Sådan fungerer elbiler

  • Vova Krasen
  • 0
  • 1345
  • 249
Billedgalleri: Elbiler Subaru R1e elbil kan oplades dagligt efter husstandens strøm. Det har en rækkevidde på 50 miles og en tophastighed på 62 miles i timen. Se flere elbilbilleder. STAN HONDA / AFP / Getty Images

Elbiler er noget, der vises i nyhederne hele tiden. Der er flere grunde til den fortsatte interesse for disse køretøjer:

  • Elbiler skaber mindre forurening end benzindrevne biler, så de er et miljøvenligt alternativ til benzindrevne køretøjer (især i byer).
  • Enhver nyhed om hybridbiler taler normalt også om elbiler.
  • Køretøjer, der drives af brændselsceller, er elektriske biler, og brændselsceller får meget opmærksomhed lige nu i nyhederne.

En elbil er en bil, der drives af en elektrisk motor snarere end en benzinmotor.

Udefra ville du sandsynligvis ikke have nogen idé om, at en bil er elektrisk. I de fleste tilfælde oprettes elbiler ved at konvertere en benzindrevet bil, og i dette tilfælde er det umuligt at fortælle det. Når du kører en elbil, er det eneste, der indtræder i den sande natur, ofte det faktum, at det er næsten stille.

Under hætten er der mange forskelle mellem benzin og elbiler:

  • Benzinmotoren erstattes af en elektrisk motor.
  • Den elektriske motor får sin kraft fra en controller.
  • Controlleren får sin magt fra en række genopladelige batterier.

En benzinmotor med sine brændstofledninger, udstødningsrør, kølevæskeslanger og indsugningsmanifold har en tendens til at ligne et VVS-projekt. En elbil er bestemt en ledninger projekt.

Lad os starte med at kigge på en typisk elbil for at se, hvordan den samles.

En typisk elbil, denne har nogle specielle snacks. Dette køretøj ejes af Jon Mauney.

Den elbil, som vi vil bruge til denne diskussion, vises her.

Dette elektriske køretøj begyndte sin levetid som en normal, benzin-drevet Geo Prism fra 1994. Her er ændringerne, der gjorde det til en elbil:

  • Benzinmotoren, sammen med lyddæmperen, katalysator, bagrør og gastank, blev alle fjernet.
  • Koblingsenheden blev fjernet. Den eksisterende manuelle gearkasse blev efterladt på plads, og den blev fastgjort i andet gear.
  • En ny elektrisk vekselstrømsmotor blev boltet fast på transmissionen med en adapterplade.
  • En elektrisk controller blev tilføjet til at styre vekselstrømsmotoren.
50-kW regulatoren tager 300 volt DC og producerer 240 volt AC, trefase. Boksen, der siger "U.S. Electricar" er controlleren.
  • En batteribakke blev installeret i gulvet i bilen.
  • Halvtreds 12-volt blysyrebatterier blev placeret i batteribakken (to sæt på 25 for at skabe 300 volt jævnstrøm).
  • Elektriske motorer blev føjet til magt ting, der plejede at få deres magt fra motoren: vandpumpen, servostyringspumpe, klimaanlæg.
  • En vakuumpumpe blev tilføjet til kraftbremserne (som brugte motorvakuum, når bilen havde en motor).
Vakuumpumpen er tilbage fra midten.
  • Skifteren til manuel gearkasse blev erstattet med en switch, forklædt som en automatisk gearkasse, til at styre fremad og bagud.
En automatisk gearskifter bruges til at vælge fremad og omvendt. Den indeholder en lille switch, der sender et signal til controlleren.
  • En lille elektrisk vandvarmer blev tilsat for at tilvejebringe varme.
Vandvarmeren
  • En oplader blev tilføjet, så batterierne kunne oplades. Denne særlige bil har faktisk to opladningssystemer - det ene fra en almindelig 120-volt- eller 240-volt-stikkontakt og den anden fra en magna-ladet induktiv ladepaddel.
120/240-volt ladesystemet Magna-Charge induktive ladesystem
  • Gasmåleren blev erstattet med en voltmeter.
"Gasmåleren" i en elbil er enten en simpel voltmeter eller en mere sofistikeret computer, der sporer strømmen af ​​forstærkere til og fra batteripakken.

