اساس کار یک اتومبیل الکتریکی

[spow 44,195]

قلب یک ماشین الکتریکی ترکیبی از این سه تجهیز است:

• موتور الکتریکی

  
  

• کنترلر موتور

  
  

• باتری ها

  
  

 

حال با توجه به شکل به عملکرد هر یک از اجزا می پردازیم. کنترلر توان لازم را از باتری می گیرد و آنرا به موتور می رساند. پدال گاز در حقیقت یک پتانسیومتر (مقاومت متغییر) است که از طریق آن سیگنالی معادل مقدار توان لازم برای کنترلر ارسال می شود و کنترلر از این طرق می فهمد که چه میزان توان باید به موتور برساند. وقتی که اتومبیل در حالت سکون قرار دارد کنترلر می تواند توان موتور را به صفر برساند یا زمانیکه در حال شتاب گیری هستید بیشترین توان را به موتور برساند. وقتی که کاپوت یک اتومبیل الکتریکی را بالا می زنید اولین چیزی که خود نمایی می کند کنترلر است چیزی مانند آنچه در شکل زیر می بینید.

 

پتانسیومتر ها چون به کنترلر فرمان می دهند چه میزان توان به موتور برسانند از نظر ایمنی اتومبیل اهمیت زیادی دارند فکر کنید زمانیکه با اتومبیل خود از آرامی در محلی که کودکان رفت آمد می کنند عبور می کنید چه اتفاقی می افتد اگر ناگهان موتور اتومبیل شما دور بگیرد و با ناکهان شروع به شتاب گرفتن بکند. برای این منظور از دو پتانسیومتر استفاده شده است که هر کدام به صورت مجزا سیگنال فرمان را به کنترلر صادر می کنند و در صورتی که مقادیر آنها با هم متفاوت باشد کنترل متوجه می شود مشکلی برای پدال گاز یا همان پتانسیومتر پیش آمده است و اتومبیل از کار خواهد افتاد.

دو نوع پیشرانه برای اتومبیل ها الکتریکی می تواند وجود داشته باشد که DC و AC در اتومبیل های الکتریکی DC فهم اصول کار کنترلر ساده است فرض کنید اتومبیل الکتریکی DC ما داری 12 باتری 12 ولت است که به صورت سری به هم متصل شده اند بنابراین ولتاژ مجوعه باتری ها می شود 144 ولت که این ولتاژ به صورت کنترل شده به موتور می رسد.

 

 

کنترلر DC در حقیقت یک کلید قطع و وصل بسیار سریع الکترونیکی است که با فرکانس بالا ولتاژ باتری را قطع و وصل می کند و اصطلاحاً پالس مربعی با فرکانس متغییر تولید می کند حال هر چه زمان های قطع بیشتر باشد متوسط ولتاژ خروجی کمتر خواهد بود و قدرت کمتری به موتور می رسد و معکوس آن هم صادق است یعنی با افزایش زمان های وصل می توان قدرت بیشتری به موتور رساند. مثلاً اگر بخواهید موتور در 25 درصد قدرت خود کار کند باید در 25 درصد زمان کلید وصل باشد و 75 درصد از این زمان کلید قطع باشد.

سرعت این قطع و وصل ها بسیار بالاست چون باعث سر و صدا و لرزش موتور می شود بنابراین فرکانس آنرا بالا می برند تا از محدوده شنوایی انسان ها خارج شود. یک کنترلر معمولا در هر ثانیه 15000 بار برق باتری را قطع و وصل می کند.

در یک موتور AC کار کمی پیچیده تر است اما اساس کار مشابه است. در اتومبیل ها الکتریکی AC کنترلر ولتاژ DC را از باتری دریافت می کند و آنرا به ولتاژ AC یا همان موج سینوسی تبدیل می کند. مرحله اول کار دقیقاً مانند اتومبیل های DC است یعنی کنترلر ولتاژ DC را از باتری ها دریافت می کند و با قطع و وصل سریع ولتاژ متوسط آنرا کنترل می کند ولی کار دیگری که انجام می دهد تغییر پلاریته است که برای فرکانس 60 هرتز این کار 60 بار در ثانیه انجام می شود. برای این کار به 6 عدد ترانزیستور قدرت احتیاج است در حالیکه در کنترل DC فقط به یک نیمه هادی نیاز بود.