Funcionamiento del VE: principio de funcionamiento y características

¿Es un VE batería + coche?

Los VE puros no se componen simplemente de las baterías y el coche. Los VE puros se componen principalmente de tres partes: sistema de propulsión eléctrica, sistema de alimentación eléctrica y sistema auxiliar. Los sistemas de propulsión eléctrica incluyen controladores, convertidores de potencia, motores eléctricos, transmisiones mecánicas y ruedas, etc., y todos ellos afectan al funcionamiento del VE.

Motor eléctrico: El motor eléctrico es como un motor en el vehículo de combustible tradicional. Su principal tarea es convertir eficazmente la energía eléctrica almacenada en la batería de alimentación en energía cinética de las ruedas para impulsar el vehículo bajo el control del conductor, o convertir la energía cinética de las ruedas durante el frenado. Se convierte en energía eléctrica y se devuelve a la batería de potencia para realizar la recuperación de la energía de frenado del vehículo.

Controlador: El controlador es como el centro nervioso del cuerpo humano. Los VE deben coordinar y controlar cada subsistema a través de un sistema de control del vehículo para lograr su mejor rendimiento.

Sistema eléctrico: El sistema de alimentación incluye la batería, el sistema de gestión de la batería (BMS), etc.
Sistemas auxiliares: Un sistema auxiliar incluye fuentes de alimentación auxiliares, sistemas de dirección asistida, acondicionadores de aire, dispositivos de iluminación, etc.

El principio de funcionamiento de los VE es el siguiente: batería (proporciona energía eléctrica) → controlador, convertidor de potencia (controla la velocidad) → acciona el motor → sistema de transmisión (acciona las ruedas) → acciona el coche.

Diferencia estructural entre VE y vehículo de combustible

La mayor diferencia estructural entre los VE puros y los vehículos de combustible radica en el sistema de alimentación y el sistema de suministro de energía. En comparación con los vehículos de combustible, el cambio más importante del funcionamiento de los VE consiste en sustituir el motor de combustión interna y el depósito de combustible de los vehículos de combustible por baterías, motores eléctricos, reguladores de velocidad y otros equipos relacionados.

Los VE puros no tienen un motor para apoyar el funcionamiento del VE, por lo que se eliminan las piezas relacionadas con el motor en los vehículos de combustible. Para el funcionamiento del VE, no se necesitan piezas como el motor, la transmisión, el depósito de combustible, el dispositivo de suministro de combustible, el dispositivo de inyección de combustible, la bujía, el tubo de admisión, el tubo de escape, el catalizador de tres vías, el silenciador o incluso la rejilla de admisión de aire de la parte delantera del coche.

Los componentes eléctricos añadidos a los VE puros incluyen principalmente baterías, motores, controladores, etc. Los VE puros utilizan motores eléctricos en lugar de motores y controladores para controlar el funcionamiento del vehículo.
Una comparación reveló que no hay diferencias visibles de aspecto entre los VE puros y los vehículos de combustible (salvo por el tubo de escape), pero la estructura interna de los VE puros es relativamente sencilla, con muchas menos piezas que los vehículos de combustible, lo que facilita su mantenimiento.

Cómo funciona el VE - cambio de velocidad

A diferencia del complicado proceso de cambio de marchas de un vehículo de combustible, el cambio de velocidad de un VE es algo similar al volumen del sonido de un teléfono móvil. Ajustando el botón de volumen, el sonido del teléfono móvil puede hacerse más alto o más bajo. En los vehículos eléctricos, el conductor también cambia la velocidad del vehículo manipulando el pedal del freno y el pedal del acelerador, que en realidad controlan la cantidad de energía eléctrica.

El proceso de funcionamiento del VE en el cambio de velocidad es el siguiente:

El conductor pisa el pedal del acelerador → el sensor detecta el movimiento del pedal → el valor se transmite al sistema de control electrónico → el sistema de control electrónico emite instrucciones al controlador del motor → el controlador del motor calcula diversos indicadores del motor → controla el funcionamiento del motor.

Cuando se pisa ligeramente el pedal del acelerador, la batería descarga menos corriente. Cuando se pisa fuerte el pedal del acelerador, la corriente de descarga de la batería será grande. Lo mismo ocurre al decelerar, ya que todas las demandas se transfieren en última instancia entre los componentes del coche en forma de energía eléctrica controlable.

Cómo funciona el VE: el modo de funcionamiento

Accionar el motor

La configuración de la unidad motriz eléctrica de un VE puro es la misma que la de un vehículo híbrido completo. La dirección batería de alto voltaje suministra energía a los componentes electrónicos de potencia, que convierten la tensión continua en alterna para accionar el motor.

