Ny fiara elektrika dia tsotra toy ny fanangonana bateria sy motera

Tonga ny fotoana ary mety ny toerana, ary ny orinasa Shinoa fiara elektrika rehetra dia miasa. Toa lasa foiben'ny indostrian'ny fiara elektrônika manerantany i Shina.

Raha ny marina, any Alemaina, raha tsy manome pile famandrihana ny vondrona misy anao, dia mety mila mividy iray ianao. eo am-baravarana. Na izany aza, miresaka foana izahay hoe nahoana ireo orinasa fiara alemana marobe no tsy afaka manamboatra Tesla, ary tsy sarotra ny mahita ny antony ankehitriny.

Tamin'ny taona 2014, ny Profesora Lienkamp ao amin'ny Oniversite Teknika any Munich dia namoaka boky vaovao “Status of electrical mobility 2014″, izay malalaka sy misokatra ho an'ny fiaraha-monina, ary nilaza hoe: “Na dia misy lesoka isan-karazany aza ny fiara mandeha amin'ny herinaratra, tsy mbola nahita fiara aho. efa manana mobility elektrika. Ny mpamilin’ilay fiara, niditra indray tamin’ny famihin’ilay fiara mahazatra. Na dia ny fiara mandeha amin'ny herinaratra mahazatra indrindra aza dia mitondra fifaliana ho anao amin'ny fiara, izay tsy manan-tsahala amin'ny fiara lasantsy. " Ny fiara toy izany dia tena mety hahatonga ny tompon'ny fiara tsy hanavao Miverina amin'ny sandrin'ny fiara mahazatra?

Araka ny fantatsika rehetra, ny fon'ny fiara elektrika dia ny bateria.

Ho an'ny fiara elektrika mahazatra, eo ambanin'ny fitsapana fenitra Eropeana, ny fanjifana angovo isaky ny 100 kilometatra dia manodidina ny 17kWh, izany hoe 17 kWh. Dr. Thomas Pesce dia nandinika ny fanjifana angovo amin'ny fiara mifono vy eo ambanin'ny fanamafisana tsara indrindra. Raha tsy jerena ny vidiny, ny fanjifana angovo tsara indrindra isaky ny 100 kilometatra azo amin'ny fampiasana ny teknolojia efa misy dia mihoatra ny 15kWh. Midika izany fa ao anatin'ny fotoana fohy, miezaka ny hampihenana ny fanjifàna angovo amin'ny alàlan'ny fanatsarana ny fahombiazan'ny fiara mihitsy, na dia tsy misy fiheverana ny vidiny fanampiny aza, dia kely ny fiantraikan'ny fitsitsiana angovo.

Raiso ho ohatra ny fonosana bateria 85kWh an'i Tesla. Ny halaviran'ny fiara dia 500km. Raha ahena ho 15kWh/100km ny fanjifana angovo amin’ny alalan’ny ezaka isan-karazany dia azo ampitomboina ho 560km ny halaviran-dalana. Noho izany dia azo lazaina fa ny fiainan'ny batterie ny fiara dia mitovy amin'ny fahafahan'ny bateria fonosana, ary ny proportional coefficient dia somary raikitra. Avy amin'io fomba fijery io, ny fampiasana ny bateria manana hakitroky ny angovo avo kokoa (ny angovo Wh / kg isaky ny lanjan'ny singa sy ny angovo Wh / L isaky ny volume dia mila jerena) dia manan-danja lehibe hanatsarana ny fiasan'ny fiara elektrika, satria amin'ny fiara elektrika, ny bateria dia mitana ampahany betsaka amin'ny lanja manontolo.

Ny karazana batteries lithium-ion rehetra dia batterie andrasana indrindra sy be mpampiasa indrindra. Ny bateria lithium ampiasaina amin'ny fiara dia ahitana ny bateria nickel cobalt lithium manganate ternary (NCM), ny bateria nickel cobalt lithium aluminate (NCA) ary ny bateria lithium iron phosphate (LPF).

1. Nickel-kobalta lithium manganate ternary bateria NCMdia ampiasain'ny fiara elektrônika maro any ivelany noho ny tahan'ny famokarana hafanana ambany, ny fitoniana tsara, ny androm-piainana ary ny hakitroky ny angovo 150-220Wh / kg.

