрод, электролит и сепаратор.Положительный электрод принимает электроны от внешней цепи, когда ячейка разряжена. Отрицательный электрод отдает электроны внешней цепи по мере разряда ячейки. Электролит обеспечивает механизм прохождения заряда между положительным и отрицательным электродами. Сепаратор электрически изолирует положительный и отрицательный электроды. | |||
К началу
Как работает клетка?
| Когда батарея или элемент вставляются в цепь, она замыкает цикл, который позволяет заряду равномерно течь по цепи. Во внешней части цепи поток заряда — это электроны, в результате чего возникает электрический ток. Внутри ячейки заряд течет в виде ионов, которые переносятся от одного электрода к другому. Поток обусловлен реакциями восстановления и окисления, происходящими на каждом электроде. На каждый электрон, генерируемый в реакции окисления на отрицательном электроде, приходится один электрон, потребляемый в реакции восстановления на положительном электроде.Реакция разряда на положительном электроде, имеющем потенциал 1,685 В, определяется выражением: Реакция на отрицательном электроде, который имеет потенциал 0,356 В, определяется выражением: |
Это означает, что общее напряжение свинцово-кислотного элемента составляет 2,04 вольт. Это значение известно как стандартный электродный потенциал. Другие факторы, такие как концентрация кислоты, также могут влиять на напряжение свинцово-кислотного элемента. Типичное напряжение холостого хода (без нагрузки) составляет около 2.15 вольт.
В то время как напряжение ячейки фиксируется ее химическим составом, емкость ячейки варьируется в зависимости от количества содержащихся в ней активных материалов. Размер отдельных ячеек может составлять от долей ампер-часа до тысяч ампер-часов. Емкость ячейки — это, по сути, количество электронов, которые могут быть получены из нее. Поскольку ток — это количество электронов в единицу времени, емкость ячейки — это ток, подаваемый ячейкой с течением времени, и выражается в ампер-часах.
ПриложенияEV требуют огромного количества энергии.Тяговая батарея электромобилей состоит из множества ячеек, которые электрически соединены для обеспечения необходимой емкости накопления энергии. Батареи могут быть соединены вместе в последовательной или параллельной конфигурации.
В последовательной конфигурации отрицательная клемма одной батареи подключается к положительной клемме следующей и так далее, пока не будут достигнуты желаемое напряжение и энергоемкость батареи. Общее напряжение блока можно найти, умножив количество батарей в цепи на напряжение отдельной ячейки.
В параллельной конфигурации положительный полюс одной батареи соединяется с положительным полюсом следующей, и то же самое относится к отрицательной клемме. В этом случае вы можете достичь желаемой емкости аккумуляторов энергии. Параллельная емкость батареи, но общее напряжение блока равно напряжению отдельной ячейки. Аккумуляторная система состоит не только из аккумулятора. В этой системе есть множество других компонентов, которые контролируют все соответствующие переменные, касающиеся батареи и метода зарядки.
Аккумуляторная система состоит не только из аккумулятора. В этой системе есть множество других компонентов, которые контролируют все соответствующие переменные, касающиеся батареи и метода зарядки.
Сегодня в электромобилях используется много различных типов аккумуляторов. Наиболее распространенными сегодня являются заливные свинцово-кислотные, герметичные свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (Ni Cad) и никель-металлогидридные (NiMH). Типы, размеры и конфигурации аккумуляторов охватывают широкий спектр вариантов.Когда производитель электромобилей находится в процессе проектирования, перед выбором батареи необходимо ответить на несколько вопросов. Сюда будут входить такие вопросы, как: сколько места доступно для аккумуляторов, сколько они могут весить, каков желаемый диапазон, каков вес транспортного средства, какова целевая стоимость транспортного средства, как будут заряжаться аккумуляторы и что Требуются требования к системе привода. Это необходимые вопросы из-за разнообразия доступных типов батарей и различий между ними.В таблице ниже перечислены характеристики наиболее распространенных типов батарей.
Вернуться к началу
Производительность аккумуляторных систем автомобиля
Каждый конкретный тип аккумулятора имеет характеристики, которые делают его более или менее желательным для использования в конкретном приложении. Стоимость всегда является основным фактором, и никель-металлгидридные батареи возглавляют список по цене, а свинцово-кислотные батареи с заливной жидкостью являются самыми недорогими. Что теряется при переводе стоимости, так это тот факт, что NiMH батареи дают почти вдвое большую производительность (плотность энергии на вес батареи), чем обычные свинцово-кислотные батареи.Еще один фактор, который необходимо учитывать при сравнении батарей, — это время зарядки. Свинцово-кислотные батареи требуют очень длительного периода перезарядки, от 6 до 8 часов. Свинцово-кислотные батареи из-за своего химического состава не могут постоянно выдерживать высокий ток или напряжение во время зарядки. Свинцовые пластины внутри батарей быстро нагреваются и очень медленно охлаждаются. Слишком много тепла приводит к состоянию, известному как «выделение газа», когда водород выделяется из вентиляционной крышки батареи. Со временем выделение газов снижает эффективность батареи, а также увеличивает потребность в обслуживании батареи.Батареи, такие как NiCad и NiMH, не так чувствительны к нагреву и могут быть перезаряжены очень быстро, что позволяет производить заряды высокого тока или высокого напряжения, которые могут вывести аккумулятор из состояния заряда 20% до состояния заряда 80% всего за несколько секунд. 20 минут.
