Monet kehittyneet teknologiat muuttavat elämäämme joka päivä. Syntyminen ja kasvuSähköajoneuvo (EV)on tärkeä esimerkki siitä, kuinka paljon nämä muutokset voivat merkitä liike-elämällemme - ja henkilökohtaiselle elämällemme.
Teknologinen kehitys ja polttomoottoriajoneuvoihin (ICE) kohdistuvat ympäristösäädökset lisäävät kasvavaa kiinnostusta sähköautomarkkinoita kohtaan. Monet vakiintuneet autonvalmistajat tuovat markkinoille uusia sähköautomalleja ja uusia startup-yrityksiä tulee markkinoille. Nykyään saatavilla olevien merkkien ja mallien sekä monien muiden tulevien merkkien ja mallien ansiosta mahdollisuus, että me kaikki saatamme ajaa sähköautoja tulevaisuudessa, on lähempänä todellisuutta kuin koskaan.
Nykyajan sähköautoissa käytettävä tekniikka vaatii monia muutoksia perinteisiin ajoneuvoihin verrattuna. Sähköautojen valmistusprosessi vaatii lähes yhtä paljon suunnittelua kuin itse ajoneuvon estetiikka. Se sisältää kiinteän robottilinjan, joka on erityisesti suunniteltu sähköajoneuvojen sovelluksiin – sekä joustavat tuotantolinjat, joissa on mobiilirobotteja, joita voidaan siirtää sisään ja ulos linjan eri kohdista tarpeen mukaan.
Tässä numerossa tarkastelemme, mitä muutoksia tarvitaan sähköautojen tehokkaaseen suunnitteluun ja valmistukseen nykyään. Puhumme siitä, kuinka prosessit ja tuotantomenetelmät eroavat kaasukäyttöisten ajoneuvojen valmistuksessa käytetyistä.
Suunnittelu, komponentit ja valmistusprosessit
Vaikka tutkijat ja valmistajat jatkoivatkin 1900-luvun alussa tarmokkaasti sähköajoneuvojen kehitystä, kiinnostus pysähtyi halvempien, massatuotannon bensiinikäyttöisten ajoneuvojen vuoksi. Tutkimus hiipui vuodesta 1920 1960-luvun alkuun, jolloin ympäristöongelmat, kuten saastuminen ja pelko luonnonvarojen ehtymisestä, loivat tarpeen ympäristöystävällisemmälle henkilökohtaiselle kuljetustavalle.
Sähköauton latausdesign
Nykypäivän sähköautot ovat hyvin erilaisia kuin ICE (sisäpolttomoottori) bensiinikäyttöiset ajoneuvot. Uudentyyppiset sähköautot ovat hyötyneet useista epäonnistuneista yrityksistä suunnitella ja rakentaa sähköajoneuvoja käyttämällä valmistajien vuosikymmeniä käyttämiä perinteisiä tuotantomenetelmiä.
Sähköautojen valmistuksessa on lukuisia eroja ICE-ajoneuvoihin verrattuna. Ennen keskityttiin moottorin suojaamiseen, mutta nyt painopiste on siirtynyt akkujen suojaamiseen sähköauton valmistuksessa. Autosuunnittelijat ja -insinöörit harkitsevat täysin sähköautojen suunnittelua ja luovat uusia tuotanto- ja kokoonpanomenetelmiä niiden rakentamiseen. He suunnittelevat nyt sähköautoa alusta alkaen kiinnittäen suurta huomiota aerodynamiikkaan, painoon ja muihin energiatehokkuuksiin.
An sähköajoneuvon akku (EVB)on vakionimitys akuille, joita käytetään kaikentyyppisten sähköautojen sähkömoottoreissa. Useimmissa tapauksissa nämä ovat ladattavia litiumioniakkuja, jotka on erityisesti suunniteltu korkeaa ampeerituntia (tai kilowattituntia) varten. Litiumteknologian ladattavat akut ovat muovikoteloita, jotka sisältävät metallianodeja ja katodeja. Litiumioniakut käyttävät polymeerielektrolyyttiä nestemäisen elektrolyytin sijaan. Korkean johtavuuden puolikiinteät (geeli)polymeerit muodostavat tämän elektrolyytin.
Litium-ioniEV akutovat syväkiertoakut, jotka on suunniteltu antamaan virtaa pitkäkestoisesti. Pienemmät ja kevyemmät litiumioniakut ovat toivottavia, koska ne vähentävät ajoneuvon painoa ja parantavat siten sen suorituskykyä.