2. NCA nickel-cobalt aluminate lithium batterie

Mampiasa an'io bateria io i Tesla. Ny hakitroky ny angovo dia avo, amin'ny 200-260Wh/kg, ary antenaina hahatratra 300Wh/kg tsy ho ela. Ny olana lehibe dia ny Panasonic irery ihany no afaka mamokatra an'io bateria io amin'izao fotoana izao, ny vidiny dia avo, ary ny fiarovana no ratsy indrindra amin'ireo batteries lithium telo, izay mitaky fanaparitahana hafanana sy rafitra fitantanana bateria.

3. LPF lithium iron phosphate bateria Farany, andeha hojerentsika ny bateria LPF ampiasaina indrindra amin'ny fiara elektrika an-trano. Ny fatiantoka lehibe indrindra amin'ity karazana bateria ity dia ny hakitroky ny angovo dia tena ambany, izay mahatratra 100-120Wh / kg ihany. Ankoatr'izay, ny LPF koa dia manana taham-pamokarana avo lenta. Tsy misy amin'izany no tian'ny mpanamboatra EV. Ny fananganan'anaka betsaka amin'ny LPF any Shina dia mitovy amin'ny marimaritra iraisana nataon'ny mpanamboatra an-trano ho an'ny fitantanana ny bateria lafo vidy sy ny rafitra fampangatsiahana - ny batterie LPF dia manana fahatoniana sy fiarovana avo be, ary afaka miantoka ny fampandehanana maharitra na dia amin'ny rafi-pitantanana bateria mahantra sy ny fiainana bateria lava kokoa aza. Tombontsoa iray hafa entin'ity endri-javatra ity dia ny bateria LPF sasany manana hakitroky ny herin'aratra avo be, izay afaka manatsara ny fahombiazan'ny fiara. Ankoatr'izay, ny vidin'ny bateria LPF dia somary ambany, noho izany dia mety amin'ny paikadin'ny fiara elektrônika ao an-toerana ankehitriny. Saingy raha ho lasa teknolojian'ny bateria amin'ny ho avy izy io, dia mbola misy fanontaniana.

Tokony ho ohatrinona ny bateria amin'ny fiara mandeha herinaratra? Moa ve izy io miaraka amin'ny batterie Tesla an'arivony misesy sy mifanitsy, sa kitapo vita amin'ny bateria lehibe vitsivitsy avy amin'ny BYD? Fanontaniana eo ambany fikarohana io, ary tsy misy valiny mazava amin'izao fotoana izao. Ny toetran'ny batterie misy sela lehibe sy sela kely ihany no ampidirina eto.

Rehefa kely ny bateria, dia ho lehibe ny faritra fanaparitahana ny hafanana amin'ny bateria, ary ny mari-pana ao amin'ny fonosana batterie iray manontolo dia azo fehezina amin'ny alàlan'ny famolavolana fanaparitahana hafanana mety mba hisorohana ny hafanana avo tsy hivoatra sy hampihenana ny hafanana. ny fiainan'ny bateria. Amin'ny ankapobeny, ny hery sy ny hakitroky ny angovo an'ny bateria manana tanjaka tokana kely kokoa dia ho ambony kokoa. Farany, ary ny tena zava-dehibe, amin'ny ankapobeny, ny kely kokoa ny angovo ananan'ny bateria tokana, ny avo kokoa ny fiarovana ny fiara iray manontolo. Ny fonosana bateria misy sela kely marobe, na dia tsy mahomby aza ny sela tokana, dia tsy hiteraka olana be loatra izany. Fa raha misy olana ao anatin'ny bateria manana fahafaha-manao lehibe dia lehibe kokoa ny loza ateraky ny fiarovana. Noho izany, ny sela lehibe dia mitaky fitaovana fiarovana bebe kokoa, izay mampihena bebe kokoa ny hakitroky ny angovo ao amin'ny fonosana batterie misy sela lehibe.