Тип батареи | Плотность энергии Вт · ч / кг | Плотность мощности Вт / кг | Жизненные циклы на батарею | Стоимость по шкале от 1 до 10 |
| Свинцово-кислотный | 35 | 150 | 500 | 1 |
| Свинцово-кислотный улучшенный | 48 | 150 | 800 | 3 |
| GM Ovonic NiMH | 70 | 220 | > 600 | 8 |
| SAFT NiMH | 70 | 150 | 1,500 | 8 |
| SAFT литий-ионный | 120 | 230 | 600 | 9 |
| Литий-полимерный | 150 | 350 | <600 | 10 |
| Зебра хлорид натрия и никеля | 86 | 150 | <1000 | 4 |
| Влияние на характеристики автомобиля | Диапазон | Разгон | Стоимость жизненного цикла, стоимость замены | Первоначальная стоимость, стоимость замещения |
Общее напряжение аккумуляторной батареи варьируется от автомобиля к автомобилю.В настоящее время ведутся обсуждения с производителями электромобилей в попытке стандартизировать номинальное напряжение аккумуляторной батареи автомобиля. Провидцы электромобилей надеются, что станции подзарядки автомобилей будут доступны на стоянках по всему городу. Если электромобили имеют заданный диапазон напряжения аккумуляторной батареи, все автомобили смогут использовать одни и те же зарядные устройства. Производители зарядных устройств в настоящее время разрабатывают «умные» зарядные устройства на базе микропроцессоров. «Умное» зарядное устройство получит доступ к базе данных конкретного автомобиля и сможет соответствующим образом регулировать заряд.
Новые аккумуляторные системы также управляются микропроцессором. Микропроцессор получает данные от датчиков в аккумуляторной батарее. Температура, выходной ток, напряжение батареи и обнаружение неисправностей передаются обратно в микропроцессор, который затем может вычислить, сколько энергии осталось в батарее, а также сколько было потреблено. Контроль температуры и сопротивления земли автомобиля защищает аккумулятор и пассажиров от опасности.
Конфигурации батарейтакже сильно различаются в зависимости от автомобиля и желаемого резервирования системы.Батарейные блоки могут быть связаны вместе в одну длинную последовательную цепь, так что общее напряжение блока является суммой всех ячеек в серии. В других системах используется несколько блоков с одинаковым напряжением, параллельных нескольким блокам. Это обеспечивает резервирование системы. Если элемент в одном блоке выходит из строя, система управления батареями может отключить вывод этого блока, и автомобиль может продолжать движение с оставшимися блоками батарей. Автомобиль потеряет энергию из-за неисправного блока, и это повлияет на дальность действия.
Слева показан аккумуляторный блок, состоящий из 27 отдельных 2-вольтовых ячеек, |
Факторы, влияющие на выбор батареи для конкретных приложений:
Для чисто электромобилей выбор аккумулятора в первую очередь зависит от плотности энергии. Плотность энергии определяется как количество энергии, хранящейся в элементе или батарее, в зависимости от веса или объема.Поэтому идеальной батареей была бы батарея, которая дает больше всего энергии, занимает наименьшее пространство и наименьший вес (без учета стоимости). Наиболее перспективными технологиями аккумуляторов, доступных сегодня, являются свинцово-кислотные (Pb-acid), никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы. Сравнение плотностей энергии показано на диаграмме выше. Помимо плотности энергии, существует множество факторов, которые влияют на тип батареи, выбранной для использования в электромобиле.К ним относятся стоимость, срок службы (количество циклов зарядки-разрядки до того, как емкость уменьшится с исходных 100% до 80%), быстрое или быстрое время зарядки и удельную мощность (максимальный ток нагрузки, который аккумулятор может обеспечить в течение очень короткого промежутка времени. ). Еще одним критерием выбора типа батареи, который тесно связан с плотностью энергии, является удельная энергия батареи.
Удельная энергия — это плотность энергии как функция времени, измеряемая в ватт-часах на единицу массы. Удельная энергия важна, потому что она влияет на количество аккумуляторов, необходимых для конкретного применения, и, в свою очередь, на массу или вес аккумуляторов, которые транспортному средству необходимо нести на борту, чтобы в конечном итоге обеспечить определенный запас хода только для электричества.Это наиболее важный фактор для электромобилей, поскольку он определяет их общий диапазон, но не столь критичный для электромобилей, которые несут большую часть своей энергии в виде газообразного или жидкого топлива. Вместо этого для HEV критическим параметром при выборе батареи становится удельная мощность батареи.
