Эффективность электромобилей:что нужно знать!

Вы бы знали что такое электромобиль , и почему это важно в современном автомобилестроении. В этом посте мы обсудим эффективность электромобилей.

Электромобиль использует один или несколько электродвигателей для преобразования электрической энергии в механическую. Преобразование энергии в электромобиле более эффективно, чем в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания, где двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию в механическую.

Мы сталкивались с несколькими вопросами об эффективности электромобилей всякий раз, когда происходили сравнения с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания.

• Какое транспортное средство является наиболее эффективным – электромобиль. или обычный автомобиль?
• Действительно ли электромобиль экономит энергию?
• и т. д.

Мы прочитаем ответы на некоторые важные вопросы об эффективности электромобиля.

Что означает эффективность электромобиля?

Эффективность системы можно определить как отношение потребления энергии на выходе к потреблению на входе.

Например, если электродвигатель вырабатывает 1 кВт энергии, потребляя 1,2 кВт от источника питания, КПД двигателя составляет 1/1,2 =0,833.

Это 83,33%.

двигатель может преобразовать 83,33% подводимой мощности в механическую энергию. Что случилось с оставшимися 0,2 кВт?

Мощность, рассеиваемая в виде механических потерь, потерь в сердечнике, потерь в меди, потерь на гистерезис и т. д.

Если это электромобиль, преобразование энергии происходит от аккумулятора к колесам автомобиля.

Химическая энергия, хранящаяся в батарее преобразуется в электрическую энергию а затем двигатель преобразует электрическую энергию в механическую энергию. .

Возможные потери энергии при преобразовании в

• Батарея (тепловые потери)
• Мотор (механические, гистерезисные, потери в сердечнике, потери в меди и т. д.)
• Инвертор (коммутационные потери в IGBT, потери в меди и т. д.)
• Передача (механические потери, потери на трение и т. д.)
• Колесо (механические потери, тепловые потери, потери на трение и т. д.)

В дополнение к приведенному выше списку существует расход энергии на преодоление аэродинамического сопротивления.

С точки зрения пользователя, более разумным способом выражения эффективности электромобиля будет потребление киловатт-часов на километр.

Для конструктора важны КПД инвертора, двигателя, трансмиссии, трения и т. д.

Но покупатель электромобиля проверяет только то, как долго он сможет проехать с полностью заряженным аккумулятором (или энергией в кВтч).

Почему важна эффективность электромобиля?

Электромобиль потребляет энергию, хранящуюся в батарее. для движения. Понятно, что чем выше эффективность, тем меньше потери.

Эффективность всей системы является продуктом отдельных компонентов. Если КПД двигателя составляет 85 %, инвертора — 98 %, а всех остальных компонентов — 90 %, общий КПД составит 0,85*0,98*0,90 =0,7497, т.е. 74,97%.

Поскольку электромобиль питается от батареи, снижение потерь мощности увеличивает расстояние, которое он может проехать.

Двигатель внутреннего сгорания имеет максимальный КПД около 25-50% [вики]. Это намного ниже, чем у электродвигателя.

Как рассчитать энергопотребление электромобиля?

Общая энергия, потребляемая электромобилем для движения, представляет собой сумму энергии на преодоление аэродинамического сопротивления, трения, электрических потерь и энергии на ускорение транспортного средства.

Вы можете прочитать подробный пост

• Как рассчитать энергопотребление электромобиля?

Связана ли экономичность электромобиля с запасом хода?

Общее расстояние, пройденное электромобилем, зависит от энергии, запасенной в аккумуляторе. Чем больше емкость аккумулятора, тем большее расстояние преодолевает автомобиль.

Если аккумулятор такой же емкости, автомобиль с более эффективными компонентами может преодолевать большие расстояния.

Производители транспортных средств стараются свести к минимуму потребление энергии электромобилями.

Как повысить эффективность электромобиля?

Как повысить эффективность электромобиля? Производители транспортных средств могут оптимизировать блок управления транспортным средством, чтобы минимизировать потребление энергии электромобилем.

Каждый компонент электромобиля можно индивидуально оптимизировать для снижения потерь энергии.

Например

• Правильный алгоритм управления снижает потери инвертора при переключении
• Свести к минимуму потери тепла.
• Используйте высокоэффективную передачу
• Используйте CVT в оптимальной области эффективности
• Эксплуатация двигателя при высокоэффективной нагрузке
• Уменьшить потери на трение в шинах.