Nämä akut tarjoavat korkeamman ominaisenergian kuin muut litiumparistotyypit. Niitä käytetään tyypillisesti sovelluksissa, joissa paino on kriittinen ominaisuus, kuten mobiililaitteissa, radio-ohjatuissa lentokoneissa ja nykyään sähköautoissa. Tyypillinen litiumioniakku voi varastoida 150 wattituntia sähköä noin 1 kilogramman painoiseen akkuun.
Kahden viime vuosikymmenen aikana litiumioniakkuteknologian kehitystä ovat ohjanneet kannettavan elektroniikan, kannettavien tietokoneiden, matkapuhelimien, sähkötyökalujen ja muiden vaatimukset. Sähköautoteollisuus on hyötynyt näistä edistyksistä sekä suorituskyvyn että energiatiheyden suhteen. Toisin kuin muut akkukemiat, litiumioniakut voidaan purkaa ja ladata päivittäin ja millä tahansa lataustasolla.
On olemassa teknologioita, jotka tukevat muun tyyppisten kevyempien, luotettavien ja kustannustehokkaiden akkujen luomista – ja tutkimus jatkuu nykypäivän sähköautoissa tarvittavien akkujen määrän vähentämiseksi. Akut, jotka varastoivat energiaa ja syöttävät sähkömoottoreita, ovat kehittyneet omaksi teknologiakseen, ja ne muuttuvat lähes päivittäin.
Vetojärjestelmä
Sähköautoissa on sähkömoottorit, joita kutsutaan myös veto- tai propulsiojärjestelmäksi – ja niissä on metalli- ja muoviosia, jotka eivät koskaan tarvitse voitelua. Järjestelmä muuntaa akusta tulevan sähköenergian ja välittää sen voimansiirtoon.
Sähköautot voidaan suunnitella kaksi- tai nelipyöräisillä propulsiovoimalla käyttämällä joko kahta tai neljää sähkömoottoria. Näissä sähköautojen veto- tai propulsiojärjestelmissä käytetään sekä tasavirta- että vaihtovirtamoottoreita. AC-moottorit ovat tällä hetkellä suositumpia, koska ne eivät käytä harjoja ja vaativat vähemmän huoltoa.
EV ohjain
EV-moottoreissa on myös kehittynyt elektroniikkaohjain. Tämä ohjain sisältää elektroniikkapaketin, joka toimii akkujen ja sähkömoottorin välissä ohjaamaan ajoneuvon nopeutta ja kiihtyvyyttä, aivan kuten kaasuttimessa toimii bensiinikäyttöisessä ajoneuvossa. Nämä ajotietokonejärjestelmät eivät vain käynnistä autoa, vaan myös ohjaavat ovia, ikkunoita, ilmastointia, rengaspaineiden valvontajärjestelmää, viihdejärjestelmää ja monia muita kaikille autoille yhteisiä ominaisuuksia.
EV jarrut
Sähköautoissa voidaan käyttää mitä tahansa jarrua, mutta sähköajoneuvoissa hyödynnetään regeneratiivisia jarrujärjestelmiä. Regeneratiivinen jarrutus on prosessi, jossa moottoria käytetään generaattorina akkujen lataamiseen ajoneuvon hidastuessa. Nämä jarrujärjestelmät keräävät takaisin osan jarrutuksen aikana menetetystä energiasta ja ohjaavat sen takaisin akkujärjestelmään.
Regeneratiivisen jarrutuksen aikana osa kineettisestä energiasta, jonka jarrut normaalisti absorboivat ja muuttuvat lämmöksi, muunnetaan ohjaimessa sähköksi - ja käytetään akkujen lataamiseen. Regeneratiivinen jarrutus ei ainoastaan lisää sähköajoneuvon toimintasädettä 5–10 %, vaan sen on myös todistettu vähentävän jarrujen kulumista ja alentavan huoltokustannuksia.
EV laturit
Tarvitaan kahdenlaisia latureita. Autotalliin asennettava täysikokoinen laturi tarvitaan sähköautojen lataamiseen yön yli, sekä kannettava laturi. Kannettavista latureista tulee nopeasti monien valmistajien vakiovarusteita. Näitä latureita säilytetään tavaratilassa, jotta sähköautojen akut voidaan ladata osittain tai kokonaan pitkän matkan aikana tai hätätilanteissa, kuten sähkökatkon aikana. Tulevassa numerossa kerromme tarkemmin niiden tyypeistäSähköautojen latausasematkuten taso 1, taso 2 ja langaton.
Postitusaika: 20.2.2024