Батареи электромобилей работают полностью от аккумулятора и электротяги, без обычного двигателя внутреннего сгорания. Эти электромобили обязаны подключаться к внешнему источнику электроэнергии, чтобы зарядить батареи. Как и все электромобили, могут также перезарядить свои батареи посредством рекуперативного торможения. Во время этого процесса, электродвигатель автомобиля помогает в замедлении автомобиля и тем самым, восстанавливает часть энергии, которую преобразует в энергию с помощью тормозов.
Электроустановки в гибридных авто работают, в основном от батарей, которые заряжаются путем подключения в электросеть. Кроме того, они оснащены двигателем внутреннего сгорания, который может перезарядить батарею и/или заменить электротягу при низком уровне заряда аккумулятора где требуется более высокая мощность. В связи с тем, что может быть перезаряжен в общедоступной сети, они часто дешевле в эксплуатации, чем традиционные гибриды, хотя сумму экономии правильно считать исходя из пробега на одном электромоторе.
В первом случае, обычный двигатель и электродвигатель могут одновременно включать передачу, которая передает энергию на колеса. Этот автомобиль невозможно заряжать от электросети. Их энергия идет полностью от бензина и рекуперативного торможения.
Другой тип электрического транспортного средства, как ожидается, будет распространен на рынке в ближайшие несколько лет.
С 12 февраля 2015, в топливных элементах Tucson, который уже продается в Канаде, Hundai первой выпустила на рынок подобное транспортное средство. Toyota планирует последовать их примеру в сентябре 2015 года. Дата, когда эта модель будет продаваться на канадском рынке пока не объявлена
Вместо аккумулирования и высвобождения энергии, данный электромобилей создает электричество из водорода и кислорода. Как выяснилось, эти автомобили имеют высокую эффективность, а из выбросов – только вода. Некоторые эксперты считают эти автомобили наилучшим вариантом электромобилей, хотя они все еще находятся в стадии разработки.
Аккумуляторные автомобили питаются электричеством от внешнего источника (обычной электросети) которая хранится в бортовых батареях, они вращают колеса электромобиля с помощью одного или нескольких электродвигателей. Рекуперативное торможение также помогает перезарядить батарею.Сегодня цены на такие электромобили значительно выше, чем на аналогичные автомобили, питающих энергию с альтернативных источников, даже учитывая государственное стимулирование западных стран. Тем не менее, многие эксперты считают, что, как и в случае гибридных электромобилей, увеличение потребительского спроса приведет к снижению затрат в ближайшем будущем. Эти транспортные средства предлагают потребителям не только возможность сократить свои выбросы СО2, но и значительно экономить на стоимости топлива и технического обслуживания.
Стоимость одной такой подзарядки можно сравнить примерно с затратой на нагрев 180 л водопроводной воды.
Ввиду того, что они не потребляют никакого нефтяного топлива и не производят никаких вредных выбросов в окружающую среду, таким электроавтомобилям пророчат существенную государственную поддержку для развития и продажи в развитых странах, в частности, стимулированием покупок электромобилей за счет дотирования от государства. В результате, развитие подобных технологий идет невиданными темпами по всему миру. Новейшие электромобили обеспечивают запас хода до 600 км, и это только начало пути.
С учетом ресурсов, выделяемых на развитие, вполне вероятно, что эти транспортные средства станут привлекательной альтернативой в ближайшем будущем для многих потребителей, а затраты на приобретение электромобиля и содержание его, мало чем отличаются от обычного автомобиля.
Наиболее широко известный тип электрических автомобилей — гибриды.Эти транспортные средства используют два или более видов генерации и накопления энергии:• двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине или дизельном топливе• один или более электродвигатель и аккумуляторная батарея.
Эти системы могут работать в сочетании или самостоятельно.“Гибрид” — это всеобъемлющий термин, охватывающий все формы транспортных средств с двумя или более разными силовыми установками.
Те транспортные средства, которые обычно известны как гибриды имеют две дополняющие друг друга системы привода:
Их невозможно заряжать от электросети. Как правило, электродвигатель может работать как генератор, приводимый в действие двигателем, чтобы помочь перезарядить батареи, когда электрическая мощность не требуется для вождения транспортного средства. Мощность поставляется на аккумуляторы, как и во всех электрических транспортных средствах, посредством процесса рекуперативного торможения. Как только водитель разгоняется, он работает полностью от электрического мотора и длится этот процесс редко более 5-10 км.
