Home >> Editoriale >> Cum functioneaza o masina electrica

Cum functioneaza o masina electrica

Desi masinile electrice sunt disponibile pentru achizitie, acestea nu au fost popularizate la fel de mult ca si masinile clasice. Detinatoare de recorduri mondiale, avand caracteristici foarte apropiate de masinile actuale, masinile electrice incep sa fie cunoscute pasionatilor de tehnologie si celor care sunt interesati de un sistem de propulsie ecologic. Exista multe tipuri de masini electrice, inclusiv hibrid (o combinatie intre masina electrica si masina cu combustie interna) dar in acest articol ne vom referi la masinile electrice care folosesc baterii pentru propulsie.

Cum spuneam, masinile electrice nu difera aproape deloc ca design de cele actuale, diferenta fiind facuta de modul de propulsie existent, prin folosirea unui motor electric in locul unuia cu combustie interna si combustibil lichid (benzina, motorina, etanol etc). Ne putem imagina masina electrica ca masinile cu baterii pe care le aveam cand eram copii si le conduceam prin telecomanda, doar ca de data asta suntem soferi in aceste masini.

Centrul unei masini electrice este reprezentat de baterii, controler si motorul electric. Spre deosebire de masinile actuale, nu exista schimbator de viteza, arbore cardanic, chiulase, radiator si orice altceva se gaseste pe o masina clasica, din simplul motiv ca nu este nevoie de asa ceva. Totul se rezuma la un motor electric alimentat de bateriile incarcate. Simplu, nu-i asa?

Bateriile

Masinile electrice exista de peste o suta de ani si au fost considerate viitorul transportului in primele decenii ale secolului 20. Din pacate, folosirea bateriilor grele, putin puternice, lipsa unui control computerizat, tehnologiile de siguranta si nu in ultimul rand, existenta unor solutii alternative precum motoarele cu explozie interna au facut ca acestea sa nu aiba succesul scontat. Din fericire, lucrurile se schimba cu rapiditate iar noua generatie de vehicule electrice folosesc pachete de baterii litiu-ion care rezolva mare parte din solicitarile actuale.

pachet_baterii

Tesla Motors a introdus aceste baterii odata cu conceptul Roadster in 2008, mai exact un pachet de 7000 de baterii asamblate in module. Viteza de reincarcare pentru aceste pachete de baterii determina cati kw-ora sunt stocati in baterii si cat de mult curent este folosit de masina pentru deplasare. De asemenea, masinile electrice au un sistem numit franare regenerativa care captureaza energia la decelerare si o trimite inapoi catre baterii. Desigur, valoarea primita nu este suficienta pentru a face din masina un „perpetum mobile” dar este o optiune care ajuta la incarcarea bateriilor in loc de a irosi aceasta energie.

Incarcarea bateriilor este marea provocare actuala, asta pentru ca incarcarea de la o priza normala ar dura foarte mult, de exemplu incarcarea unei baterii de 16 kwh a unui Mitsubishi i-MiEV ar putea dura ore intregi , in timp ce bateria de 85-kwh a unui Tesla Model S ar dura poate zile daca ar fi incarcata de la o priza obisnuita, in special la voltajul folosit in SUA (110 volti). Pentru a trece de aceasta problema, exista diverse aparate care maresc viteza de incarcare, culminand cu Supercharge-urile publice oferite de Tesla care folosesc curent la 480 volti si care pot incarca o baterie la 80% din capacitate in 20 minute.

statii_incarcare

Bateriile necesita un sistem inclus de administrare al bateriei (BMS) care este un soft ce regleaza incarcarea si descarcarea bateriei, sistem necesar pentru bateriile litiu-ion pentru a preveni descarcarea completa a acestora dar si pentru a preveni supraincarcarea. Scopul este de a crea o durata de viata a bateriei cat mai buna si aproape la egalitate cu cea a a unui motor pe benzina de exemplu, chiar daca o parte din proprietatile de incarcare se vor pierde in timp. Bateriile pot opera in toate variatiile de temperatura, dar asta va afecta durata de utilizare si multe vehicule electrice au un sistem de reglare a temperaturii pachetului de baterii pentru a le pastra la o temperatura optima de functionare.

Controlerul

In termeni simpli, controlerul este conectiunea dintre puterea bateriei si puterea motorului distribuita catre roti. Pentru a controla acest controler, se foloseste pedala de acceleratie, similar cu masinile actuale. De fapt, putem spune ca un controler este ca un fel de intrerupator care poate varia intensitatea luminii intr-o camera.

Pedala este atasata unui tip de rezistor numit potentiometru iar rezultatul apasarii ei este de a trimite mici cantitati de curent variabil si progresiv catre controler, care decide cata putere sa aloce motorului din baterii. Curentul este trimis in pulsuri de curent de la tranzistori (la o frecventa de circa 15.000 pulsuri/secunda). In multe masini electrice moderne controlerul inverseaza polaritatea curentului direct de la baterii in curent alternativ. Rezultatul este controlul frecventei cu care energia este trasa din baterie, ceea ce determina rotatiile motorului.

Motorul

Motorul unui vehicul electric este numit si „motor de tractiune”. Producatorii moderni folosesc motoare cu inductie sau motoare cu magneti permanenti care ofera un cuplu mare, functionare fiabila si o greutate relativ mica. Motorul cilindric consta intr-un stator care este fix in interiorul motorului si primeste curent alternativ pentru a crea un camp magnetic. In interiorul statorului se afla un rotor, care invarte un ax ce misca un angrenaj necesar pentru invartirea rotilor.

motor_tesla

De asemenea, un motor electric face mai mult decat sa propulseze masina, el reincarca bateriile, fiind numit si motor generator. Aici intervine franarea regenerativa: la decelerare, motorul serveste ca un generator pentru a trimite curent inapoi la baterie.

Masinile electrice pot avea unul sau mai multe motoare. Unele companii au pus aceste motoare in interiorul rotilor, dar aceste sisteme au avantajele si dezavantajele lor, ceea ce ii face pe proeducatori sa nu le foloseasca in mod frecvent. Un motor electric foloseste energia furnizata intr-un mod mult mai eficient decat un motor pe benzina si chiar decat unul turbo-diesele. Nu are nevoie sa ajunga la o anumita turatie pentru a atinge cuplul maxim iar puterea de transfer este disponibila oricand indiferent de viteza. Din acest motiv, motoarele electrice nu au nevoie de cutii de viteza cu raporte multiple, valorile furnizate de motor fiind suficiente pentru a propulsa masina la o viteza mai mult decat suficienta pentru ca masina sa poata fi folosita pe autostrazi.

 

Check Also

Copilul tau este dependet de tehnologie?

Folosirea tehnologiei actuale de catre copii starneste dezbateri aprinse online si offline. Daca tehnologia este …

One comment

  1. Ati spus mai sus ca: „Totul se rezuma la un motor electric ( … V?) alimentat de bateriile incarcate (…V?)”
    As dori sa stiu, motorul electric cu ce curent (…V?) este pus in miscare masina electrica, iar bateria masinii electrice ce voltaj are (…V?). Multumesc anticipat, Ely

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *