Електромобілі

План

Що ж таке Електромобіль? Розкажу саме тут

Поняття електромобіля

01

Розповім історію створення електромобілів.

Історія електромобілів

02

Які компанії є лідерами?У кого справді вийшло?

Провідні компанії

03

Плюси та мінуси електродвигунів та поняття 'Мотор колесо'

Недоліки та переваги

04

Чи так це екологічно як ми це собі уявляємо?

Екологія?

05

Електромобіль

Електромобіль – це транспортний засіб, який працює на електричній тязі. Це звичайнісінький автомобіль, але замість двигуна внутрішнього згоряння у нього встановлений електропривод, який живиться від акумуляторної батареї.

Принцип роботи електромобіля полягає в тому, що електрика від акумуляторної батареї живить електродвигун, який обертає колеса. Для контролю оборотів автомобіль оснащений педаллю газу.

Як і у випадку багатьох інших складних, системних винаходів розвиток ідеї електромобіля та його конструкції відбувалося в кілька етапів, тому дуже важко сказати, коли був створений перший електромобіль, і виділити винахідника, який зробив основний внесок.

Історія створення електромобілів

Електромобіль "Detroit Electric" 1915 року

Принцип перетворення електричної енергії в механічну був показаний британським ученим Майклом Фарадеєм в 1821 році в досвіді з вільно висить дротом, що занурюється в ртуть. Постійний магніт було встановлено у середині ванни з ртуттю. Коли через провід пропускався струм, провід обертався навколо магніту, показуючи, що струм викликав циклічне магнітне поле навколо дроту. Розвитком цього досвіду став уніполярний двигун – колесо Барлоу – демонстраційний пристрій, малопридатний для практичного застосування.

Прагнучи створити електричний двигун для вирішення практичних потреб, конструктори намагалися наслідувати принцип дії парового двигуна - якір двигуна здійснював зворотно-поступальні рухи. Вчений Борис Якобі (Росія, Пруссія) пішов іншим шляхом, створивши в 1834 році перший у світі практично придатний електродвигун з якорем, що обертається, і опублікував теоретичну роботу «Про застосування електромагнетизму для приведення в рух машини». З цим винаходом все було готове до створення електромобіля.

Провідні компанії електромобілів

Volkswagen – німецький автовиробник, якому належать різноманітні автомобільні бренди. Це один із найвідоміших автовиробників у світі.

Volkswagen

Tesla – американська компанія, виробник електромобілів та рішень для зберігання електричної енергії. Названа на честь всесвітньо відомого електротехніка та фізика Ніколи Тесли.

Tesla

Audi – німецька автомобілебудівна компанія у складі концерну Volkswagen Group, що спеціалізується на випуску автомобілів під маркою Audi.

Audi

Переваги електромобілів

1. Відсутність шкідливих вихлопів у місці знаходження електромобіля.

Висока екологічність через відсутність застосування нафтових палив, антифризів, трансмісійних та моторних масел, а також фільтрів для цих рідин;

2. Простота технічного обслуговування;

3. Низька пожежонебезпека та вибухонебезпечність при аварії;

4. Простота конструкції. Простота електродвигуна та трансмісії, відсутність необхідності в перемиканні передач, простота керування, висока надійність та довговічність екіпажної частини (до 20—25 років) у порівнянні зі звичайним автомобілем.

5. Можливість підзарядки від побутової електричної мережі (розетки), але такий спосіб у 5-10 разів довше, ніж від спеціального високовольтного зарядного пристрою. Електромобіль - єдиний варіант застосування на легковому автотранспорті дешевої (порівняно з бензином) енергії, що виробляється АЕС, ГЕС та електростанціями інших типів. Масове застосування електромобілів змогло б допомогти у вирішенні проблеми "енергетичного піку" за рахунок підзарядки акумуляторів у нічний час.

6. Найменший шум за рахунок меншої кількості рухомих частин та механічних передач.

7. Висока плавність ходу із широким інтервалом зміни частоти обертання валу двигуна.

8. Можливість підзарядки акумуляторів під час рекуперативного гальмування та під час руху вниз по схилах (при перемиканні двигуна в режим генератора).

9. Можливість заряджання акумуляторів від енергії сонця (як під час руху, так і під час простою автомобіля).