Гибридные установки работают от батареи и электрического привода электромобиля, но он так же имеет поддержку от двигателя внутреннего сгорания, который может использоваться для подзарядки автомобильного аккумулятора и/или заменить электротягу при низком уровне заряда аккумулятора , если требуется более высокая мощность.
По-этому, потребители экономят больше денег, чем они получили бы при таких же условиях на традиционных гибридных автомобилях, хотя потенциал экономии топлива, предлагаемых гибридами зависит от протяженности маршрута между подзарядками. Если расстояние, пройденное перед зарядкой меньше, чем дальность хода автомобиля в электрическом режиме, машина может никогда не заправляться обычным топливом. Автономия варьируется между 10 и 35 км в полностью электрическом режиме.
Такой двигатель также может добавить мощности если аккумулятор становится слабым. В общем, поскольку гибридные аккумуляторные автомобили могут заряжаться при подключении к общедоступной сети, они дешевле в эксплуатации, чем традиционные гибридные автомобили.
Батареи у таких гибридных электромобилей меньше, чем у полностью электрического авто, соответственно и время зарядки меньше. К тому же, эти транспортные средства можно заряжать через каждые 3-7 часа при 240 вольтах, но не может использовать 400-вольтовую быструю зарядку.
Хотя гибриды с расширенным диапазоном не обеспечивают такую же экономию топлива, как обычные электромобили, они предлагают значительно улучшенную экономию топлива по сравнению с другими автомобилями, оснащенных только электрическим двигателем.Цены на гибриды с расширенными диапазонами сопоставимы с ценами на классические электромобили.
В настоящее время они имеют неоспоримое преимущество,так как многим потребителям хорошо знакомы двигатели внутреннего сгорания, а потому затраты на их приобретение сопоставимы с характеристиками аналогичных автомобилей, работающих на только на ДВС.
Гибридные автомобили с расширенными диапазонами также могут предложить возможность поездок на дальние расстояния, по сравнению с обычными электромобилями.
Сохранить
avtoklan.com
Авторы: Владимир Егоров, Андрей ДалимаевИсточник: icarbio.ru [1]
0 “Электрификация автомобиля неизбежна” — Боб Лутц (Bob Lutz), вице-председатель «General Motors».
Электромобиль оснащен электромотором вместо бензинового или дизельного двигателя. Электродвигатель получает энергию от контроллера, который регулирует количество электроэнергии, на основании использования водителем педали акселератора. Электромобили (их также называют электрокары) используют энергию, хранящуюся в аккумуляторных батареях, которые заряжаются от обычной домашней электросети.
 |
| Благодаря полностью элeктрическому «Leaf», «Nissan» лидирует среди чистых электромобилей. «Nissan Leaf» — это полностью электрический хетчбек среднего размера с запасом хода без подзарядки около 160 км, в который поместятся 5 взрослых. Цена электромобиля составляет около $35500. При использовании налоговой льготы федерального правительства США закупочная цена составляет примерно $25000. Продажи модели начались в конце 2010 года. |
В отличие от гибридных автомобилей, которые работают на бензине, и используют батареи и двигатель для повышения эффективности, — электромобили работают на одном только электричестве. Так исторически сложилось, что электрокары еще не получили широкого распространения из-за ограниченного запаса хода прежде чем потребуется подзарядка, из-за долгого времени зарядки, а также отсутствия готовности автомобилестроителей производить и продавать электромобили, которые имеют все блага бензиновых автомобилей. Но все меняется. Аккумуляторные технологии совершенствуются с одновременным улучшением аккумулирования энергии и снижением стоимости, и крупные автопроизводители планируют внедрение нового поколения электромобилей.
Электромобили не выбрасывают выхлопные газы, уменьшают нашу зависимость от нефти, а еще они дешевле в эксплуатации. Само собой, процесс получения электроэнергии переводит выбросы на более высокий уровень — не будем забывать дымовые трубы энергетических компаний, — но даже грязная электроэнергия, используемая в электромобилях, как правило, уменьшает наш коллективный выброс углерода в атмосферу.
Еще один фактор — удобство: за одну поездку на заправочную станцию можно закачать 330 кВт∙ч в 40-литровый бак. Потребуется около 9 дней, чтобы получить то же количество энергии от домашней сети. К счастью, зарядка электромобиля занимает несколько часов, а не дней, потому что он гораздо экономичнее.
Говоря об удобстве, давайте не будем забывать два важных момента: зарядка у себя дома означает отсутствие необходимости поездок на заправочную станцию; а также то, что электромобиль почти не требует такого техобслуживания, как замена масла или проверки уровня выбросов, а вот автомобилю с двигателем внутреннего сгорания это необходимо.
