/ / Ô tô điện hoạt động như thế nào? Khám phá các thành phần chính và chức năng của chúng

Ô tô điện hoạt động như thế nào? Khám phá các thành phần chính và chức năng của chúng

289257 c40 recharge test drive powertrain and safety structure

Hầu hết các nhà sản xuất ô tô cố gắng làm cho xe điện của họ trông thông thường để không làm người mua truyền thống xa lánh, nhưng xe điện hoạt động hoàn toàn khác so với xe đốt trong. Lực đẩy của chúng dựa vào các hệ thống hoàn toàn khác so với hệ thống của phương tiện chạy bằng nhiên liệu lỏng.


Đây là lý do tại sao thợ sửa xe thường từ chối làm việc trên xe điện trừ khi họ được đào tạo đặc biệt. Biết điều gì làm cho một chiếc ô tô điện hoạt động và những bộ phận chính của nó là gì rất quan trọng nếu bạn muốn tận dụng tối đa trải nghiệm sở hữu xe điện của mình.

Dưới đây là các thành phần và hệ thống chính mà EV cần để chạy.


1. Bộ Pin

Thành phần lớn nhất, nặng nhất và đắt nhất để tạo ra EV là bộ pin. Vai trò của nó là lưu trữ một lượng điện đáng kể và cũng chịu được các chu kỳ phóng điện lặp đi lặp lại trong các điều kiện thời tiết vô cùng khác nhau. Ở một số xe điện, bộ pin còn đóng vai trò là một thành phần cấu trúc của khung xe.

Bộ pin EV bao gồm hàng trăm ô riêng lẻ được liên kết với nhau và có kích thước khác nhau từ dưới 40 kWh ở các loại xe nhỏ hơn đến hơn 200 kWh ở một số xe bán tải điện. GMC Hummer EV có một trong những loại pin lớn nhất trong ngành, gói 205 kWh, cung cấp phạm vi được công bố là 500 km. Ở đầu bên kia của thang đo, chúng ta có Mini Cooper SE, với bộ pin nhỏ 32 kWh chỉ có thể đi được 114 dặm trong một lần sạc.

Cũng cần lưu ý rằng các nhà sản xuất báo giá cả dung lượng pin tổng và dung lượng thực (có thể sử dụng), đó là lý do tại sao đôi khi bạn thấy các dung lượng khác nhau được liệt kê cho cùng một EV. Hơn nữa, hai xe điện có cùng dung lượng pin có thể sẽ không cung cấp phạm vi hoạt động giống nhau vì bạn cũng cần tính đến độ nhẹ của xe và lực cản lăn của chúng, điều này cuối cùng chuyển thành hiệu quả sử dụng điện của chúng.

2. Hệ thống giám sát pin

Bộ pin của EV sẽ trở nên vô dụng (và nguy hiểm) nếu không có hệ thống giám sát pin hay gọi tắt là BMS. Nó phục vụ vai trò cực kỳ quan trọng trong việc theo dõi bộ pin và điều chỉnh nhiệt độ, điện áp và dòng điện của nó. BMS cũng cung cấp cho bạn phạm vi và trạng thái sạc ước tính dựa trên lượng điện năng còn lại trong pin.

BMS cũng theo dõi tình trạng của bộ pin, cả về tổng thể và từng ô pin riêng lẻ. Người dùng xe điện cao cấp hơn cũng có thể truy cập nhật ký của BMS để theo dõi hiệu suất của pin và các kiểu sử dụng. Sau đó, chúng có thể được phân tích rất chi tiết để xem pin hoạt động như thế nào và những gì có thể được tối ưu hóa.

3. Hệ thống quản lý nhiệt

Một vai trò quan trọng khác do BMS nắm giữ là kiểm soát hệ thống quản lý nhiệt của bộ pin. Điều này áp dụng cho tất cả các EV có thể kiểm soát nhiệt độ đóng gói của chúng, bao gồm hầu hết các EV hiện đại. Các loại xe như thế hệ đầu tiên của Nissan Leaf và BMW i3, cũng như Renault Zoe và Volkswagen e-Golf, tất cả đều không có hệ thống quản lý nhiệt.

