Анализа класификације електричних возила
и техничке карактеристике
Електрична возила су возила која се напајају батеријама или другим обновљивим изворима енергије, за разлику од традиционалних возила са моторима са унутрашњим сагоревањем, која се ослањају на горивне ћелије или електромоторе да обезбеде снагу. Према тренутном техничком статусу и принципима вожње возила, електрична возила се могу поделити на три типа: чисто електрична возила (БЕВ), електрична возила са горивним ћелијама и хибридна електрична возила (ХЕВ).
1. Електрично возило на батерије (БЕВ)
Чиста електрична возила имају предности нулте емисије, ниске буке, једноставне структуре и зреле технологије. То су возила која се у потпуности напајају батеријама, а покрећу их мотори. Погонска енергија мотора возила долази од уграђених пуњивих батерија или других уређаја за складиштење енергије (укључујући батерије). , суперкондензатор, батерија замајца итд.).
Енергија возила тренутно углавном користи електричне батерије, укључујући оловно-киселинске батерије, никл-водоникове батерије, никл-бакарне батерије, натријум-сумпорне батерије, шаранске батерије, цинк-ваздушне батерије итд.
(1) Принцип и састав чистог система електричних возила
Чиста електрична возила се углавном покрећу моторима. Погонска електрична енергија електромотора долази од уграђених пуњивих батерија или других уређаја за складиштење енергије. Уграђена енергија снабдева електричном енергијом погонски мотор преко уређаја за конверзију снаге (контролор мотора) и покреће га да ради. Погонски мотор покреће преносни уређај. Точкови се окрећу како би померили аутомобил.
Чиста електрична возила се углавном састоје од система напајања, система електричног погона, помоћног система, каросерије и шасије.
(2) Врсте чисто електричних возила
Као извор напајања возила користи се једна батерија: специфична енергија и специфична снага батерије су ниске, а тежина и запремина батерије су велике.
Инсталирање помоћног извора напајања: Инсталирање помоћног извора напајања (суперкондензатор, генераторски сет, соларна енергија, итд.) на чисто електрично возило може побољшати стартне перформансе чисто електричног возила и повећати домет вожње.
(3) Принцип рада чисто електричних возила
Чиста електрична возила користе енергију батерије да покрећу електрични мотор да помера точкове напред. Путања енергије је: батерија → регулатор снаге → електромотор → систем за пренос снаге → погонски точак. Међу њима, батерија обезбеђује струју, која се излази на електромотор након проласка кроз регулатор снаге. Електромотор обезбеђује обртни момент, који покреће точкове кроз преносни уређај да би се остварила вожња возила.
2. Електрично возило са горивим ћелијама (ФЦЕВ)
У поређењу са традиционалним електричним возилима, процес хемијске реакције горивих ћелија не производи штетне производе и има предности високе ефикасности, без загађења, нулте емисије и без буке. Возила са горивим ћелијама обично користе водоник, метанол итд. као гориво и производе електричну енергију кроз хемијске реакције за погон мотора. Механичка енергија коју генерише мотор се преноси на погонске точкове преко уређаја за пренос променљиве брзине, чиме се покреће возило.
(1) Основна структура возила на гориве ћелије
Возило са горивним ћелијама (водоник-електрични хибрид) састоји се од горивне ћелије, електричног вучног мотора, ДЦДЦ-а, термалног система (хлађења), батерије и прикључка за хидрогенацију. Састоји се од подсистема као што су резервоар за гориво, резервоар за гориво (водоник), мењач, електронски контролер снаге и помоћна батерија.
Електрична возила са горивим ћелијама и обична електрична возила имају у основи исту структуру електричног погона. Возила са горивим ћелијама се састоје од четири основна модула: система за напајање, шасије, аутомобилског електронског система и каросерије. Систем за напајање обезбеђује напајање возила преко система горивих ћелија и електромотора.
Према различитим облицима погона, може се поделити на погон са чистим горивним ћелијама и хибридни погон;
Према различитим изворима енергије, може се поделити на два типа: чисти водоник и реформисање горива за возила;
Према пропорцији снаге коју даје горивна ћелија према укупној потражњи за снагом возила, може се поделити на два типа: енергетски хибридни тип и хибридни тип снаге.
