Zašto električni automobili nemaju generatore?
Sadržaj
U ovom članku ću vam objasniti tačne razloge zašto električnim vozilima nisu potrebni generatori.
Mnogi ljudi se pitaju da li će dodavanje alternatora električnom automobilu funkcionirati. Pitanje je pošteno, jer alternatori pomažu u održavanju akumulatora automobila i punenju njegovih dodataka. Međutim, ako pažljivo pogledamo mehanizam, vidjet ćemo da to nije moguće.
Električna vozila ne mogu koristiti generatore jer nemaju motore. Osim toga, generator skladišti dostupnu energiju unutar mehanizma automobila i ne proizvodi je. dakle, električni automobil, ne uspijeva održati korak s gubicima energije, zbog čega automobil usporava i konačno se gasi.
Objasniću u nastavku.
Šta je generator
Pre nego što počnem da objašnjavam razloge zašto ne možemo da ugradimo generator u električni automobil, moram da objasnim šta je generator.
Alternator je uređaj koji pretvara naizmjeničnu struju (AC) u jednosmjernu (DC). To je zato što alternator može pretvoriti mehaničku energiju u električnu energiju.
Uglavnom se sastoji od sljedećih dijelova:
- Remenica kotača; osigurava generator obrtnog momenta motora
- Val; spojen na remenicu, rotira magnete
- Rotirajući magneti; stvaraju magnetno polje rotacijom. Spin uzrokuje stvaranje struje koja stalno mijenja smjer (AC).
- Diodes; zaustavljaju promjenu struje i prisiljavaju je da slijedi u jednom smjeru
- Regulator; kontroliše struju koja će teći kroz kola automobila
Kako generator radi
Da bi generator radio u automobilu, motor mora raditi.
1. Dobivanje energije
Motor se napaja iz baterije za pokretanje. Zatim troši gorivo i daje generator mehaničkom snagom.
Generator i motor su povezani remenom koji je pričvršćen za remenicu. Remenica se okreće zajedno sa osovinom, koja okreće magnete koji se okreću.
2. Proizvodnja energije
Rotacija magneta stvara magnetno polje koje stvara električnu energiju. Rotacija također uzrokuje da struja brzo i dosljedno mijenja smjer, mijenjajući struju.
Diode uređaja primaju naizmjeničnu struju. Oni svojim mehanizmom tjeraju struju da krene u jednom smjeru i suzdržavaju se od promjene.
3. AC to DC
Zatim dolazi regulator. On kontrolira protok električne energije, tako da odgovara naponu baterije.
DC struja teče u bateriju da bi je napunila, a zatim u ostatak kola tako da sistem vozila ostaje uključen čak i bez uključenja baterije.
Zašto nam treba generator u konvencionalnom automobilu
Glavni posao generatora je istovar baterije.
Automobilske baterije koriste hemijsku energiju koja se oslobađa stalnim hemijskim reakcijama između njihovih komponenti. Dok baterija radi, hemijske reakcije ne prestaju.
Mehanizam na vanjskoj strani baterije omogućava joj da miruje dok generator radi. Reakcije se zaustavljaju, omogućavajući elementima da se vrate u prvobitno stanje što je efikasnije moguće.
Ovo pomaže u održavanju baterije, jer se njene ćelije ne troše.
Kako radi električni automobil
Postoje tri vrste električnih vozila.
Njihovi ključni mehanizmi su isti, iako se razlikuju u nekoliko detalja.
- Potpuno električni automobili
- Hibridni automobili
- Plug-in hibridna vozila
Razlike leže u punjenju i skladištenju energije.
- Potpuno električni automobili trebaju stalno punjenje iz utičnica.
- Hibridna vozila koriste motor i električnu bateriju koja se puni prilikom kočenja.
- Plug-in hibridni automobili dijele svoj raspon u smislu potrošnje plina i električne energije. Međutim, njihova električna baterija se može puniti preko utikača.
Električna vozila se sastoje od:
- Vučna baterija
- Pomoćna baterija
- Električni motor
- inverter
- DC / DC pretvarač
Baterija, poznata i kao vučna baterija, sastoji se od litijum-jonskih ćelija povezanih jedna s drugom. Prima istosmjernu struju dok se puni i štedi energiju.
Dio ove energije se prenosi na pomoćnu bateriju za napajanje dodatne opreme automobila. Ovdje je koristan mehanizam pretvarača. Dodatna oprema zahtijeva manji napon nego što emituje pomoćna baterija, tako da pretvarač smanjuje električnu snagu.
