Xe chạy hoàn toàn bằng điện rất khác so với xe chạy bằng xăng thông thường. Để minh họa sự khác biệt, hãy bắt đầu bằng cách chia nhỏ chúng thành các bộ phận riêng lẻ của BEV.
Pin EV
Pin là thành phần lớn nhất trong một chiếc xe chạy hoàn toàn bằng điện. “Bộ pin kéo” lưu trữ tất cả năng lượng điện cần thiết để cung cấp năng lượng cho xe. Hầu hết các loại pin EV hiện đại hiện nay đều được làm từ lithium vì chúng có thể lưu trữ mức năng lượng cao trong khi vẫn tương đối nhẹ. Giả sử mọi EV đều có hiệu suất điện như nhau, sẽ công bằng khi nói rằng pin lớn hơn có nghĩa là phạm vi điện nhiều hơn. Bởi vì BEV chạy hoàn toàn bằng điện, chúng có xu hướng có pin lớn nhất, tiếp theo là PHEV sau đó là HEV.
Động cơ điện
Sử dụng năng lượng điện được lưu trữ bên trong bộ pin, động cơ kéo điện chuyển đổi năng lượng đó thành năng lượng cơ học. Truyền tải điện sau đó di chuyển năng lượng cơ học từ động cơ để dẫn động các bánh xe. Tùy thuộc vào số lượng và vị trí của các động cơ này, hệ thống truyền động của BEV có thể là hệ dẫn động cầu trước (FWD), dẫn động cầu sau (RWD) hoặc dẫn động bốn bánh (AWD).
Động cơ điện (hoặc động cơ) bên trong BEV chịu trách nhiệm cho một cơ chế phục hồi năng lượng hữu ích được gọi là “phanh tái tạo”. Điều này xảy ra khi người lái rời chân khỏi bàn đạp ga, khiến động cơ hoạt động ngược lại và chuyển đổi chuyển động về phía trước của xe (“xuống dốc” trong xe xăng) thành năng lượng điện. Năng lượng sau đó được lưu trữ trong pin và sẵn sàng cung cấp năng lượng cho động cơ trở lại. Nói cách khác, cơ chế này thu hồi năng lượng mà nếu không sẽ bị lãng phí, hướng nó vào pin.
Cổng sạc &; Bộ sạc tích hợp
Trong cả BEV và PHEV, bộ pin được sạc bằng nguồn điện bên ngoài. Để sạc lại, một phích cắm sạc được cắm vào cổng sạc của xe. Hãy nghĩ về phích cắm sạc như EV tương đương với vòi phun nhiên liệu tại trạm xăng. Tương tự, cổng sạc là EV tương đương với nắp xăng – nơi một vòi phun nhiên liệu được lắp vào trong quá trình tiếp nhiên liệu.
Hoạt động song song với cổng sạc là bộ sạc trên bo mạch. Hãy nghĩ về điều này như hệ thống máy tính chịu trách nhiệm chuyển đổi dòng điện của phích cắm sạc thành mức năng lượng chấp nhận được để sạc pin. Cho dù đó là AC (Dòng điện xoay chiều) – giống như loại nguồn điện trong ổ cắm trên tường gia đình của chúng tôi – hoặc DC (Dòng điện trực tiếp) – giống như loại có sẵn tại các trạm sạc nhanh công cộng – bộ sạc trên bo mạch thực hiện suy nghĩ và chuyển đổi để người lái xe không phải làm vậy. Điều này đảm bảo pin không vô tình bị tổn hại do sử dụng sai loại bộ sạc.
Điện tử công suất &; Hệ thống phụ trợ
Hãy nói về một thành phần quan trọng khác bên trong xe điện – hệ thống điều khiển điện tử công suất. Chức năng chính của bộ điều khiển điện tử công suất là quản lý dòng năng lượng điện do pin kéo cung cấp cho động cơ điện. Bộ điều khiển thực hiện điều này bằng cách quản lý tốc độ quay của động cơ hoặc bằng cách điều khiển mô-men xoắn mà động cơ tạo ra.
Chức năng thứ cấp của bộ điều khiển điện tử công suất là phân phối năng lượng điện từ pin kéo đến các hệ thống phụ trợ của xe, chẳng hạn như hệ thống chiếu sáng, sưởi ấm, thông gió và thông tin giải trí. Thay vì pin kéo, một loại pin phụ riêng biệt – giống hệt với pin được tìm thấy trong xe xăng – chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng cho các hệ thống này. Pin 12 volt này được sạc bởi bộ chuyển đổi DC / DC, bộ chuyển đổi công suất DC điện áp cao từ pin kéo thành nguồn DC điện áp thấp cần thiết để cấp nguồn cho các hệ thống phụ trợ. Do đó, pin kéo cũng cung cấp năng lượng cho tất cả các hệ thống phụ trợ.
Khi nói đến hệ thống phụ trợ, hệ thống quản lý nhiệt xe xứng đáng được nhắc đến. Một trong những yếu tố quyết định lớn nhất của pin PHEV an toàn, lâu dài và hoạt động là khả năng duy trì hiệu quả sự phân bố nhiệt độ đồng đều giữa các tế bào của nó. Vì pin kéo được thiết kế để chỉ hoạt động giữa một phạm vi nhiệt độ nhất định, chúng sẽ ngừng hoạt động nếu không có hệ thống nhiệt để theo dõi.