Quản lý nhiệt độ trong EV hoạt động giống như hệ thống làm mát của ô tô đốt trong của bạn. Nó dựa vào chất lỏng được bơm xung quanh bộ pin thông qua một loạt ống và kênh với mục đích lấy nhiệt ra khỏi các thành phần quan trọng này để chúng có thể chạy tốt hơn và có tuổi thọ cao hơn.

Một số nhà sản xuất xe điện khuyên bạn nên kiểm tra và thay chất làm mát vài năm một lần, trong khi những nhà sản xuất khác (như Tesla) cho biết đây là một hệ thống hoàn toàn kín nên không cần bảo dưỡng thường xuyên.

Máy bơm nhiệt cũng ngày càng trở nên phổ biến trong xe điện. Những phần cứng quan trọng này giúp sưởi ấm cabin hiệu quả nhất có thể bằng cách sử dụng nhiệt dư từ bộ pin và động cơ. Chúng cũng giúp làm mát, vì hoạt động của chúng có thể được đảo ngược để về cơ bản chúng có thể hoạt động như các thiết bị điều hòa không khí.

4. Động cơ điện

Phần cứng thực sự cung cấp lực đẩy trong EV là động cơ điện của nó. Nó chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học để điều khiển các bánh xe.

Có một số loại động cơ điện, mỗi loại có điểm mạnh và điểm yếu riêng, nhưng tất cả đều được tạo thành từ hai bộ phận chính gọi là rôto và stato. Cái trước về cơ bản là bộ phận chuyển động duy nhất của động cơ điện, trong khi cái sau về cơ bản là vỏ của rôto và nó chứa các kênh mà chất lỏng được bơm qua để giúp thiết bị tỏa nhiệt.

Nhiều EV được cung cấp năng lượng bởi cái được gọi là động cơ DC, chạy bằng dòng điện một chiều và có cấu hình có chổi than và không chổi than, trong đó loại sau phổ biến hơn đáng kể. Loại động cơ này được biết đến với công suất mô-men xoắn cao và độ bền, nhưng nó cũng có những nhược điểm, chẳng hạn như kích thước, trọng lượng và độ tin cậy (đặc biệt là trong trường hợp động cơ chổi than).

Động cơ cảm ứng cũng khá phổ biến trong EV và chúng mang lại một số lợi thế so với động cơ DC. Chúng nhỏ hơn, đơn giản hơn và dễ bảo trì hơn, nhưng đồng thời, chúng không thể sánh được với sản lượng điện hoặc hiệu suất của động cơ DC, đặc biệt là những động cơ sử dụng nam châm vĩnh cửu.

Một số EV cao cấp hơn cũng sử dụng cái được gọi là Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM), tốt hơn các loại động cơ cảm ứng khác về mật độ công suất và hiệu quả. Nhược điểm lớn nhất của chúng là độ phức tạp gia tăng và chi phí cao hơn.

5. Truyền động

Xe điện không cần hộp số truyền thống. Công suất mô-men xoắn cao của chúng được phân phối ở tốc độ vòng tua máy rất thấp nên không cần thiết phải có nhiều bánh răng để thay đổi giữa các lần tăng tốc.

Tuy nhiên, vì động cơ điện có tốc độ quay tương đương (hoặc thậm chí cao hơn) so với xe ICE nên chúng vẫn cần hộp số giảm tốc để giúp đạt được sự cân bằng tốt giữa khả năng tăng tốc và tốc độ tối đa. Vi sai có trong EV và chúng hoạt động giống như trong xe ICE.