Также электродвигатели развивают самый высокий крутящий момент с нулевых оборотов, что означает быстрое ускорение от нуля до сотни.
 |
| На рисунке, мы показали относительные характеристики электромобилей и автомобилей, работающих на горючем. Однако, ситуации «или-или» быть не должно. Гибриды имеют много преимуществ электромобилей, одновременно смягчая большинство недостатков, таких как ограниченный запас хода без подзарядки. |
Пока крупные компании рушили свои программы по электромобилестроению в 2004 и 2005 годах, буря назревает на горизонте: растущее признание глобального потепления, неудержимый рост продаж «Prius», скачки цен на нефть, изобилие «зеленого маркетинга»... Крупнейшие автоконцерны возвращаются с большими планами относительно электромобилей.
«Ford Focus Electric» практически не отличить от бензиновой версии. Одно незначительное (но чертовски крутое) изменение в кузове «Focus» — это голубой индикатор, который окружает заправочную дверцу на левой стороне.
«Coda Electric Sedan» — доступный электромобиль с приличным запасом хода, который должен и может решить проблемы взросления.
Электромобиль «Kenguru» имеет только одну заднюю дверь, открыв которую водитель без посторонней помощи сможет въехать в салон машины на коляске.
Активный или адаптивный круиз-контроль Активный или адаптивный круиз-контроль (ACC) служит для автоматического управления скоростью движения автомобиля. Статья раскрывает назначение, устройство, принцип работы адаптивного круиз-контроля.
Электромобиль для инвалидов «Kenguru» Электромобиль «Kenguru» имеет только одну заднюю дверь, открыв которую водитель без посторонней помощи сможет въехать в салон машины на коляске.
icarbio.ru
| Perm-Motor PMG-132 | DC | 72 | 7.2 | 20.5 | 14.5 | 38.5 | 3480 | 11 | 1000 | |
| LEMCO LEM-200 | DC | 48 | 4.3 | 14.2 | 17.2 | 57 | 2880 | 11 | 1800 | Brushless Etek | AC | 36 | 3.6 | 13.6 | 10.8 | 40.9 | 2520 | 10.2 | 430 | цена контроллера на 24-36В 470USD |
| Perm-Motor PMS-156 | AC | 96 | 21.3 | 33.9 | 46 | 73.2 | 6000 | 25.4 | ? | может поставляться с контроллером и редуктором |
| ADC #203-06-4001A | DC | 120 | 16.3 | 23.95 | 28.0 | 45.3 | 6500 | 66.5 | 1450 | версия с двумя шпинделями |
| ADC FB1-4001 | DC | 144 | 21.5 | 34.2 | 36.8 | 81.9 | 6000 | 66.5 | 1700 | - |
| Golden Motor HPM3000B | DC | 48/72 | 3 | 10 | 6 | 25 | 5000 | 8 | 429 | 2 типа вала: шпоночный паз и шлицевый вал 2 типа охлаждения: воздушное и жидкостное. Контроллер VEC200 стоит 323$ |
| Golden Motor HPM5000B | DC | 48/72/96 | 5 | 14 | 10 | 24 | 6000 | 11 | 655 | 2 типа вала: шпоночный паз и шлицевый вал 2 типа охлаждения: воздушное и жидкостное. Контроллер VEC300 стоит 551$ |
| Golden Motor HPM-10KW | DC | 48/72/96/120 | 10 | 30 | 20 | 60 | 6000 | 17 | 1095 | 2 типа вала: шпоночный паз и шлицевый вал 2 типа охлаждения: воздушное и жидкостное. Контроллер HPC500 стоит 804$ |
| Golden Motor HPM-20KW | DC | 72/96/120 | 20 | 80 | 50 | 160 | 5000 | 39 | 2606 | вал: шпоночный паз, тип охлаждения: жидкостное. Контроллер HPC700 стоит 1236$ |
Copyright © Дмитрий Спицын, 2007-2017.
sdisle.com
По словам Франко Гонсалеса, технического аналитика IDTechEx, существует около 200 компаний, производящих тяговые двигатели для электромобилей и около 200 компаний производящих литий-ионные батареи для них, которые все время увеличивают мощность литий-ионных аккумуляторов.
