خودروی برقی چیست و چگونه کار میکند؟
کی از فناوری هایی که امروزه توجه زیادی به آن ها میشود ساخت خودروی برقی میباشد . این موضوع برای محیط زیست اهمیت زیادی را به همراه دارد و به بهبود شرایط آن کمک خواهد کرد . با این حال شاید برایتان سوال شده باشد که چطور یک خودروی برقی میتواند باعث بهبود شرایط محیط زیست بشود ؟ جواب این سوالتان بسیار ساده و صریح میباشد ، هنگامی که تولید گازهای گلخانهای روند نزولی را بگیرند ، قطعا هوای محیط هم تمیزتر خواهد شد .
اما باید بدانید که خودروی برقی دارای آلایندگی صفر نمیباشد . چراکه آن ها نیز انرژی مصرف میکنند و استهلاک دارند اما نرخ انتشار گاز آن در مقایسه با خودرو های بنزینی ، تقریبا هیچ محسوب میشود . امروزه استفاده از این فناوری بسیار مقرون به صرفه تر و رایج تر شده است اما قبل از خرید خودروی برقی باید بدانید که این دستگاهها چه هستند و چگونه کار خواهند کرد . پس در ادامه این مقاله در مجله یدک مال به آشنایی بیشتر با این فناوری خودروی برقی میشویم ;
خودروی برقی
خودروی برقی یا خودروی الکتریکی (Electric vehicle) به خودروهایی گفته خواهد شد که از باتری به عنوان منبع انرژی و از موتور الکتریکی به عنوان نیروی محرکه به جای موتور خودرو درونسوز استفاده میکند . در اصل خودروی برقی یک وسیله نقلیه نسبتا جدید میباشد که در کشورهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته و برای بهبود شرایط محیط زیست بسیار مفید واقع شده اند .
خودروی برقی دارای قطعات مختلفی میباشد که با خودروهای بنزینی بسیار متفاوت میباشد و کاراییشان نیز فرق میکند . این خودرو ها با یک باتری که در درون آنها تعبیه شده است کار میکنند که در صورت تمام شدن انرژی باتری ، نیاز به شارژ مجدد دارند که این کار با آداپتورهای مخصوص این خودروها و برق انجام خواهد گرفت . موتور به کار رفته در خودروی برقی به شکل خاصی انرژی برق را به انرژی حرکتی تبدیل میکند .
احتمالاً بر روی خودروهای برقی دو کلمه EV را دیده باشید که مخفف کلمات خودروی الکتریکی میباشد . خودروهای الکتریکی متفاوت از خودروهای هیبریدی و پلاگین هیبریدی میباشند چراکه فاقد بخش درون سوز بنزینی یا دیزلی میباشند .
تاریخچه تولید خودروهای برقی
اولین خودروی برقی در قرن نوزدهم تولید شدند . تولید اینگونه خودروها با تولید انبوه اتومبیل احتراقی دچار افت شدید گردید . در دهه های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ میلادی با وقوع بحران انرژی مجدداً خودروی برقی مورد توجه مردم قرار گرفت ولی باز هم این علاقه مندی سبب تولید انبوه و ایجاد بازار رقابتی نشد . البته که یکی از دلایل اصلی کنار رفتن خودروی برقی در این دو مرحله تکنولوژی پایین آنها بود .
از سال ۲۰۰۸ میلادی با توجه به پیشرفت فناوری باتریها ، مدیریت شبکه برق ، نگرانی ها در خصوص قیمت نفت و نیاز به کاهش گازهای گلخانهای تحول اساسی را در تولید خودرو های برقی ایجاد کرده است و باعپ توسعه تولید خودروهای برقی شده است. از مزایای خودروی برقی نسبت به خودروی احتراقی میتوان به کاهش قابل ملاحظه آلودگی هوای محیط ، کاهش گازهای گلخانهای و کاهش وابستگی به نفت اشاره کرد .
