Mange avancerede teknologier ændrer vores liv hver dag. Fremkomsten og væksten afElbil (EV)er et vigtigt eksempel på, hvor meget disse ændringer kan betyde for vores forretningsliv - og for vores personlige liv.
Teknologiske fremskridt og miljømæssigt regulatorisk pres på køretøjer med forbrændingsmotorer (ICE) driver den voksende interesse for el-markedet. Mange etablerede bilproducenter introducerer nye EV-modeller sammen med nye nystartede virksomheder, der kommer ind på markedet. Med udvalget af mærker og modeller, der er tilgængelige i dag, og mange flere på vej, er muligheden for, at vi alle kan køre elbiler i fremtiden, tættere på virkeligheden end nogensinde før.
Den teknologi, der driver dagens elbiler, kræver mange ændringer i forhold til den måde, traditionelle køretøjer er blevet fremstillet på. Processen til at bygge elbiler kræver næsten lige så meget designhensyn som selve køretøjets æstetik. Det inkluderer en stationær linje af robotter, der er specielt designet til EV-applikationer - såvel som fleksible produktionslinjer med mobile robotter, der kan flyttes ind og ud på forskellige punkter på linjen efter behov.
I dette nummer vil vi undersøge, hvilke ændringer der er nødvendige for effektivt at designe og fremstille elbiler i dag. Vi vil tale om, hvordan processer og produktionsprocedurer adskiller sig fra dem, der bruges til at fremstille gasdrevne køretøjer.
Design, komponenter og fremstillingsprocesser
Selvom udviklingen af EV blev ihærdigt fulgt af forskere og producenter i det tidlige tyvende århundrede, var interessen gået i stå på grund af billigere, masseproducerede benzindrevne køretøjer. Forskningen aftog fra 1920 til begyndelsen af 1960'erne, da miljøproblemer med forurening og frygten for at udtømme naturressourcer skabte behovet for en mere miljøvenlig metode til personlig transport.
EV opladningdesign
Dagens elbiler er meget forskellige fra ICE (internal combustion engine) benzindrevne køretøjer. Den nye race af elbiler har nydt godt af en række mislykkede forsøg på at designe og bygge elektriske køretøjer ved hjælp af traditionelle produktionsmetoder, som producenterne har brugt i årtier.
Der er adskillige forskelle i, hvordan elbiler fremstilles sammenlignet med ICE-køretøjer. Fokus plejede at være på at beskytte motoren, men dette fokus er nu flyttet til at beskytte batterierne ved fremstilling af en elbil. Bildesignere og ingeniører nytænker fuldstændigt designet af elbiler, såvel som at skabe nye produktions- og monteringsmetoder til at bygge dem. De designer nu en EV fra bunden med stor hensyntagen til aerodynamik, vægt og andre energieffektiviteter.
An batteri til elektriske køretøjer (EVB)er standardbetegnelsen for batterier, der bruges til at drive elektriske motorer af alle typer elbiler. I de fleste tilfælde er der tale om genopladelige lithium-ion-batterier, der er specielt designet til en høj ampere-time (eller kilowattime) kapacitet. Genopladelige batterier af lithiumion-teknologi er plastikhuse, der indeholder metalanoder og katoder. Lithium-ion-batterier bruger polymerelektrolyt i stedet for en flydende elektrolyt. Halvfaste (gel) polymerer med høj ledningsevne danner denne elektrolyt.
Lithium-ionEV batterierer deep-cycle batterier designet til at give strøm i længere perioder. Mindre og lettere, lithium-ion-batterier er ønskelige, fordi de reducerer køretøjets vægt og derfor forbedrer dets ydeevne.
Disse batterier giver højere specifik energi end andre lithiumbatterityper. De bruges typisk i applikationer, hvor vægt er en kritisk funktion, såsom mobile enheder, radiostyrede fly og nu elbiler. Et typisk lithium-ion-batteri kan lagre 150 watt-timers elektricitet i et batteri, der vejer cirka 1 kilogram.
I de sidste to årtier er fremskridt inden for lithium-ion batteriteknologi blevet drevet af krav fra bærbar elektronik, bærbare computere, mobiltelefoner, elværktøj og mere. Elbilindustrien har høstet fordelene af disse fremskridt både med hensyn til ydeevne og energitæthed. I modsætning til andre batterikemier kan lithium-ion-batterier aflades og genoplades dagligt og på ethvert opladningsniveau.
Der er teknologier, der understøtter skabelsen af andre typer lettere, pålidelige, omkostningseffektive batterier - og forskning fortsætter med at reducere antallet af batterier, der er nødvendige til nutidens elbiler. Batterier, der lagrer energi og strøm til de elektriske motorer, har udviklet sig til deres egen teknologi og skifter næsten hver dag.
Træksystem
Elbiler har elektriske motorer, også kaldet trækkraft- eller fremdriftssystem - og har metal- og plastikdele, der aldrig behøver smøring. Systemet konverterer elektrisk energi fra batteriet og overfører det til drivlinjen.
Elbiler kan designes med to- eller firehjuls fremdrift ved hjælp af henholdsvis to eller fire elektriske motorer. Både jævnstrøms (DC) og vekselstrømsmotorer (AC) bruges i disse træk- eller fremdriftssystemer til elbiler. AC-motorer er i øjeblikket mere populære, fordi de ikke bruger børster og kræver mindre vedligeholdelse.
EV controller
EV-motorer inkluderer også en sofistikeret elektronikcontroller. Denne controller rummer elektronikpakken, der fungerer mellem batterierne og den elektriske motor for at kontrollere køretøjets hastighed og acceleration, ligesom en karburator gør i et benzindrevet køretøj. Disse indbyggede computersystemer starter ikke kun bilen, men betjener også døre, vinduer, aircondition, dæktryksovervågningssystem, underholdningssystem og mange andre funktioner, der er fælles for alle biler.
EV bremser
Enhver type bremse kan bruges på elbiler, men regenerative bremsesystemer foretrækkes i elektriske køretøjer. Regenerativ bremsning er en proces, hvorved motoren bruges som en generator til at genoplade batterierne, når køretøjet sænker farten. Disse bremsesystemer genfanger noget af den energi, der går tabt under bremsning, og kanaliserer den tilbage til batterisystemet.
Under regenerativ bremsning omdannes noget af den kinetiske energi, der normalt absorberes af bremserne og omdannes til varme, til elektricitet af controlleren - og bruges til at genoplade batterierne. Regenerativ bremsning øger ikke kun rækkevidden af et elektrisk køretøj med 5 til 10 %, men det har også vist sig at mindske bremseslid og reducere vedligeholdelsesomkostninger.
EV opladere
To typer opladere er nødvendige. En oplader i fuld størrelse til installation i en garage er nødvendig for at genoplade elbiler natten over, samt en bærbar oplader. Bærbare opladere er hurtigt ved at blive standardudstyr fra mange producenter. Disse opladere opbevares i bagagerummet, så elbilernes batterier kan oplades helt eller delvist under en lang tur eller i en nødsituation som f.eks. en strømafbrydelse. I et fremtidigt nummer vil vi yderligere detaljere typerne afEV ladestationersåsom niveau 1, niveau 2 og trådløs.
Indlægstid: 20-2-2024