Kāpēc elektromobiļiem nav ģeneratoru?
saturs
Šajā rakstā es jums izskaidrošu precīzus iemeslus, kāpēc elektriskajiem transportlīdzekļiem nav nepieciešami ģeneratori.
Daudzi cilvēki domā, vai ģeneratora pievienošana elektromobilim darbosies. Jautājums ir godīgs, jo ģeneratori palīdz uzturēt automašīnas akumulatoru un uzlādēt tā piederumus. Tomēr, ja mēs rūpīgi aplūkosim mehānismu, mēs redzēsim, ka tas nav iespējams.
Elektriskie transportlīdzekļi nevar izmantot ģeneratorus, jo tiem nav motoru. Turklāt ģenerators uzglabā pieejamo enerģiju automašīnas mehānisma iekšpusē un to neražo. Tādējādi elektriskā automašīna, nespēj sekot līdzi enerģijas zudumiem, kā rezultātā automašīna palēninās un beidzot apstājas.
Es paskaidrošu tālāk.
Kas ir ģenerators
Pirms es sāku skaidrot iemeslus, kāpēc mēs nevaram uzstādīt ģeneratoru elektriskajā automašīnā, man jāpaskaidro, kas ir ģenerators.
Ģenerators ir ierīce, kas pārveido maiņstrāvu (AC) līdzstrāvā (DC). Tas ir tāpēc, ka ģenerators var pārveidot mehānisko enerģiju elektroenerģijā.
Tas galvenokārt sastāv no šādām daļām:
- Riteņa skriemelis; tas nodrošina ģeneratoru ar dzinēja griezes momentu
- Val; savienots ar skriemeli, tas rotē magnētus
- Rotējošie magnēti; izveidot magnētisko lauku, pagriežot. Spin izraisa strāvas veidošanos, kas pastāvīgi maina virzienu (AC).
- Diodes; tie aptur strāvas izmaiņas un liek tai sekot vienā virzienā
- Regulators; kontrolē strāvu, kas plūst caur automašīnas ķēdi
Kā darbojas ģenerators
Lai automašīnā darbotos ģenerators, dzinējam ir jādarbojas.
1. Enerģijas iegūšana
Lai iedarbinātu dzinēju, to darbina akumulators. Pēc tam tas patērē degvielu un nodrošina ģeneratoru ar mehānisko jaudu.
Ģenerators un dzinējs ir savienoti ar siksnu, kas piestiprināta pie skriemeļa. Skriemelis griežas kopā ar vārpstu, kas griež vērpšanas magnētus.
2. Enerģijas ražošana
Magnētu rotācija rada magnētisko lauku, kas ģenerē elektrību. Rotācija arī liek strāvai ātri un konsekventi mainīt virzienu, mainot strāvu.
Ierīces diodes saņem maiņstrāvu. Ar savu mehānismu viņi piespiež strāvu ieņemt vienu virzienu un atturēties no tā maiņas.
3. Maiņstrāva līdz līdzstrāvai
Tad nāk regulators. Tas kontrolē elektrības jaudas plūsmu, tāpēc tas atbilst akumulatora spriegumam.
Līdzstrāva ieplūst akumulatorā, lai to uzlādētu, un pēc tam pārējā ķēdē, lai transportlīdzekļa sistēma paliktu ieslēgta pat bez akumulatora iesaistīšanas.
Kāpēc mums ir nepieciešams ģenerators parastajā automašīnā?
Galvenais ģeneratora darbs ir akumulatora izlādēšana.
Automašīnu akumulatori izmanto ķīmisko enerģiju, kas izdalās pastāvīgās ķīmiskās reakcijās starp to sastāvdaļām. Kamēr akumulators darbojas, ķīmiskās reakcijas neapstājas.
Mehānisms akumulatora ārpusē ļauj tai atpūsties, kamēr ģenerators darbojas. Reakcijas tiek apturētas, ļaujot elementiem pēc iespējas efektīvāk atgriezties sākotnējā stāvoklī.
Tas palīdz uzturēt akumulatoru, jo tā elementi nenolietojas.
Kā darbojas elektriskā automašīna
Ir trīs veidu elektriskie transportlīdzekļi.
To galvenie mehānismi ir vienādi, lai gan tie atšķiras dažās detaļās.
- Pilnībā elektriskas automašīnas
- Hibrīda automašīnas
- Plug-in hibrīda transportlīdzekļi
Atšķirības slēpjas enerģijas uzlādē un uzglabāšanā.
- Pilnībā elektriskajām automašīnām nepieciešama pastāvīga uzlāde no kontaktligzdām.
- Hibrīdautomobiļi izmanto motoru un elektrisko akumulatoru, kas tiek uzlādēts bremzēšanas laikā.
- Plug-in hibrīdautomobiļiem ir vienāds klāsts gāzes un elektrības patēriņa ziņā. Tomēr to elektrisko akumulatoru var uzlādēt, izmantojot kontaktdakšu.
Elektriskie transportlīdzekļi sastāv no:
- Vilces akumulatora bloks
- Papildu akumulators
- Elektrodzinējs
- pārveidotājs
- DC / DC pārveidotājs
Akumulatoru bloks, kas pazīstams arī kā vilces akumulators, sastāv no litija jonu elementiem, kas savienoti viens ar otru. Uzlādes laikā tas saņem līdzstrāvu un ietaupa enerģiju.
Daļa šīs enerģijas tiek pārnesta uz papildu akumulatoru, lai darbinātu automašīnas piederumus. Šeit ir noderīgs pārveidotāja mehānisms. Piederumiem ir nepieciešams mazāks spriegums, nekā izstaro papildu akumulators, tāpēc pārveidotājs samazina elektrisko jaudu.
