بحث داغ این روزها افزایش آلاینده‌های هوا است. با افزایش جمعیت و استفاده بیشتر از سوخت‌های فسیلی، هشدار‌های فعالان محیط زیست آغاز شده است؛ برای همین تمامی افراد تولید کننده یا مصرف کننده و حتی سیاستمداران در تکاپو برای حل این معضل زیستی و یا کاهش تولید آلاینده‌ها هستند. بیشترین محل تولید آلودگی خودروهای شهری و جاده‌ای است. تولید بیش‌از میلیون‌ها خودرو و استفاده روزانه از آن ها خطر جدی برای گرمایش زمین است. راه حل ارائه شده برای این مسئله جایگزین کردن سوخت‌های فسیلی با سوخت‌های پاک است. یکی از پیشنهادات، استفاده کردن از خودرو برقی یا هیبریدی به جای خودروهای احتراقی است. راه حلی که در عین کاربردی بودن چالش‌های قابل توجه‌ای نیز سر راه خود دارد. در این مقاله به بررسی انواع خودرو برقی می‌پردازیم. با امداد خودرو همدان؛ دیاکو امداد همراه باشید.
خودرو برقی چیست؟
قبل از اینکه وارد بحث اصلی شویم؛ بهتر است با تعریف دقیق خودروهای برقی (Ev) آشنا بشویم. خودرو برقی یا الکتریکی به ماشینی گفته‌می‌شود که به وسیله موتور برق کار می‌کند. سوخت مورد استفاده در این خودروها انرژی برق است. برق مورد نیاز این خودروها به کمک یک باتری قابل شارژ تامین می‌شود. در خودرو برقی کنترل کننده‌های مختلفی وجود دارد. مبدل الکتریکی قدرت، توان تولید شده میان موتور الکتریکی و منبع انرژی را کنترل و تنظیم می‌کند. در بیشتر باتری‌های خودروهای الکتریکی، قدرت لازم برای پذیرش و دریافت انرژی بازیافت شده فراهم است. در انواع خودروی برقی واحدی وجود دارد که کار آن مدیریت انرژی است. این واحد با کمک کنترل‌کننده‌ی خودرو انرژی به دست آمده از ترمز را به خوبی کنترل می‌کند. همچنین این این واحد با بخش سوخت‌گیری نیز دارای ارتباط است تا میزان مورد استفاده منبع انرژی را مدیریت کند.
انواع خودرو برقی
ماشین برقی انواع مختلفی دارد که ما آن را در ۳ دسته به شما معرفی می‌کنیم. این تقسیم بندی بر اساس درجه‌ای که به عنوان منبع انرژی از آن استفاده میکنند صورت گرفته‌است. در این دسته‌بندی خودروهای برقی شامل:
- خودرو برقی باتری‌دار
- خودرو برقی پلاگین هیبرید
- خودرو برقی و هیبریدی
دسته‌بندی دیگری نیز وجود دارد که در آن میزان سرعت شاخصی برای تقسیم‌بندی خودروها است. بر این اساس خودروها شامل، خودروهای برقی شهری، خودروهای برقی برای مسابقات یا راندن در بزرگراه‌ها تقسیم‌بندی می‌شوند. در ادامه به معرفی هر کدام از این خودروها می‌پردازیم.
خودروهای برقی باطری دار
خودروهای برقی باطری‌دار که به اختصار به نام خودرو برقی خوانده می‌شود؛ دسته‌ای بسیار معروف هستند. در این دسته از خودروها، خودرو کاملا الکتریکی بوده و به وسیله باطری‌های قابل شارژ حرکت می‌کند. در این دسته از خودرو برقی هیچ موتور بنزینی وجود ندارد. در این خودروها انرژی الکتریسیته را در خود ذخیره میکنند. این کار به وسیله بسته‌های باتری انجام می‌شود؛ نیروی ذخیره شده توانایی راه اندازی قسمت‌های مختلف خودرو و همچنین راه اندازی موتور برقی را دارد. خودروهای برقی (BEV) هیچگونه آلاینده‌ای از خود تولید نمی‌کنند و کاملا پاک هستند.
خودروهای برقی پلاگین هیبریدی
دسته بعدی خودرو برقی، خودرو برقی پلاگین هیبریدی یا (PHEV) هستند. در این خودروها باطری به وسیله انرژی موتور یا برق شهری شارژ می‌شود. خودروهای هیبریدی در سرعت‌های پایین قبل از اینکه موتور بنزینی شروع به کار کند، حرکت میکنند. مسافت طی شده قبل از آغاز به کار موتور بنزینی، حدود ۲۰ تا ۶۰ کیلومتر است.
خودرو برقی هیبریدی
خودروهای برقی هیبریدی نوع دیگری از خودرو برقی هستند. در این دسته از خودروها دو نوع موتور دارند؛ یکی موتور برقی و دیگری موتور بنزینی. انرژی الکتریکی در این خودروها به وسیله موتور خودرو تامین می‌شود. به این کار ترمز بازتولید‌‌کننده گفته می‌شود. طی این کار سرعت خودرو کاهش پیدا می‌کند. این موتور گرمای تولید شده توسط ترمز‌ها را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. در خودروهای هیبریدی شروع حرکت با موتور الکتریکی است و ادامه آن توسط موتور بنزینی انجام می‌شود. برای کنترل هر دو موتور از یک کامپیوتر داخلی استفاده می‌شود. کامپیوتر بهترین مصرف سوخت برای خودرو را تامین خواهد کرد.