Поскольку HEV используют два разных источника энергии, потребности в энергии от батарей намного меньше, чем у электромобилей. Поскольку гибриды обычно зависят только от электрической энергии, хранящейся на борту, для обеспечения мощности для ускорения и подъема на холмы, ищутся батареи, которые имеют высокую удельную мощность и меньшую массу.Удельная мощность — это мощность на единицу массы, поэтому способность батареи обеспечивать высокое потребление тока в течение коротких периодов времени с меньшим весом является желаемой целью для HEV. Справа показана диаграмма, в которой сравнивается удельная мощность батарей разных типов. В настоящее время информация о литиевых батареях отсутствует.
Зарядные устройства для аккумуляторов восполняют энергию, потребляемую электромобилем, так же, как бензонасос заправляет бензобак. Одно существенное отличие состоит в том, что оператор электромобиля может полностью зарядить автомобиль за ночь дома, а не заправляться на заправочной станции.Зарядное устройство для аккумуляторов — это устройство, которое преобразует переменный ток, распределяемый электрическими предприятиями, в постоянный ток, необходимый для зарядки аккумулятора.
Вернуться к началу
Батарейная память
Часто слышно, что у батарейки есть память. Когда о «памяти» говорят в одном предложении с батареями, это означает, что батарея не достигла заявленной емкости. Если заявленная емкость аккумулятора составляет 100 ампер-часов, и напряжение отсечки постоянно достигается, когда после зарядки потребляется только 80% или 80 ампер-часов, это часто называют эффектом памяти.Есть много мнений по поводу того, есть ли у батареек память. Использование термина «память» для описания потери емкости, вероятно, является источником путаницы. Батарея может работать постоянно плохо, ее разрядная емкость находится в пределах от 2% до 3% во время каждого цикла разрядки. А вот батарейки из «памяти» так не достают. Это несколько разных причин плохой работы, и, как правило, ответственность за этот эффект лежит на смотрителе аккумулятора.
Некоторые из наиболее распространенных причин проблем с производительностью, которые приписываются эффекту «памяти»:
1.Неправильная зарядка, т. Е. Постоянная перезарядка или недозаряд
2. Превышение пороговых значений температуры аккумулятора во время зарядки или разрядки
Так что же случилось с аккумулятором, который испытывает эффект «памяти»? Из-за различных типов батарей и используемых химикатов не существует единого общего термина, который можно было бы использовать для описания причин плохой работы всех батарей. Однако известно, что высокие температуры изменяют молекулярные структуры задействованных химикатов, что может привести к более высокому внутреннему сопротивлению внутри батареи, что приводит к снижению напряжения.Недозаряд может привести к накоплению сульфата свинца на пластинах свинцово-кислотных аккумуляторов, что также увеличивает внутреннее сопротивление аккумулятора, поскольку токи сужаются и не могут проходить через всю поверхность пластин. Перезарядка может иметь тот же эффект, что и высокая температура, изменяя кристаллическую структуру химических веществ внутри батареи.
Можно ли стереть «память» батареи? В большинстве случаев ответ — «да». При правильном выполнении нескольких циклов зарядки / разрядки эффект памяти может быть разрушен, и емкость аккумулятора вернется к исходному значению.Однако в некоторых случаях, если батарея плохо обслуживалась в течение длительного периода времени (месяцев), возможно, что произошло необратимое повреждение, а срок службы и емкость батареи определены и не могут быть исправлены.
Типы зарядки
Существует несколько различных типов зарядных устройств в зависимости от способа управления скоростью зарядки.
Постоянное напряжение
Приложено постоянное напряжение, и ток течет в батарею (максимальный ток возникает, когда батарея полностью разряжена, и снижается до низкого, когда батарея почти заряжена.) Электроника с зарядками постоянного напряжения относительно проста, поэтому эти типы зарядных устройств, как правило, дешевле.
Вернуться к началу
Комбинация постоянного тока / постоянного напряжения
Цикл заряда начинается с высокого постоянного тока до тех пор, пока напряжение не достигнет установленного значения, затем переходит в режим управления постоянным напряжением. Это наиболее совершенный из основных типов зарядных устройств для аккумуляторов, который обычно увеличивает срок службы аккумулятора за счет уменьшения нагрева во время процесса зарядки.Эти зарядные устройства также имеют тенденцию повышать производительность аккумулятора.
Импульсная зарядка
Один из современных методов зарядки, оцениваемых в настоящее время, исключает необходимость постоянного тока и / или постоянного напряжения с помощью «пульсирующего» напряжения. Применяется серия очень сильных импульсов тока и напряжения до тех пор, пока напряжение аккумулятора не достигнет заданного значения. Основным преимуществом импульсного зарядного устройства является значительное снижение тепловыделения, что позволяет зарядному устройству работать при высоком уровне напряжения, даже когда аккумулятор почти полностью заряжен.Кроме того, уменьшение тепла приводит к уменьшению «потерянной» энергии. Таким образом, импульсная зарядка может значительно сократить время зарядки и более энергоэффективна.