Alt andet om bilen er på lager. Når du kommer ind for at køre bilen, sætter du nøglen i tændingen og drejer den til "tændt" -position for at tænde bilen. Du skifter til "Drive" med skifteren, skub på gaspedalen og gå. Det fungerer som en almindelig benzinbil. Her er nogle interessante statistikker:

  • Rækkevidden for denne bil er 80 km (80 km).
  • Tiden 0 til 60 mph er ca. 15 sekunder.
  • Det tager cirka 12 kilowatt-timers elektricitet at oplade bilen efter en 50-milstur.
  • Batterierne vejer ca. 1100 pund (500 kg).
  • Batterierne varer tre til fire år.

-For at sammenligne prisen pr. Mil benzinbiler med denne elbil er her et eksempel. Elektricitet i North Carolina er ca. 8 cent per kilowatt-time lige nu (4 cent, hvis du bruger faktureringstidspunkt og opladning om natten). Det betyder, at for en fuld opladning koster det $ 1 (eller 50 cent med faktureringstidspunktet). Prisen pr. Mil er derfor 2 cent pr. Kilometer, eller 1 cent med brugstidspunktet. Hvis benzin koster $ 1,20 pr. Gallon, og en bil kommer 30 miles til gallon, så er prisen pr. Mil 4 cent pr. Kilometer for benzin.

Det er klart, at "brændstof" til elektriske køretøjer koster meget mindre pr. Mil end det gør for benzinbiler. Og for mange er rækkevidden på 50 km ikke en begrænsning - den gennemsnitlige person, der bor i en by eller forstad, kører sjældent mere end 30 eller 40 miles om dagen.

For at være helt fair skal vi dog også medtage omkostningerne ved udskiftning af batteri. Batterier er det svage led i elbiler i øjeblikket. Udskiftning af batteri til denne bil kører omkring $ 2.000. Batterierne vil vare 20.000 miles eller deromkring i cirka 10 cent pr. Mil. Du kan se, hvorfor der er så stor spænding omkring brændselsceller lige nu - brændselsceller løser batteriproblemet (flere detaljer om brændselsceller senere i artiklen).

En simpelt DC-controller tilsluttet batterierne og DC-motoren. Hvis føreren gulver gaspedalen, leverer controlleren de fulde 96 volt fra batterierne til motoren. Hvis føreren fjerner foden fra gaspedalen, leverer regulatoren nul volt til motoren. For enhver indstilling derimellem "hugger" controlleren de 96 volt tusinder af gange i sekundet for at skabe en gennemsnitlig spænding et sted mellem 0 og 96 volt.

Hjertet i en elbil er kombinationen af:

  • Det elektrisk motor
  • Motorens controller
  • Det batterier

Controlleren tager strøm fra batterierne og leverer den til motoren. Gaspedalens kroge kobles til et par potentiometre (variable modstande), og disse potentiometre leverer signalet, der fortæller controlleren, hvor meget strøm den skal levere. Controlleren kan levere nul effekt (når bilen er standset), fuld effekt (når føreren gulver gaspedalen) eller et hvilket som helst effektniveau imellem.

Controlleren dominerer normalt scenen, når du åbner hætten, som du kan se her:

300-volt, 50-kilowatt controller til denne elbil er kassen mærket "U.S. Electricar."

I denne bil tager controlleren 300 volt DC fra batteripakken. Den konverterer den til maksimalt 240 volt AC, trefase, til at sendes til motoren. Det gør dette ved hjælp af meget store transistorer, der hurtigt tænder og slukker batteriets spænding for at skabe en sinusbølge.

Når du skubber på gaspedalen, sluttes et kabel fra pedalen til disse to potentiometre:

Potentiometrene kobles til gaspedalen og sender et signal til controlleren.

Signalet fra potentiometrene fortæller controller, hvor meget strøm der skal leveres til elbilens motor. Der er to potentiometre af sikkerheds skyld. Controlleren læser begge potentiometre og sørger for, at deres signaler er ens. Hvis de ikke er det, fungerer controlleren ikke. Dette arrangement beskytter mod en situation, hvor et potentiometer svigter i fuld position.

Tunge kabler (til venstre) forbinder batteripakken til controlleren. I midten er en meget stor tænd / sluk-switch. Bundten af ​​små ledninger til højre bærer signaler fra termometre placeret mellem batterierne, samt strøm til ventilatorer, der holder batterierne kølige og ventilerede. De tunge ledninger, der kommer ind og forlader controlleren

Controllerens job i en DC-elbil er let at forstå. Lad os antage, at batteripakken indeholder 12 12-volt-batterier, der er kablet i serie for at skabe 144 volt. Styringen tager 144 volt DC og leverer den til motoren på en kontrolleret måde.

Den meget enkleste DC-controller ville være en stor tænd / sluk-kontakt, der er kablet til gaspedalen. Når du skubber på pedalen, vil den tænde for kontakten, og når du tager din fod fra pedalen, ville den slukke for den. Som chauffør skulle du skubbe og frigøre gaspedalen for at pulsere motoren til og fra for at opretholde en given hastighed.

Det er klart, den slags on / off-tilgang ville fungere, men det ville være en smerte at køre, så controlleren gør det pulserende for dig. Controlleren læser indstillingen af ​​gaspedalen fra potentiometrene og regulerer effekten i overensstemmelse hermed. Lad os sige, at du har acceleratoren skubbet halvvejs ned. Controlleren læser denne indstilling fra potentiometeret og tænder hurtigt strømmen til motoren til og fra, så den er på halve tiden og slukker halve tiden. Hvis du har gaspedalen 25 procent af vejen ned, pulserer regulatoren strømmen, så den er på 25 procent af tiden og slukker 75 procent af tiden.

De fleste controllere pulserer strømmen mere end 15.000 gange i sekundet for at holde pulsen uden for det menneskelige høringsområde. Den pulserede strøm får motorhuset til at vibrere ved denne frekvens, så ved at pulse med mere end 15.000 cyklusser pr. Sekund er styreenheden og motoren lydløse for menneskelige ører.

En vekselstrømsstyring kobles til en vekselstrømsmotor. Ved hjælp af seks sæt effekttransistorer tager controlleren 300 volt jævnstrøm og producerer 240 volt AC, 3-fase. Se Sådan fungerer elnettet til en diskussion af 3-fase strøm. Kontrolenheden leverer desuden et opladningssystem til batterierne og en DC-til-DC-konverter til at genoplade 12-volt tilbehørsbatteriet.

I en AC-controller er jobbet lidt mere kompliceret, men det er den samme idé. Controlleren opretter tre pseudosinusbølger. Det gør dette ved at tage DC-spændingen fra batterierne og pulse den til og fra. I en AC-controller er der det ekstra behov for vende polariteten af spændingen 60 gange i sekundet. Derfor har du faktisk brug for seks sæt transistorer i en AC-controller, mens du kun har brug for et sæt i en DC-controller. I AC-regulatoren har du brug for et sæt transistorer for hver fase for at impulsere spændingen og et andet sæt for at vende polariteten. Du gentager det tre gange for de tre faser - seks samlede transistorsæt.

De fleste DC-controllere, der bruges i elbiler, kommer fra den elektriske gaffeltrucksindustri. Hughes AC-regulator, der er vist på billedet ovenfor, er den samme slags AC-regulator, der blev brugt i GM / Saturn EV-1 elektrisk køretøj. Den kan maksimalt levere 50.000 watt til motoren.

Elbiler kan bruge veksel- eller jævnstrømsmotorer:

  • Hvis motoren er en DC-motor, så kan det køre på alt fra 96 ​​til 192 volt. Mange af de DC-motorer, der bruges i elbiler, kommer fra den elektriske gaffeltrucksindustri.
  • Hvis det er et AC-motor, så er det sandsynligvis en trefaset vekselstrømsmotor, der kører ved 240 volt AC med en 300 volt batteripakke.

DC-installationer har en tendens til at være enklere og billigere. En typisk motor vil være i området 20.000 til 30.000 watt. En typisk controller er i området 40.000 til 60.000 watt (for eksempel leverer en 96-volt-controller maksimalt 400 eller 600 ampere). DC-motorer har den dejlige funktion, som du kan overgear dem (op til en faktor 10 til 1) i korte perioder. Det vil sige, at en 20.000-watt motor accepterer 100.000 watt i en kort periode og leverer 5 gange sin nominelle hestekræft. Dette er godt til korte udbrud af acceleration. Den eneste begrænsning er varmeopbygning i motoren. For meget overdrivning, og motoren varmer op til det punkt, hvor den selvdestruerer.

AC-installationer tillader brugen af ​​næsten enhver industriel trefaset vekselstrømsmotor, og det kan gøre det lettere at finde en motor med en bestemt størrelse, form eller effektklassificering. AC-motorer og regulatorer har ofte en regen funktion. Under bremsning forvandles motoren til en generator og leverer strøm tilbage til batterierne.

