Számos fejlett technológia változtatja meg életünket nap mint nap. A megjelenése és növekedése aElektromos jármű (EV)egy nagyszerű példa arra, hogy ezek a változások milyen sokat jelenthetnek az üzleti életünkben – és a magánéletünkben is.
A technológiai fejlődés és a belső égésű motoros (ICE) járművekre nehezedő környezetvédelmi szabályozási nyomás növeli az elektromos járművek piaca iránti növekvő érdeklődést. Számos bejáratott autógyártó új elektromos autó modelleket vezet be, valamint új induló vállalkozások lépnek be a piacra. A ma elérhető márkák és modellek választékával, és még sok mással, közelebb van a valósághoz, mint valaha, annak lehetősége, hogy a jövőben mindannyian elektromos járműveket vezetünk.
A mai elektromos járműveket meghajtó technológia számos változtatást igényel a hagyományos járművek gyártási módjához képest. Az elektromos járművek gyártási folyamata közel annyi tervezési megfontolást igényel, mint maga a jármű esztétikája. Ez magában foglalja a kifejezetten elektromos járművekhez tervezett, helyhez kötött robotsorokat, valamint rugalmas gyártósorokat mobil robotokkal, amelyek szükség szerint mozgathatók a sor különböző pontjain.
Ebben a számban megvizsgáljuk, milyen változtatásokra van szükség az elektromos járművek hatékony tervezéséhez és gyártásához. Beszélni fogunk arról, hogy a folyamatok és a gyártási eljárások miben különböznek a gázüzemű járművek gyártásához használtaktól.
Tervezés, alkatrészek és gyártási folyamatok
Bár a huszadik század elején a kutatók és a gyártók erőteljesen folytatták az elektromos járművek fejlesztését, az olcsóbb, tömegesen gyártott benzinüzemű járművek miatt az érdeklődés megtorpant. A kutatás 1920-tól az 1960-as évek elejéig hanyatlott, amikor a környezetszennyezés és a természeti erőforrások kimerülésétől való félelem környezetbarátabb személyszállítási mód iránti igényt teremtett.
EV töltéstervezés
A mai elektromos járművek nagyon különböznek az ICE (belső égésű motor) benzinüzemű járművektől. Az elektromos járművek új fajtája számos sikertelen kísérletet tett arra, hogy elektromos járműveket tervezzenek és gyártsanak a gyártók által évtizedek óta használt hagyományos gyártási módszerek alkalmazásával.
Számos különbség van az elektromos járművek gyártásában az ICE járművekhez képest. Korábban a motor védelmére helyezték a hangsúlyt, de mostanra az elektromos járművek gyártása során az akkumulátorok védelmére helyezték át a hangsúlyt. Az autóipari tervezők és mérnökök teljesen újragondolják az elektromos járművek tervezését, valamint új gyártási és összeszerelési módszereket dolgoznak ki az építésükhöz. Most az alapoktól kezdve terveznek egy elektromos autót, nagy figyelmet fordítva az aerodinamikára, a tömegre és más energiahatékonyságra.
An elektromos jármű akkumulátor (EVB)a minden típusú elektromos jármű elektromos motorjának meghajtására használt akkumulátorok szabványos megnevezése. A legtöbb esetben ezek újratölthető lítium-ion akkumulátorok, amelyeket kifejezetten nagy amperóra (vagy kilowattóra) kapacitásra terveztek. A lítium technológiájú újratölthető akkumulátorok műanyag házak, amelyek fém anódokat és katódokat tartalmaznak. A lítium-ion akkumulátorok folyékony elektrolit helyett polimer elektrolitot használnak. Ezt az elektrolitot nagy vezetőképességű félszilárd (gél) polimerek alkotják.
Lítium-ionEV akkumulátorokmélyciklusú akkumulátorok, amelyeket úgy terveztek, hogy hosszú ideig adják az áramot. A kisebb és könnyebb lítium-ion akkumulátorok azért kívánatosak, mert csökkentik a jármű tömegét, és ezáltal javítják a teljesítményét.
