על פי תחזית של סוכנות האנרגיה הבינלאומית, השימוש ברכבים חשמליים יגדל מ -3 מיליון ל -125 מיליון עד שנת 2030. זה כמעט פי 41 ממה שהוא כיום, עם הביקוש הגובר לדלק מאובנים ובעיות בזיהום זה נראה שהכי סביר שיקרה. בשל כך, כל יצרניות מכוניות המנוע הגדולות כמו פורד ו- GM מפנות לאט את תשומת ליבן לכלי הרכב החשמליים. השוק והצרכנים זקוקים להסעה אישית זולה יותר ובנוסף לכך הממשלה החלה לתמוך ברכבים חשמליים באמצעות מדיניותה. בהתחשב בכל העובדות הללו, די ניכר כי בקרוב מאוד נגלה שמכוניות חשמליות מתקרבות סביב הכבישים שלנו. או שאני צריך לכלול גם את החלל , שם כבר יש מכונית טסלה אחת שעוברת מעבר למאדים כשאני כותב מאמר זה.
שינוי זה כבר החל להראות סימפטומים. בשנים האחרונות התגלו יצרני רכב חשמלי מצליחים רבים כמו טסלה, קיה סול, נביסטאר וקנדי, עד כמה שם. ובגללם היו גם פריצות דרך טכנולוגיות רבות בתחום הסוללות והמנועים של רכב חשמלי. בזמן שהשינויים מתרחשים, הגיע הזמן שאנחנו כמהנדסים להבין מה מתחת למכסה המנוע של מכונית חשמלית ואיך הם עובדים. אז במאמר זה בואו נשבר רכב חשמלי לעצמות ובשרו כדי ללמוד עליהם.
הערה חשובה: לפני שנצלול פנימה אני רוצה להזכיר שהמונח רכב חשמלי הוא קרקע עצומה. כל קטר שאין בו מיכל דלק מכונה רכב חשמלי. אבל במאמר זה של רכב חשמלי או בקיצור EV, אני מתייחס רק למכוניות חשמליות, אוטובוסים ומשאיות. אלא אם כן צוין אחרת EVs מיוחדים כמו סגווי, מוטס או רכב מוטורי אינם בגדר מאמר זה.
מה מייצר מכונית חשמלית?
מכונית חשמלית היא מכונית בפני עצמה ומורכבת מרכיבים רבים ומקבץ חוטים גדול המחבר בין כולם. אך ישנם מעט חומרים מינימליים בסיסיים לרכב חשמלי המוצג בתרשים הבלוקים שלהלן.
המנוע של מכונית מנוע קונבנציונאלית של IC מוחלף על ידי מנוע חשמלי ואת מיכל הדלק מחליף הסוללה. מבין כל הרכיבים רק ה- Battery Pack והמנוע לבדם תורמים לכמעלה מ- 50% מכל משקל המכוניות ומהמחיר. כפי שאתה יכול לראות את חבילת סוללה, מערכת ניהול הסוללה (BMS) בקר, מנוע ואת יחידת שידור הטפסים שיש מרכיבים עיקריים בתוך EV.
חלקים חיוניים של מכונית חשמלית
מארז הסוללות הוא מקור הדלק של המכונית, מכיוון שיש מאות תאים המסודרים ליצירת מארז מצברים נדרש מעגל מיוחד בכדי לפקח על תאים אלה, מעגל זה נקרא כמעגל ניטור הסוללה. לא ניתן להשתמש במתח DC מהסוללה כדי להניע מנוע ולכן אנו זקוקים לבקר שמניע את המנוע, ומערכת ההולכה מעבירה את אנרגיית הסיבוב מהמנוע אל הגלגלים באמצעות כמה סידורי הילוכים. בואו נבדוק כל חלק בפרטים כדי להבין