Lige nu er det svage led i enhver elbil batterierne. Der er mindst seks betydelige problemer med den nuværende bly-syre batteriteknologi:

  • De er tunge (en typisk bly-syre-batteripakke vejer 1.000 pund eller mere).
  • De er voluminøse (bilen, vi undersøger her, har 50 blybatterier, der hver måler ca. 6 "x 8" med 6 ").
  • De har en begrænset kapacitet (en typisk bly-syre batteripakke kan indeholde 12 til 15 kilowatt-timer elektricitet, hvilket giver en bil en rækkevidde på kun 50 miles eller deromkring).
  • De er langsomt til opladning (typiske opladningstider for en bly-syre-pakke mellem 4 og 10 timer ved fuld opladning, afhængigt af batteriteknologien og opladeren).
  • De har en kort levetid (tre til fire år, måske 200 fulde opladnings- / afladningscyklusser).
  • De er dyre (måske $ 2.000 for batteripakken vist i prøvebilen).

I det næste afsnit vil vi se på flere problemer med batteriteknologi.

EV Challenge

Det EV Challenge (www.ev-challenge.org) er et innovativt uddannelsesprogram for elever i middel- og gymnasiet, der koncentrerer sig om at bygge elektriske biler:

  • Mellemskoleelever bygger og konkurrerer modeller med solcelledrevne biler.
  • Gymnasieelever konverterer fulde benzindrevne køretøjer til elektriske køretøjer. Det er et komplet konverteringsprojekt, som beskrevet i det foregående afsnit af denne artikel.

Studerende lærer om elektrisk teknologi hele året og mødes derefter til en to-dages finale. Ud over at bygge det elektriske køretøj konkurrerer gymnasiestuderende i autocross (hastighed og smidighed) og rækkeviddehændelser, køretøjsdesign, mundtlige præsentationer, fejlfinding, webstedsdesign og samfundsinddragelse.

EV Challenge får størstedelen af ​​sin finansiering fra erhvervssponsorer og regeringsorganisationer, herunder Advanced Energy Corporation, CP & L / Progress Energy, Duke Power, Dominion Virginia Power, NC Energy Office, NC Department of Miljø og Naturressourcer og EPA.

Jon Mauney (hvis bil blev vist i begyndelsen af ​​denne artikel) er i styringskomitéen for EV Challenge. Ifølge Jon startede CP&L EV Challenge-programmet i North Carolina. Programmet spredte sig derefter til South Carolina, Florida, Virginia, West Virginia og Georgia, og spreder sig nu landsdækkende. Tusinder af studerende har deltaget i EV Challenge.

Hvis du eller din skole ønsker mere information om EV Challenge-programmet, se www.ev-challenge.org.

- Y-ou kan udskifte blybatterier med NiMH-batterier. Bilens rækkevidde vil fordoble sig, og batterierne varer 10 år (tusinder af opladnings- / afladningscyklusser), men prisen på batterierne i dag er 10 til 15 gange større end bly-syre. Med andre ord koster en NiMH-batteripakke $ 20.000 til $ 30.000 (i dag) i stedet for $ 2.000. Priserne for avancerede batterier falder, når de bliver mainstream, så i løbet af de næste flere år er det sandsynligt, at NiMH- og lithium-ion-batteripakker bliver konkurrencedygtige med priser på bly-syre-batterier. Elbiler vil have markant bedre rækkevidde på det tidspunkt.

Når du ser på de problemer, der er forbundet med batterier, får du et andet perspektiv på benzin. To liter benzin, der vejer 15 pund, koster $ 3,00 og det tager 30 sekunder at hælde i tanken, svarer til 1.000 pund bly-syre-batterier, der koster $ 2.000 og tager fire timer at oplade.

Problemer med batteriteknologi forklarer, hvorfor der er så stor spænding omkring brændselsceller i dag. Sammenlignet med batterier vil brændselsceller være mindre, meget lettere og øjeblikkeligt genopladelige. Når de drives af rent brint, har brændselsceller ingen af ​​de miljømæssige problemer forbundet med benzin. Det er meget sandsynligt, at fremtidens bil vil være en elbil, der får sin elektricitet fra en brændselscelle. Der er stadig meget forskning og udvikling, der dog skal ske, før billige, pålidelige brændselsceller kan drive biler.

