Auto >> Fordonsteknik >  >> Elbil

Grunderna för elfordon:fördelar, nackdelar och klassificeringar

Elfordon är de fordon som använder en eller flera elmotorer för framdrivning. Fordonstillverkare fokuserar på elektrisk mobilitet i dessa dagar.

De har antingen börjat tillverka elfordon eller deklarerat sina planer för elfordon.

  • Lista över de bästa elbilstillverkarna i världen

Varför elfordon?

Miljöfrågor och den förväntade minskningen av konventionella bränslen inom en snar framtid lockar tillverkare till elfordonet.

Ett typiskt passagerarfordon släpper ut cirka 4,6 ton koldioxid per år. Och en liter bensin släpper ut 2,3 kg av koldioxid när det brann.

Atmosfärens temperatur ökar till följd av växthusgasutsläppen. Miljöpåverkan från konventionella fordon och utarmning av fossila bränslen gör alternativa bränslefordon och elfordon populära.

Har du någonsin sett ett elfordon?

Det första elfordonet jag såg var en fjärrstyrd leksaksbil. 🙂 Elfordon kan vara leksaksbilar, tåg, trolleybussar, bilar, skotrar, lastbilar, bussar och till och med flygplan idag!

Den amerikanska rymdorganisationen NASA testar det elektriska flygplanet Maxwell X-57 och planerar att sätta standarden för helt elektriska flygplan. Här är länken till artikeln och här är en länk till videon .

Den internationella rymdstationen använder solenergi.

Det första soldrivna flygplanet “Solar Impulse 1” hade sin första flygning 2009 och “Solar Impulse 2” reste jorden runt 2015.

Elfordon har sina fördelar och nackdelar jämfört med konventionella fordon med förbränningsmotor.

Människor kommer att välja ett el- och hybridelfordon om de är mycket bättre än IC-motorfordon. En jämförelse mellan konventionella och elektriska fordon är nödvändig för att hitta vilken som är bäst.

Fördelar med elfordon

Varför ska människor använda elfordon? Varför skulle man välja ett el- eller hybridelfordon när konventionella fordon med förbränningsmotorer (IC) är populära och tillgängliga?

Följande är några fördelar med elbilar som kan övertyga dig om varför man måste välja ett elfordon. 🙂

#1 Elfordon har noll avgasutsläpp

Elmotorer avger inga gaser som förbränningsmotorer gör. Så batterielektriska fordon är nollutsläppsfordon. Hybridelektriska fordon (HEV) är fordon med låga utsläpp jämfört med fordon med IC-motorer..

Läs mer för att veta om olika typer av elfordon.

Om vi ​​tänker på luftföroreningarna är elfordon miljövänliga . Är elbilar verkligen bra för miljön?

Miljöföroreningar får fordonstillverkare att tänka på elfordon snarare än IC-motorfordon. Regeringar började också vidta åtgärder för att minska koldioxidavtrycket.

Världens mest befolkade städer lider av luftföroreningar . Som ett resultat har dieselmotorfordon förbjudits i flera städer. Utsläppsfria elfordon är mycket viktiga här.

#2 elbilar orsakar ingen buller

Bullerföroreningarna från elfordon är mindre än från konventionella fordon. Brusigt IC-motorer ersätts med tysta elmotorer i elfordon.

Elmotorer är så tysta jämfört med en förbränningsmotor. Batteridrivet elfordon som endast har en elmotor känns inte ens igen med brus när det rör sig.

#3 Elfordon är underhållsfria/mindre underhåll

Drivlinan av ett elfordon är inte lika komplicerat som ett IC-motorfordon. Underhållskostnaden för elmotorer är lägre jämfört med IC-motorer.

Det uppskattas att en elbil har mindre än 25 (Chevrolet Bolt) rörliga delar medan en IC-motor har mer än 10 000.

Andra komponenter som olja, motorkylsystem, avgassystem etc. saknas i ett elfordon.

