Mnoho vyspělých technologií mění naše životy každý den. Příchod a růstElektrické vozidlo (EV)je hlavním příkladem toho, jak moc mohou tyto změny znamenat pro náš obchodní život – a pro náš osobní život.
Technologický pokrok a environmentální regulační tlaky na vozidla s vnitřním spalovacím motorem (ICE) pohánějí rostoucí zájem o trh EV. Mnoho zavedených výrobců automobilů představuje nové modely EV spolu s novými start-upy, které vstupují na trh. S výběrem značek a modelů, které jsou dnes k dispozici, a mnoha dalších, které přijdou, je možnost, že všichni budeme v budoucnu řídit elektromobily, blíže realitě než kdy dříve.
Technologie, která pohání dnešní elektromobily, vyžaduje mnoho změn oproti způsobu výroby tradičních vozidel. Proces výroby elektromobilů vyžaduje téměř tolik pozornosti ohledně designu jako estetika samotného vozidla. To zahrnuje stacionární řadu robotů speciálně navržených pro aplikace EV – stejně jako flexibilní výrobní linky s mobilními roboty, které lze podle potřeby zasouvat a vyjíždět na různých místech linky.
V tomto čísle prozkoumáme, jaké změny jsou dnes potřeba k efektivnímu navrhování a výrobě elektromobilů. Budeme mluvit o tom, jak se procesy a výrobní postupy liší od těch, které se používají při výrobě vozidel na plyn.
Design, komponenty a výrobní procesy
Ačkoli vývoj EV byl energicky sledován výzkumníky a výrobci na počátku dvacátého století, zájem byl zastaven kvůli levnějším sériově vyráběným benzinovým vozidlům. Výzkum od roku 1920 do počátku 60. let 20. století slábl, kdy environmentální problémy znečištění a strach z vyčerpání přírodních zdrojů vyvolaly potřebu ekologičtějšího způsobu osobní dopravy.
Nabíjení EVdesign
Dnešní elektromobily se velmi liší od vozidel s benzinovým motorem ICE (spalovací motor). Nový druh elektromobilů těžil ze série neúspěšných pokusů navrhnout a postavit elektrická vozidla za použití tradičních výrobních metod používaných výrobci po desetiletí.
Existuje mnoho rozdílů ve způsobu výroby elektromobilů ve srovnání s vozidly ICE. Dřív byl kladen důraz na ochranu motoru, ale nyní se toto zaměření přesunulo na ochranu baterií při výrobě EV. Automobiloví konstruktéři a inženýři zcela přehodnocují design EV a také vytvářejí nové výrobní a montážní metody pro jejich výrobu. Nyní navrhují elektromobil od základu s velkým ohledem na aerodynamiku, hmotnost a další energetickou účinnost.
An baterie elektromobilu (EVB)je standardní označení pro baterie používané k napájení elektromotorů všech typů EV. Ve většině případů se jedná o dobíjecí lithium-iontové baterie, které jsou speciálně navrženy pro vysokou kapacitu v ampérhodinách (nebo kilowatthodinách). Dobíjecí baterie lithium-iontové technologie jsou plastová pouzdra, která obsahují kovové anody a katody. Lithium-iontové baterie používají polymerní elektrolyt místo tekutého elektrolytu. Tento elektrolyt tvoří polotuhé (gelové) polymery s vysokou vodivostí.
Lithium-iontováEV bateriejsou baterie s hlubokým cyklem navržené tak, aby poskytovaly energii po dlouhou dobu. Lithium-iontové baterie jsou menší a lehčí, protože snižují hmotnost vozidla, a tím zlepšují jeho výkon.
Tyto baterie poskytují vyšší specifickou energii než jiné typy lithiových baterií. Obvykle se používají v aplikacích, kde je hmotnost kritickou vlastností, jako jsou mobilní zařízení, rádiem řízená letadla a nyní EV. Typická lithium-iontová baterie dokáže uložit 150 watthodin elektřiny v baterii o hmotnosti přibližně 1 kilogram.
V posledních dvou desetiletích byl pokrok v technologii lithium-iontových baterií poháněn požadavky přenosné elektroniky, přenosných počítačů, mobilních telefonů, elektrického nářadí a dalších. Průmysl elektrických vozidel sklidil výhody těchto pokroků jak ve výkonu, tak v hustotě energie. Na rozdíl od jiných typů baterií lze lithium-iontové baterie vybíjet a dobíjet denně a při jakékoli úrovni nabití.
Existují technologie, které podporují vytváření jiných typů lehčích, spolehlivých a nákladově efektivních baterií – a výzkum pokračuje ve snižování počtu baterií potřebných pro dnešní elektrická vozidla. Baterie, které ukládají energii a pohánějí elektromotory, se vyvinuly ve vlastní technologii a mění se téměř každý den.
Trakční systém
Elektromobily mají elektromotory, označované také jako trakční nebo pohonný systém – a mají kovové a plastové díly, které nikdy nepotřebují mazání. Systém přeměňuje elektrickou energii z baterie a přenáší ji do hnacího ústrojí.
Elektromobily mohou být navrženy s pohonem dvou nebo všech kol s použitím dvou nebo čtyř elektromotorů. V těchto trakčních nebo pohonných systémech pro EV se používají jak motory na stejnosměrný proud (DC), tak motory na střídavý proud (AC). Střídavé motory jsou v současnosti populárnější, protože nepoužívají kartáče a vyžadují méně údržby.
EV ovladač
Elektromotory obsahují také sofistikovaný elektronický regulátor. V tomto ovladači je uložen elektronický balíček, který funguje mezi bateriemi a elektromotorem a řídí rychlost vozidla a zrychlení, podobně jako to dělá karburátor ve vozidle s benzínovým pohonem. Tyto palubní počítačové systémy nejen nastartují vůz, ale také ovládají dveře, okna, klimatizaci, systém monitorování tlaku v pneumatikách, zábavní systém a mnoho dalších funkcí společných pro všechny vozy.
EV brzdy
Na EV lze použít jakýkoli typ brzd, ale u elektrických vozidel jsou preferovány systémy rekuperačního brzdění. Rekuperační brzdění je proces, při kterém se motor používá jako generátor k dobíjení baterií, když vozidlo zpomaluje. Tyto brzdové systémy zachycují část energie ztracené během brzdění a odvádějí ji zpět do systému baterie.
Během rekuperačního brzdění je část kinetické energie, která je normálně absorbována brzdami a přeměněna na teplo, přeměněna řídicí jednotkou na elektřinu – a ta se používá k dobíjení baterií. Regenerativní brzdění nejenže zvyšuje dojezd elektrického vozidla o 5 až 10 %, ale také prokázalo, že snižuje opotřebení brzd a snižuje náklady na údržbu.
EV nabíječky
Jsou potřeba dva typy nabíječek. K dobíjení elektromobilů přes noc je potřeba plnohodnotná nabíječka pro instalaci v garáži a také přenosná nabíječka. Přenosné nabíječky se rychle stávají standardním vybavením mnoha výrobců. Tyto nabíječky jsou uloženy v kufru, takže baterie elektromobilů lze částečně nebo úplně dobít během dlouhé cesty nebo v případě nouze, jako je výpadek proudu. V příštím čísle se budeme podrobněji zabývat typynabíjecí stanice EVjako je úroveň 1, úroveň 2 a bezdrátové připojení.
Čas odeslání: 20. února 2024