10. Можливість гальмування самим електродвигуном (режим електромагнітного гальма) без використання механічних гальм - відсутність тертя і зносу гальм.

Проста можливість реалізації повного приводу та гальмування шляхом застосування схеми "мотор-колесо", що дозволяє, крім іншого, легко реалізувати систему одночасного повороту всіх чотирьох коліс, аж до перпендикулярного положення, що дозволяє значно спростити паркування.

Мотор – Колесо?

Мотор-колесо – безщітковий синхронний електромотор постійного струму, інтегрований у маточину колеса. Електричні мотори даного типу не використовують допоміжні механізми передачі потужності від електродвигуна до колеса і позбавлені компонентів, схильних до тертя, крім підшипників в редукторних моделях. Електромотор, передавальний механізм та колесо об'єднані у загальний вузол, що надає йому високу експлуатаційну надійність.

Недоліки електромобілів

1. Акумулятор електромобіля

- Низька енергоємність та високий саморозряд

Акумулятори за півтора століття еволюції так і не досягли характеристик, що дозволяють електромобілю на рівних конкурувати з автомобілем за запасом ходу та вартості, незважаючи на значне удосконалення конструкції. Існуючі високоенергоємні акумулятори або занадто дорогі через застосування дорогоцінних або дорогих металів (срібло, літій), або працюють за дуже високих температур (робоча температура натрій-сіркового акумулятора - більше 300 ° С). Крім того, такі акумулятори вирізняються високим саморозрядом. Частина енергії акумуляторів витрачається на охолодження або обігрів салону автомобіля, а також живлення інших енергоспоживачів (наприклад, світло або повітряний компресор).

Одним із перспективних напрямків стала розробка нікель-метал-гідридних

акумуляторів з оптимальним співвідношенням енергоємності та собівартості,

однак через патентні обмеження на NiMH-акумулятори

Літієва батарея (зображена на малюнку 3) ємністю 24 кВт·год за середніх умов руху (60-90 км/год, ближнє світло фар (фари на світлодіодах), без опалення салону, без кондиціонера) дозволяє електромобілю проїхати близько 160 км. Використання кондиціонера, обігрівача салону, рух із частим розгоном/гальмуванням, рух зі швидкістю понад 90-100 км/год, завантаження електромобіля пасажирами або вантажем зменшують пробіг від одного заряду до 2-х разів (до 80 км).

Висока вартість літієвих батарей. Літієва батарея ємністю 24 кВт · год коштує близько 6000-9000 $ (дає близько 160 км пробігу).

Свинцеві батареї вагою близько 400 кг дозволяють мати пробіг близько 80 км, до того ж свинцеві батареї дуже не люблять глибокого розряду. Використання більшої кількості свинцевих батарей призводить до перевантаження електромобіля, а використання літієвих батарей більшої ємності сильно дорожчає електромобіль.

Інші типи батарей у електромобілях практично не використовуються.

Погіршення характеристик (ємності, при заряді та витраті енергії) батарей на холоді.

2. Автозарядні станції

- Для масового застосування електромобілів потрібне створення відповідної інфраструктури для заряджання акумуляторів («автозарядні» станції). При масовому використанні електромобілів у момент їх зарядки від побутової мережі зростають навантаження електричних мереж «останньої милі», що може спричинити зниження якості енергопостачання та ризик локальних аварій мережі.

– Малий пробіг від одного заряду.

- Тривалий час заряджання акумуляторів у порівнянні із заправкою паливом. Проблему тривалого заряджання електромобілів від мережі вирішують зарядні пристрої. Обладнання для заряджання електромобілів може розміщуватись як у приватних котеджах, так і на вулиці: у громадських місцях (стоянки перед торговими центрами, кінотеатрами) або на спеціальних станціях на кшталт автомобільних заправних станцій. На сьогоднішній день розроблено вже велику кількість моделей зарядних пристроїв, з різним часом підзарядки та формою.

Компактна заправна станція для електромобілів

Бездротовий зарядний пристрій

3. Обслуговування автомобіля

При використанні двигуна постійного струму як тяговий необхідно ретельне обслуговування (зокрема, перевірка щіток колектора).

Description

Дякую за увагу!