طرز کار خودرو برقی
گفتیم که در خودروهای برقی از باتری برای تامین برق استفاده می‌شود. یک موتور الکتریکی، انرژی الکتریکی ذخیره شده در باتری را به انرژی حرکتی چرخ‌های ماشین تبدیل می‌کند. خودرو برقی در واقع همان خودرو با موتور احتراق داخلی است که به جای استفاده از بنزین، از نیروی الکتریسیته استفاده می‌کند. منبع خودرو برقی می‌تواند باتری، پیل سوختی و یا ابر خازن باشد. سیستم‌های محرکه در این نوع خودروها از سه بخش اصلی تشکیل شده‌اند:
- اولین بخش، پیشران الکتریکی است. این بخش شامل اجزای مختلفی مانند کنترلر خودرو، موتور الکتریکی، مبدل الکتریکی قدرت، انتقال دهنده قدرت مکانیکی است.
- دومین بخش سیستم محرکه خودرو برقی منبع انرژی آن است. این بخش از منبع انرژی، واحد کنترل انرژی و واحد شارژ مجدد منبع انرژی تشکیل می‌شود.
- سومین قسمت، بخش تجهیزات کمکی است. این بخش از واحد فرمان برقی، واحد تهویه مطبوع برقی و واحد تامین توان کمکی تشکیل شده‌است.
اجزای تشکیل‌دهنده خودروهای برقی
باتری خودرو برقی یکی از مهم‌ترین بخش‌های این خودرو است. باتری خودرو بسیار سنگین است و همین وزن زیاد آن باعث می‌شود که مرکز ثقل پایین‌تر باشد. در خودروهای برقی اجزای مربوط به احتراق و سوخت وجود ندارد در عوض موتور‌های این ماشین‌ها از قسمت‌های زیر تشکیل شده‌اند:
- باتری کمکی یا (Auxiliary): باتری کمکی وظیفه‌ی برق رسانی جانبی را بر عهده دارد. برق رسانی جانبی شامل قطعات داخلی خودرو می‌شود؛ قطعاتی مانند ضبط و کولر.
- پورت شارژ یا (charge port): پورت شارژ به ماشین این اجازه را می‌دهد تا به یک ورودی امن و مناسب وصل شود. از طریق پورت شارژ، باتری اصلی شارژ می‌شود.
- مبدل Dc/Dc: وظیفه اصلی مبدل گرفتن جریان مستقیم dc ولتاژ بالا از باتری اصلی و در ادامه تامین جریان مستقیم ولتاژ پایین برای شارژ باتری کمکی است. مبدل، برق مورد نیاز قطعات داخلی اتومبیل را تامین می‌کند.
- موتور الکتریکی یا (Electric traction motor): کار اصلی موتور الکتریکی این است که انرژی را از باتری بگیرد و آن را به نیروی حرکتی چرخ‌ها تبدیل کند. مدل‌هایی از این موتور وجود دارد که هم کار تامین انرژی جنبشی را به عهده دارند و هم عملیات احیا کنندگی انرژی. احیا از طریق ترمز انجام می‌شود.
- شارژ داخلی یا (On Board charger): شارژ داخلی جریان متناوب یا همان ac را به وسیله پورت شارژ می‌گیرد و آن را به یک جریان dc خط مستقیم تبدیل می‌کند. شارژ داخلی امکانات بیشتری دارد؛ مثلا می‌تواند دمای باتری را نشان دهد و میزان شارژ باقی مانده را در اختیار کاربر قرار دهد.
- کنترل نیرو ( power electronics): در این بخش از خودرو جریان الکتریسیته خارج شده از باتری کنترل می‌شود. همچنین سرعت موتور نیز به وسیله کنترل نیرو تنظیم می‌شود.
- سیستم خنک کننده یا (cooling): حفظ دمای مناسب برای قطعات خودرو برقی بسیار ضروری است؛ این کار به عهده سیستم خنک کننده قرار دارد. دمای مناسب باعث عملکرد بهتر می‌شود.
- باتری اصلی (Traction battery): باتری اصلی انرژی الکتریکی را در خود ذخیره می‌کند.انرژی ذخیره شده بعدا در موتور الکتریکی استفاده خواهد شد.
- واحد انتقال یا (Transmission): از نام این واحد مشخص است که کار آن انتقال انرژی جنبشی تولید شده به چرخ‌های خودرو است.
