Fonctionnement du VE - principe de fonctionnement et caractéristiques

Un véhicule électrique est-il une batterie + une voiture ?

Les VE purs ne sont pas simplement composés de batteries et d'une voiture. Les VE purs sont principalement composés de trois parties : le système d'entraînement électrique, le système d'alimentation électrique et le système auxiliaire. Les systèmes d'entraînement électrique comprennent les contrôleurs, les convertisseurs de puissance, les moteurs électriques, les transmissions mécaniques, les roues, etc. et ils influencent tous le fonctionnement du véhicule électrique.

Moteur électrique : Le moteur électrique est comme un moteur dans un véhicule à carburant traditionnel. Sa tâche principale est de convertir efficacement l'énergie électrique stockée dans la batterie en énergie cinétique des roues pour faire avancer le véhicule sous le contrôle du conducteur, ou de convertir l'énergie cinétique des roues pendant le freinage. Elle est convertie en énergie électrique et renvoyée dans la batterie afin de récupérer l'énergie de freinage du véhicule.

Contrôleur : Le contrôleur est comme le centre nerveux du corps humain. Les VE doivent coordonner et contrôler chaque sous-système par l'intermédiaire d'un système de contrôle du véhicule afin d'obtenir les meilleures performances du véhicule.

Système d'alimentation : Le système d'alimentation comprend une batterie, un système de gestion de la batterie (BMS), etc.
Systèmes auxiliaires : Un système auxiliaire comprend les sources d'énergie auxiliaires, les systèmes de direction assistée, les climatiseurs, les dispositifs d'éclairage, etc.

Le principe de fonctionnement du VE est le suivant : batterie (fournit l'énergie électrique) → contrôleur, convertisseur de puissance (contrôle la vitesse) → entraînement du moteur → système de transmission (entraînement des roues) → entraînement de la voiture.

Différence structurelle entre les VE et les véhicules à carburant

La plus grande différence structurelle entre les VE purs et les véhicules à carburant réside dans le système d'alimentation et le système de fourniture d'énergie. Par rapport aux véhicules à carburant, le changement le plus important dans le fonctionnement des VE consiste à remplacer le moteur à combustion interne et le réservoir de carburant des véhicules à carburant par des batteries, des moteurs électriques, des régulateurs de vitesse et d'autres équipements connexes.

Les VE purs n'ont pas de moteur pour soutenir le fonctionnement du VE, de sorte que les pièces liées au moteur des véhicules à carburant sont éliminées. Pour le fonctionnement des VE, il n'y a pas besoin de pièces telles que le moteur, la transmission, le réservoir de carburant, le dispositif d'alimentation en carburant, le dispositif d'injection de carburant, la bougie d'allumage, le tuyau d'admission, le tuyau d'échappement, le convertisseur catalytique à trois voies, le silencieux, ou même la grille d'admission d'air à l'avant de la voiture.

Les composants électriques ajoutés aux VE purs comprennent principalement des batteries, des moteurs, des contrôleurs, etc. Les VE purs utilisent des moteurs électriques au lieu de moteurs et des contrôleurs pour contrôler le fonctionnement du véhicule.
Une comparaison a montré qu'il n'y a pas de différence visible entre l'apparence des VE purs et celle des véhicules à carburant (à l'exception du tuyau d'échappement), mais que la structure interne des VE purs est relativement simple, avec beaucoup moins de pièces que les véhicules à carburant, ce qui facilite l'entretien.

Fonctionnement de l'EV - changement de vitesse

Contrairement au processus compliqué de changement de vitesse d'un véhicule à carburant, le changement de vitesse d'un véhicule électrique est quelque peu similaire au volume du son d'un téléphone portable. En réglant le bouton de volume, le son du téléphone portable peut être plus ou moins fort. Dans les véhicules électriques, le conducteur modifie également la vitesse du véhicule en manipulant la pédale de frein et la pédale d'accélérateur, ce qui permet en fait de contrôler la quantité d'énergie électrique.

Le processus de fonctionnement de l'EV sur le changement de vitesse est le suivant :

Le conducteur appuie sur la pédale d'accélérateur → le capteur détecte le mouvement de la pédale → la valeur est transmise au système de contrôle électronique → le système de contrôle électronique donne des instructions au contrôleur du moteur → le contrôleur du moteur calcule divers indicateurs du moteur → il contrôle le fonctionnement du moteur.

Lorsque la pédale d'accélérateur est légèrement enfoncée, la batterie se décharge moins. Lorsque l'on appuie fortement sur la pédale d'accélérateur, le courant de décharge de la batterie est important. Il en va de même lors de la décélération, car toutes les demandes sont finalement transférées entre les composants de la voiture sous la forme d'énergie électrique contrôlable.

