Budowa EV

O tym jakie są podobieństwa i różnice pomiędzy samochodami spalinowymi i elektrycznymi już trochę opowiedzieliśmy (samochód elektryczny a spalinowy – dowiedz się więcej). Z uwagi, że o budowie BEV (Battery Electric Vehicle), czyli w pełni elektrycznych pojazdów można sporo opowiadać, poniżej znajdziesz kilka ciekawostek i faktów odnoszących się do tego typu samochodów.

Z jakich układów składa się samochód elektryczny?

Przede wszystkim możemy wyróżnić 5 podzespołów, w które wyposazone są pojazdy zasilane energią elektryczną:

akumulator,
silnik elektryczny,
gniazdo ładowania,
ładowarka pokładowa,
falownik

Serce elektryka – czy to silnik?

Na tak zadane pytanie, nie da się udzielić jednoznacznej odpowiedzi. Jednakże należy zauważyć, że akumulator, często nazywany baterią, to jeden z najważniejszych podzespołów w pojeździe elektrycznym. Jego funkcją jest magazynowanie energii elektrycznej, a pojemność akumulatora wyrażana jest w kWh (kilowatogodzinach). Wielkość baterii uzależniona jest od modelu pojazdu, a odpowiada ona w dużej mierze za to, jaki dystans może przejechać samochód, chociaż nie zawsze większa pojemność baterii przekłada się na pokonanie dłuższego odcinka trasy. Należy wziąć również pod uwagę aspekty takie jak: ciężar pojazdu, styl jazdy, charakterystykę obranej trasy, liczbę włączonych odbiorników czy warunki atmosferyczne.

A co z silnikiem?

Nie zagłębiając się w szczegóły, na początku przedstawmy fakty. Prąd przemienny (AC) i prąd stały (DC) to dwa różne rodzaje przepływu prądu elektrycznego. Oba z nich mogą zasilać silniki elektryczne (odpowiednio – silniki prądu przemiennego oraz prądu stałego). Silniki zasilane prądem stałym można znaleźć w pojeździe elektrycznym, ale tylko jako małe, peryferyjne urządzenia używane na przykład do poruszania wycieraczek czy też inne do podnoszenia i opuszczania szyb. Natomiast do napędu pojazdu elektrycznego wykorzystywany jest silnik (lub silniki) prądu przemiennego. Głównym zadaniem takiego silnika jest pobieranie energii z akumulatora i zamienianie jej w energię mechaniczną (ruch obrotowy).

Istnieją dwa rodzaje silników elektrycznych prądu przemiennego wykorzystywanych do napędu pojazdów elektrycznych:

silnik elektryczny asychroniczny,
silnik elektryczny synchroniczny.

W silniku asynchronicznym wirnik wprawiany jest w ruch obrotowy, nieustannie próbując „dogonić” wirujące pole magnetyczne wytwarzane przez stojan. Ten typ silnika elektrycznego charakteryzuje się wysoką mocą.

Z kolei w silniku synchronicznym wirnik obraca się z tą samą prędkością co pole magnetyczne. Zapewnia to wysoki moment obrotowy przy niskiej prędkości.

Jak naładować EV?

Każdy samochód elektryczny posiada gniazdo ładowania, do którego podłącza się wtyczkę, tym samym umożliwiając ładowanie. Standardowym gniazdem w Europie jest CCS 2 (Combined Charging System), umożliwiający ładowanie zarówno prądem przemiennym AC jak i prądem stałym DC. Istnieją również inne standardy takie jak CHAdeMO czy Tesla, ale obecnie dąży się do unifikacji i przyjęcia jednego standardu. Najprawdopodobniej w Europie prym dalej będzie wiodło złącze CCS 2, natomiast w Ameryce Północnej wszystko wskazuje na złącze Tesla, które zmieniło nazwę na NACS (North American Charging Standard).

Do czego służy ładowarka pokładowa?

Jak już wspominaliśmy, silnik samochodu elektrycznego wykorzystuje prąd przemienny AC, natomiast akumulator musi otrzymywać energię elektryczną w postaci prądu stałego DC. Wymagana jest zatem konwersja z prądu przemiennego na prąd stały (energia z sieci jest zawsze prądem przemiennym). Podłączając samochód do stacji ładowania AC (np. Wallboxa), konwersja dokonuje się w ładowarce pokładowej pojazdu. Stąd, w takim przypadku, jeśli nie ma innych ograniczeń, maksymalna moc ładowania uzależniona jest od zastosowanej ładowarki w pojeździe (aktualnie najczęściej producenci pojazdów stosują ładowarki o maksymalnej mocy 11kW). Dlatego, przed zakupem samochodu, warto zapytać doradcę w salonie o zastosowaną technologię w pojeździe, który nas interesuje.

Falownik, a działanie silnika

Skoro bateria magazynuje prąd stały a silnik korzysta z prądu przemiennego, to zespół napędowy musiał zostać doposażony w falownik. Ma on za zadanie przekształcanie prądu stałego na prąd przemienny w celu napędzania silnika i odwrotnie, gdy system przechwytuje energię z hamowania.

To wybane najważniejsze elementy składające się na samochód elektryczny. Jego budowa jest dość prosta, co pozwala na m.in. wolniejsze zużycie części eksploatacyjnych niż w spalinowym odpowiedniku.