전기 자동차는 어떻게 작동합니까?

피스톤, 기어박스, 벨트는 잊어버리세요. 전기차에는 그런 것들이 없습니다. 이 자동차는 디젤이나 가솔린 자동차보다 훨씬 쉽게 달릴 수 있습니다. Automobile-Propre는 역학을 자세히 설명합니다.

외관상으로 전기 자동차는 다른 자동차와 유사합니다. 차이점을 보려면 후드 아래에서 볼 뿐만 아니라 바닥 아래에서도 볼 수 있습니다. 열을 에너지로 사용하는 내연기관 대신 전기를 사용합니다. 전기 자동차가 어떻게 작동하는지 단계별로 이해하기 위해 공공 그리드에서 바퀴까지의 전기 경로를 추적합니다.

충전재

모든 것은 재충전으로 시작됩니다. 연료를 보급하려면 차량을 콘센트, 벽 상자 또는 충전 스테이션에 연결해야 합니다. 연결은 적절한 커넥터가 있는 케이블로 이루어집니다. 원하는 충전 모드에 해당하는 몇 가지가 있습니다. 집, 직장 또는 소규모 공공 터미널에서 충전할 때는 일반적으로 자신의 Type 2 케이블을 사용합니다. 유럽의 "Combo CCS"와 "Chademo"의 두 가지 표준을 충족하는 빠른 탈착식 단자에 케이블이 부착되어 있습니다. 일본어. 처음에는 어려워 보일 수 있지만 실제로는 익숙해지면 쉬워질 것입니다. 오류의 위험이 없습니다. 커넥터의 모양이 다르기 때문에 잘못된 슬롯에 삽입할 수 없습니다.

일단 연결되면 배전망을 순환하는 교류(AC)가 차량에 연결된 케이블을 통해 흐릅니다. 그는 온보드 컴퓨터를 통해 일련의 검사를 수행합니다. 특히, 전류의 품질이 양호하고 올바르게 설정되어 있고 접지 위상이 안전한 재충전을 보장하기에 충분한지 확인합니다. 모든 것이 정상이면 자동차는 첫 번째 온보드 요소인 "온보드 충전기"라고도 하는 변환기를 통해 전기를 전달합니다.

Renault Zoé Combo CCS 표준 충전 포트.

변환기

이 본체는 주전원의 교류를 직류(DC)로 변환합니다. 실제로 배터리는 직류의 형태로만 에너지를 저장합니다. 이 단계를 피하고 재충전 속도를 높이기 위해 일부 터미널 자체가 전기를 변환하여 배터리에 직접 DC 전원을 공급합니다. 이들은 고속도로 스테이션에서 볼 수 있는 것과 유사한 소위 "고속" 및 "초고속" DC 충전소입니다. 이러한 매우 비싸고 성가신 단말기는 개인 가정에 설치하도록 설계되지 않았습니다.

배터리

배터리에서 전류는 구성 요소 내에서 분배됩니다. 그들은 함께 모인 작은 더미 또는 주머니 형태로 제공됩니다. 배터리에 저장된 에너지의 양은 연료 탱크의 "리터"에 해당하는 킬로와트시(kWh)로 표시됩니다. 전기 흐름 또는 전력은 킬로와트 "kW"로 표시됩니다. 제조업체는 "사용 가능한" 용량 및/또는 "공칭" 용량을 보고할 수 있습니다. 매우 간단합니다. 가용 용량은 차량에서 실제로 사용하는 에너지의 양입니다. 유용한 것과 명목상의 차이는 배터리 수명 연장을 위한 여유를 제공합니다.

이해해야 할 예: 50kW로 충전되는 10kWh 배터리는 약 5시간 안에 재충전할 수 있습니다. 왜 "주변"입니까? 80% 이상이므로 배터리가 자동으로 충전 속도를 늦춥니다. 꼭지에서 채우는 물병처럼 튀지 않도록 흐름을 줄여야 합니다.

배터리에 축적된 전류는 하나 이상의 전기 모터로 보내집니다. 회전은 고정자(모터의 정적 코일)에서 생성된 자기장의 영향으로 모터의 회전자에 의해 수행됩니다. 바퀴에 도달하기 전에 움직임은 일반적으로 회전 속도를 최적화하기 위해 고정 비율 기어박스를 통과합니다.

감염의 전파

따라서 전기 자동차에는 기어박스가 없습니다. 전기 모터는 분당 최대 수만 회전의 속도로 문제 없이 작동할 수 있기 때문에 이것은 필요하지 않습니다. 피스톤의 선형 운동을 크랭크축을 통해 원형 운동으로 변환해야 하는 열 엔진과 달리 직접 회전합니다. 전기 자동차는 디젤 기관차보다 움직이는 부품이 훨씬 적습니다. 엔진 오일이 필요하지 않고 타이밍 벨트가 없으므로 유지 보수가 훨씬 덜 필요합니다.

