یکشنبه , ۲ مهر ۱۳۹۶

شناخت خودرو برقی

معرفی خودروی برقی و انواع آن

خودروی برقی، خودرویی است که سیستم حرکتی آن توسط موتور برقی کار میکند و برق را از طریق باطری قابل شارژ دریافت می کند.
در این خودروها، بسته به ورودی‌هایی که از طریق پدال‌های گاز و ترمز اعمال می‌شوند، کنترل کننده‌ی خودروی برقی، سیگنال کنترل مناسبی را به مبدل الکترونیکی قدرت ارسال می‌کند که وظیفه‌ی مبدل الکترونیکی قدرت، تنظیم توان جاری شده بین موتور الکتریکی و منبع انرژی می‌باشد. انرژی بازیافت شده از ترمز خودرو می‌تواند در منبع انرژی ذخیره شود زیرا منبع انرژی قابلیت پذیرش این انرژی را دارد. اکثر باتری‌های وسایل نقلیه‌ی الکتریکی به آسانی توانایی پذیرش انرژی بازیافت شده را دارند. واحد مدیریت انرژی با کنترل کننده‌ی وسیله نقلیه همکاری می‌کند تا انرژی بدست آمده از ترمز را کنترل کند. این بخش همچنین با واحد سوخت گیری در ارتباط است تا میزان قابلیت استفاده از منبع انرژی را کنترل کند.

انواع خودروی برقی
Hybrid Electric Vehicles (HEVs)
Plug-in Hybrid (PHEVs)
Full Electric (BEVs)

خودروهایی که از ادغام  دو و یا چند پیشرانه انتقال نیرو که بطور مستقیم یا غیر مستقیم به سیستم انتقال قدرت وابسته هستند را خودروهای هیبیریدی گوییم. انواع مختلف خودروهای هیبریدی وجود دارد که خودروی بنزینی برقی متداولترین آنهاست. دو سیستم پیشرانه در خودروهای هیبریدی را می توان با هم به رو شهای مختلفی ترکیب کرد از جمله: سری، موازی و سری- موازی، این نام‌گذاری‌ها به حالتی‌که موتور احتراقی و موتور الکتریکی توان را به چرخ‌ها وارد می‌کنند، باز می‌گردد.
خودروهای هیبریدی می توانند انرژی را بازیابی و در باتری ذخیره نمایند. هنگامیکه خودرو در حال ترمز است، انرژی جنبشی خودرو به صورت گرما تلف می شود. هر چه سرعت خودروبیشتر باشد، انرژی جنبشی بیشتری دارد. در خودروهای هیبریدی می توان مقداری از این انرژی را بازگرداند و در باتری برای استفاده مجدد ذخیره کرد. این کار با سیستم” ترمز احیا کننده” Regenerative Braking انجام می گیرد. در این حالت موتور الکتریکی به مانند یک ژنراتور رفتار می کند و با کند کردن خودرو، این انرژی جنبشی را به انژی الکتریکی نبدیل کرده و در باتری ذخیره می کند. یک خودروی هیبریدی همیشه نیاز به روشن بودن موتور احتراقی ندارد. برای مثال بعضی وقتها پشت چراغ قرمز می توان موتور احتراقی خودروی هیبریدی را خاموش کرد که باعث افزایش بازدهی مصرف سوخت می شود.
سیستم Regenerative Braking بیش از ۹۰ درصد انرژی ترمز را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.
خودروی هیبریدی سری:
دراین خودروها، موتور احتراقی به یک ژنراتور توان وارد می‌کند. الکتریسیته تولید شده یا باتری را شارژ می‌کند و یا توان را به صورت مستقیم وارد موتور الکتریکی می‌کند. موتور الکتریکی به سیستم انتقال قدرت متصل است.
به این خودروها extended-range یا range-extended هم می گویند، چون آنها برای طی مسافت بیشتری با باتری طراحی شده اند. در هیبریدهای سری موتور احتراقی به طور مستقیم به سیستم انتقال  قدرت نیرو نمی دهد. بیشترین مزیت خودروی هیبریدی سری این است که توان خروجی موتور احتراقی به باتری وارد می‌شود بنابراین از موتورهای احتراقی می توان در سرعت های ثابت و بازدهی بالا استفاده کرد و مصرف سوخت آن بهینه ‌شود. بدین خاطر که موتور احتراقی می‌تواند در حالت بیشترین بازدهی فعالیت کند، آلودگی نیز کاهش می‌یابد.

