电动汽车工作原理是什么

电动汽车一直都新闻界关注的话题之一 。造成这种现象的原因主要有下面几个:
1) 电动汽车比内燃机动力汽车产生的污染少,因此它们是内燃动力汽车(尤其是在城市中)的环保替代品 。
2) 关于混合动力汽车的任何新闻报导通常也谈论电动汽车 。
3) 由燃料电池驱动的车辆是电动汽车,现在新闻中燃料电池受到了广泛的关注 。
电动汽车是由电动机而不是汽内燃机驱动的汽车 。从外面看,你可能根本不知道汽车是电动的 。在大多数情况下,电动汽车是基于内燃动力汽车而设计的,在这种情况下尤其难以分辨 。当你驾驶电动汽车时,你通常能够发现它几乎没有噪音 。

电动汽车工作原理是什么

文章插图
在引擎盖下,内燃动力汽车和电动汽车之间有很多区别:
内燃机由电动机代替 。
电动机从控制器获得动力 。
控制器通过一系列可充电电池获取电源 。
带有燃油管路,排气管,冷却液软管和进气歧管的汽油发动机看起来像是渠道工程 。而电动汽车则像是一个电力工程 。
为了大致了解电动汽车的工作原理,让我们先看一看典型的电动汽车的组成 。
电动汽车是在1994年开始出现的 。第一款电动汽车是基于内燃动力汽车Geo Prism,通过以下的改装而产生的:
汽油发动机以及消声器,催化转化器,排气管和油箱均已拆除 。
离合器总成已卸下 。现有的手动变速箱则保留,并固定在第二档 。
在变速箱上安装了一台交流电动机,以及控制交流电动机的控制器 。
在汽车底盘上安装了电池托盘 。
将五十个12伏铅酸电池放在电池托盘中(两组25个铅酸电池可产生300伏直流电) 。
增加了一台电动机来为水泵,动力转向泵,空调提供动力 。
添加了为刹车提供动力的液压泵 。
手动变速箱换挡器被改装成用于控制前进和后退的控制器 。
添加了一个小型电热水器以提供热量 。
添加了充电器以便可以对电池进行充电 。这辆特定的汽车实际上有两种充电系统-一种来自正常的120伏或240伏壁装电源插座,另一种来自大型充电感应式充电板 。
汽车的其他所有东西都保持不变 。你需要钥匙启动汽车 。它的性能就像普通的汽油车一样 。
以下是一些有趣的统计数据:
这辆电动汽车的单次充电的续航里程约为50英里(80公里) 。
从0加速至60英里/小时的时间约为15秒 。
行驶50英里后,为汽车充电大约需要12千瓦时的电量 。
电池重约1,100磅(500千克) 。
这辆电动汽车的电池可持续使用三到四年 。
为了比较内燃动力汽车和电动车的每英里成本,这里有一个例子 。目前,北卡罗来纳州的电价约为每千瓦时8美分(如果你使用分时计费和夜间充电,则为4美分) 。这意味着要完全充电,它的电费为1美元(或者50美分) 。因此,成本为每英里2美分(或者1美分) 。如果汽油的价格为每加仑1.20美元,内燃动力汽车每加仑可以行使30英里,则汽油车的每英里成本为4美分 。
显然,电动汽车的“燃料”每英里成本要比汽油汽车低得多 。对于许多人来说,50英里的续航里程不是一个大问题,因为生活在城市或近郊的人每天很少开车超过30或40英里 。
电动车的内部
电动汽车的核心部件是电动机、电机控制器和电池 。电机控制器控制器从电池取得电能,然后将其输送到电动机 。加速踏板与一对电位器(可变电阻器)相连,这些电位器提供信号告诉控制器应该提供多少功率 。控制器可以提供零功率(当汽车停止时),满功率(当驾驶员踩下油门踏板时)或两者之间的任何功率水平 。
打开引擎盖时,会看到电机控制器在前面的引擎盖下面占据大部分空间,控制器从电池组获取300伏的直流电,然后将其转换为240伏的交流电(三相)并发送到电动机 。
踩下加速踏板时,来自踏板的电缆连接到两个电位计 。电位计的信号告诉控制器向电动机输送多少功率 。为了安全起见,有两个电位计 。控制器读取两个电位计,并确保它们的信号相等 。如果不等,则控制器不运行 。
电动汽车电机和电池
电动汽车可以使用交流或直流电动机 。直流电动机可能会在96到192伏的电压下运行 。交流电动机一般是三相交流电动机,以300伏特电池组提供电力,在240伏交流电下运行 。
直流电动机安装简单且便宜 。直流电动机可以短时间内超载(最大为10:1) 。也就是说,一个20,000瓦的电动机可在短时间内输出100,000瓦的功率,并提供高达额定马力的5倍动力 。