Несмотря на то, что существует множество типов зарядных устройств для аккумуляторов, производитель транспортного средства предоставит или порекомендует подходящее зарядное устройство для аккумуляторов в электромобиле.
Вернуться к началу
Расположение зарядного устройства / варианты соединения
Зарядные устройства для аккумуляторов электромобилеймогут быть бортовыми (в электромобиле) или за бортовыми (в фиксированном месте).Как и у многих других вариантов, у обоих типов есть свои преимущества и недостатки. Если зарядное устройство установлено на борту, аккумуляторы можно заряжать в любом месте, где есть электрическая розетка. Недостатком бортовых зарядных устройств является ограничение их выходной мощности из-за ограничений по размеру и весу, продиктованных конструкцией автомобиля. Выходная мощность внешних зарядов ограничена только способностью аккумуляторов принимать заряд. Владелец электромобиля может сократить время, необходимое для зарядки аккумуляторов с помощью мощного внешнего зарядного устройства, однако возможность зарядки в разных местах ограничена.
Вернуться к началу
Способы зарядки
Существует два основных метода соединения, используемых для завершения соединения между электросетью, зарядным устройством и автомобильным разъемом. Первый — это традиционная вилка (называемая токопроводящей муфтой). При таком подключении оператор электромобиля подключает свой автомобиль к соответствующей розетке (например, на 110 или 220 вольт), чтобы начать зарядку. Этот тип муфты может использоваться с зарядным устройством в автомобиле (на борту) или вне автомобиля (за бортом).
Второй тип связи называется индуктивной связью. В этом типе сцепления используется лопасть, которая вставляется в розетку на автомобиле. Вместо того, чтобы передавать мощность по прямому проводному соединению, мощность передается за счет индукции, которая представляет собой магнитную связь между обмотками двух отдельных катушек, одна в лопасти, а другая установлена в транспортном средстве.
Индуктивная зарядка
Индуктивное зарядное устройство не имеет прямого электрического соединения с автомобилем.Атмосферостойкая лопасть передает энергию на порт зарядки автомобиля через магнитное поле. Зарядные устройства для внедорожников Delco представляют собой безопасную и простую в использовании систему зарядки электромобилей. Вставка зарядного устройства — это все, что требуется для начала зарядки. Зарядку можно прекратить в любой момент, сняв переходник. Двунаправленная связь и встроенная диагностика обеспечивают безопасное соединение и предотвращают движение автомобиля при подключении.
Кондуктивная зарядка
В проводящем зарядном устройстве энергия передается транспортному средству через контакт металл-металл.Разъем, такой как AVCON (слева), надежно соединяет источник питания и порт зарядки автомобиля.
Вернуться к началу
Уровни заряда
Зарядные устройстватакже классифицируются по уровню мощности, которую они могут обеспечить аккумуляторной батарее:
Уровень 1 — Обычный бытовой тип цепи, рассчитанный на 120 вольт / переменного тока и на 15 ампер.
Зарядные устройствапервого уровня используют стандартное бытовое трехконтактное соединение и обычно считаются портативным оборудованием.
Уровень 2 — Оборудование электропитания с постоянной проводкой, используемое специально для зарядки электромобилей, рассчитанное на напряжение до 240 вольт / переменного тока, до 60 ампер и до 14,4 киловатт.
Уровень 3 — Постоянно подключенное оборудование для электропитания электромобилей, используемое специально для зарядки электромобилей и имеющее номинальную мощность более 14,4 киловатт. Зарядные устройства для быстрой зарядки относятся к зарядным устройствам 3-го уровня. Однако не все зарядные устройства уровня 3 считаются устройствами быстрой зарядки. Это зависит от размера аккумуляторной батареи, которую необходимо зарядить, и от того, сколько времени требуется для зарядки аккумуляторной батареи.Зарядное устройство можно считать быстрым зарядным устройством, если оно способно заряжать аккумуляторную батарею среднего электромобиля за 30 минут или меньше.
Вернуться к началу
Управление батареями
Из-за стольких различий в зарядных устройствах и методах зарядки существовала необходимость контролировать состояние заряжаемых и разряжаемых аккумуляторов. Были разработаны системы управления батареями (BMS), которые управляются микропроцессором, что позволяет программировать алгоритмы заряда в системе практически для всех различных типов батарей.Эти системы контролируют энергию, потребляемую транспортным средством во время движения, а также температуру, напряжение отдельных ячеек и общее напряжение блока. Тот же самый процесс контролируется в обратном порядке во время зарядки, создавая страховочную сетку в случае проблем с одной ячейкой в аккумуляторной батарее.
При существующих электромобилях и зарядных устройствах для зарядки аккумуляторной батареи электромобиля обычно требуется от нескольких часов до ночи. Время, необходимое для зарядки аккумуляторов электромобилей, зависит от общего количества энергии, которое может храниться в аккумуляторной батарее, а также от напряжения и тока (т.е., мощность) от зарядного устройства.
Новые разработки в области подзарядки аккумуляторов сокращают время, необходимое для зарядки аккумуляторов электромобилей, до 10-15 минут. Например, импульсные зарядные устройства для аккумуляторов продемонстрировали, что аккумуляторный блок электромобиля можно зарядить менее чем за 20 минут, не повредив его. Когда эта технология будет полностью развернута, электрические зарядные станции, аналогичные заправочным станциям, позволят оператору электромобиля быстро перезарядить аккумуляторную батарею.
Эта новая технология зарядного устройства в сочетании с усовершенствованными аккумуляторами с запасом хода до 200 миль между подзарядками предоставит водителю электромобиля такую же свободу передвижения по дороге, которой в настоящее время пользуются современные водители автомобилей с бензиновым двигателем.
Вернуться к началу
Принадлежности (электрические стеклоподъемники, обогреватель, воздушный, гидроусилитель руля и т. Д.)
Электромобиль поддерживает те же дополнительные функции, что и транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания. Эти аксессуары включают радио, освещение, отопление и кондиционер, гидроусилитель руля, а для более крупных транспортных средств, таких как грузовики и автобусы, воздушную систему.Однако способ, которым эти устройства получают питание, очень отличается. Двигатель внутреннего сгорания оборудован генератором на 12 вольт. Источником тепла для автомобиля является система охлаждения двигателя. Кондиционер и гидроусилитель руля выполняются с помощью системы ремня и шкивов, которая взаимодействует с насосом для гидроусилителя руля и компрессором для кондиционирования воздуха. Поскольку в электромобилях не используется двигатель, были разработаны альтернативные методы работы с электромобилями.
Вспомогательная система на 12 В, которая подает питание на такие устройства, как фонари, радио, стеклоочистители и системы омывателей, электрические стеклоподъемники и дверные замки или любое другое электрическое устройство на транспортном средстве, потребляет энергию от основной тяговой батареи.Вспомогательная система не работает на том же уровне напряжения, что и тяговая система (система, которая обеспечивает питание колес), а вместо этого понижается с диапазона напряжения 324-216 В постоянного тока до 12 В постоянного тока с помощью устройства, называемого Преобразователь постоянного тока в постоянный.
Существует несколько различных методов обогрева электромобиля. Один из первых применявшихся методов был известен как нагрев «сопротивлением». Сопротивление нагрева осуществляется с помощью нагревательного элемента, аналогичного нагревательным элементам на плите или в духовке.Нагревательный элемент нагревается, когда подается электричество, и вентилятор обдувает элемент, чтобы рассеять тепло. К недостаткам этого метода можно отнести безопасность и эффективность. Тепловые элементы потребляют большое количество энергии. Другие альтернативные методы нагрева включали использование нагревателей, которые сжигали чистое топливо, такое как жидкий пропан или сжатый природный газ. В прошлом для охлаждения электромобилей использовалась стандартная технология кондиционирования воздуха, аналогичная домашним кондиционерам, устанавливаемым на окна.Эти кондиционеры были эффективны, хотя и неэффективны. Последние разработки в области силовой электроники позволили производителям автомобилей установить в электромобили эффективный реверсивный тепловой насос, который может охлаждать или нагревать.
Усилитель рулевого управления на электромобиле достигается путем добавления односкоростного двигателя постоянного тока и контроллера двигателя. Двигатель соединен с насосом гидроусилителя рулевого управления через шестерни или систему ремня и шкива. Задача контроллера мотора — поддерживать постоянную скорость вращения мотора при различных нагрузках.В воздушной системе на больших грузовиках и автобусах используется та же методика с двигателем постоянного тока, вращающим вал воздушного компрессора. Здесь важно понимать, что двигатели постоянного тока будут включаться и оставаться включенными только в том случае, если транспортному средству требуется пневматический или усилитель рулевого управления. Если автомобиль остановлен, усилитель рулевого управления не нужен, и двигатель рулевого управления с усилителем отключится. Когда воздушные баки заполнены, этот двигатель также отключается.
Какой из них лучше для электромобилей?
2017 год ознаменовался большим успехом на рынке продаж электромобилей (EV) в Соединенных Штатах.По данным известной платформы онлайн-сообщества InsideEVs, американцы приобрели почти 200 000 электромобилей. Ожидается, что в ближайшие годы спрос будет продолжать расти.
МоделиTesla Model S, Chevrolet Bolt EV и Toyota Prius Prime оказались на вершине списка лидеров благодаря своему стильному дизайну и замечательным условиям эксплуатации. Однако успех следует по праву приписать двигателям электромобиля.
За огромным спросом и большим успехом электромобилей будущие автовладельцы также обращают внимание на характеристики двигателей.Двумя наиболее инновационными и эффективными двигателями на выбор являются асинхронный двигатель переменного тока и бесщеточный двигатель постоянного тока (синхронный переменный ток с постоянными магнитами).
Оба мотора преследуют одну и ту же цель — поднять электромобили и сделать планету более здоровой. Благодаря исключительно широкому диапазону скоростей двигателей электромобили приобрели впечатляющую способность работать только с односкоростной коробкой передач. Единственное, что отделяет двигатели друг от друга, — это использование напряжения.
Все об асинхронном двигателе переменного токаДвигатель переменного тока — это на самом деле трехфазный двигатель, скорость вращения которого составляет 240 вольт.Автолюбители и эксперты считают, что этот тип двигателя легко адаптируется. Его регенеративная функция также может работать как генератор, возвращающий энергию в аккумулятор электромобиля.
Что касается ходовых качеств, электромобили с двигателями переменного тока могут лучше сцепляться с дорогой на пересеченной местности и двигаться более плавно. У него также больше ускорения.
Несмотря на то, что асинхронные двигатели переменного тока дороже двигателей постоянного тока, они по-прежнему популярны на более широком рынке и у производителей автомобилей, поскольку идеально подходят для высокопроизводительных автомобилей.Электромобили с адаптируемыми двигателями служат дольше.
Что нужно знать о бесщеточном двигателе постоянного токаВ большинстве случаев двигатель постоянного тока работает от 96 до 192 вольт. Двигатель с постоянными магнитами использует в своих магнитах редкоземельные элементы, что делает его уникальным.
Все больше автомобильных компаний также начинают переходить с асинхронных двигателей на двигатели с постоянными магнитами, потому что они имеют преимущество в размере и весе, которое становится более значительным по мере того, как автомобили становятся относительно компактными.Они также используются почти во всех электромобилях по всему миру.
Одна компания, которая сделала большой скачок в использовании двигателей, — это Tesla . Многие люди знают, что известная калифорнийская корпорация применяет асинхронный двигатель переменного тока ко всем своим моделям автомобилей, но когда была продемонстрирована электромобиль Model 3, было обнаружено, что они изменили его двигатель.
По словам официальных лиц, причина изменения заключается в том, что он не требует дополнительного электричества, в отличие от двигателя переменного тока.Они также упомянули, что использование двигателя с постоянными магнитами решило их функцию минимизации затрат.
Автопроизводители и их модели, использующие двигатели переменного и постоянного токаChevrolet — Корпорация была основана в 1911 году и является подразделением компании General Motors. Предполагаемый доход компании составляет 50 миллиардов долларов. Компания использует бесщеточные двигатели постоянного тока в своих моделях автомобилей, таких как Bolt EV.
Nissan — Компания, возглавляемая Хирото Сайкава, производит и продает электрические и коммерческие автомобили.Планируемая выручка Nissan составляет 73,6 миллиарда долларов. Его электромобиль Nissan Leaf в настоящее время использует двигатель постоянного тока.
Tesla — Tesla была основана в 2003 году и с тех пор стала популярной благодаря работам Илона Маска. Компания-стартап разрабатывает, производит и продает электромобили. Предполагаемый доход Tesla составляет 11,8 миллиарда долларов. Модель S EV компании использует асинхронный двигатель переменного тока.
Многие автовладельцы иногда упускают из виду важность асинхронных двигателей и двигателей с постоянными магнитами.Смелость этих типов электродвигателей заключается в том, что они могут предсказывать не только возможные продажи автомобилей, но и производительность электромобилей в целом в будущем.
Автомобильный бизнес по управлению двигателями и электрооборудованием
Nidec: ведущий в мире производитель основных автомобильных компонентов, которые управляют ключевыми функциями автомобилей: «бег», «поворот» и «остановка».
В последние годы наблюдается тенденция к тому, что автомобили становятся все более экономичными и имеют высокую добавленную стоимость, в каждом автомобиле установлено более 100 двигателей.
Группа Nidec проектирует, разрабатывает и производит щеточные и бесщеточные двигатели постоянного тока, которые обеспечивают безопасное и комфортное вождение, а также «E-Axle», систему, которая объединяет двигатели, шестерни и инверторы для управления электромобилем (EV). .
Подразделение Nidec Automotive Motor & Electronic Control (AMEC): продукты и направления деятельности
Подразделение AMEC Nidec развивает свой бизнес на глобальной платформе.
В настоящее время основная продукция включает: двигатели рулевого управления с электроусилителем (EPS), в которых используется основная технология высокопроизводительных бесщеточных двигателей постоянного тока Nidec; электродвигатели с тормозом; двигатели с двойным сцеплением (DCT); электродвигатели электронасосов; и широкий выбор щеточных двигателей компактного размера.Все эти продукты Nidec способствуют улучшению трех основных функций автомобилей: «работа», «поворот» и «остановка».
Nidec уделяет особое внимание разработке продуктов на основе экологически чистых «зеленых технологий». Мы также разрабатываем тяговые двигатели для электромобилей и гибридных электромобилей (HEV).