회생 제동

배터리 구동 차량의 또 다른 장점은 전기를 생산할 수 있다는 것입니다. 이를 "회생 제동" 또는 "B 모드"라고 합니다. 실제로, 전기 모터가 전류를 공급하지 않고 "진공에서" 회전할 때 전기를 생성합니다. 이것은 가속 페달이나 브레이크 페달에서 발을 뗄 때마다 발생합니다. 이러한 방식으로 회수된 에너지는 배터리에 직접 주입됩니다.

가장 최근의 EV 모델은 이 회생 브레이크의 동력을 선택하는 모드도 제공합니다. 최대 모드에서는 디스크와 패드를 넣지 않고 강력하게 제동을 걸고 동시에 몇 킬로미터의 파워 리저브를 절약합니다. 디젤 기관차에서 이 에너지는 단순히 낭비되고 제동 시스템의 마모를 가속화합니다.

전기 자동차의 대시보드에는 회생 제동의 힘을 보여주는 미터가 있는 경우가 많습니다.

고장

따라서 전기 자동차의 기술적 고장은 덜 일반적입니다. 그러나 휘발유 자동차나 경유 자동차처럼 운전자를 제대로 기다리지 못하고 에너지가 바닥나는 일이 발생할 수 있습니다. 이 경우 차량은 배터리 잔량이 일반적으로 5~10% 정도 부족하다고 미리 경고합니다. 대시보드 또는 중앙 화면에 하나 이상의 메시지가 표시되고 사용자에게 경고합니다.

모델에 따라 충전 지점까지 수십 킬로미터를 추가로 주행할 수 있습니다. 엔진 출력은 때때로 소비를 줄이고 범위를 넓히기 위해 제한됩니다. 또한 "거북이 모드"가 자동으로 활성화됩니다. 차가 완전히 멈출 때까지 서서히 속도를 줄입니다. 대시보드의 신호는 운전자에게 견인 트럭을 기다리는 동안 멈출 곳을 찾도록 촉구합니다.

전기 자동차의 역학에 대한 작은 교훈

일을 더 쉽게 하려면 자동차에 열 엔진 대신 전기 모터가 있다고 스스로에게 말하십시오. 이 에너지원은 배터리에 있습니다.

전기 자동차에는 클러치가 없다는 것을 눈치채셨을 것입니다. 또한 운전자는 가속 페달을 밟기만 하면 정전류를 얻을 수 있습니다. 직류는 변환기의 작용으로 인해 교류로 변환됩니다. 또한 모터의 움직이는 구리 코일을 통해 전자기장을 생성합니다.

모터에는 하나 이상의 고정 자석이 있습니다. 그들은 코일의 자기장에 반대하여 코일을 움직이게 하고 모터를 작동시킵니다.

정보에 입각한 운전자는 기어박스도 없다는 것을 알아차렸을 것입니다. 전기 자동차에서 이것은 중개자 없이 구동 바퀴의 차축을 포함하는 엔진 차축입니다. 따라서 자동차에는 피스톤이 필요하지 않습니다.

마지막으로 이러한 모든 "장치"가 서로 완벽하게 동기화되도록 온보드 컴퓨터가 개발된 전력을 확인하고 변조합니다. 따라서 상황에 따라 자동차의 엔진은 분당 회전 수에 따라 출력을 조정합니다. 이것은 종종 내연 차량보다 적습니다.

충전: 모든 것이 시작되는 곳

자동차가 자동차를 운전할 수 있으려면 자동차를 전원 콘센트나 충전소에 연결해야 합니다. 이것은 적절한 커넥터가 있는 케이블을 사용하여 수행할 수 있습니다. 다양한 충전 모드에 맞는 다양한 모델이 있습니다. 집, 직장 또는 공공 충전소에서 새 차를 찾으려면 Type 2 커넥터가 필요합니다. 빠른 터미널을 사용하려면 "Combo CCS" 또는 "Chedemo" 케이블을 사용하세요.

충전하는 동안 교류 전류가 케이블을 통해 흐릅니다. 자동차는 다음과 같은 몇 가지 검사를 거칩니다.

• 고품질의 잘 조정된 전류가 필요합니다.
• 접지는 안전한 충전을 제공해야 합니다.

이 두 가지 사항을 확인한 후 자동차는 변환기를 통해 전기가 흐르도록 허용합니다.