Drugi dio energije pohranjene u bateriji odlazi u elektromotor koji pokreće kotače automobila.
Motor radi naizmjeničnom strujom koju pretvarač pretvara iz istosmjerne struje.
Zašto električni automobili nemaju generatore?
Kao što je već spomenuto, generatorima je potrebna mehanička energija da bi se pretvorila u električnu energiju.
Ova energija dolazi isključivo iz motora sa unutrašnjim sagorevanjem, što nije slučaj kod električnih vozila. Međutim, oni imaju i druge mehanizme koji zamjenjuju generator.
Ali čak i ako zamijenimo ove mehanizme, generator i dalje neće moći raditi u električnom automobilu.
1. Zakoni fizike
Prije svega, moramo napomenuti da se energija ne može stvoriti, može se samo transformirati.
Bilo je misli koje opisuju upotrebu alternatora u električnim vozilima pomoću sljedećeg mehanizma; Baterija bi se mogla koristiti za okretanje motora, koji bi mogao okretati alternator za proizvodnju energije.
Ova teorija se može ostvariti, ali određeni zakoni fizike nalažu drugačije.
Alternator koristi mehaničku energiju energije sagorevanja. Preko remenice i magneta, pretvara ga u električnu energiju. Proizvedena električna energija je podijeljena na dva dijela. Jedan dio se dovodi na druge priključke u automobilu (tj. na stereo sistem), a drugi dio se napaja na elektromotor.
Električni motor prima manje snage i radi sporije. Stoga je snaga koja se vraća u alternator svaki put manja.
Kao što je gore spomenuto, alternator samo pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu. Radni proces alternatora pokazuje da njegovi zupčanici razmjenjuju energiju bez povećanja ili smanjenja njene količine. Ne može primiti određenu količinu električne energije i umnožiti je.
Stoga je problem predloženog mehanizma taj što alternator ne može sam proizvesti električnu energiju.
2. Razne vrste baterija
Drugi razlog zašto električna vozila nemaju generatore je taj što im ne trebaju.
Baterije koje koriste razlikuju se od običnih akumulatora za automobile. Baterije električnih vozila su nekoliko ćelija koje se nalaze jedna iznad druge. Ne treba im generator da ne bi presušili.
Automobilski akumulator se sastoji od otopine elektrolita, olova i kiseline. Alternator je neophodan da bi baterija ostala živa što je duže moguće i da otopina elektrolita ne isparava. Takođe pomaže da se smanji broj hemijskih reakcija tako da se baterija ne istroši.
3. Ostali uređaji zamjenjuju generator
Električna vozila imaju uređaje koji pretvaraju AC u DC i obrnuto. Oni također imaju nekoliko načina skladištenja energije.
Tako je generator u potpunosti zamijenjen drugim uređajima.
Šta umjesto toga imaju električni automobili?
Unatoč nedostatku alternatora, električna vozila imaju druge mehanizme koji mogu pretvarati, pa čak i regenerirati energiju.
1. Energetski pretvarači
Električna vozila mogu se napajati izmjeničnom ili istosmjernom strujom, ovisno o stanici za punjenje.
Električni motor pretvara AC snagu u DC, a inverter pretvara DC snagu u AC. Osim toga, DC-to-DC pretvarač mora napajati i dodatnu opremu vozila i vučnu bateriju za skladištenje.
2. Regenerativno kočenje
Mnoga električna vozila, uglavnom hibridna, imaju mehanizam za punjenje baterija.
Ovaj proces se naziva regenerativno kočenje i prenosi električnu energiju na vučnu bateriju. Prilikom kočenja, motor automobila mijenja smjer i proizvodi električnu energiju.
Na taj način se energija pohranjuje u bateriji, a gubitak energije je minimiziran.
Sumirati
Generatori su uređaji koji pretvaraju mehaničku energiju u električnu energiju.
Oni ne mogu stvarati dodatnu energiju, samo je pretvaraju, pa se ne mogu koristiti u električnim vozilima. Ova vrsta vozila ima dodatne mehanizme koji po potrebi mogu pretvoriti AC u DC i obrnuto.
Njihova napredna tehnologija omogućava im uštedu energije koja se u tom trenutku ne koristi za buduće primjene.
U nastavku pogledajte neke od naših članaka.
- Da li električni automobili imaju katalizator?
- Koliko ampera je potrebno za punjenje električnog automobila
- Kako spojiti više baterija za auto audio
Video linkovi