Du kan läsa

  • Elbilens förväntade livslängd:Hur länge varar en elbil?

#4 Låg driftskostnad

Kostnaden för att köra ett elfordon under 1 km är mycket mindre än för ett IC-motorfordon. Bränslekostnaden visar exponentiell tillväxt under de kommande åren och den senaste tekniken minskar kostnaderna för elproduktion.

Så driftskostnaden för ett elfordon kommer att minska ytterligare i framtiden. Är elbilar verkligen ekonomiska?

Utmaningar för elfordon

Även om elfordon har många fördelar, finns det ett antal utmaningar som de står inför. För att få bred acceptans för elfordonen måste följande punkter tas om hand.

  • Skäl till varför du inte bör köpa en elbil!

Populariteten för elfordon skulle bero på hur tillverkarna kommer över följande nackdelar.

#1 Brist på offentliga laddningsstationer för elfordon

Fler laddstationer måste installeras över hela området där fordonen förväntas användas. Denna process tar tid.

I takt med att elfordonen ökar ökar också antalet laddstationer.

#2 Längre laddningstid

Påfyllning av bränsle i ett konventionellt fordon är bara några sekunder. Men att ladda ett batteri i elfordon tar mer tid. Så de långa resorna i elfordon är obekväma.

Har laddningstiden verkligen betydelse i ett elfordon?
Snabbladdningstekniker minskar tiden som krävs för laddning av ett elfordonsbatteri.

En förare kan inte köra fordonet kontinuerligt länge. Så laddningen kan göras under raster på en lång resa och det tar mindre än en halvtimme.

#2 Kort räckvidd för elbilar

Den sträcka som ett elfordon med fulladdat batteri tillryggalägger är mycket mindre än för ett konventionellt fordon med full bränsletank.

Den genomsnittliga sträckan som kan tillryggaläggas av ett fulladdat batteridrivet elfordon är cirka några 100 km. Det finns bara ett fåtal elbilar som ger en räckvidd som är jämförbar med IC-motorfordon.

För långväga transitering skulle det vara ett problem, men för daglig användning kommer räckvidden att vara tillräcklig.

#3 Batteribyte

Batteriets kortare livslängd och ersättningskostnaden är de största begränsningarna som frigör människor från ett elfordon. Livslängden för ett elbilsbatteri sträcker sig från 5 till 10 år.

Det är bra att veta att det finns undersökningar inom området EV-batterier och det hjälper till att sänka priset och ger förlängd livslängd.

  • Förväntad livslängd för elfordonsbatterier:Hur länge räcker ett elbilsbatteri?

Batteriteknologier utvecklas dag för dag för att förbättra lagringskapacitet, livslängd etc. Priset på batteriet visar en minskning under de senaste 2 åren.

Det förväntas fortsätta samma trend med sänkta batterikostnader även i framtiden. Batterier som används i elfordon beskrivs kort här. [Elektriska fordonsbatterier ]

Klassificering av elfordon

Elfordon klassificeras utifrån olika faktorer. Låt oss ta en titt på klassificeringen baserat på strömkällorna och konfigurationen.

Elfordon klassificeras i stort sett i

  • Elfordon med batteri (BEV)
  • Hybrid elfordon (HEV)
  • Plug-in hybrid elfordon (PHEV)

#1 batteridrivet elfordon

Batteridrivet elfordon hänvisas i allmänhet till med termen elfordon som uteslutande fungerar på elektrisk energi lagrad i ett batteri. En elmotor som drivs av den lagrade elektriciteten driver fordonet.

BEV-bilar är utrustade med ett eluttag för att ladda batteriet. Dessa fordon kan också laddas från laddningsstationer för elbilar.

Regenerativ bromsning kan också tillhandahållas för att lagra energin från bromsning.

Läs artikeln nedan om regenerativ bromsning

  • Regenerativ bromsning:teori, fördelar och utmaningar

Den korta räckvidden av batteridrivna elfordon kan övervinnas genom att använda elhybridfordon och pluginhybridelektriska fordon.