플러그인 차량에서 컨버터의 중요한 역할

변환기는 단자를 통해 흐르는 교류 전류를 직류로 "변환"합니다. EV 배터리는 DC 전류만 저장할 수 있기 때문에 이 단계가 필요합니다. 그러나 AC를 DC로 직접 변환하는 터미널을 찾을 수 있습니다. 그들은 "제품"을 차량 배터리로 직접 보냅니다. 이러한 충전 스테이션은 모델에 따라 고속 또는 초고속 충전을 제공합니다. 반면에 새 전기 자동차를 충전하기 위해 이러한 터미널을 장비해야 한다면 매우 비싸고 인상적이므로 어쨌든 현재 공공 장소(예: , 예를 들어 고속도로의 레크리에이션 구역).

두 가지 유형의 전기 자동차 엔진

전기 자동차에는 동기 모터 또는 비동기 모터의 두 가지 유형의 모터가 장착될 수 있습니다.

비동기식 모터는 회전할 때 자기장을 생성합니다. 이를 위해 그는 전기를 받는 고정자에 의존합니다. 이 경우 로터는 지속적으로 회전합니다. 비동기 모터는 주로 장거리를 이동하고 고속으로 이동하는 차량에 설치됩니다.

유도 전동기에서 회전자 자체가 전자석의 역할을 대신합니다. 따라서 적극적으로 자기장을 생성합니다. 회전자 속도는 모터가 받는 전류의 주파수에 따라 달라집니다. 도심 주행, 빈번한 정차 및 느린 출발에 이상적인 엔진 유형입니다.

배터리, 전기차 전원

배터리에는 몇 리터의 휘발유가 포함되어 있지 않지만 kWh(킬로와트시)가 포함되어 있습니다. 배터리가 제공할 수 있는 소비량은 킬로와트(kW)로 표시됩니다.

모든 전기 자동차의 배터리는 수천 개의 셀로 구성됩니다. 전류가 통과하면 수천 개의 구성 요소에 분산됩니다. 이 세포에 대한 더 구체적인 아이디어를 제공하려면 서로 연결된 더미 또는 주머니로 생각하십시오.

전류가 배터리의 배터리를 통과하면 자동차의 전기 모터로 전송됩니다. 이 단계에서 고정자는 생성된 자기장을 봅니다. 엔진의 로터를 구동하는 것은 후자입니다. 열기관과 달리 바퀴에 움직임을 인쇄합니다. 차종에 따라 기어박스를 통해 바퀴에 운동을 전달할 수 있다. 보고서는 하나뿐이므로 회전 속도가 증가합니다. 토크와 회전 속도 사이의 최상의 비율을 찾는 사람은 바로 그 사람입니다. 알아두면 좋은 정보: 로터 속도는 모터를 통해 흐르는 전류의 주파수에 직접적으로 의존합니다.

참고로 새 충전식 배터리는 리튬을 사용합니다. 전기차의 평균 주행거리는 150~200km다. 새로운 배터리(리튬-공기, 리튬-황 등)는 향후 몇 년 동안 이러한 차량의 배터리 용량을 크게 증가시킬 것입니다.

기어박스 없이 전기차의 외관을 바꾸는 방법은?

이 유형의 차량에는 분당 수만 번 회전할 수 있는 엔진이 있습니다! 따라서 순항 속도를 변경하기 위해 기어박스가 필요하지 않습니다.

순수 전기 자동차의 엔진은 회전을 바퀴에 직접 전달합니다.

리튬 이온 배터리에 대해 기억해야 할 사항은 무엇입니까?

전기 자동차 구매를 진지하게 고려하고 있다면 여기에 리튬 이온 배터리에 대한 몇 가지 중요한 정보가 있습니다.

이 배터리의 장점 중 하나는 자체 방전율이 낮다는 것입니다. 구체적으로 말하자면, 10년 동안 차를 사용하지 않으면 운반 능력의 XNUMX% 미만이 손실된다는 의미입니다.

또 다른 중요한 이점은 이러한 유형의 배터리는 유지 관리가 거의 필요 없다는 것입니다. 반면에 보호 및 조절 회로인 BMS를 체계적으로 갖추고 있어야 합니다.

배터리 충전 시간은 차량 모델 및 제조사에 따라 다를 수 있습니다. 따라서 자동차가 연결된 상태로 유지되는 시간을 알아보려면 배터리 밀도와 선택한 충전 모드를 참조하십시오. 충전은 약 10시간 동안 지속됩니다. 미리 계획하고 기대하세요!

미리 계획할 시간이 없거나 미리 계획할 시간이 없다면 차를 충전소나 벽 상자에 연결하세요. 충전 시간이 반으로 단축됩니다!

급한 사람들을 위한 또 다른 대안: 완전 충전보다 "빠른 충전"을 선택하십시오. 단 80분 만에 자동차가 최대 30%까지 충전됩니다!