خودرو هیبرید موازی:
در این ساختار باک بنزین سوخت را به موتور احتراقی می رساند و باتری ها نیز الکتریسیته را به موتور الکتریکی می رساند و هر دو موتور احتراقی و الکتریکی  هم زمان و تواما به سیستم انتقال قدرت متصل می شوند و این قدرت به چرخها می رسد.
هنگامی‌که به حداکثر نیرو نیاز است هر دو موتور با همدیگر آغاز به انتقال نیرو به چرخ می‌کنند. در خودروی هیبریدی موازی به دو محرک نیرو احتیاج است؛ موتور احتراقی و موتور الکتریکی. در این نوع خودروها، از هرکدام از موتورهای احتراقی و الکتریکی به صورت جداگانه و یا همزمان به طور موازی، می توان استفاده نمود.
مزیت این ساختار بر ساختار هیبرید سری این است که از موتور احتراقی و موتور الکتریکی کوچکتری برای ایجاد حداکثر عملکرد بهینه، تا زمانی که باتری تمام نشده‌است، می‌توان استفاده کرد.

خودروی دوگانه سری-موازی:
در این خودروها، توان ایجاد شده در موتور احتراقی، به دو بخش مکانیکی و الکتریکی تقسیم شده و بخش الکتریکی به گونه‌ای کنترل می‌شود که این موتور در نقطه بهینه خود کار کند. این کار توسط بخش جداکننده توان صورت می‌پذیرد. انرژی الکتریکی علاوه بر انتقال به موتور الکتریکی، می تواند در باتری ها ذخیره شود. اگر خودرو در حالت سری کار کند موتور احتراقی توان لازم برای تولید انرژی الکتریکی را به ژنراتور می دهد و این انرژی الکتریکی از طریق موتور الکتریکی به نیروی مکانیکی لازم برای به حرکت درآوردن چرخ ها تبدیل می شود. در حالت موازی نیز هم موتور احتراقی و هم موتور الکتریکی می توانند با هم کار کرده تا بهترین بازدهی را داشته باشند.
در خودروهای هیبریدی از موتورهای احتراقی و الکتریکی به شکل های مختلف می توان استفاده نمود.  اگر موتور الکتریکی و موتور احتراقی برای انتقال نیرو به یک محور متصل شوند، هنگامی که با هم کار می کنند باید دارای سرعت یکسان باشند ولی گشتاور آنها می تواند باهم جمع شده یا از هم کم شود. Honda Insight یک نمونه از این خودروهاست.  در بعضی خودروها موتور الکتریکی و احتراقی هرکدام به محورهای جداگانه متصل می شوند.
خودروهای هیبریدی موازی را براساس این که کدام موتور، موتور غالب برای تامین نیرو برای به حرکت درآوردن چرخ هاست نیز تقسیم بندی می کنند. در حالتی که موتور احتراقی موتور غالب است از موتور الکتریکی تنها زمانی استفاده می شود که به نیروی بیشتری نیاز باشد. و به خودروهای هیبریدی موازی که در آنها موتور الکتریکی غالب است خودروهای mild hybrids نیز می گویند.

•    Hybrid Electric Vehicles (HEVs)
این نوع خودروی هیبریدی این قابلیت را دارد که فقط از یکی از این منابع انرژی یا هر دوی آن‌ها در کنار یکدیگر استفاده کند.
عدم قابلیت شارژ باتری این خودروها از معایب آنهاست.

•    Plug-in Hybrid (PHEVs)
در این نوع خودروهای هیبریدی، با بهبود سیستم پکیجینگ باتری، امکان شارژ مستقیم باتری ها هم وجود دارد. یعنی باتری ها به برق وصل شده و شارژ می شوند.
باتری این خودروها دارای قابلیت شارژ و تخلیه بسیار سریع هستند.
•    Full Electric (BEVs)
این خودروها دیگر موتور احتراقی ندارند و تنها با شارژ باطری ها کار می کنند. از انرژی باتری ها هم به عنوان نیروی محرکه موتور الکتریکی و هم برای تامین انرژی لازم برای سایر تجهیزات استفاده می شود. باتری ها می توانند هم از طریق اتصال به شبکه برق و هم از انرژی ترمز خودرو و حتی از منابع الکتریکی غیر شبکه نظیر پیل های خورشیدی شارژ شوند. این خودروها فاقد آلاینده های گازهای گلخانه ای بوده و سرو صدای بسیار کمی داشته و راندمان بسیار بالاتری نسبت به خودروهای احتراقی دارند. قیمت موتور های الکتریکی آنها هم بسیار کم است. دلیل اصلی قیمت بالای خودروهای برقی باتری های آنهاست که با سرمایه گذاری های شرکتهای بزرگ و کشورهای پیشرو در زمینه خودروی برقی و تولید انبوه این خودروها، قیمت آنها نیز هر روز رو به کاهش است.
خودروهای Insight, Civic  و Accord شرکت هوندا نمونه هایی از خودروهای هیبریدی هستند.

 

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*