Подразделение AMEC, в которое входят японские компании Nidec Tosok, Nidec Elesys и Nidec Mobility; Европейские компании Nidec Motors and Actuators и Nidec GPM; и Nidec Automotive Motor Americas прилагает согласованные усилия для разработки и производства своей продукции для удовлетворения потребностей наших клиентов по всему миру.
Основные продукты
Тяговые двигатели
Двигатели, которые приводят в действие электромобили и HEV и способствуют распространению автомобилей следующего поколения.
Электродвигатели EPS
МоторыNidec EPS отличаются безопасностью мирового класса и улучшенной топливной экономичностью.
Электродвигатели с тормозом
Двигатели постоянного тока
Двигатели DCTNidec, как и другие продукты компании, помогают повысить топливную экономичность.
Электромоторы масляных насосов и электрические водяные насосы
Карта мира
На этой странице показаны глобальные бизнес-базы Nidec.Вы можете уточнить свой поиск по региону, сфере деятельности и организационной функции.
Щелкните значок в виде буквицы, чтобы просмотреть информацию о соответствующей базе.
- Площадь
- Глобальная картаАмерикаЕвропа Ближний Восток / АфрикаАзия
- Функция
В поисках двигателя для нашего самодельного электромобиля
Теперь, когда я купил машину для преобразования электроэнергии, следующим большим шагом будет поиск электродвигателя.
Все, что я узнал во время моего ускоренного курса по преобразованию электромобилей, предполагает, что самой сложной частью работы будет соединение электродвигателя с четырехступенчатой коробкой передач в VW Beetle 1967 года, который я переделываю. Мой план — купить двигатель, попросить кого-нибудь помочь мне установить его, а затем доставить машину в мой гараж, чтобы сделать остальную работу.
Итак, какой мотор я использую?
Большинство мастеров используют большие серии двигателей постоянного тока с обмоткой. Если вы читали мои предыдущие посты, то знаете, что я обычный Джо.Я не совсем понимаю, что означает «серийная обмотка», но я знаю, что такие двигатели обеспечивают большой крутящий момент на низкой скорости, и они отлично подходят для тяжелых нагрузок. Вот почему их часто можно встретить в тяжелом промышленном оборудовании, таком как вилочные погрузчики. Двигатели постоянного тока, как правило, представляют собой щеточные двигатели, и их преимущество заключается в том, что они просты, дешевы (термин относительный) и просты в обслуживании.
Но есть и недостатки. Щетки требуют периодической, хотя и нечастой замены. Большинство двигателей постоянного тока ограничены скоростью около 5000 об / мин, поэтому вам нужно прикрутить их к трансмиссии вашего автомобиля.Электродвигатели переменного тока, с другой стороны, могут вращаться на более высоких оборотах, что устраняет необходимость в сложной коробке передач. Например, в Tesla Roadster используется двигатель переменного тока, соединенный с односкоростной коробкой передач. Двигатели постоянного тока также немного менее эффективны, чем двигатели переменного тока, но самым большим недостатком является то, что большинство двигателей постоянного тока не способны к рекуперативному торможению.
Когда я начал свое исследование, я был удивлен, обнаружив, что большинство людей, занимающихся переоборудованием, не используют рекуперативное торможение, которое отправляет часть кинетической энергии торможения обратно в аккумуляторы.Электродвигатели переменного тока обеспечивают возможность рекуперации почти по умолчанию, но используемые двигатели и оборудование (например, инвертор) намного дороже, а установка немного сложнее. Большинство домашних мастеров не считают, что соотношение затрат и выгод работает в пользу двигателей переменного тока.
Если бы мой бюджет позволял, я бы использовал двигатель переменного тока. Но это не так, поэтому я не буду. Несколько недель назад я разработал план с ребятами из The Electric Car Company of Utah по покупке и установке бывшего в употреблении двигателя постоянного тока, но после того, как я выкатил свой Жук в магазин и внимательно посмотрел на вещи, он не выглядел так. план получится.
Я встретил владельца магазина Карла Кларка через Кайла Дэнси, у которого есть пара самодельных электромобилей, и познакомил меня с Группой интересов электромобилей Юты. Толпа любителей электромобилей полна интересных персонажей, и Карл не исключение. Ему за 70, и на протяжении многих лет он был генеральным директором большой компьютерной компании, основал и покинул несколько предприятий и даже работал в сенате штата Юта. Он невероятно энергичен и увлечен, и он сказал мне, что считает, что все нужно срочно, потому что у него осталось мало времени для достижения своих целей.Он идет полным ходом, когда большинство парней его возраста, которых я знаю, будут играть в гольф и нежиться на солнце во Флориде.
