Mnoho vyspelých technológií mení naše životy každý deň. Príchod a rastElektrické vozidlo (EV)je hlavným príkladom toho, ako veľa môžu tieto zmeny znamenať pre náš obchodný život – a pre náš osobný život.
Technologický pokrok a environmentálne regulačné tlaky na vozidlá so spaľovacím motorom (ICE) poháňajú rastúci záujem o trh s elektrickými vozidlami. Mnoho etablovaných výrobcov automobilov uvádza na trh nové modely EV spolu s novými start-upmi, ktoré vstupujú na trh. S výberom značiek a modelov, ktoré sú dnes k dispozícii, a mnohých ďalších, ktoré prídu, je možnosť, že všetci budeme v budúcnosti jazdiť na elektromobiloch, bližšie k realite ako kedykoľvek predtým.
Technológia, ktorá poháňa dnešné elektromobily, si vyžaduje veľa zmien v porovnaní s výrobou tradičných vozidiel. Proces výroby elektromobilov si vyžaduje takmer toľko pozornosti ako dizajn samotného vozidla. To zahŕňa stacionárny rad robotov špeciálne navrhnutých pre EV aplikácie – ako aj flexibilné výrobné linky s mobilnými robotmi, ktoré možno podľa potreby presúvať dovnútra a von na rôznych miestach linky.
V tomto čísle preskúmame, aké zmeny sú potrebné na efektívny dizajn a výrobu EV dnes. Povieme si, ako sa procesy a výrobné postupy líšia od tých, ktoré sa používajú pri výrobe vozidiel na plyn.
Dizajn, komponenty a výrobné procesy
Hoci na začiatku dvadsiateho storočia výskumníci a výrobcovia intenzívne presadzovali vývoj EV, záujem sa zastavil kvôli lacnejším, sériovo vyrábaným vozidlám s benzínovým pohonom. Výskum od roku 1920 do začiatku 60. rokov 20. storočia upadal, keď environmentálne problémy znečistenia a strach z vyčerpania prírodných zdrojov vyvolali potrebu ekologickejšieho spôsobu osobnej dopravy.
Nabíjanie EVdizajn
Dnešné EV sa veľmi líšia od vozidiel s benzínovým motorom ICE (spalovací motor). Nový druh EV ťažil zo série neúspešných pokusov navrhnúť a postaviť elektrické vozidlá s použitím tradičných výrobných metód používaných výrobcami už desaťročia.
V porovnaní s vozidlami ICE existuje veľa rozdielov v tom, ako sa vyrábajú EV. V minulosti sa pozornosť sústredila na ochranu motora, ale teraz sa toto zameranie presunulo na ochranu batérií pri výrobe EV. Automobiloví dizajnéri a inžinieri úplne prehodnocujú dizajn EV, ako aj vytvárajú nové výrobné a montážne metódy na ich výrobu. Teraz navrhujú EV od základov s veľkým ohľadom na aerodynamiku, hmotnosť a inú energetickú účinnosť.
An batéria elektrického vozidla (EVB)je štandardné označenie pre batérie používané na napájanie elektromotorov všetkých typov EV. Vo väčšine prípadov ide o dobíjacie lítium-iónové batérie, ktoré sú špeciálne navrhnuté pre vysokú kapacitu v ampérhodinách (alebo kilowatthodinách). Dobíjacie batérie lítium-iónovej technológie sú plastové kryty, ktoré obsahujú kovové anódy a katódy. Lítium-iónové batérie používajú namiesto tekutého elektrolytu polymérny elektrolyt. Tento elektrolyt tvoria vysokovodivé polotuhé (gélové) polyméry.
Lítium-iónovéEV batériesú batérie s hlbokým cyklom navrhnuté tak, aby poskytovali energiu po dlhú dobu. Menšie a ľahšie lítium-iónové batérie sú žiaduce, pretože znižujú hmotnosť vozidla a tým zlepšujú jeho výkon.
