Під капотом у електромобіля замість бензинового двигуна встановлений електромотор, який живиться від акумуляторних батарей. Батареї виконують функцію «паливного бака» і забезпечують
електричний двигун енергією, необхідною для переміщення транспортного засобу. Електромобіль також оснащений контролером - блоком управління роботою електродвигуна, який регулює струми в мережі між акумуляторами і двигуном.
Всі інші компоненти в електричному автомобілі практично ті ж, що і в бензиновому: коробка передач, гальма, подушки безпеки і т.д.
Електричний автомобіль Subaru R1e, при максимальній дальності пробігу на одному заряді 80 км,
здатний розганятися до 100 км / год
Для того, щоб зрозуміти принцип роботи електромобіля, давайте розглянемо механізм переобладнання типового бензинового автомобіля на електричний.
Електромобіль. який відображений на фотографії, почав своє життя в ролі звичайного бензинового автомобіля Geo Prism. Для того, щоб переобладнати даний транспортний засіб на електропривод, частково була змінена його внутрішня конструкція. Перш за все, видалили бензиновий двигун, глушник, муфту зчеплення, бензобак, вихлопні труби. Механічну коробку передач залишили на місці для використання на другій передачі. Далі, встановили контролер і електричний двигун змінного струму, замість бензинового. Свинцево-кислотні акумулятори розмістили на підлозі автомобіля. Замінили гальмівну систему, і додатково конструюються електромобіль оснастили водяним насосом, підсилювачем керма, системою кондиціонування. Вакуумний насос додали для посилення гальм.
Коробку перемикання передач підключили таким чином, щоб при русі важеля, передавалися сигнали на контролер. Також, електромобіль укомплектували зарядним пристроєм для підзарядки акумуляторів, встановили вольтметр, два потенціометра, підключивши їх до педалі акселератора і контролера.
Незважаючи на те, що система роботи автомобіля була змінена, механізм управління ним залишився практично незмінним.
В результаті нехитрого переобладнання отримали електромобіль з такими показниками працездатності і характеристиками:
- діапазон пробігу на одному заряді батарей - 80 км;
- розгін: від 0 до 96 км / год за 15 секунд;
- кількість енергії, необхідне для відновлення заряду акумуляторних батарей: 12 кВт • год;
- загальна вага батарей: 500 кг.
Як влаштований електричний автомобіль всередині?
Електричні автомобілі досить вигідні в експлуатації. Очевидно, що «паливо» для електричних транспортних засобів обходиться споживачам набагато дешевше, ніж їх заправка бензином. Незважаючи на те, що пробіг електромобілів на одному заряді батарей обмежений, це практично не помітно в процесі експлуатації електричного транспортного засобу, оскільки 50-60 км діапазону втечі для більшості людей цілком достатньо для здійснення всіх їх щоденних поїздок. Єдиним мінусом електромобілів є досить значна вартість акумуляторів. Саме батареї є на даним момент найслабшою ланкою електричного автомобіля.
Основними електричними комплектуючими є:
-електріческіскій двигун,
-контролер,
-акумуляторні батареї.
Контролер приймає струми від батарей і подає їх на електричний двигун. Завдяки парі потенціометрів (змінних резисторів), встановлених на педалі акселератора, забезпечується формування сигналу, що подається до контролера, про те, скільки енергії він повинен доставити. Коли автомобіль зупиняється, контролер не подає струмів на двигун, під час же руху, при тиску на педаль акселератора (газу) контролер забезпечувати подачу електричного струму на електромотор.
З метою підвищення рівня безпеки в педалі акселератора електричного автомобіля встановлено два потенціометра. Контролер, зчитуючи інформацію з них обох, переконується, що їх сигнали рівні. Якщо ж контролером будуть виявлені навіть найменші відмінності в сигналах - він не реагує ні на один з них.
На відміну від бензинового автомобіля, електричний є практично безшумним пристроєм. Частота подаються контролером імпульсів становить 15000 раз в секунду. Оскільки такий діапазон пульсації просто не реально вловити людським слухом, робота контролера і електричного мотора залишається практично безшумною для людини.
Електричні двигуни і акумуляторні батареї
Електричний двигун - серце електромобіля, його головна рушійна сила. В основу роботи електродвигуна закладений принцип електромагнітної індукції (явище, пов'язане з виникненням електрорушійної сили в замкнутому контурі при зміні магнітного потоку). Електричний двигун перетворює електричну енергію в механічну. Коефіцієнт корисної дії сучасного електродвигуна становить 85-95%.
Для комплектування електричного автомобіля можуть використовувати, як електродвигуни постійного струму, так і змінного. Кожен з цих двигунів має свої переваги і недоліки. Двигун постійного струму може працювати від харчування в 96V-192V. Двигуна змінного струму є трифазним двигуном, що живиться змінним струмом.
Останнім часом досить популярним стало використання в електромобілях мотор-коліс. Завдяки об'єднанню в одній конструкції звичайного колеса і електричного двигуна, забезпечується хороша керованість транспортним засобом.
Деякі електродвигуни змінного струму при гальмуванні транспортного засобу здатні працювати в генераторному режимі, завдяки чому виробляється електрична енергія, яка зберігається в акумуляторних батареях, і в подальшому використовується для руху автомобіля (функція рекуперативного гальмування). Система рекуперативного гальмування дозволяє збільшити діапазон пробігу електромобіля до 15%.
Основними джерелами енергії в електричних автомобілях є акумуляторні батареї. Досить висока ціна на акумулятори - головна причина того, чому в світі до сих пір переважають бензинові автомобілі. Здешевлення акумуляторних батарей значно посприяло б підвищенню популярності електротранспорту технологій.
Свинцево-кислотні батареї є найпопулярнішим і найдешевшим варіантом акумуляторних батарей. Високий рівень їх популярності в світі пов'язаний також з тим, що ці акумулятори на 97% підлягають вторинній переробці. Нікель-металлгібрідние акумулятори мають більш високу продуктивність, ніж свинцево-кислотні, але за ціною вони дорожче. Літій-іонні батареї - ідеальний варіант для електромобілів, оскільки вони легкі, компактні і прекрасно зберігають енергію. Однак, покупка літій-іонних батарей доступна не кожному, оскільки вони є найбільш дорогим видом акумуляторів.
Часто в електричних автомобілях крім батарей, що забезпечують харчування електродвигуна, встановлюється ще один невеликий додатковий акумулятор, необхідний для роботи автомобільних аксесуарів: фар, автомагнітоли, приладової панелі, подушок безпеки, склоочисників, електричних склопідйомників і інших пристроїв.
Зарядка Електричного автомобіля
Будь-електричний автомобіль потребує системи підзарядки акумуляторів. Зарядна система автомобіля дозволяє заповнювати енергію батарей практично в будь-якому зручному для користувача місці, де є електрична розетка. Дана система забезпечує надходження до акумуляторів електричною енергією з максимально допустимою для батарей швидкістю. Під час зарядки зарядний пристрій контролюють напругу, силу струму і температуру в батареях.
Зарядний пристрій може бути окремим від конструкції електромобіля блоком, або ж бути повністю інтегровано в електричний автомобіль.