Na izany aza, miaraka amin'ny vahaolana Tesla dia miharihary ihany koa ny fatiantoka. Ny bateria an'arivony dia mitaky rafitra fitantanana bateria tena sarotra, ary tsy azo tsinontsinoavina ny vidiny fanampiny. Ny BMS (Battery Management System) ampiasaina amin'ny Volkswagen E-Golf, sub-module afaka mitantana batteries 12, dia mitentina $17. Araka ny fanombanana ny isan'ny bateria ampiasain'i Tesla, na dia ambany aza ny vidin'ny BMS novolavolain'ny tena manokana, ny vidin'ny fampiasam-bolan'i Tesla amin'ny BMS dia mihoatra ny 5.000 dolara amerikana, izay mitentina mihoatra ny 5% amin'ny vidin'ny BMS. fiara iray manontolo. Amin'io fomba fijery io dia tsy azo lazaina fa tsy tsara ny bateria lehibe. Raha toa ka tsy nihena be ny vidin'ny BMS dia tokony hofaritana araka ny toerana misy ny fiara ny haben'ny bateria.

Amin'ny maha-teknolojia fototra hafa amin'ny fiara elektrônika, ny maotera matetika no lasa fototry ny fifanakalozan-kevitra, indrindra ny motera mirefy pastèque an'i Tesla miaraka amin'ny fampisehoana fiara ara-panatanjahantena, izay tena mahavariana kokoa (ny herin'ny motera Model S dia mety hahatratra mihoatra ny 300kW, Ny ambony indrindra. Torque dia 600Nm, ary ny fara tampony dia akaiky ny herin'ny maotera tokana amin'ny hafainganam-pandeha avo EMU). Ny mpikaroka sasany ao amin'ny indostrian'ny fiara alemana dia naneho hevitra toy izao manaraka izao:

Tsy mampiasa na inona na inona afa-tsy ny singa mahazatra i Tesla (vatana aluminium,maotera asynchronous ho an'ny propulsion, teknolojia chassis mahazatra miaraka amin'ny rivotrafampiatoana, ESP ary rafitra frein mahazatra miaraka amin'ny paompy banga elektrika, cellule solosaina sns.)

Tesla dia mampiasa ny ampahany mahazatra rehetra, vatana aluminium, motera asynchronous, firafitry ny fiara mahazatra, rafitra frein ary bateria finday sns.

Ny hany fanavaozana marina dia ny teknolojia mampifandray ny bateriacellule, izay mampiasa tariby mifamatotra izay natsangan'i Tesla, ary koa ny bateriarafitra fitantanana izay azo tselatra "amin'ny rivotra", izany hoe nyTsy mila mandeha any amin'ny atrikasa intsony ny fiara mba hahazoana fanavaozana rindrambaiko.

Ny hany noforonin'i Tesla dia ny fitantanana ny bateria. Mampiasa tariby bateria manokana izy ireo, ary BMS izay ahafahan'ny tambajotra an-tariby mivantana tsy mila miverina any amin'ny orinasa hanavao ny rindrambaiko.

Raha ny marina, ny motera asynchronous asynchronous avo lenta an'i Tesla dia tsy vaovao loatra. Ao amin'ny modely Roadster voalohany an'i Tesla, ny vokatra avy amin'ny Tomita Electric any Taiwan dia ampiasaina, ary ny mari-pamantarana dia tsy mitovy amin'ny mari-pamantarana nambaran'ny Model S. Ao amin'ny fikarohana amin'izao fotoana izao, ny manam-pahaizana ao an-trano sy any ivelany dia manana drafitra ho an'ny vidiny mora, avo lenta. maotera azo apetraka haingana amin'ny famokarana. Ka rehefa mijery an'ity sehatra ity dia ialao ny Tesla angano - ny motera Tesla dia tsara, fa tsy dia tsara loatra ka tsy misy olon-kafa afaka manamboatra azy ireo.

Anisan'ireo karazana maotera maro, ireo matetika ampiasaina amin'ny fiara elektrika dia ny motera asynchronous (antsoina koa hoe motera induction), motera synchronous mientanentana ivelany, motera synchronous andriamby maharitra ary motera hybrid synchronous. Ireo izay mino fa ny motera telo voalohany dia manana fahalalana momba ny fiara elektrika dia hanana foto-kevitra fototra. Ny motera asynchronous dia manana vidiny ambany sy azo itokisana avo lenta, ny motera magnetika synchronous maharitra dia manana hakitroky sy fahombiazana ambony, habe kely nefa lafo vidy, ary fanaraha-maso fizarana haingam-pandeha be pitsiny. .