Однако, принимая во внимание, что существует всего лишь три типа литий-ионных аккумуляторов и несколько видов систем управления, принимающих на себя практически всю нагрузку, не заслужено забыты тяговые электродвигатели, статьи о которых практически не публикуются. Разнообразие механизмов требует самых различных типов электродвигателей – от бесколлекторных быстроходных двигателей для квадрокоптеров до 48 В генераторов переменного тока (torque assist reversing alternators TARA) для мягких гибридов, которые будут запущены в серийное производство в 2017 году. Данные мягкие гибриды будут классифицироваться как электромобили, потому что они будут иметь чисто электрический бесшумный разгон, как и «сильные» гибриды.
Хотя все большее количество тяговых электродвигателей электромобилей могут работать в генераторном режиме при торможении или движении накатом они все равно существенно отличаются от TARA, которые выглядят как ременная передача стартер-генератора (BSG) и интегрированного стартер-генератора (ISG) в 48 В мягких гибридах, серийный выпуск которых планируется на 2017 год.
Электромобили с реверсивными тяговыми электродвигателями производят довольно редко, в то время как для систем TARA все наоборот. Обычные гибридные автомобили и электромобили для работы тяговых электродвигателей используют напряжение в несколько сотен вольт, хотя есть варианты и с напряжением 48 В, используемые как в промышленности, малолитражках, а также существует один суперкар. Новый доклад исследований IDTechEx Research о мягком 48 В гибриде открывает потенциал и возможности новых 48 В систем гибридов.
elenergi.ru
Для электромобилей длительное время применялся почти исключительно тяговый электропривод с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения (ДПВ). Причинами этого послужили некоторые важные достоинства данного типа электродвигателя, а именно:
– по естественным регулировочным характеристикам ДПВ в (наибольшей мере соответствует требованиям транспортных средств, обеспечивая, в частности, при разгоне максимальный момент при ограниченном токе;
– конструктивно ДПВ имеет меньшие, чем другие типы машин постоянного тока, массу и габаритные размеры, так как обмотка возбуждения с малым числом витков провода большого сечения обеспечивает высокое использование объёма – коэффициент использования объёма по меди достигает значения около 0,8;
– ДВП обладает сравнительно высокой коммутационной устойчивостью, так как магнитодвижущая сила обмотки возбуждения изменяется практически одновременно с изменением магнитодвижущей силы реакции якоря, что в правильно спроектированном двигателе заметно компенсирует реактивную ЭДС, стабилизируя искрение на коллекторе; следствием этого является повышенная перегрузочная способность двигателя;
– изменение потока возбуждения двигателя при изменении тока якоря принципиально способствует повышению КПД ДПВ при работе на естественной характеристике и малых нагрузках;
– надёжность ДПВ выше, чем других типов двигателей постоянного тока; кроме того, проще защита от аварийных режимов из-за меньшей значимости отказов типа обрыва цепи возбуждения;
– для параллельно работающих ДПВ распределение нагрузок оказывается достаточно равномерным без принятия каких-либо специальных мер, вызванных нежёсткостью естественных механических характеристик.
Дальнейшее изучение методов снижения потерь энергии в двигателе и тяговой системе в целом показало, что более выгодным является применение электродвигателя постоянного тока с независимым регулируемым возбуждением. Наряду с совершенствованием полупроводниковых регуляторов тока, предназначенных для питания независимых обмоток возбуждения, это привело к замене ДПВ электродвигателями со смешанным, а затем и с независимым возбуждением. Кроме снижения потерь энергии при этом достигается ряд функциональных преимуществ: улучшается управляемость электромобиля (особенно в режимах электрического торможения), расширяются пределы регулирования скорости, повышается естественная стабильность установленной скорости, достигается лучшая разгонная динамика. Ряд ведущих электротехнических и автомобильных фирм изготовляет в настоящее время тяговые двигатели с независимым возбуждением. К их числу относятся: серия А136 фирмы «Бош» (Bosch) с регуляторами А4р мощностью от 11 до 30 кВт; двигатель 1тВ фирмы «Сименс» мощностью 16 кВт и др. Двигатели с независимым возбуждением устанавливались на электромобили XI/23 и XI/26 фирмы «Фиат», GE/EPDA и «Дельта» фирмы «Дженерал электрик», «Форд Мустанг II» (Ford Mustang II) и «Комута» (Comouta) фирмы «Форд» (Ford), EV2 фирмы «Тойота» (Toyota) и ряде других.
