Številne napredne tehnologije vsak dan spreminjajo naša življenja. Pojav in rastElektrično vozilo (EV)je pomemben primer, koliko lahko te spremembe pomenijo za naše poslovno življenje – in za naša osebna življenja.
Tehnološki napredek in okoljski regulativni pritiski na vozila z motorjem z notranjim zgorevanjem (ICE) spodbujajo vse večje zanimanje za trg električnih vozil. Številni uveljavljeni proizvajalci avtomobilov uvajajo nove modele električnih vozil, skupaj z novimi zagonskimi podjetji, ki vstopajo na trg. Z izborom znamk in modelov, ki so na voljo danes, in številnimi drugimi v prihodnosti, je možnost, da bomo v prihodnosti vsi vozili električna vozila, bližje realnosti kot kdaj koli prej.
Tehnologija, ki poganja današnja električna vozila, zahteva veliko sprememb v primerjavi z načinom izdelave tradicionalnih vozil. Postopek izdelave električnih vozil zahteva skoraj toliko pozornosti glede dizajna kot estetika samega vozila. To vključuje stacionarno linijo robotov, posebej zasnovanih za aplikacije EV — kot tudi prilagodljive proizvodne linije z mobilnimi roboti, ki jih je mogoče po potrebi premikati noter in izven na različnih točkah linije.
V tej številki bomo preučili, katere spremembe so potrebne za učinkovito načrtovanje in proizvodnjo električnih vozil danes. Govorili bomo o tem, kako se procesi in proizvodni postopki razlikujejo od tistih, ki se uporabljajo pri izdelavi vozil na plin.
Oblikovanje, komponente in proizvodni procesi
Čeprav so si raziskovalci in proizvajalci v zgodnjem dvajsetem stoletju močno prizadevali za razvoj električnih vozil, je zanimanje zastalo zaradi cenejših množično proizvedenih vozil na bencinski pogon. Raziskave so se zmanjšale od leta 1920 do zgodnjih šestdesetih let prejšnjega stoletja, ko so okoljska vprašanja onesnaževanja in strah pred izčrpavanjem naravnih virov ustvarila potrebo po okolju prijaznejšem načinu osebnega prevoza.
EV polnjenjeoblikovanje
Današnja električna vozila se zelo razlikujejo od vozil na ICE (motor z notranjim zgorevanjem) z bencinskim pogonom. Novi vrsti električnih vozil je koristila vrsta neuspelih poskusov načrtovanja in izdelave električnih vozil z uporabo tradicionalnih proizvodnih metod, ki jih proizvajalci uporabljajo že desetletja.
Obstajajo številne razlike v načinu izdelave električnih vozil v primerjavi z vozili na ICE. Včasih je bil poudarek na zaščiti motorja, zdaj pa se je ta poudarek preusmeril na zaščito baterij pri izdelavi EV. Avtomobilski oblikovalci in inženirji popolnoma na novo razmišljajo o zasnovi električnih vozil ter ustvarjajo nove proizvodne in montažne metode za njihovo izdelavo. Zdaj načrtujejo električno vozilo od začetka z velikim upoštevanjem aerodinamike, teže in druge energetske učinkovitosti.
An akumulator za električna vozila (EVB)je standardna oznaka za baterije, ki se uporabljajo za napajanje elektromotorjev vseh vrst električnih vozil. V večini primerov so to polnilne litij-ionske baterije, ki so posebej zasnovane za visoko zmogljivost na amper uro (ali kilovatno uro). Akumulatorske baterije litij-ionske tehnologije so plastična ohišja, ki vsebujejo kovinske anode in katode. Litij-ionske baterije uporabljajo polimerni elektrolit namesto tekočega elektrolita. Poltrdni (gel) polimeri z visoko prevodnostjo tvorijo ta elektrolit.
Litij-ionskiEV baterijeso baterije z globokim ciklom, ki so zasnovane tako, da dajejo energijo v daljšem časovnem obdobju. Manjše in lažje litij-ionske baterije so zaželene, ker zmanjšajo težo vozila in s tem izboljšajo njegovo zmogljivost.