Mety ho tsy dia naheno firy momba ny motera synchronous hybrid ianao, saingy vao haingana, maro ny mpamatsy motera Eoropeana no nanomboka nanome motera toy izany. Ny hakitroky ny hery sy ny fahombiazany dia avo dia avo, ary matanjaka ny fahaiza-manao be loatra, saingy tsy sarotra ny fanaraha-maso, izay mety amin'ny fiara elektrika.

Tsy misy zavatra manokana momba ity motera ity. Raha ampitahaina amin'ny maotera synchronous andriamby maharitra, ho fanampin'ny andriamby maharitra, ny rotor koa dia manampy fihodinkodinana mitovitovy amin'ny motera synchronous nentim-paharazana. Ny maotera toy izany dia tsy vitan'ny hoe manana ny hakitroky ny hery avo entin'ny andriamby maharitra, fa afaka manitsy ny sahan'andriamby araka ny filana amin'ny alàlan'ny fihodinkodinana fientanam-po, izay azo fehezina mora foana isaky ny fizarana hafainganam-pandeha. Ohatra iray mahazatra ny motera andiany HSM1 novokarin'ny BRUSA any Soisa. Ny curve toetran'ny HSM1-10.18.22 dia aseho amin'ny sary etsy ambany. Ny hery ambony indrindra dia 220kW ary ny torque ambony indrindra dia 460Nm, saingy 24L (30 sm ny savaivony ary 34 sm ny halavany) ary milanja 76kg eo ho eo. Ny hakitroky ny hery sy ny hakitroky ny torque dia mitovy amin'ny vokatra Tesla. Mazava ho azy fa tsy mora ny vidiny. Ity motera ity dia misy converter matetika, ary manodidina ny 11.000 euros ny vidiny.

Ho an'ny fangatahana fiara elektrika, ny fanangonana ny teknolojia maotera dia efa matotra. Ny tsy ampy amin'izao fotoana izao dia ny maotera natao manokana ho an'ny fiara elektrika, fa tsy ny teknolojia hanamboarana motera toy izany. Inoana fa miaraka amin'ny fahamatorana sy ny fivoaran'ny tsena miandalana, ny motera manana hakitroky ny hery ambony dia ho lasa malaza kokoa, ary ny vidiny dia ho akaiky kokoa ny vahoaka.

Ho an'ny fangatahana fiara mandeha amin'ny herinaratra dia tsy misy afa-tsy ny motera natao manokana ho an'ny fiara elektrika. Inoana fa miaraka amin'ny fahamatorana sy ny fivoaran'ny tsena miandalana, ny motera manana hakitroky ny hery ambony dia ho lasa malaza kokoa, ary ny vidiny dia ho akaiky kokoa ny vahoaka.

Mila miverina amin'ny fototra ny fikarohana momba ny fiara elektrônika. Ny fototry ny fiara elektrika dia fitaterana azo antoka sy mora, fa tsy laboratoara teknolojia finday, ary tsy voatery hampiasa ny teknolojia avo lenta sy lamaody indrindra. Amin'ny famakafakana farany dia tokony hokarakaraina sy halamina araka ny filan'ny faritra.

Ny firongatry ny Tesla dia naneho ny olona fa ny ho avy dia tsy maintsy an'ny fiara elektrika. Mbola tsy fantatra izay ho endrik'ireo fiara mandeha amin'ny herinaratra ho avy ary ny toerana hotanan'i Shina amin'ny indostrian'ny fiara elektrika amin'ny ho avy. Toy izany koa ny hatsaran'ny asa indostrialy: tsy toy ny siansa voajanahary, na dia ny vokatra tsy azo ihodivirana asehon'ny lalàn'ny siansa sosialy aza dia mitaky ny hanatratra izany amin'ny alàlan'ny fikarohana sy ezaka mafy!

(Mpanoratra: Kandidà PhD amin'ny injeniera fiara elektrika ao amin'ny Oniversite Teknika any Munich)


Fotoana fandefasana: Mar-24-2022