Những chiếc EV sản xuất hiện đại duy nhất thực sự có hộp số là Porsche Taycan và Audi E-Tron GT, đối với động cơ phía sau của chúng, có hộp số tự động hai cấp. Không rõ liệu giải pháp này có được giữ lại trong tương lai hay không, vì nó đã vấp phải sự chỉ trích là quá phức tạp không cần thiết.

Các nhà sản xuất khác chưa công bố kế hoạch thực hiện các giải pháp tương tự, mặc dù có những công ty như chuyên gia trục xe Dana Incorporated ở Mỹ bán hộp số hai tốc độ được thiết kế để hoạt động với động cơ điện.

6. Bộ sạc trên bo mạch

Tất cả EV đều có một số loại bộ sạc tích hợp, hiệu suất của loại này thường quyết định tốc độ sạc tối đa của xe khi sử dụng bộ sạc AC (dòng điện xoay chiều). Vai trò của nó cũng là chuyển đổi nó thành DC (dòng điện một chiều), sau đó được điều chỉnh bởi BMS.

Công suất của bộ sạc tích hợp trong EV dao động từ 3,7 kW đến 22 kW và chúng cũng có thể phát hiện xem dòng điện chạy qua chúng là dòng điện xoay chiều một pha hay ba pha.

7. Hệ thống phanh tái tạo

Vì hầu hết các loại động cơ điện cũng có thể hoạt động như máy phát điện nên tất cả xe điện đều có hệ thống phanh tái tạo năng lượng. Điều này chỉ dựa vào động cơ của chúng, có thể được sử dụng để giảm tốc độ và đồng thời đưa nước trái cây trở lại bộ pin.

Điều này làm tăng đáng kể khoảng thời gian thay má phanh đối với xe chạy hoàn toàn bằng điện và một số xe hybrid. Nó cũng cho phép xe điện cung cấp tính năng lái xe bằng một bàn đạp, về cơ bản có nghĩa là người lái xe có thể vừa tăng tốc vừa phanh xe chỉ bằng bàn đạp ga, vì khi họ nhấc hẳn chân ga, xe sẽ tự động bắt đầu giảm tốc thông qua động cơ. sức chống cự.

8. Biến tần, Bộ chuyển đổi và Bộ điều khiển

Xe điện cũng có số lượng biến tần, bộ chuyển đổi và bộ điều khiển khác nhau. Tất cả những điều này đều quan trọng đối với việc vận hành chính xác hệ thống truyền động, vì chúng giúp tối đa hóa công suất và hiệu quả thông qua việc sử dụng tối ưu dòng điện hiện có.

Bộ biến tần chịu trách nhiệm chuyển đổi DC thành AC, trong khi bộ chuyển đổi có vai trò chuyển đổi DC điện áp cao lấy từ bộ pin thành dòng điện áp thấp hơn mà xe cần để chạy các hệ thống khác nhau. Bộ điều khiển rất quan trọng đối với việc phân phối điện vì chúng giúp quản lý dòng điện đến và đi từ bộ pin; chúng cũng là thứ giúp phanh tái tạo khả thi trong EV.

Xe điện được cung cấp năng lượng rất khác biệt

Xe điện có thể có ít bộ phận chuyển động hơn so với xe đốt trong, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng không phải là bộ phận kỹ thuật phức tạp. Trên thực tế, hoàn toàn ngược lại, vì họ cần một loạt các hệ thống hoạt động cùng nhau để cung cấp sức mạnh, hiệu quả, phạm vi hoạt động và độ tin cậy mà người tiêu dùng yêu cầu.

Những đột phá và tiến bộ trong công nghệ xe điện là phổ biến và tốt nhất là ít nhất bạn nên có hiểu biết cơ bản về cách chúng hoạt động và chính xác những gì đang được cải thiện. Kiến thức này cũng rất quan trọng nếu bạn sở hữu một chiếc EV và muốn biết cách bảo dưỡng nó đúng cách và nó khác với xe ICE như thế nào.

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *