اولین خودرو الکتریکی یا برقی در سال ۱۸۲۸ در مجارستان ساخته شد. سپس در سالهای ۱۸۳۲ تا ۱۹۳۵ نمونه هایی توسط مخترعان آمریکایی و اسکاتلندی نیز معرفی شدند. از آن سالها تا کنون در بخش هایی از تاریخ خودرو علاقمندی به استفاده از این خودرو ها با فراز و نشیب هایی به همراه بوده است. هزینه های تولید، عدم تامین مناسب برق مورد نیاز و … از چالش های تولید این خودروها بوده است. با پیشرفت تکنولوژی و از طرفی افزایش انتشار گازهای گلخانهای در سالهای اخیر مجدد شاهد رشد تقاضا برای خودرو الکتریکی هستیم. در این مقاله با نحوه عملکرد خودروهای الکتریکی آشنا خواهیم شد.
خودرو الکتریکی چیست؟
خودروی برقی خودرویی است که از یک یا چند موتور برقی نیروی خود را به دست می آورد. این پیشرانه برقی یا الکتریکی توسط باتری های قابل شارژ به کار می افتد. باتری هایی که به طور معمول زیر کف خودرو تعبیه می شوند. در یک وسیله نقلیه برقی وقتی راننده پدال گاز را فشار داد، باتری آن برق را به استاتور رسانده و سبب چرخش روتور می گردد. در یک وسیله نقلیه برقی، هنگامی که راننده پدال گاز را فشار می دهد، باتری موجود در ماشین، برق را به استاتور می رساند و باعث چرخش روتور می شود و متعاقباً انرژی مکانیکی را برای چرخاندن چرخ دنده های خودرو فراهم می کند. هنگامی که چرخ دنده ها می چرخند، چرخ ها نیز می چرخند. همه اینها در یک چشم برهم زدن و بدون احتراق سوخت فسیلی اتفاق می افتد!
انوع خودروهای الکتریکی
دو نوع اصلی خودروی الکتریکی یا برقی وجود دارد:
• خودرو الکتریکی باتری (BEV)
این نوع به طور کامل برقی است و نیروی آن توسط باتری های با قابلیت شارژ مجدد تامین می شود و آلایندگی آنها صفر است.
• خودرو الکتریکی هیبریدی یا پلاگین (PHEV)
دارای موتور سوخت بنزینی و موتور الکتریکی برای رانندگی خودرو هستند. مانند هیبریدی های معمولی، آنها می توانند با ترمز احیا کننده، باتری خود را دوباره شارژ کنند. این نوع با داشتن باتری بسیار بزرگتر و امکان اتصال به شبکه برق برای شارژ با هیبریدی های معمولی تفاوت داند. پیشرفت مهندسی هر دو مورد بالا، بر مبنای نمونه های اولیه خودروهای هیبریدی بنا شده است.
بخوانید: تفاوت خودروهای هیبریدی، پلاگین هیبریدی و الکتریکی در چیست؟
اجزاء خودروهای الکتریکی
- پیشرانههای الکتریکی
اصلی ترین قسمت در هر خودروی برقی، پیشرانه آن می باشد. این پیشرانه سبب راه اندازی چرخ ها می شود. ممکن است تصور شود که پیشرانه برقی مساوی با پیشرانه بنزینی یا دیزلی است ولی تفاوت های بسیار مهمی در اینجا وجود دارد. به طور آشکار پیشرانه برقی از سوخت فسیلی استفاده نمی کند و به جای آن انرژی برقی موجود در باتری را استفاده می کند.یک پیشرانه برقی خیلی ساده است در حالی که پیشرانه های درون سوز صدها قطعه متحرک داشته که به طور هماهنگ با یکدیگر عمل می کنند. این موضوع سبب شده موتور الکتریکی بسیار قابل اطمینان تر بوده و تعمیر راحتتری داشته باشد. در موتور برقی ممکن است جریان متناوب و جریان مستقیم وجود داشته باشد.
پیشرانههای الکتریکی همچنین قدرت خود را به روش بسیار متفاوتی نسبت به پیشرانه درونسوز ارائه میکنند. درحالیکه پیشرانه درونسوز باید چند صد تا چند هزار بار دوران کند تا بتواند حداکثر قدرت و گشتاور خود را ارائه کند، یک پیشرانه الکتریکی درست از لحظه چرخش حداکثر نیروی خود را ارائه کرده و این به معنی شتاب گیری قوی به محض فشار پدال گاز است. یکی از مزیتهای اصلی خودروهای الکتریکی شتاب گیری فوری آنها میباشد. - باتریهای خودرو الکتریکی
باتری شعاع حرکتی، زمان شارژ و دیگر فاکتورهای سواری یک خودروی الکتریکی را تعیین میکند. به همین خاطر مجموعه باتری خودروهای الکتریکی بخش اعظم سرمایهگذاری و هزینهها را به خود اختصاص میدهد. همچنین به همین خاطر است که خودروهای الکتریکی معمولاً گرانتر از مدلهای بنزینی یا دیزلی میباشند.
باتری را با وصل کردن دوشاخه میتوان شارژ کرد. اکثر مالکان خودروهای الکتریکی این کار را در خانه انجام میدهند بنابراین معمولاً باید یک شب خودرو را به دوشاخه وصل کنید و این امر میتواند با سوکت استاندارد خانگی یا شارژ وال باکس انجام شود. خودروهای الکتریکی با باتریهای گوناگونی عرضه میشوند. هرچقدر ظرفیت باتری بیشتر باشد شعاع حرکتی هم بیشتر خواهد بود. اکثر خودروهای الکتریکی حداقل برد ۱۶۰ کیلومتری خواهند داشت و بهترینها شعاع ۴۸۰ کیلومتر را رد خواهند کرد.
نکاتی درمورد خودروهای الکتریکی
-
در خودروهای برقی پیشرانه الکتریکی جایگزین پیشرانه های درون سوز شده است.
- خودروهای برقی دارای رادیاتور هستند، ولی از آن برای خنک کیدن قطعاتی همچون باتری استفاده میکنند. پیشرانه الکتریکی گرمای چندانی تولید نکرده و نیازی به رادیاتور ندارد.
- خودروهای تمام الکتریکی فاقد اگزوز هستند و از آنجایی که از سوخت استفاده نمیکنند آلاینده ای تولید نمیکنند و خبری هم از مبدل کاتالیست در این خودروها نیست.
- درحالیکه پیشرانه درونسوز نیازمند روغن و روان کارهای زیادی است، پیشرانه الکتریکی تنها دارای یک قطعه متحرک است و نیازی به تعویض روغن ندارند.
-
پیشرانه الکتریکی تقریباً گرمایی ندارد و برای گرم شدن کابین یک بخاری مستقل تدارک دیده شده است.