#2 Hybrid elfordon

Ett elhybridfordon använder en eller flera energikällor tillsammans med el för framdrivning. En vanlig kombination är en Internal Combustion (IC)-motor med en elmotor .

Fordonets räckvidd (tillryggalagd sträcka per bränsleenhet ) förbättras avsevärt med denna kombination. En elmotor driver ett fordon i ett högeffektivt område för drift av IC-motorn och förbättrar fordonets bränsleekonomi.

Fordonets styrenhet bestämmer strategin för effektdelning mellan elmotor och IC-motor i en HEV. Baserat på procentandelen hybridisering klassificeras HEV i mikro , mild och starka hybrider .

Hybrid-elfordon har ingen plug-in-kapacitet. De kan inte anslutas till ett externt eluttag för laddning .

Batteriet i HEV-bilar laddas genom regenerativ bromsning och energi som genereras från en elektrisk maskin ansluten till IC-motorn

#3 plug-in hybrid elfordon

Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEV) är mer eller mindre hybridelektriska fordon som har plug-in-kapacitet. Deras batterier kan laddas från ett externt eluttag tillsammans med regenerativ bromsning från fordonet.

PHEV-bilar har ett batteri med hög kapacitet jämfört med HEV-bilar som kan laddas från det externa eluttaget.

Så det är inte alltid nödvändigt att förlita sig på bränsle och regenerativ bromsning för att få den laddad.

Klassificering av elhybridfordon

Hybridelektriska fordon klassificeras i Parallell , Serien, och Serier/parallell hybridelfordon baserade på drivlinans konfiguration.

Serie-/parallella drivlinor gör att motorn och elmotorn kan ge kraft oberoende av varandra eller i kombination med varandra.

#1 parallellhybrid elfordon

En elmotor och förbränningsmotor kan erbjuda mekanisk kraft samtidigt till hjulen på parallella hybridelfordon. De kan köra hjulet självständigt också.

Förbränningsmotorn och elmotorn samverkar för att generera den energi som krävs för fordonet.

Motorn är ansluten direkt till hjulen på elhybridfordon och den hjälper till att minska förlusterna på grund av omvandlingen av mekanisk kraft till el och vice versa som i ett elhybridbil i serie.

Eftersom motorn inte behöver bära fordonets fulla belastning, kan klassificeringen av motor och batteri vara lägre jämfört med en seriehybrid-elbil. Så den parallella drivlinans konfiguration är populär i ett hybridelfordon.

#2-serien hybridelfordon

Seriens drivlinor är den enklaste hybridkonfigurationen när det gäller utveckling och kontroll. Hybrider som använder en serie drivlinor får mekanisk kraft endast från elmotorn, som drivs av antingen ett batteri eller en bensinmotordriven generator.

Framdrivningen av fordonet uppnås endast av en elmotor. Så motorn bör kunna leverera tillräckligt med kraft till axlarna.

Därför skulle betyget för motorn i seriehybridelektriska fordon vara mer jämfört med ett parallellhybrid elfordon.

Elmotorn drivs av antingen en generator kopplad till en bensinmotor eller ett batteri.

Batteripaketet laddas om från regenerativ bromsning. IC-motor-generatorkombo genererar också elektricitet och laddar batteriet.

#3 Series/Parallell Hybrid Elfordon

Serie-/parallella drivlinor förenar fördelarna och komplikationerna med både parallella och seriedrivna drivlinor. IC-motorn fungerar nästan i regionen med bästa effektivitet oftare.

Det skulle vara möjligt att uppnå ofta endast förbränning och endast elektrisk drift av fordonet.

Vid lägre hastigheter fungerar den mer som ett seriefordon, medan vid höga hastigheter, där seriedrivlinan är mindre effektiv, tar förbränningsmotorn över och energiförlusten minimeras.