Ifølge en prognose fra International Energy Agency vil brugen af elektriske køretøjer vokse fra 3 millioner til 125 millioner inden år 2030. Det er næsten 41 gange, hvad det er i dag med den stigende efterspørgsel efter fossilt brændstof og problemer med forurening synes mest sandsynligt at ske. På grund af dette vender alle større IC-motorbilproducenter som Ford og GM langsomt deres opmærksomhed mod elbiler. Markedet og forbrugerne har brug for en billigere personlig transport, og endda er regeringen begyndt at støtte elektriske køretøjer gennem sine politikker. I betragtning af alle disse fakta er det temmelig tydeligt, at vi snart snart finder elektriske biler zoome rundt omkring vores veje. Eller skal jeg også medtage Rummet , hvor der allerede er en Tesla-bil, der kører ud over Mars, mens jeg skriver denne artikel.
Denne ændring er allerede begyndt at vise symptomer. I de sidste par år er der opstået mange succesrige producenter af elektriske køretøjer som Tesla, Kia Soul, Navistar og Kandi for at nævne nogle få. Og på grund af dem har der også været mange teknologiske gennembrud inden for batterier og motorer i et elektrisk køretøj. Mens ændringerne er i gang, er det tid for os som ingeniører at forstå, hvad der er under emhætten på en elbil, og hvordan de fungerer. Så lad os i denne artikel nedbryde et elektrisk køretøj til dets knogler og kød for at lære om dem.
Vigtig note: Før vi dykker ind, vil jeg gerne nævne, at udtrykket elbil er en stor grund. Ethvert lokomotiv, der ikke har en brændstoftank, kaldes et elektrisk køretøj. Men i denne artikel af elektrisk køretøj eller kort sagt, henviser jeg kun til elbiler, bus og lastbiler. Medmindre andet er specificeret, er specielle elbiler som segway, luftbårne eller vandbårne elbiler ikke omfattet af denne artikel.
Hvad gør en elbil?
En elbil er en bil i sig selv og består af mange komponenter og en stor klynge af ledninger, der forbinder dem alle. Men der er kun få basale minimumsmaterialer til en elbil, som er vist i blokdiagrammet nedenfor.
Motoren i en konventionel IC-motorbil udskiftes med en elektrisk motor, og brændstoftanken udskiftes med batteripakken. Af alle komponenterne bidrager kun batteripakken og motoren til cirka 50% af den samlede bilvægt og prisen. Som du kan se den batteripakke, Battery Management System (BMS) controller, Motor og Transmission enhed danner de vigtigste komponenter i en EV.
Vital dele af en elbil
Batteripakken er bilens brændstofkilde, da der er hundredvis af celler arrangeret til at danne en batteripakke, kræves der et specielt kredsløb for at overvåge disse celler, dette kredsløb kaldes batterikontrolkredsløbet. DC-spændingen fra batteriet kan ikke bruges til at drive en motor, så vi har brug for controlleren, der driver motoren, og transmissionssystemet overfører rotationsenergien fra motoren til hjulene gennem nogle geararrangementer. Lad os se på hver del i detaljer for at forstå