Vēl viena daļa no akumulatorā uzkrātās enerģijas nonāk elektromotorā, kas piedzen automašīnas riteņus.
Motors darbojas ar maiņstrāvu, ko invertors pārveido no līdzstrāvas.
Kāpēc elektromobiļiem nav ģeneratoru?
Kā jau minēts, ģeneratoriem ir nepieciešama mehāniskā enerģija, lai tos pārvērstu elektroenerģijā.
Šī enerģija nāk tikai no iekšdedzes dzinēja, kas nav elektrisko transportlīdzekļu gadījumā. Tomēr tiem ir citi mehānismi, kas aizstāj ģeneratoru.
Bet pat tad, ja nomainīsim šos mehānismus, ģenerators vienalga nevarēs darboties elektromobilī.
1. Fizikas likumi
Pirmkārt, jāatzīmē, ka enerģiju nevar radīt, to var tikai pārveidot.
Ir bijušas domas, kas apraksta ģeneratoru izmantošanu elektriskajos transportlīdzekļos ar šādu mehānismu; Akumulatoru var izmantot, lai pagrieztu motoru, kas varētu pagriezt ģeneratoru, lai ražotu enerģiju.
Šo teoriju var realizēt, taču daži fizikas likumi nosaka pretējo.
Ģenerators izmanto sadegšanas enerģijas mehānisko enerģiju. Caur skriemeli un magnētiem tas pārvērš to elektrībā. Saražotā elektroenerģija ir sadalīta divās daļās. Viena daļa tiek pievadīta citiem pielikumiem automašīnā (t.i., stereo sistēmai), bet otra daļa tiek padota elektromotoram.
Elektromotors saņem mazāk enerģijas un darbojas lēnāk. Tādējādi jauda, kas atgriežas pie ģeneratora, katru reizi ir mazāka.
Kā minēts iepriekš, ģenerators maiņstrāvu pārvērš tikai līdzstrāvas strāvā. Ģeneratora darba process parāda, ka tā zobrati apmainās ar enerģiju, nepalielinot vai nesamazinot tā daudzumu. Viņš nevar saņemt noteiktu daudzumu elektriskās enerģijas un to pavairot.
Tāpēc piedāvātā mehānisma problēma ir tāda, ka ģenerators pats nevar saražot elektroenerģiju.
2. Dažāda veida baterijas
Vēl viens iemesls, kāpēc EV nav ģeneratoru, ir tas, ka tiem tie nav vajadzīgi.
To izmantotās baterijas atšķiras no parastajiem automašīnu akumulatoriem. Elektriskā transportlīdzekļa akumulatori ir vairākas šūnas, kas atrodas viena virs otras. Viņiem nav nepieciešams ģenerators, lai tie neizžūtu.
Automašīnas akumulators sastāv no elektrolīta šķīduma, svina un skābes. Ģenerators ir būtisks, lai pēc iespējas ilgāk uzturētu akumulatoru dzīvu un lai elektrolīta šķīdums neiztvaikotu. Tas arī palīdz samazināt ķīmisko reakciju skaitu, lai akumulators nenolietotos.
3. Citas ierīces nomaina ģeneratoru
Elektriskajiem transportlīdzekļiem ir ierīces, kas pārveido maiņstrāvu līdzstrāvā un otrādi. Viņiem ir arī vairāki veidi, kā uzglabāt enerģiju.
Tādējādi ģenerators tiek pilnībā aizstāts ar citām ierīcēm.
Kas tā vietā ir elektriskajām automašīnām?
Neskatoties uz ģeneratora trūkumu, elektriskajiem transportlīdzekļiem ir citi mehānismi, kas var pārveidot un pat atjaunot enerģiju.
1. Strāvas pārveidotāji
Atkarībā no uzlādes stacijas elektriskos transportlīdzekļus var darbināt ar maiņstrāvu vai līdzstrāvu.
Elektromotors pārvērš maiņstrāvu līdzstrāvā, un invertors pārvērš līdzstrāvu maiņstrāvā. Turklāt līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājam ir jānodrošina strāva gan transportlīdzekļa piederumiem, gan vilces akumulatoram uzglabāšanai.
2. Reģeneratīvā bremzēšana
Daudziem elektriskajiem transportlīdzekļiem, galvenokārt hibrīdiem, ir akumulatoru uzlādes mehānisms.
Šo procesu sauc par reģeneratīvo bremzēšanu, un tas nodod elektroenerģiju vilces akumulatoram. Bremzējot, automašīnas dzinējs maina virzienu un ģenerē elektrību.
Tādā veidā enerģija tiek uzkrāta akumulatorā un tiek samazināti enerģijas zudumi.
Summējot
Ģeneratori ir ierīces, kas pārvērš mehānisko enerģiju elektroenerģijā.
Tie nevar radīt papildu enerģiju, tikai to pārveidot, tāpēc tos nevar izmantot elektriskajos transportlīdzekļos. Šim transportlīdzekļa tipam ir papildu mehānismi, kas vajadzības gadījumā var pārveidot maiņstrāvu līdzstrāvā un otrādi.
To progresīvā tehnoloģija ļauj ietaupīt enerģiju, kas tajā laikā netiek izmantota turpmākiem lietojumiem.
Apskatiet dažus no mūsu rakstiem zemāk.
- Vai elektriskajām automašīnām ir katalītiskie neitralizatori?
- Cik ampēru nepieciešams, lai uzlādētu elektromobili
- Kā savienot vairākas automašīnas audio baterijas
Video saites