Ezek az akkumulátorok nagyobb fajlagos energiát biztosítanak, mint a többi lítium akkumulátortípus. Jellemzően olyan alkalmazásokban használják őket, ahol a súly kritikus jellemző, mint például a mobileszközök, a rádióvezérlésű repülőgépek és jelenleg az elektromos járművek. Egy tipikus lítium-ion akkumulátor 150 wattóra elektromos energiát képes tárolni egy körülbelül 1 kilogramm súlyú akkumulátorban.
Az elmúlt két évtizedben a lítium-ion akkumulátor-technológia fejlődését a hordozható elektronika, a laptop számítógépek, a mobiltelefonok, az elektromos kéziszerszámok és egyebek iránti igények határozták meg. Az elektromos járművek iparága kihasználta a teljesítmény és az energiasűrűség terén elért előrelépés előnyeit. A lítium-ion akkumulátorok más akkumulátor-kémiától eltérően naponta és bármilyen töltési szinten kisüthetők és újratölthetők.
Vannak olyan technológiák, amelyek támogatják más típusú, könnyebb súlyú, megbízható, költséghatékony akkumulátorok létrehozását – és a kutatás továbbra is a mai elektromos járművekhez szükséges akkumulátorok számának csökkentésére irányul. Az energiát tároló és az elektromos motorokat tápláló akkumulátorok saját technológiává fejlődtek, és szinte minden nap cserélődnek.
Vontatási rendszer
Az elektromos motorok elektromos motorokkal rendelkeznek, amelyeket vontatási vagy meghajtási rendszernek is neveznek – és fém és műanyag részeik vannak, amelyeket soha nem kell kenni. A rendszer átalakítja az akkumulátorból származó elektromos energiát, és továbbítja a hajtáslánchoz.
Az elektromos járművek két- vagy összkerékhajtással is megtervezhetők, két vagy négy villanymotor felhasználásával. Egyenáramú (DC) és váltóáramú (AC) motorokat egyaránt használnak ezekben az elektromos járművek vontatási vagy meghajtórendszereiben. Az AC motorok jelenleg népszerűbbek, mivel nem használnak kefét és kevesebb karbantartást igényelnek.
EV vezérlő
Az elektromos motorok egy kifinomult elektronikai vezérlőt is tartalmaznak. Ez a vezérlő tartalmazza azt az elektronikai csomagot, amely az akkumulátorok és az elektromos motor között működik, és szabályozza a jármű sebességét és gyorsulását, hasonlóan a karburátorhoz egy benzinüzemű járműben. Ezek a fedélzeti számítógépes rendszerek nem csak beindítják az autót, hanem működtetik az ajtókat, ablakokat, a légkondicionálást, a guminyomás-ellenőrző rendszert, a szórakoztató rendszert és sok más olyan funkciót, amely minden autóra jellemző.
EV fékek
Az elektromos járműveken bármilyen típusú fék használható, de az elektromos járművekben a regeneratív fékrendszert részesítik előnyben. A regeneratív fékezés olyan folyamat, amelynek során a motort generátorként használják az akkumulátorok újratöltésére, amikor a jármű lassul. Ezek a fékrendszerek visszanyerik a fékezés során elvesztett energia egy részét, és visszavezetik az akkumulátorrendszerbe.
A regeneratív fékezés során a fékek által általában elnyelt és hővé alakított kinetikus energia egy részét a vezérlő elektromos árammá alakítja – és az akkumulátorok újratöltésére használja fel. A regeneratív fékezés nemcsak 5-10%-kal növeli az elektromos járművek hatótávolságát, hanem bizonyítottan csökkenti a fékkopást és csökkenti a karbantartási költségeket is.
EV töltők
Kétféle töltőre van szükség. A garázsba szerelhető teljes méretű töltőre van szükség az elektromos járművek éjszakai töltéséhez, valamint egy hordozható töltőre. A hordozható töltők gyorsan alapfelszereltséggé válnak számos gyártónál. Ezeket a töltőket a csomagtartóban tartják, így az elektromos járművek akkumulátorai részben vagy teljesen újratölthetők egy hosszú utazás során vagy vészhelyzetben, például áramkimaradás esetén. Egy jövőbeli számunkban részletesebben ismertetjük a típusokatEV töltőállomásokmint például az 1. szint, a 2. szint és a vezeték nélküli.
Feladás időpontja: 2024.02.20