Для управления двигателем независимого возбуждения по цепи якоря были разработаны импульсные силовые преобразователи постоянного напряжения, в которых использовались в качестве ключевых элементов тиристоры. Такой силовой преобразователь позволяет обеспечить высококачественное управление тяговым двигателем при небольших потерях энергии в преобразователе и достаточно малой его массе. Подобные преобразователи использовались на электромобилях фирм: «Форд», «Дженерал электрик», «Дженерал моторс» и ряда японских фирм.
Дальнейшее существенное снижение потерь энергии в тяговой системе достигается сочетанием импульсного регулятора напряжения питания якоря и регулятора тока возбуждения. При этом в значительной части диапазона изменения скорости (примерно до 2/3 от всего диапазона) последняя регулируется изменением тока возбуждения: напряжение на якоре максимально, т. е. преобразователь напряжения насыщен и КПД его достигает 0,95-0,97. Этот вариант, называемый иногда квазисериесным управлением, получает в настоящее время всё более широкое применение в электромобилях ведущих фирм.
Работы по повышению функциональных и энергетических характеристик тяговых электроприводов постоянного тока рядом фирм ведутся в направлении замены тиристорных силовых преобразователей транзисторными. Такого рода преобразователи применялись на опытных образцах электромобилей фирм: «Фиат», «Рагоно» (Ragono), «Дженерал электрик—Крайслер»; КПД таких преобразователей может достигать значения 0,92 и выше во всех используемых режимах работы. Однако высокая стоимость силовых транзисторов на большие токи и надостаточная отработка процессов надёжного их использования ограничивают применение транзисторных силовых преобразователей в настоящее время.
Основными недостатками двигателей постоянного тока считаются:
– наличие коллекторно-щёточного узла, увеличивающего начальную стоимость двигателя, а также эксплуатационные расходы из-за необходимости его регулярного обслуживания;
– более низкие по сравнению с машинами переменного тока показатели объёмного и весового использования, обусловленные применением коллекторно-щёточного узла или действием косвенно связанных с коллектором факторов, к которым относятся ограниченность полюсного деления, необходимость добавочных полюсов или других конструктивных мер по улучшению коммутации на коллекторе;
– ограниченность перегрузочной способности.
Количественная оценка этих отрицательных факторов и сопоставление их с недостатками электроприводов переменного тока достаточно затруднительны, так как для конкретного функционально-стоимостного анализа обычно не хватает данных. В связи с этим чаще всего сравнение ограничивается общими соображениями. Между тем для оценки эксплуатационных характеристик коллекторно-щёточного узла имеются результаты многочисленных и серьёзных испытаний разработчиков и изготовителей электрощёточных изделий, причём современные типы этих изделий обладают весьма высокими эксплуатационными характеристиками. Примером могут служить показатели двух типов отечественных и одного типа зарубежных электрощёток, приведённые в табл. 8.1.
Таблица 8.1. Основные показатели некоторых типов отечественных и зарубежных щёток для электродвигателей
| Показатель | Тип электрощётки | ||
| ЭГ-38 | ЭГ-61 | ЕС 7099 | |
| Удельное сопротивление 10-6 Ом | 42-47 | 24-40 | 8-14 |
| Переходное сопротивление, В | 2,0-2,4 | 2,2-2,4 | 1,8-2,1 |
| Коэффициент трения | 0,11 | 0,10 | 0,10 |
| Износ на стенде, мм/10 тыс. км | 0,50 | 0,70 | 0,70 |
| Износ на двигателе, мм/10 тыс. км | 0,65 | 0,71 | 0,74 |
| Эксплуатационный износ, мм/10 тыс. км | 1,2 | 1,0-1,4 | --- |
| Износ за 20 ч., мм | 0,12 | 0,09 | --- |
| Износ коллектора, мм/10 тыс. км | 0,020 | 0,028 | --- |
| Примечание: износ на стенде получен при плотности тока 8,3 А/см2 и частоте вращения 1000 мин-1 | |||
Если учесть, что проточка коллектора обычно производится при износе 0,2-0,4 мм, то ресурс до проточки по данным табл. 3.1 оказывается равным 60-100 тыс. км. Даже с учётом ряда неблагоприятных факторов эксплуатации эту операцию можно отнести к этапам среднего ремонта двигателей. Учитывая сравнительную простоту операций проточки коллектора, т. е. невысокую стоимость такого ремонта (несмотря на необходимость частичной разборки двигателя), можно считать, что априорные оценки экономических показателей эксплуатации коллекторно-щёточного узла как недопустимо высокие являются в известной мере тенденциозными.
Проверено корректором:
www.electro-machines.ru
