وسایل نقلیه با انرژی جدید، به عنوان یک پیشرفت مهم در فناوری حمل و نقل مدرن، اساساً در مورد جایگزینی سوخت های سنتی با برق برای دستیابی به توان خروجی کارآمد و پاک هستند.
برخلاف خودروهای سوخت سنتی، وسایل نقلیه جدید انرژی عمدتاً از سه ماژول اصلی تشکیل شدهاند: یک سیستم قدرت، یک سیستم محرک الکتریکی و سیستمهای کمکی. این سه سیستم برای دستیابی به عملکرد و کنترل خودرو با هم کار می کنند.
سیستم قدرت "قلب انرژی" یک وسیله نقلیه انرژی جدید است که مسئول ذخیره و تامین انرژی الکتریکی است. جزء اصلی آن بسته باتری است که در حال حاضر عمدتاً از باتریهای لیتیوم{1} یونی، مانند باتریهای لیتیومی سه تایی و باتریهای لیتیوم آهن فسفات استفاده میکند. چندین سلول به صورت سری و موازی به هم متصل می شوند تا منبع تغذیه DC با ولتاژ بالا- را تشکیل دهند و برق کل خودرو را تامین کنند.
باتری به صورت مجزا کار نمی کند. عملکرد و طول عمر آن در کل توسط یک سیستم مدیریت باتری (BMS) نظارت می شود. BMS پارامترهای کلیدی مانند ولتاژ، جریان و دما را در زمان واقعی جمعآوری میکند و مدیریت دقیق شارژ و دشارژ، کنترل تعادل حرارتی و هشدارهای خطا را امکانپذیر میکند و به طور موثر عمر باتری را افزایش میدهد و ایمنی رانندگی را تضمین میکند.
علاوه بر این، شارژر روی برد{0} وظیفه تبدیل برق شبکه AC به برق DC مناسب برای باتری را بر عهده دارد و از هر دو حالت شارژ آهسته و سریع پشتیبانی می کند. برخی از مدل ها به رابط شارژ سریع DC نیز مجهز هستند که می تواند بیش از 80 درصد ظرفیت باتری را در عرض 30 دقیقه دوباره پر کند.
فناوری های اصلی وسایل نقلیه الکتریکی خالص چیست؟
توسعه وسایل نقلیه الکتریکی مستلزم حل چهار فناوری کلیدی است: فناوری باتری، فناوری محرکه و کنترل موتور، فناوری کلی خودروهای الکتریکی و فناوری مدیریت انرژی. فناوری باتری: باتری ها منبع انرژی وسایل نقلیه الکتریکی هستند و همیشه عامل کلیدی محدود کننده توسعه آنها بوده اند. شاخصهای اصلی عملکرد باتریهای مورد استفاده در خودروهای الکتریکی عبارتند از: انرژی ویژه (E)، چگالی انرژی (Ed)، توان ویژه (P)، عمر چرخه (L) و هزینه (C). برای فعال کردن خودروهای برقی برای رقابت با خودروهای بنزینی، نکته کلیدی ایجاد باتریهایی با راندمان بالا-با انرژی ویژه بالا، توان ویژه بالا و عمر طولانی است.
فناوری محرک و کنترل الکتریکی: موتور الکتریکی و سیستم محرک اجزای اصلی خودروهای الکتریکی هستند. برای اطمینان از عملکرد خوب، موتور محرک باید دارای محدوده سرعت گسترده، سرعت بالا، گشتاور راه اندازی بزرگ، اندازه کوچک، وزن سبک، راندمان بالا، ترمز دینامیکی قوی و ویژگی های ترمز احیا کننده انرژی باشد. در حال حاضر موتورهای الکتریکی مورد استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی عمدتاً به چهار دسته تقسیم می شوند: موتورهای DC (DCM)، موتورهای القایی (IM)، موتورهای بدون جاروبک آهنربای دائم (PMBLM) و موتورهای رلوکتانس سوئیچینگ (SRM).
در مقایسه با وسایل نقلیه موتور احتراق داخلی سنتی، وسایل نقلیه الکتریکی دارای مزایای زیر هستند: سازگار با محیط زیست و صرفه جویی در مصرف انرژی: وسایل نقلیه الکتریکی نیازی به سوخت ندارند، فقط به برق نیاز دارند، بنابراین آلودگی اگزوز را از بین می برند و آنها را دوستدار محیط زیست می کند. علاوه بر این، وسایل نقلیه الکتریکی بازده انرژی بالاتری دارند و در مصرف انرژی صرفه جویی می کنند. راندمان بالا و سر و صدای کم: موتورهای وسایل نقلیه الکتریکی دارای سرعت بالا و گشتاور زیادی هستند که پاسخ سریع به ورودی راننده را ممکن میسازند و در عین حال سطح سر و صدای کم را برای تجربه رانندگی راحتتر حفظ میکنند. هزینه های نگهداری کم: موتورهای وسایل نقلیه الکتریکی ساختار ساده ای دارند، فاقد اجزای پیچیده موتورها و گیربکس های سنتی هستند که در نتیجه هزینه های تعمیر و نگهداری کمتری را به دنبال دارد. انعطاف پذیری بالا: موتورهای وسایل نقلیه الکتریکی را می توان با توجه به نیازهای راننده تنظیم کرد و سبک های رانندگی انعطاف پذیرتری را امکان پذیر می کند. بازیابی انرژی: موتورهای وسایل نقلیه الکتریکی می توانند انرژی ترمز را برای شارژ مجدد باتری بازیابی کنند و در نتیجه برد واقعی آن را افزایش دهند.
