كيفية فهم تصميم وتصنيع السيارات الكهربائية

An بطارية السيارة الكهربائية (EVB)هو التصنيف القياسي للبطاريات المستخدمة لتشغيل المحركات الكهربائية لجميع أنواع المركبات الكهربائية. في معظم الحالات، تكون هذه بطاريات ليثيوم أيون قابلة لإعادة الشحن ومصممة خصيصًا لسعة أمبير ساعة عالية (أو كيلووات ساعة). البطاريات القابلة لإعادة الشحن بتقنية الليثيوم أيون عبارة عن أغلفة بلاستيكية تحتوي على أنودات وكاثودات معدنية. تستخدم بطاريات الليثيوم أيون إلكتروليت بوليمر بدلاً من إلكتروليت سائل. تشكل البوليمرات شبه الصلبة (الجيلية) عالية التوصيل هذا المنحل بالكهرباء.
ليثيوم أيونبطاريات المركبات الكهربائيةهي بطاريات عميقة الدورة مصممة لتوفير الطاقة لفترات طويلة من الزمن. تعتبر بطاريات الليثيوم أيون أصغر حجمًا وأخف وزنًا، وهي مرغوبة لأنها تقلل من وزن السيارة وبالتالي تحسن أدائها.
توفر هذه البطاريات طاقة محددة أعلى من أنواع بطاريات الليثيوم الأخرى. يتم استخدامها عادةً في التطبيقات التي يكون فيها الوزن ميزة مهمة، مثل الأجهزة المحمولة والطائرات التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو، والآن المركبات الكهربائية. يمكن لبطارية ليثيوم أيون نموذجية تخزين 150 واط/ساعة من الكهرباء في بطارية تزن حوالي 1 كيلوجرام.
في العقدين الماضيين، كان التقدم في تكنولوجيا بطاريات الليثيوم أيون مدفوعًا بمتطلبات الأجهزة الإلكترونية المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة والأدوات الكهربائية والمزيد. وقد جنت صناعة السيارات الكهربائية فوائد هذه التطورات في كل من الأداء وكثافة الطاقة. على عكس كيمياء البطاريات الأخرى، يمكن تفريغ بطاريات الليثيوم أيون وإعادة شحنها يوميًا وعلى أي مستوى شحن.
هناك تقنيات تدعم إنشاء أنواع أخرى من البطاريات الأخف وزنًا والموثوقة والفعالة من حيث التكلفة - وتستمر الأبحاث في تقليل عدد البطاريات اللازمة للمركبات الكهربائية اليوم. لقد تطورت البطاريات التي تخزن الطاقة وتزود المحركات الكهربائية بالطاقة إلى تقنية خاصة بها وتتغير كل يوم تقريبًا.
نظام الجر

تحتوي المركبات الكهربائية على محركات كهربائية، يشار إليها أيضًا باسم نظام الجر أو الدفع - وتحتوي على أجزاء معدنية وبلاستيكية لا تحتاج أبدًا إلى التشحيم. يقوم النظام بتحويل الطاقة الكهربائية من البطارية وينقلها إلى مجموعة القيادة.
يمكن تصميم المركبات الكهربائية بنظام دفع ثنائي أو رباعي، باستخدام محركين أو أربعة محركات كهربائية على التوالي. يتم استخدام محركات التيار المباشر (DC) والتيار المتردد (AC) في أنظمة الجر أو الدفع للمركبات الكهربائية. تعد محركات التيار المتردد أكثر شيوعًا حاليًا، لأنها لا تستخدم الفرش وتتطلب صيانة أقل.
تحكم EV
تشتمل محركات السيارات الكهربائية أيضًا على وحدة تحكم إلكترونية متطورة. تحتوي وحدة التحكم هذه على حزمة الإلكترونيات التي تعمل بين البطاريات والمحرك الكهربائي للتحكم في سرعة السيارة وتسارعها، مثلما يفعل المكربن ​​في السيارة التي تعمل بالبنزين. لا تقوم أنظمة الكمبيوتر الموجودة على متن السيارة بتشغيل السيارة فحسب، بل تعمل أيضًا على تشغيل الأبواب والنوافذ وتكييف الهواء ونظام مراقبة ضغط الإطارات ونظام الترفيه والعديد من الميزات الأخرى المشتركة بين جميع السيارات.
مكابح كهربائية
يمكن استخدام أي نوع من الفرامل في المركبات الكهربائية، لكن أنظمة الكبح المتجددة مفضلة في السيارات الكهربائية. الكبح المتجدد هو عملية يتم من خلالها استخدام المحرك كمولد لإعادة شحن البطاريات عندما تتباطأ السيارة. تستعيد أنظمة الكبح هذه بعض الطاقة المفقودة أثناء الكبح وتوجهها مرة أخرى إلى نظام البطارية.
أثناء الكبح المتجدد، يتم تحويل بعض الطاقة الحركية التي تمتصها الفرامل عادة وتتحول إلى حرارة إلى كهرباء بواسطة وحدة التحكم - وتستخدم لإعادة شحن البطاريات. لا تعمل تقنية الكبح المتجدد على زيادة مدى السيارة الكهربائية بنسبة 5 إلى 10% فحسب، بل أثبتت أيضًا قدرتها على تقليل تآكل الفرامل وتقليل تكاليف الصيانة.
شواحن المركبات الكهربائية
هناك حاجة إلى نوعين من أجهزة الشحن. يلزم وجود شاحن كامل الحجم للتركيب في المرآب لإعادة شحن المركبات الكهربائية طوال الليل، بالإضافة إلى شاحن محمول. أصبحت أجهزة الشحن المحمولة بسرعة من المعدات القياسية من العديد من الشركات المصنعة. يتم الاحتفاظ بأجهزة الشحن هذه في صندوق السيارة بحيث يمكن إعادة شحن بطاريات المركبات الكهربائية جزئيًا أو كليًا أثناء رحلة طويلة أو في حالات الطوارئ مثل انقطاع التيار الكهربائي. وفي العدد القادم سوف نقوم بمزيد من التفصيل عن أنواعمحطات شحن السيارات الكهربائيةمثل المستوى 1 والمستوى 2 واللاسلكي.