Næsten enhver elbil har et andet batteri ombord. Dette er det normale 12-volt blysyrebatteri, som enhver bil har. 12-volt batteriet giver strøm til tilbehør - ting som forlygter, radioer, ventilatorer, computere, airbags, viskere, elvinduer og instrumenter inde i bilen. Da alle disse enheder let er tilgængelige og standardiseret ved 12 volt, giver det mening fra et økonomisk synspunkt for en elbil at bruge dem.

Derfor har en elbil et normalt 12-volts blysyrebatteri til at drive alt tilbehør. For at holde batteriet opladet har en elbil brug for a DC-til-DC-konverter. Denne konverter tager DC-strømmen fra hovedbatterisættet (ved f.eks. 300 volt DC) og konverterer den ned til 12 volt for at genoplade tilbehørsbatteriet. Når bilen er tændt, får tilbehøret deres magt fra DC-til-DC-konverteren. Når bilen er slukket, får de deres magt fra 12-volt batteriet som i ethvert benzin-drevet køretøj.

DC-til-DC-konverter er normalt en separat kasse under hætten, men nogle gange er denne boks indbygget i regulatoren.

Selvfølgelig kræver enhver bil, der bruger batterier, en måde at oplade dem på.

Åbning af gaspåfyldningsdøren afslører ladestikket. 2008

Enhver elbil, der bruger batterier, har brug for a opladningssystem for at genoplade batterierne. Opladningssystemet har to mål:

  • At pumpe elektricitet ind i batterierne så hurtigt som batterierne tillader
  • For at overvåge batterierne og undgå at beskadige dem under opladningsprocessen

De mest sofistikerede opladningssystemer overvåger batterispænding, strømstrøm og batteritemperatur for at minimere opladningstiden. Opladeren sender så meget strøm som muligt uden at hæve batteriets temperatur for meget. Mindre sofistikerede opladere overvåger muligvis kun spænding eller strømstyrke og tager visse antagelser om gennemsnitlige batterikarakteristika. En oplader som denne kan muligvis anvende maksimal strøm til batterierne op gennem 80 procent af deres kapacitet og derefter skære strømmen tilbage til et eller andet forudindstillet niveau for de sidste 20 procent for at undgå overophedning af batterierne.

Jon Mauneys elbil har faktisk to forskellige opladningssystemer. Et system accepterer 120 volt eller 240 volt strøm fra en normal stikkontakt. Den anden er Magna-Charge-induktionsladningssystemet, der er populariseret af GM / Saturn EV-1-køretøjet. Lad os se på hvert af disse systemer separat.

Det normale husholdningsopladningssystem har fordelen af ​​bekvemmelighed - hvor som helst, hvor du kan finde en stikkontakt, kan du oplade. Ulempen er opladningstid.

Et normalt husholdningsudtag på 120 volt har typisk en 15-amp-afbryder, hvilket betyder, at den maksimale mængde energi, som bilen kan forbruge, er cirka 1.500 watt eller 1,5 kilowatt-time i timen. Da batteripakken i Jons bil normalt har brug for 12 til 15 kilowatt-timer for en fuld opladning, kan det tage 10 til 12 timer at fuldt oplade køretøjet ved hjælp af denne teknik.

Ved at bruge et 240-volt kredsløb (f.eks. Stikkontakten til en elektrisk tørretumbler) kan bilen muligvis modtage 240 volt ved 30 ampere eller 6,6 kilowatt-timer i timen. Dette arrangement muliggør betydeligt hurtigere opladning og kan genoplade batteripakken på fire til fem timer.

I Jons bil er gaspåfyldningstuden fjernet og erstattet af et ladeprop. Opladningsprocessen startes blot ved at tilslutte væggen med en kraftig forlængerledning.

Nærbillede af stikket 2008 Tilslut bilen hvor som helst for at genoplade. Foto høflighed Jon Mauney

I denne bil er opladeren indbygget i regulatoren. I de fleste hjemmebryggede biler er opladeren en separat kasse placeret under hætten, eller den kan endda være en fritstående enhed, der er adskilt fra bilen.

I det næste afsnit ser vi på Magna-Charge-systemet.

Opladningsstrøm Foto høflighed Jon Mauney

Magna-Charge-systemet består af to dele:

  • En ladestation monteret på husets væg
  • Et ladesystem i bagagerummet på bilen

Ladestationen er kabelforbundet til et 240-volt 40-amp-kredsløb gennem husets kredsløbspanel.