انواع باتری خودروی برقی
همان‌طور که قبلا هم اشاره شد باتری این خودروها از اهمیت بالایی برخوردار هستند. باطری خودرو تاثیر مستقیمی بر روی قیمت آن خواهد گذاشت. شاخصه‌های زیادی در تعیین و انتخاب یک باتری مهم هستند؛ مانند ظرفیت باتری، عملکرد باتری، طول عمر، دوام باتری، حساسیت نسبت به دما و همچنین چگالی انرژی، زمان شارژ شدن. باتری‌هایی که در خودروهای برقی استفاده می‌شوند انواع مختلفی دارند. این باتری‌ها شامل باتری‌های اسیدی، باتری‌های نیکل-کادمیم، باتری‌های نیکل-آهن، باتری‌های نیکل-هیدرید فلز می‌شوند.
شارژ خودرو برقی
مسئله شارژ خودروهای برقی، مهم‌ترین مسئله در استفاده این خودروها است. درست است که خودروهای برقی کاهش استفاده از سوخت‌های برقی را به همراه دارند اما در طرف مقابل فشار زیادی را بر روی صنعت برق خواهد گذاشت. شارژ خودرو برقی باعث افزایش پیک مصرف و نوسانات ولتاژ و افزایش تلفات می‌شود. همچنین برای شارژ احتیاج به محل‌های توزیعی مخصوص وجود دارد. به طور متوسط خودروهای الکتریکی ۵ ساعت زمان لازم دارند تا کاملا شارژ شوند. مسافتی که یک خودروی برقی طی می‌کند حدود ۵۰ کیلومتر است. این زمان طولانی در مقابل مسافت کم بسیار فاجعه‌آمیز است. این خودروها باید هر روز شارژ شوند و همین باعث می‌شود که شارژر‌ها به اصلی‌ترین وسیله و پرکاربردترین اجزا تبدیل هستند.
مزایای خودرو برقی
- افزایش شتاب
- کاهش حجم وزن موتور
- کاهش تعمیرات و نگهداری
- کاهش آلودگی صوتی
- بهبود راندمان تبدیل انرژی
- عدم مصرف انرژی در حالت آماده به کار
- نبود هزینه سوخت
- کاهش میزان آلودگی هوا
- حفظ محیط زیست
معایب خودرو الکتریکی
خطر بیشتر در تصادفات: باتری‌های لیتیومی در برابر آسیب‌دیدگی و ضربه بسیار حساس هستند و در صورت بروز آسیب بسیار خطرناک هستند.
محدوده حرکتی کم: خودروهای برقی قادر به طی مسافت‌های بین شهری نیستند.
سوخت‌گیری و شارژ: شارژ خودروهای برقی بسیار زمان‌بر است و شاید شارژ کامل آن یک شب تا صبح طول بکشد. همچنین زیرساخت‌های مناسبی برای شارژ این خودروها وجود ندارد.
وزن زیاد: بیشتر بودن وزن خودروهای برقی باعث قدرت مانور کمتر و دینامیک ضعیف‌تر می‌شود.
قیمت بالا: در حال حاضر خودروهای برقی قیمت بالایی دارند و در مقابل عمر و کارایی کمتری هستند. با پیشرفت فناوری قطعا این چالش‌ها برطرف خواهند شد و آینده از آن خودروهای برقی است.
تفاوت خودرو الکتریکی با هیبریدی
ممکن است که شما تصور کنید ماشین هیبریدی همان خودروی برقی است؛ اما باید بگوییم که این طور نیست. این دو اصطلاح کاملا از هم متمایز هستند. خودروی هیبریدی وسیله‌ای است که هم از موتور برقی استفاده می‌کند و هم از موتور سوختی؛ حال اگر این وسیله تنها از موتور برقی ساخته شده باشد می‌شود خودرو الکتریکی. خودروهای الکتریکی هیچ مخزن سوختی ندارند. خودروهای هیبریدی و الکتریکی هر دو دارای اهمیت بسیاری برای ما هستند. ماشین‌های هیبریدی می‌توانند معایب خودروی برقی را پوشش دهند. خودروهای هیبریدی سیستم خاص خود را دارند که برای سرویس حتما باید به دست کارشناس انجام شود. کارشناسی خودرو دیاکو امداد قادر است انواع اقسام ماشین‌های برقی، هیبریدی و دیزلی را کارشناسی کند. این مرکز کاملا مجهز و دارای پرسنل مجرب است.
سخن آخر:
خودرو برقی صنعتی رو به رشد است که چالش‌های زیادی را رو به روی خود دارد. با وجود مشکلات زیستی سوخت‌های فسیلی و همچنین بحث انرژی‌های تجدید پذیر راه حل مناسب گسترش خودروهای برقی است. این خودروها به عنوان خودروهای پاک و سبز شناخته می‌شوند. پیشرفت فناوری باعث می‌شود تا هزینه‌های ساخت و نگهداری این خودروها پایین‌تر بیایند. صنعت خودروسازی به خوبی می داند که آینده برای خودروهای برقی است برای همین تمامی شرکت‌ها در حال کار و پژوهش بر روی خودروهای برقی هستند. خودرو برقی دارای سیستم متفاوت و پیچیده هستند بنابراین لازم است که تعمیرات و سرویس آن به دست متخصصان و کارشناسان انجام گیرد. دیاکو امداد یک مرکز معتبر و کاملا مجهز است که شما می‌توانید از طریق لینک زیر به آدرس امداد خودرو همدان مراجعه کنید.