(2) Принцип рада возила на гориве ћелије
Срце возила са горивним ћелијама, сноп горивих ћелија, обезбеђује контејнер који убрзава електрохемијску реакцију водоника и кисеоника, претварајући енергију ослобођену у хемијској реакцији водоника и кисеоника у електричну енергију. У возилу са горивим ћелијама, сноп горивих ћелија и батерија раде заједно како би обезбедили енергију мотору, који заузврат обезбеђује снагу возилу и покреће возило. За батерију, то је сам извор енергије. За димњак горивих ћелија, његов извор енергије је водоник, а тренутна уобичајена метода складиштења је коришћење резервоара за складиштење водоника под високим притиском.
(3) Возила на горивне ћелије превазилазе потешкоће
Катализатор: Горивне ћелије морају да користе реакционе катализаторе за производњу електричне енергије, а ретка метална платина која чини катализатор је скупа и има оскудне резерве. Стога је развој нових катализатора кључ за директан утицај на развој електричних возила на горивне ћелије.
Извор и складиштење горива: Водоникове гориве ћелије захтевају водоник. Сам водоник нема подршку индустријског ланца. Производња, транспорт, складиштење и пуњење горивом су изузетно незгодни, скупи и опасни. У поређењу са возилима на гориво и електричним возилима, аутомобили, возила са водоничним горивним ћелијама су мање зрела.
3. Хибридна електрична возила (ХЕВ)
Према препорукама Техничког комитета за електрична возила при Међународној комисији за електромеханичке системе, хибридна електрична возила се односе на возила која као погонску енергију користе два или више акумулаторских извора енергије или претварача, од којих најмање два могу да обезбеде електричну енергију. Зове се хибридно електрично возило. Обично се модели који комбинују снагу мотора са унутрашњим сагоревањем и батерије називају хибридна електрична возила, односно модели који користе традиционално гориво са електромотором и генератором, а електромотор служи као помоћна снага мотора за побољшање малих брзина. излазну снагу и потрошњу горива.
У зависности од тога да ли је возилу потребан екстерни утикач за пуњење за пуњење, хибридна електрична возила се могу поделити на плуг-ин хибридна возила и не-плуг-ин хибридна возила. Хибридна електрична возила се према структурним карактеристикама електроенергетског система могу поделити на серијска, паралелна, хибридна и сложена хибридна возила.
(1) Серија хибридних електричних возила (СХЕВ)
Излазна механичка енергија мотора серијског хибридног електричног возила (СХЕВ) се прво претвара у електричну енергију преко генератора. Део претворене електричне енергије се користи за пуњење батерије, а други део се користи за погон точкова кроз погонски мотор и преносни уређај.
Структура серијског хибридног возила је једноставна, а његов енергетски систем се састоји од три погонске јединице: мотора, генератора и електромотора.
Принцип рада серијског хибридног возила: мотор покреће генератор за генерисање електричне енергије, а електрична енергија се преноси на батерију или електромотор преко контролера, а електромотор покреће возило кроз механизам за пренос. Када је оптерећење мало, електрични мотор покреће точкове; када је оптерећење велико, мотор покреће генератор да генерише електричну енергију и покреће мотор.
(2) Паралелно хибридно електрично возило (ПХЕВ)
За погон точкова користе се и мотор паралелног хибридног електричног возила (ПХЕВ) и електрични мотор, а њихова снага се паралелно испоручује на точкове. Возило бира ове две излазне снаге у складу са тренутним условима рада.
Мотор и електромотор обично покрећу точкове кроз различита квачила, а постоје три режима рада: само мотор, само електрични погонски систем и хибридни погон мотор + електрични погон. Када је снага коју обезбеђује мотор већа од погонске снаге коју возило захтева, или када возило кочи, систем електричног погона ради у стању генератора да би напунио батерију.
Мотор паралелног хибридног возила може директно да покреће точкове кроз механизам преноса, што је ближе традиционалном систему погона возила. Губитак механичке ефикасности сличан је губитку обичних возила и широко се користи.
(3) Серијско паралелно хибридно електрично возило (СПХЕВ)
Хибридно (серијско-паралелно) хибридно електрично возило (СПХЕВ) комбинује серијски хибридни систем и паралелни хибридни систем, са циљем максимизирања предности оба система и додавања механичке снаге у поређењу са серијским преносним путем; у поређењу са паралелним типом, пут преноса електричне енергије је повећан.
Хибридни систем има два електромотора. У зависности од услова вожње, електромотор се може покретати сам или се електромотор + мотор могу покретати заједно. Штавише, када је потребно, систем такође може да генерише електричну енергију кроз генератор док покреће точкове.