Comment fonctionne le VE - le mode de fonctionnement

Entraîner le moteur

La configuration de l'unité d'entraînement électrique d'un VE pur est la même que celle d'un véhicule hybride complet. L'unité d'entraînement électrique d'un VE pur est la même que celle d'un véhicule hybride. batterie haute tension fournit de l'énergie aux composants électroniques de puissance, qui convertissent la tension continue en tension alternative pour entraîner le moteur.

Freinage par régénération

Si un VE pur "roule" (le véhicule se déplace sans le couple d'entraînement du moteur électrique), une partie de l'énergie thermique est convertie en énergie électrique par le moteur électrique qui agit comme un alternateur et charge la batterie à haute tension.

Chargement externe

La batterie haute tension est chargée par les contacts de charge du véhicule. Lorsqu'une source d'alimentation externe est connectée, le véhicule se charge automatiquement en fonction de la valeur précédemment définie. Le processus s'achève automatiquement. Si des appareils électriques sont utilisés pendant la charge, ils seront alimentés par la tension de charge.

Contrôle de la température du véhicule

Si un VE pur se trouve dans un embouteillage, il n'est pas nécessaire que le moteur produise de l'énergie. Un système de chauffage à haute pression et un compresseur de climatisation à haute pression répondront aux besoins de confort des occupants.

Comment fonctionne un véhicule électrique - la batterie

En tant que source d'énergie des véhicules électriques, la technologie des batteries d'alimentation est l'un des facteurs clés qui influencent le fonctionnement des véhicules électriques depuis leur naissance. L'amélioration de la densité de puissance, de la densité énergétique, de la durée de vie et la réduction des coûts ont toujours été au cœur de la recherche et du développement de la technologie des batteries d'alimentation des véhicules électriques.

Après le développement et l'exploration de différents types d'accumulateurs tels que les accumulateurs au plomb, les accumulateurs au nickel-cadmium et les accumulateurs au nickel-hydrogène, les accumulateurs au lithium-ion sont progressivement devenus plus populaires en raison de leur haute densité énergétique, de leur forte capacité de charge et de décharge et de leur absence de pollution de l'environnement, devenant ainsi le premier choix pour l'alimentation du fonctionnement des véhicules électriques.

La batterie lithium-ion actuelle est un nouveau concept de batterie développé sur la base de la technologie des batteries lithium secondaires. Elle résout en principe les deux problèmes techniques des batteries secondaires au lithium, à savoir le manque de sécurité et la faible durée de vie de la charge et de la décharge. Actuellement, de nombreux fabricants de VE dans le monde utilisent des batteries lithium-ion.

Actuellement, le recyclage et l'utilisation des piles électriques comprennent principalement deux aspects : l'utilisation en cascade des piles électriques et le recyclage des ressources des piles usagées.

Les VE ont des exigences élevées en matière de batterie power wheels performance. En général, lorsque l'énergie stockée dans la batterie n'est plus qu'à environ 80% de l'état d'usine, elle n'est plus adaptée aux véhicules électriques à hautes performances.

Toutefois, ces batteries peuvent continuer à être utilisées dans les véhicules électriques à faible vitesse ou comme batteries de stockage d'énergie dans les centrales électriques, en particulier dans les domaines de la production d'énergie éolienne, de la production d'énergie solaire et de la production d'énergie nouvelle, et peuvent également être utilisées pour le stockage dans les maisons ou d'autres bâtiments.

Lorsque la batterie n'est plus du tout utilisable, elle entre dans le processus de mise au rebut. La teneur en métaux non ferreux des batteries usagées est bien supérieure à la qualité industrielle des minerais primaires, de sorte que le recyclage des ressources des batteries usagées revêt une importance économique et sociale considérable.

Les batteries solaires peuvent-elles fonctionner avec un véhicule électrique ?

Remplacer les véhicules traditionnels à carburant par de l'énergie solaire propre et renouvelable est le rêve de générations de concepteurs automobiles, et il y a eu plusieurs tentatives expérimentales.

Toutefois, il faudra encore un peu de temps pour s'en rendre compte solution de batterie. En effet, au niveau technique actuel, la production d'énergie des cellules solaires photovoltaïques est d'environ 180 watts/mètre carré. Si on la calcule sur la base de 8 heures d'ensoleillement par jour, la production quotidienne d'électricité des cellules solaires par mètre carré n'est que de 1440 kilowattheures. L'impact de l'azimut, de l'angle d'inclinaison et de l'ombre sur l'ensoleillement des panneaux solaires n'a pas été calculé ici.

Par conséquent, compte tenu du niveau technique actuel, la production d'énergie solaire ne peut pas être utilisée comme source d'énergie principale pour le fonctionnement des véhicules électriques. Mais il est possible d'utiliser l'énergie solaire comme source d'énergie auxiliaire pour les voitures. Par exemple, le dispositif solaire installé sur la voiture peut être utilisé pour fournir de l'énergie électrique aux appareils embarqués, ou le système de contrôle de la lumière solaire peut être utilisé pour ajuster automatiquement la température à l'intérieur de la voiture lors du stationnement.