Tieto batérie poskytujú vyššiu špecifickú energiu ako iné typy lítiových batérií. Zvyčajne sa používajú v aplikáciách, kde je hmotnosť kritickou vlastnosťou, ako sú mobilné zariadenia, rádiom riadené lietadlá a teraz EV. Typická lítium-iónová batéria dokáže uložiť 150 watthodín elektriny do batérie s hmotnosťou približne 1 kilogram.
V posledných dvoch desaťročiach bol pokrok v technológii lítium-iónových batérií poháňaný požiadavkami prenosnej elektroniky, prenosných počítačov, mobilných telefónov, elektrického náradia a ďalších. Odvetvie elektrických vozidiel využilo výhody týchto pokrokov z hľadiska výkonu a hustoty energie. Lítium-iónové batérie možno na rozdiel od iných chemických látok vybíjať a nabíjať denne a pri akejkoľvek úrovni nabitia.
Existujú technológie, ktoré podporujú vytváranie iných typov ľahších, spoľahlivých a nákladovo efektívnych batérií – a výskum pokračuje v znižovaní počtu batérií potrebných pre dnešné EV. Batérie, ktoré uchovávajú energiu a napájajú elektromotory, sa vyvinuli do vlastnej technológie a menia sa takmer každý deň.
Trakčný systém
Elektromobily majú elektromotory, označované aj ako trakčný alebo pohonný systém – a majú kovové a plastové časti, ktoré nikdy nepotrebujú mazanie. Systém premieňa elektrickú energiu z batérie a prenáša ju do hnacieho ústrojenstva.
Elektromobily môžu byť navrhnuté s pohonom dvoch alebo všetkých kolies s použitím dvoch alebo štyroch elektromotorov. V týchto trakčných alebo pohonných systémoch pre EV sa používajú motory na jednosmerný prúd (DC) aj striedavý prúd (AC). AC motory sú v súčasnosti populárnejšie, pretože nepoužívajú kefy a vyžadujú menšiu údržbu.
EV ovládač
Elektromotory obsahujú aj sofistikovaný elektronický ovládač. V tomto ovládači je uložená elektronika, ktorá funguje medzi batériami a elektromotorom na riadenie rýchlosti a zrýchlenia vozidla, podobne ako to robí karburátor vo vozidle poháňanom benzínom. Tieto palubné počítačové systémy nielen štartujú auto, ale ovládajú aj dvere, okná, klimatizáciu, systém monitorovania tlaku v pneumatikách, zábavný systém a mnoho ďalších funkcií spoločných pre všetky autá.
EV brzdy
Na elektromobiloch je možné použiť akýkoľvek typ bŕzd, ale v elektrických vozidlách sú preferované regeneratívne brzdové systémy. Rekuperačné brzdenie je proces, pri ktorom sa motor používa ako generátor na dobíjanie batérií, keď vozidlo spomaľuje. Tieto brzdové systémy zachytia časť energie stratenej počas brzdenia a nasmerujú ju späť do systému batérie.
Počas rekuperačného brzdenia sa časť kinetickej energie, ktorú normálne absorbujú brzdy a ktorá sa premieňa na teplo, premení na elektrinu pomocou ovládača – a použije sa na dobitie batérií. Rekuperačné brzdenie nielenže zvyšuje dojazd elektrického vozidla o 5 až 10 %, ale tiež preukázalo, že znižuje opotrebovanie bŕzd a znižuje náklady na údržbu.
EV nabíjačky
Potrebné sú dva typy nabíjačiek. Na dobíjanie elektromobilov cez noc je potrebná nabíjačka plnej veľkosti na inštaláciu v garáži, ako aj prenosná nabíjačka. Prenosné nabíjačky sa rýchlo stávajú štandardnou výbavou mnohých výrobcov. Tieto nabíjačky sú uložené v batožinovom priestore, takže batérie elektromobilov je možné čiastočne alebo úplne dobiť počas dlhej cesty alebo v prípade núdze, napríklad pri výpadku prúdu. V budúcom čísle podrobnejšie popíšeme typyNabíjacie stanice EVako je úroveň 1, úroveň 2 a bezdrôtové pripojenie.
Čas odoslania: 20. februára 2024