Chức năng chính của hệ thống quản lý nhiệt là giữ pin kéo trong phạm vi nhiệt độ cụ thể này. Khi EV tăng tốc, năng lượng điện của pin được giải phóng và nhiệt được tạo ra bên trong pin. Vì tăng tốc thường là phương pháp chính để xả pin, nếu không có hệ thống làm mát thích hợp, pin sẽ nhanh chóng quá nóng và dẫn đến hư hỏng.
Làm mát bằng chất lỏng gián tiếp
Hầu hết các EV hiện đại được sản xuất với hệ thống làm mát bằng chất lỏng gián tiếp vì nhiều lý do:
1. Chúng là những hệ thống hiệu quả cao
2. Chúng có thể lưu trữ một lượng lớn năng lượng nhiệt
3. Chúng hiện là giải pháp nhỏ gọn và nhẹ nhất
Đúng như tên gọi, chất làm mát dạng lỏng trong loại hệ thống này không tiếp xúc trực tiếp với ắc quy xe. Thay vào đó, nó được lưu thông qua một loạt các ống kim loại bao quanh pin hoặc được nhúng giữa các tế bào của pin để truyền nhiệt đi. Phương pháp này cho phép hệ thống làm mát tiêu thụ một lượng nhỏ năng lượng từ pin để giữ cho nó ở nhiệt độ có thể hoạt động. Nói cách khác, nhiều năng lượng của pin có thể được dành để cung cấp năng lượng cho động cơ và tối đa hóa hiệu suất của hệ thống truyền động trong khi không bị gián đoạn bởi trọng lượng của hệ thống.
Sự cố động cơ ô tô điện
Trước khi chúng ta có thể hiểu động cơ cảm ứng ba pha hoạt động như thế nào, chúng ta phải chia nó thành hai thành phần chính của nó: stato, là bộ phận đứng yên của động cơ và rôto, là bộ phận chuyển động của động cơ.
Stato
Stato bao gồm ba phần: lõi stato, dây dẫn và khung. Lõi stato được xây dựng bằng cách xếp chồng các vòng mỏng, nhiều lớp và tạo thành một hình trụ rỗng. Xi lanh này có các khe ở bên trong rỗng cho phép dây dẫn điện (thường được làm bằng đồng) quấn quanh và định hình các cuộn dây. Đối với động cơ cảm ứng ba pha, một loại dây khác nhau tồn tại cho mỗi trong ba pha tạo thành cuộn dây riêng của nó. Lõi stato và cuộn dây đều được tìm thấy trong khung, đơn giản là bên ngoài của toàn bộ động cơ.
Cánh quạt
Rôto cũng bao gồm ba phần: lõi rôto, thanh dẫn điện và hai, vòng cuối. Lõi rôto được xây dựng bằng cách xếp chồng các đĩa mỏng, nhiều lớp và tạo thành một hình trụ rắn có những gì dường như là một thanh chạy qua trung tâm của nó. Ở bên ngoài lõi rôto, có các khe có hình dạng tương tự như lõi stato, nhưng chúng chạy theo đường chéo trên xi lanh thay vì song song với thanh ở giữa.
Sự liên kết của các khe bên ngoài của rôto này được gọi là rôto lồng sóc, đây là một lựa chọn thiết kế phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp. Dọc theo các đường chéo này của lõi rôto, các thanh dẫn điện được chèn vào và các vòng cuối được đặt ở cả hai bên của lõi để khóa các thanh tại chỗ. Rôto sau đó trượt vào lõi stato rỗng và hai chuông cuối được đặt ở hai bên thanh trung tâm của lõi rôto. Bây giờ chúng ta đã hiểu rõ về các thành phần bên trong động cơ cảm ứng, hãy xem nó hoạt động như thế nào bên trong EV.
Ô tô
Như đã đề cập trước đó, tất cả sức mạnh của một chiếc ô tô điện đều có nguồn gốc từ bộ pin. Năng lượng điện từ pin được cung cấp cho động cơ thông qua stato. Ba cuộn dây đồng trong lõi stato được bố trí cách nhau 120 độ và hoạt động như nam châm. Hãy nghĩ về những cuộn dây này được sắp xếp theo hình chữ “Y”.
Khi năng lượng điện được cung cấp cho động cơ, các cuộn dây tạo ra từ trường quay tạo ra dòng điện qua các thanh kết nối của rôto lồng sóc, do đó làm cho rôto quay. Rôto quay này là thứ tạo ra năng lượng cơ học cần thiết để quay các bánh xe của ô tô. Bây giờ chúng ta hãy kéo mọi thứ lại với nhau: khi bạn nhấn chân vào bàn đạp tăng tốc, pin kéo cung cấp năng lượng điện cho động cơ, tạo ra từ trường quay trong stato, làm quay rôto thông qua cảm ứng, tạo ra năng lượng cơ học cần thiết để quay lốp xe.
Đối với người dùng cuối (đó là bạn), tất cả điều này xảy ra ngay lập tức và dễ dàng, để đưa bạn đến nơi bạn cần đến.