Te baterije zagotavljajo večjo specifično energijo kot druge vrste litijevih baterij. Običajno se uporabljajo v aplikacijah, kjer je teža ključnega pomena, kot so mobilne naprave, radijsko vodena letala in zdaj električna vozila. Tipična litij-ionska baterija lahko shrani 150 vatnih ur električne energije v baterijo, ki tehta približno 1 kilogram.
V zadnjih dveh desetletjih so napredek v tehnologiji litij-ionskih baterij poganjale zahteve prenosne elektronike, prenosnih računalnikov, mobilnih telefonov, električnih orodij in drugega. Industrija električnih vozil je izkoristila prednosti teh napredkov pri zmogljivosti in energijski gostoti. V nasprotju z drugimi kemikalijami baterij lahko litij-ionske baterije praznite in polnite vsak dan in pri kateri koli stopnji napolnjenosti.
Obstajajo tehnologije, ki podpirajo ustvarjanje drugih vrst lažjih, zanesljivih in stroškovno učinkovitih baterij – in raziskave se nadaljujejo za zmanjšanje števila baterij, potrebnih za današnja električna vozila. Baterije, ki hranijo energijo in poganjajo elektromotorje, so se razvile v lastno tehnologijo in se spreminjajo skoraj vsak dan.
Vlečni sistem
EV imajo električne motorje, imenovane tudi vlečni ali pogonski sistem – in imajo kovinske in plastične dele, ki jih ni treba nikoli mazati. Sistem pretvarja električno energijo iz baterije in jo prenaša na pogonski sklop.
Električna vozila so lahko zasnovana z dvokolesnim ali štirikolesnim pogonom z uporabo dveh ali štirih elektromotorjev. V teh vlečnih ali pogonskih sistemih za električna vozila se uporabljajo motorji z enosmernim (DC) in izmeničnim (AC) tokom. AC motorji so trenutno bolj priljubljeni, ker ne uporabljajo krtačk in zahtevajo manj vzdrževanja.
EV krmilnik
EV motorji vključujejo tudi sofisticiran elektronski krmilnik. Ta krmilnik vsebuje paket elektronike, ki deluje med baterijami in električnim motorjem za nadzor hitrosti in pospeška vozila, podobno kot to počne uplinjač v vozilu na bencinski pogon. Ti vgrajeni računalniški sistemi ne le zaženejo avtomobil, temveč upravljajo tudi vrata, okna, klimatsko napravo, sistem za nadzor tlaka v pnevmatikah, sistem za zabavo in številne druge funkcije, ki so skupne vsem avtomobilom.
EV zavore
Na električnih vozilih se lahko uporablja katera koli vrsta zavor, vendar so v električnih vozilih prednostni regenerativni zavorni sistemi. Regenerativno zaviranje je proces, pri katerem se motor uporablja kot generator za polnjenje baterij, ko vozilo upočasnjuje. Ti zavorni sistemi ponovno zajamejo del energije, izgubljene med zaviranjem, in jo usmerijo nazaj v baterijski sistem.
Med regenerativnim zaviranjem nekaj kinetične energije, ki jo običajno absorbirajo zavore in se pretvorijo v toploto, krmilnik pretvori v električno energijo – in jo uporabi za ponovno polnjenje baterij. Regenerativno zaviranje ne le poveča doseg električnega vozila za 5 do 10 %, ampak tudi dokazano zmanjšuje obrabo zavor in stroške vzdrževanja.
EV polnilniki
Potrebni sta dve vrsti polnilnikov. Za polnjenje električnih vozil čez noč potrebujete polnilec polne velikosti za namestitev v garaži, pa tudi prenosni polnilnik. Prenosni polnilniki hitro postajajo standardna oprema številnih proizvajalcev. Ti polnilniki so shranjeni v prtljažniku, tako da je mogoče baterije električnih vozil delno ali popolnoma napolniti med dolgim potovanjem ali v nujnih primerih, kot je izpad elektrike. V prihodnji številki bomo podrobneje opisali vrsteEV polnilne postajekot so Level 1, Level 2 in Wireless.
Čas objave: 20. februarja 2024