Frenado regenerativo

Si un vehículo eléctrico puro funciona en vacío (el vehículo se mueve sin el par motor del motor eléctrico), parte de la energía térmica se convierte en energía eléctrica mediante el motor eléctrico, que actúa como alternador y carga la batería de alto voltaje.

Carga externa

La batería de alto voltaje se carga a través de los contactos de carga del vehículo. Cuando se conecta una fuente de alimentación de carga externa, el vehículo se carga automáticamente según el valor ajustado previamente. El proceso se completa automáticamente. Si se utilizan dispositivos eléctricos durante la carga, se alimentarán con la tensión de carga.

Control de la temperatura del vehículo

Si un VE puro se encuentra en un atasco, no es necesario que el motor produzca energía. Un sistema de calefacción de alta presión y un compresor de aire acondicionado de alta presión satisfarán las necesidades de confort de los ocupantes.

Funcionamiento del VE: la batería

Como fuente de energía de los VE, la tecnología de las baterías de potencia ha sido uno de los factores clave que han influido en el funcionamiento de los VE desde su nacimiento. La mejora de la densidad de potencia, la densidad energética, la vida útil y la reducción de costes han sido siempre el núcleo de la investigación y el desarrollo de la tecnología de las baterías de los vehículos eléctricos.

Después de que las baterías de energía hayan experimentado el desarrollo y la exploración de varios tipos, como las baterías de plomo-ácido, las baterías de níquel-cadmio y las baterías de níquel-hidrógeno, las baterías de energía de iones de litio se han vuelto gradualmente más populares debido a su alta densidad de energía, su fuerte capacidad de carga y descarga de alta potencia y su nula contaminación para el medio ambiente, convirtiéndose en la primera opción para la energía de cómo funcionan los VE.

La actual batería de iones de litio es un nuevo concepto de batería desarrollado a partir de la tecnología de las baterías secundarias de litio. En principio, resuelve los dos problemas técnicos de escasa seguridad y corta duración de carga y descarga de las baterías secundarias de litio. En la actualidad, muchos fabricantes de vehículos eléctricos de todo el mundo utilizan baterías de iones de litio.

En la actualidad, el reciclado y la utilización de las pilas eléctricas incluye principalmente dos aspectos: la utilización en cascada de las pilas eléctricas y el reciclado de recursos de las pilas usadas.

Los vehículos eléctricos exigen power wheels batería rendimiento. Por lo general, cuando la energía almacenada en la batería es sólo de aproximadamente 80% del estado de fábrica, ya no es adecuada para vehículos eléctricos de alto rendimiento.

Sin embargo, estas baterías pueden seguir utilizándose en vehículos eléctricos de baja velocidad o como baterías de almacenamiento de energía en centrales eléctricas, especialmente en los campos de la generación de energía eólica, solar y de nuevas energías, y también pueden utilizarse para el almacenamiento en viviendas u otros edificios.

Cuando la batería ya no pueda utilizarse en absoluto, entrará en el proceso de desguace. El contenido de metales no ferrosos en las baterías eléctricas usadas es muy superior a la calidad industrial de los minerales primarios, por lo que el reciclaje de recursos de las baterías usadas tiene una importancia económica y social muy relevante.

¿Pueden funcionar las baterías solares con un VE?

Sustituir los vehículos tradicionales impulsados por combustible por energía solar limpia y renovable ha sido el sueño de generaciones de diseñadores de automóviles, y ha habido varios intentos experimentales.

Sin embargo, se necesitará algo más de tiempo para conseguirlo. solución de batería. Porque con el nivel técnico actual, la generación de energía de las células solares fotovoltaicas es de unos 180 vatios/metro cuadrado. Si se calcula sobre la base de 8 horas de luz solar al día, la generación diaria de energía de las células solares por metro cuadrado es de sólo 1440 kilovatios hora. Y no se ha calculado aquí el impacto del acimut, el ángulo de inclinación y la sombra en los que los paneles solares pueden obtener la mejor luz solar.

Por tanto, según el nivel técnico actual, la generación de energía solar no puede utilizarse como fuente de energía principal que sustente el funcionamiento de los VE. Pero es posible utilizar la energía solar como fuente de energía auxiliar para los coches. Por ejemplo, el dispositivo solar instalado en el coche puede utilizarse para suministrar energía eléctrica a los aparatos de a bordo, o el sistema de control de la claraboya solar puede utilizarse para ajustar automáticamente la temperatura del interior del coche al aparcar.