알아두면 좋은 정보: 대부분의 경우 자동차 배터리는 바닥 아래에 있습니다. 전력 범위는 15~100kWh입니다.

놀라운 전기 자동차 제동 기능

아직 모를 수도 있지만 전기 자동차를 운전하면 전기를 생산할 수 있습니다! 자동차 제조업체는 전기 자동차에 "초능력"을 부여했습니다. 엔진에 전기가 없을 때(예: 가속 페달에서 발을 떼거나 브레이크를 밟을 때) 전기 자동차가 작동합니다! 이 에너지는 배터리로 바로 전달됩니다.

모든 최신 전기 자동차에는 운전자가 하나 또는 다른 재생 제동력을 선택할 수 있는 여러 모드가 있습니다.

이 새로운 친환경 자동차를 어떻게 충전합니까?

당신은 작은 집에 살고 있습니까? 이 경우 집에서 바로 자동차를 충전할 수 있습니다.

집에서 차를 충전하세요

집에서 차를 충전하려면 차와 함께 판매된 케이블을 표준 전원 콘센트에 꽂습니다. 스마트폰을 충전하는 데 익숙한 것이 충전됩니다! 그러나 과열의 잠재적 위험에 유의하십시오. 암페어는 사고를 피하기 위해 종종 8A 또는 10A로 제한됩니다. 또한 소형 EV를 계속 작동시키기 위해 완전 충전이 필요한 경우 야간에 켜지도록 예약하는 것이 가장 좋습니다. 전류가 낮으면 충전 시간이 길어지기 때문입니다.

또 다른 해결책: 벽 상자를 설치하십시오. 비용은 500유로에서 1200유로 사이이지만 30% 세금 공제를 요청할 수 있습니다. 더 빠른 충전과 더 높은 전류(약 16A)를 얻을 수 있습니다.

공공 터미널에서 차량 충전

아파트에 살고 있거나 집에서 자동차를 연결할 수 없거나 여행 중이라면 공공 충전소에 자동차를 연결할 수 있습니다. 전문 응용 프로그램이나 인터넷에서 모두 찾을 수 있습니다. 해당 키오스크를 설치한 브랜드 또는 커뮤니티에서 발행한 키오스크 액세스 카드가 필요할 수 있음을 미리 알아두십시오.

전송된 전력과 그에 따른 충전 시간도 장치에 따라 다릅니다.

전기 모델이 실패할 수 있습니까?

이러한 친환경 차량은 파손이 적다는 장점도 있습니다. 구성 요소가 적기 때문에 논리적입니다!

그러나 이러한 차량은 정전이 발생할 수 있습니다. 실제로 가솔린 또는 디젤 차량에 관한 한 "탱크"에 충분한 "연료"가 필요하지 않으면 차가 앞으로 나아갈 수 없습니다!

배터리 잔량이 특히 낮아지면 순수 전기 자동차가 경고 메시지를 보냅니다. 당신의 에너지가 5~10% 남았다는 것을 알아두세요! 대시보드 또는 중앙 화면에 경고가 나타납니다.

안심하십시오. (반드시 그런 것은 아님) 황량한 도로의 가장자리에 있을 것입니다. 이 깨끗한 차량은 20km에서 50km까지 이동할 수 있습니다. 충전 지점에 도착할 때입니다.

이 거리를 지나면 차가 엔진 출력을 감소시키고 점진적인 감속을 느껴야 합니다. 계속 운전하면 다른 경고가 표시됩니다. 그런 다음 차가 정말 숨이 차면 거북이 모드가 활성화됩니다. 최고 속도는 XNUMXkm를 초과하지 않으며, (정말로) 외딴 길의 가장자리에 있고 싶지 않다면 반드시 주차를 하거나 배터리를 충전해야 합니다.

전기차 충전 비용은 얼마인가요?

충전 비용은 여러 요인에 따라 다릅니다. 집에서 자동차를 충전하면 공공 터미널에서 충전하는 것보다 비용이 적게 듭니다. 르노 조에를 예로 들어 보겠습니다. 유럽에서 충전하는 비용은 약 3,71유로 또는 킬로미터당 4센트입니다!

공공 터미널의 경우 6km를 커버하는 데 약 100유로가 소요됩니다.

또한 지불되기 전에 지정된 기간 동안 22kW 터미널을 무료로 찾을 수 있습니다.

가장 비싼 것은 의심할 여지 없이 "빠른 재충전" 스테이션입니다. 이는 많은 전력이 필요하고 특정 인프라가 필요하기 때문입니다. Renault Zoé의 예를 계속하면 100km의 자율주행 비용은 10,15유로입니다.

마지막으로, 전반적으로 전기 자동차는 디젤 기관차보다 비용이 적게 듭니다. 평균적으로 10km를 이동하는 데 100유로가 듭니다.