Я рассказал Карлу и его внуку Спенсеру, который работает с ним, о моем плане построить электромобиль с минимальным бюджетом. Карл упомянул, что у него есть несколько подержанных двигателей, которые ему нужно разгрузить, и я могу купить один дешево. Идеально! Он предложил мне TransWarp 9 от NetGain, который имеет отличную репутацию среди редукторов электромобилей. NetGain производит мотор под названием Warp 9, и он один из самых популярных для конверсий.TransWarp идентичен, за исключением того, что он имеет большой шлицевой главный вал, предназначенный для установки U-образного шарнира, поэтому вы можете подсоединять его непосредственно к карданному валу или колесу. Шлицевой вал не будет работать в моем Bug, но это нормально, потому что у TransWarp есть другой вал, торчащий из противоположного конца.
Технология деактивации цилиндров приближается к электродвигателям (правда!)
Эта концепция, разработанная Tula Technologies и подробно описанная нами несколько лет назад, может быть применена к электродвигателям, в которых не используются ни свечи зажигания, ни клапаны. — и может раскрыть потенциал более дешевых и экологически безопасных двигателей, не содержащих редкоземельные элементы.
Концепция как DFM, так и нового Dynamic Motor Drive от Тулы заключается в том, что всякий раз, когда трансмиссия работает с более низким общим КПД (скажем, восемь цилиндров выполняют работу двух, пока неторопливо), вам лучше заставить два цилиндра работать больше и давать остальное перерыв. С двумя цилиндрами при полностью открытой дроссельной заслонке, а остальные подпрыгивают как пневматические рессоры, двигателю не нужно изо всех сил всасывать воздух на два цилиндра через закрытую дроссельную заслонку, а также он теряет меньше энергии на выхлоп и охлаждающую жидкость.
Просмотреть все 3 фотографииЭлектродвигатели по своей природе более эффективны, чем двигатели внутреннего сгорания, поэтому, когда вы сопоставляете нагрузку (крутящий момент) и скорость для обоих, область наивысшего КПД для электродвигателя намного больше. Но есть еще много рабочих условий с низким крутящим моментом / высокой скоростью, которые лежат ниже этой области максимальной эффективности. Именно в этих условиях эксплуатации DMD может повысить эффективность.
Динамический моторный привод, эквивалентный DFM, отключающему клапаны, подачу топлива и сгорание в некоторых цилиндрах, заключается в импульсных коротких интервалах генерации сильноточного крутящего момента, за которыми следуют периоды отсутствия тока для достижения необходимого чистого крутящего момента.Вместо уменьшения тепловых потерь при перекачке и сгорании DMD снижает тепловыделение в сердечнике ротора электродвигателя и тепло, выделяемое в силовом инверторе.
Конечно, эту пульсацию нужно делать разумно, чтобы предотвратить заметные вибрации трансмиссии, особенно те, которые могут совпадать с собственной частотой шасси или конструкции кузова автомобиля. В Туле большой опыт в программировании подобного рода.
Сегодня самые эффективные двигатели с высокой плотностью мощности — это двигатели, в которых используются постоянные магниты с интенсивным использованием редкоземельных элементов, которые приводят в действие большинство электромобилей, отличных от Tesla.DMD может повысить их эффективность только менее чем на процентный пункт. В менее эффективном асинхронном двигателе переменного тока, таком как те, что используются в большинстве Tesla, выигрыш составляет около 2 процентов. Но этим все же стоит заняться, поскольку внедрение DMD не требует материальных затрат, только некоторые лицензионные платежи за интеллектуальную собственность.
См. Все 3 фотографии На этом графике DMD не может помочь с условиями нагрузки / скорости выше белой линии, но пульсация крутящего момента дает потенциальную выгоду при работе ниже нее, обеспечивая, например, на одну треть больше крутящего момента, чем требуется для одного- треть времени.Там, где DMD действительно сияет, так это с третьим, изначально более дешевым, более грубым и менее эффективным типом двигателя, который мир электромобилей только начинает рассматривать: синхронный реактивный двигатель. Как и в асинхронном двигателе, он использует обмотки под напряжением во внешнем корпусе (статоре), чтобы вызвать магнитное вращение ротора. Но вместо использования электрических обмоток без питания (в которых индуцируется магнитное поле) ротор SRM изготовлен из дешевого магнитомягкого материала, такого как многослойная сталь, с внутренним магнитным сопротивлением (противодействие магнитному потоку).Но его северный и южный полюса никогда не меняются, как в асинхронном двигателе; чтобы заставить его вращаться, последовательные обмотки статора должны постоянно и переменно переключаться, чтобы тянуть эти фиксированные полюса вокруг и вокруг.
Обычно используемые в промышленных приложениях, SRM имеют тенденцию быть шумными, и они страдают от «пульсации крутящего момента», периодических провалов крутящего момента при вращении вала. Достижения в коммутационной электронике помогают справиться с этими проблемами, и когда Тула добавляет логику DMD к этой более сложной коммутации, эффективность повышается на 9 процентов.
Это означает, что SynRM, запрограммированный в Туле, превосходит по эффективности асинхронный двигатель и приближается к эффективности двигателя с постоянными магнитами, оставаясь при этом значительно дешевле, чем асинхронные двигатели или двигатели с постоянными магнитами.