خودروی برقی چگونه کار میکند ؟
خودروهای برقی از باتری بهره میگیرند و یک موتور الکتریکی انرژی الکتریکی باتری را به انرژی لازم برای حرکت چرخهای اتومبیل تبدیل میکند و خودرو به صورت کاملا پاک حرکت میکند. خودروهای برقی در واقع همان خودروهای احتراق داخلی میباشند که موتورشان با یک موتور الکتریکی جایگزین شده میباشد ، منبع انرژی الکتریکی در این خودروها میتواند باتری ، پیل سوختی و ابر خازن باشد . سیستم محرکه در این خودروها از سه قسمت زیر تشکیل شده میباشد که در ادامه به آنها میپردازیم :
پیشران الکتریکی : این قسمت شامل کنترلر خودرو ، مبدل الکتریکی قدرت ، موتور الکتریکی و انتقال دهنده قدرت مکانیکی میباشد .
منبع انرژی : این قسمت شامل منبع انرژی ، واحد کنترل انرژی ، واحد شارژ مجدد منبع انرژی میباشد .
تجهیزات کمکی : شامل واحد فرمان برقی ، واحد تهویه مطبوع برقی و واحد تامین توان کمکی میباشد .
آشنایی با انواع خودروی برقی
انواع مختلفی از خودروهای الکتریکی (EV) وجود دارد . برخی از آن ها صرفا با برق کار خواهند کرد و به همین دلیل به آنها خودروی برقی گفته میشود . علاوه بر این مدل دیگری از خودروهای الکتریکی که با بنزین و یا گازوئیل هم کار میکنند ، خودروهای هیبریدی نیز میگویند که نوع دیگری از این خودروها میباشد .
خودروی الکتریکی دوشاخه (Plug-in electric) : این نوع ماشین برای کار کردن به بنزین یا گازوئیل نیاز نخواهد داشت و فقط با برق کار خواهد کرد ، بنابراین مانند خودروهای سنتی ، آلایندگی تولید نکرده و برای بهبود شرایط محیط زیست نیز مفید میباشند .
خودروی الکتریکی هیبریدی (Plug-in Hybrid) : این خودروها عمدتا با برق کار میکنند ، اما دارای موتور سوخت سنتی نیز میباشند ، به همین دلیل در صورت تمام شدن شارژ برق باتری ، میتوانید از بنزین یا گازوئیل نیز برای این مدل خودرو ها استفاده کنید .
خودروی الکتریکی هیبریدی الکتریک (Hybrid – Electric) : این خودروها عمدتا با سوخت هایی مانند بنزین و گازوئیل کار میکنند ، اما یک باتری الکتریکی نیز دارند که از طریق موتور خودشان شارژ خواهد شد . این ویژگی به شما امکان استفاده از موتور الکتریکی و موتور بنزینی را به صورت همزمان میدهد .
اجزای تشکیل دهنده خودروی برقی
سنگین ترین قسمت خودروی برقی ، باتری آنها میباشد . این سنگینی باعث پایین آمدن مرکز ثقل شده و بههمین دلیل، ویژگی مثبت تلقی خواهد شد . همچنین مشخص است که اجزای مربوط به احتراق و سوخت در این مدل ماشین ها وجود ندارد
. اجزای خودروی برقی شامل موارد زیر میباشد :
باتری کمکی (Auxiliary) : این قطعه وظیفه ی برق رسانی جانبی را در خودرو بر عهده دارد و قطعات داخلی مثل ضبط و کولر انرژی خود را از این باتری میگیرند .
پورت شارژ (Charge Port) : این پورت به وسیلهی نقلیه اجازه میدهد تا به یک ورودی مناسب وصل شده و باتری اصلی اش را شارژ کند .
مبدل DC/DC : وظیفهی این مبدل گرفتن جریان مستقیم (DC) ولتاژ بالا از باتری اصلی و تامین جریان مستقیم ولتاژ پایین لازم برای پر کردن باتری کمکی و برق رسانی به قطعات داخلی اتوموبیل میباشد .
موتور الکتریکی (Electric traction motor) : کار اصلی این قطعه استفاده از توان باتری و به حرکت درآوردن چرخ های ماشین میباشد . در بعضی از مدلها ، این موتور علاوه بر تامین انرژی جنبشی ، علمیات احیا کنندگی از طریق ترمز را نیز انجام میدهد .
شارژر داخلی (Onboard charger) : جریان متناوب (AC) وارد شده از طریق پورت شارژ را میگیرد و تبدیل به جریان مستقیم مورد نیاز باتری میکند. علاوه بر این ، در حین شارژ اطلاعاتی از قبیل دمای باتری ، ولتاژ و درصد شارژ را در اختیار راننده میگذارد .
کنترل نیرو (Power electronics control) : کارایی این واحد ، کنترل جریان الکتریسیته ی خارج شده از باتری و کنترل سرعت موتور و گشتاور تولیدی آن خواهد بود .
سیستم خنککننده (cooling) : همانطور که از نام این قطعه پیداست ، کار این سیستم حفظ قطعات در دمای مناسب برای کارایی بهتر مباشد .
باتری اصلی (Traction battery pack) : انرژی الکتریکی را برای استفادهی موتور الکتریکی ذخیره خواهد کرد .
واحد انتقال (Transmission) : کار آن انتقال انرژی جنبشی تولید شده توسط موتور به چرخها میباشد .
مزایای استفاده از خودروی برقی
بر اساس گزارشی که در وبسایت های رسمی آمده است ، در سالهای اخیر بسیاری از کارشناسان و تحلیل گران بر این باورند که خودروهای برقی و الکتریکی دارای مزایا و فواید متعددی میباشند که تنها یکی از آنها ، حفظ بیشتر محیط زیست خواهد بود . در ادامه به بیان مهمترین مزایای استفاده از خودروی برقی ، پاک و دوستدار محیط زیست اشاره میکنیم :
نبود هزینه سوخت : نبود هزینههای مربوط به سوختگیری خودروهای بنزینی و دیزلی ، یکی از مهمترین عللی میباشد که همواره مشتریان بازارهای جهانی خودرو را به خریداری و استفاده از خودروهای برقی و الکتریکی ترغیب و تشویق میکنند . در گزارشهای منتشر شده ، هزینه شارژ خودروهای برقی یک سوم هزینه سوخت گیری برای خودروهای آلاینده بنزینی و دیزلی اعلام و گزارش شده میباشد .
کاهش میزان آلودگی هوا : یکی از بزرگترین و مهمترین دلایل حذف خودروهای بنزینی و دیزلی از بازارهای جهانی خودرو ، میزان بالای آلایندگی آنها میباشد که موجب شده است بسیاری از شهرهای بزرگ و صنعتی در جهان با معضل آلودگی همیشگی هوا مواجه بشوند .
حفظ محیط زیست : یکی از بهترین راهکار ها به منظور حفاظت از محیط زیست ، ترغیب مشتریان به خریداری و استفاده از خودروهای برقی، پاک و دوستدار محیط زیست میباشد .
هزینه کم در نگهداری و استفاده : دلیل دیگر استفاده از خودروهای برقی استهلاک و فرسوده شدن قطعات مربوط به سیستمهای احتراقی خودروی بنزینی میباشد .
کاهش شیوع مشکلات تنفسی ، قلبی و ریوی : از بزرگترین نتایج آلودگی هوا ، شیوع بیشتر مشکلات مربوط به سلامتی افراد مانند بیماریهای تنفسی ، قلبی و ریوی میباشد که به راحتی با استقبال بیشتر از خودروهای برقی برطرف شده و کاهش چشم گیری پیدا خواهد کرد.