Opladningssystemet sender elektricitet til bilen ved hjælp af denne induktiv padle:

Foto høflighed Jon Mauney

Padlen passer ind i en plads skjult bag bilens nummerplade.

Foto høflighed Jon Mauney

Padlen fungerer som halvdelen af ​​en transformer. Den anden halvdel er inde i bilen, placeret omkring spalten bag nummerpladen. Når du indsætter pagajen, danner den en komplet transformer med spalten og kraftoverførsler til bilen.

En fordel ved det induktive system er, at der ikke er udsatte elektriske kontakter. Du kan røre ved padlen eller fælde padlen i en vandpyt, og der er ingen fare. Den anden fordel er muligheden for at pumpe en betydelig mængde strøm ind i bilen meget hurtigt, fordi ladestationen er kabelforbundet til et dedikeret 240-volt kredsløb.

Det konkurrerende højeffekt-ladestik kaldes generelt "Avcon-stik"og det bruges af Ford og andre. Det har kobber-til-kobber-kontakter i stedet for den induktive padle, og har en detaljeret mekanisk sammenkobling, der holder kontakterne dækket, indtil stikket er parret med stikkontakten på køretøjet. Parring af dette stik med GFCI-beskyttelse gør det sikkert i alle slags vejr. Jon Mauney påpeger følgende:

-Et vigtigt træk ved opladningsprocessen er "udligning". En EV har en streng batterier (et sted mellem 10 og 25 moduler, der hver indeholder tre til seks celler). Batterierne matcher tæt, men de er ikke identiske. Derfor har de små forskelle i kapacitet og intern modstand. Alle batterier i en streng slipper nødvendigvis den samme strøm (lovgivning om elektricitet), men de svagere batterier skal "arbejde hårdere" for at producere strømmen, så de er i en lidt lavere opladningstilstand i slutningen af ​​drevet. Derfor har de svagere batterier brug for mere opladning for at komme tilbage til fuld opladning. Da batterierne er i serie, får de også nøjagtigt den samme mængde opladning, hvilket efterlader det svage batteri endnu svagere (relativt) end det var før. Over tid resulterer dette i, at et batteri går dårligt længe før resten af ​​pakken. Den svageste linkeffekt betyder, at dette batteri bestemmer køretøjets rækkevidde, og bilens anvendelighed falder. Den fælles løsning på problemet er "udligningsafgift". Du overlader forsigtigt batterierne for at sikre dig, at de svageste celler bringes op til fuld opladning. Kunsten er at holde batterierne udlignede uden at skade de stærkeste batterier med overopladning. Der er mere komplekse løsninger, der scanner batterierne, måler individuelle spændinger og sender ekstra ladestrøm gennem det svageste modul.

I det næste afsnit gennemgår vi en konvertering trin for trin.

- -Et flertal af de elektriske biler, der kører i dag, er konverteringskøretøjer til "hjemmebryg". Mennesker med interesse for elbiler konverterer eksisterende benzindrevne biler til elektriske i deres baghave og garager. Der er mange websteder, der taler om fænomenet og viser dig, hvordan du gør det, hvor du kan få dele osv.

En typisk konvertering bruger a DC-controller og a DC-motor. Personen, der udfører konverteringen, bestemmer, hvilken spænding systemet vil køre ved - typisk alt mellem 96 volt og 192 volt. Spændingsbeslutningen styrer, hvor mange batterier bilen skal bruge, og hvilken type motor og controller bilen skal bruge. De mest almindelige motorer og styreenheder, der bruges til konvertering i hjemmet, kommer fra den elektriske gaffeltrucksindustri.

Normalt har den, der udfører konverteringen, et "donorkøretøj", der fungerer som platformen for konverteringen. Næsten altid er donorkøretøjet en normal bensindrevet bil, der konverteres til elektrisk. De fleste donorkøretøjer har en manuel transmission.

Den person, der udfører konverteringen, har mange valgmuligheder, når det kommer til batteriteknologi. Langt de fleste af hjemmekonverteringer bruger bly-syre-batterier, og der er flere forskellige muligheder:

  • Marine dybcykliske blysyrebatterier (Disse fås overalt, inklusive Wal-mart.)
  • Golfvognsbatterier
  • Højtydende forseglede batterier

Batterierne kan have en oversvømmet, geleret eller AGM (absorberet glasmåtte) elektrolyt. Oversvømmede batterier har en tendens til at have de laveste omkostninger, men også den laveste spidseffekt.

Når beslutningerne om motor, controller og batterier er truffet, kan konverteringen starte. Her er trinnene:

  1. Fjern motoren, gastanken, udstødningssystemet, koblingen og måske radiatoren fra donorkøretøjet. Nogle regulatorer har vandkølede transistorer, mens andre er luftkølede.
  2. Sæt en adapterplade på transmissionen og monter motoren. Motoren kræver normalt brugerdefinerede monteringsbeslag.
  3. Normalt har den elektriske motor brug for et reduktionsgear for maksimal effektivitet. Den nemmeste måde at skabe gearreduktion på er at fastgøre den eksisterende manuelle gearkasse i første eller anden gear. Det sparer vægt for at oprette et brugerdefineret reduktionsgear, men normalt er det for dyrt.
  4. Monter regulatoren.
  5. Find plads til og bygg beslag til sikkert at holde i alle batterier. Installer batterierne. Forseglede batterier har den fordel, at de kan drejes på deres sider og monteres i alle mulige kroge og kroge.
  6. Forbind batterierne og motoren til regulatoren med svejsekabel # 00.
  7. Hvis bilen har servostyring, skal du sætte en elektrisk motor op til servostyringspumpen.
  8. Hvis bilen har aircondition, skal du sætte en elektrisk motor op til AC-kompressoren og montere den.
  9. Installer en lille elektrisk vandvarmer til varme og lod den ind i den eksisterende varmelegeme, eller brug en lille keramisk elektrisk rumvarmer.
  10. Hvis bilen har motorbremser, skal du installere en vakuumpumpe for at betjene bremseforstærkeren.
  11. Installer et opladningssystem.
  12. Installer en DC-til-DC-konvertering til strømforsyning tilbehørsbatteriet.
  13. Installer en slags voltmeter for at kunne registrere ladningstilstand i batteripakken. Denne voltmeter erstatter gasmåleren.
  14. Installer potentiometre, sæt dem fast i gaspedalen og tilslut til regulatoren.
  15. De fleste hjemmebrygtige elektriske biler, der bruger DC-motorer, anvender det bageste gear, der er indbygget i den manuelle gearkasse. Vekselstrømsmotorer med avancerede regulatorer kører simpelthen motoren i omvendt rækkefølge og har brug for en enkel afbryder, der sender et reverssignal til regulatoren. Afhængig af konverteringen skal du muligvis installere en slags omvendt switch og wire til controlleren.
  16. Installer et stort relæ (også kendt som en kontaktor) der kan tilslutte og frakoble bilens batteripakke til og fra controller. Dette relæ er, hvordan du tænder bilen "tændt", når du vil køre den. Du har brug for et relæ, der kan transportere hundreder af forstærkere, og som kan bryde 96 til 300 volt jævnstrøm uden at holde en bue.
  17. Tænd tændingslåsen, så den kan tænde for alt det nye udstyr, inklusive kontaktoren.

-Når alt er installeret og testet, er den nye elbil klar til at køre!

En typisk konvertering, hvis den bruger alle nye dele, koster mellem $ 5.000 og $ 10.000 (tæller ikke omkostningerne ved donorkøretøjet eller arbejdskraften). Omkostningerne fordeler sig sådan:

  • Batterier - $ 1.000 til $ 2.000
  • Motor - $ 1.000 til $ 2.000
  • Controller - $ 1.000 til $ 2.000
  • Adapterplade - $ 500 til $ 1.000
  • Andet (motorer, ledninger, kontakter osv.) - $ 500 til $ 1.000

Relaterede artikler

  • El-quiz
  • Sådan fungerer brændselsceller
  • Sådan fungerer hybridbiler
  • Sådan fungerer brintøkonomien
  • Sådan fungerer benzin
  • Sådan fungerer elektriske motorer
  • Sådan fungerer solceller
  • Har klimaskeptikere ret?

Flere gode links

  • Citicar beskrivelse
  • The Electric Auto Association
  • Electro Automotive
  • Jerry's Elbil-konvertering
  • GM EV1 - måske den bedst kendte elbil
  • Planet Green
  • TreeHugger.com



Endnu ingen kommentarer

De mest interessante artikler om hemmeligheder og opdagelser. Masser af nyttige oplysninger om alt
Artikler om videnskab, rum, teknologi, sundhed, miljø, kultur og historie. Forklare tusinder af emner, så du ved, hvordan alt fungerer