Basisprincipes van elektrische voertuigen:voordelen, nadelen en classificaties

Elektrische voertuigen zijn die voertuigen die een of meer elektromotoren gebruiken voor de voortstuwing. Voertuigfabrikanten richten zich tegenwoordig op elektrische mobiliteit.

Ze zijn ofwel begonnen met de productie van elektrische voertuigen of hebben hun plannen voor elektrische voertuigen bekendgemaakt.

  • Lijst van de beste fabrikanten van elektrische auto's ter wereld

Waarom elektrische voertuigen?

Milieukwesties en de verwachte vermindering van conventionele brandstoffen in de nabije toekomst trekken fabrikanten naar de elektrische auto.

Een typisch personenvoertuig stoot ongeveer 4,6 ton koolstofdioxide per jaar uit. En een liter benzine stoot 2,3 kg van kooldioxide wanneer het verbrandde.

De atmosferische temperatuur stijgt als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen. Milieueffecten van conventionele voertuigen en uitputting van fossiele brandstoffen maken voertuigen op alternatieve brandstof en elektrische voertuigen populair.

Heb je ooit een elektrisch voertuig gezien?

Het eerste elektrische voertuig dat ik zag, was een op afstand bestuurbare speelgoedauto. 🙂 Elektrische voertuigen kunnen tegenwoordig speelgoedauto's, treinen, trolleybussen, auto's, scooters, vrachtwagens, bussen en zelfs vliegtuigen zijn!

De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA test het elektrische vliegtuig Maxwell X-57 en is van plan de norm te stellen voor volledig elektrische vliegtuigen. Hier is de link naar het artikel en hier is een link naar de video .

De werken in het internationale ruimtestation maken gebruik van zonne-energie.

Het eerste vliegtuig op zonne-energie "Solar Impulse 1" had zijn eerste vlucht in 2009 en "Solar Impulse 2" reisde de wereld rond in 2015.

Elektrische voertuigen hebben hun voor- en nadelen in vergelijking met conventionele voertuigen met verbrandingsmotor.

Mensen zullen voor een elektrisch en hybride elektrisch voertuig gaan als ze veel beter zijn dan voertuigen met verbrandingsmotor. Een vergelijking van conventionele en elektrische voertuigen is nodig om te bepalen welke de beste is.

Voordelen van elektrisch voertuig

Waarom zouden mensen elektrische voertuigen moeten gebruiken? Waarom zou je voor een elektrisch of hybride elektrisch voertuig gaan als voertuigen met conventionele verbrandingsmotoren populair en beschikbaar zijn?

Hieronder volgen enkele voordelen van EV's die u misschien kunnen overtuigen waarom u voor een elektrisch voertuig moet gaan.

#1 elektrische voertuigen hebben geen uitlaatemissie

Elektromotoren stoten geen gassen uit zoals de verbrandingsmotor doet. Batterij-elektrische voertuigen zijn dus emissievrije voertuigen. Hybride elektrische voertuigen (HEV) zijn voertuigen met een lage uitstoot in vergelijking met voertuigen met verbrandingsmotor.

Lees meer om meer te weten te komen over verschillende soorten elektrische voertuigen.

Als we kijken naar de luchtvervuiling, zijn elektrische voertuigen milieuvriendelijk . Zijn elektrische auto's echt goed voor het milieu?

Milieuvervuiling doet autofabrikanten denken aan elektrische voertuigen in plaats van voertuigen met verbrandingsmotor. Overheden zijn ook begonnen met het nemen van maatregelen om de ecologische voetafdruk te verkleinen.

De meest bevolkte steden ter wereld hebben last van luchtvervuiling . Als gevolg hiervan zijn voertuigen met dieselmotoren in verschillende steden verboden. Emissievrije elektrische voertuigen zijn hierbij van groot belang.

#2 EV's veroorzaken geen geluidsoverlast

De geluidsoverlast van elektrische voertuigen is minder dan die van conventionele voertuigen. Lawaaierig IC-engines zijn vervangen door stille elektromotoren in elektrische voertuigen.

Elektromotoren zijn zo stil in vergelijking met een verbrandingsmotor. Elektrisch voertuig met batterij dat alleen een elektromotor heeft, wordt niet eens herkend met geluid wanneer het beweegt.

#3 Elektrische voertuigen zijn onderhoudsvrij/minder onderhoud

De aandrijflijn van een elektrisch voertuig is niet zo complex als dat van een voertuig met verbrandingsmotor. De onderhoudskosten van elektromotoren zijn lager in vergelijking met die van verbrandingsmotoren.

Naar schatting heeft een elektrische auto minder dan 25 (Chevrolet Bolt) bewegende delen, terwijl een voertuig met verbrandingsmotor er meer dan 10000 heeft.

Andere componenten zoals olie, motorkoelsysteem, uitlaatsysteem, enz. ontbreken in een elektrisch voertuig.

Je kunt lezen

  • De levensverwachting van een elektrisch voertuig:hoe lang gaat een EV mee?

#4 Lage bedrijfskosten

De kosten om een ​​elektrisch voertuig 1 km te laten rijden zijn veel lager dan die voor een voertuig met verbrandingsmotor. De brandstofkosten zullen de komende jaren exponentieel groeien en de nieuwste technologieën verlagen de kosten van elektriciteitsopwekking.

Dus de gebruikskosten van een elektrisch voertuig zullen in de toekomst verder dalen. Zijn elektrische auto's echt zuinig?

Uitdagingen voor elektrische voertuigen

Hoewel elektrische voertuigen veel voordelen hebben, zijn er een aantal uitdagingen waarmee ze worden geconfronteerd. Om een ​​brede acceptatie van de elektrische voertuigen te krijgen, moet op de volgende punten worden gelet.

  • Redenen waarom je geen elektrische auto zou moeten kopen!

De populariteit van elektrische voertuigen zou afhangen van hoe de fabrikanten de volgende nadelen overwinnen.

#1 Gebrek aan openbare oplaadpunten voor elektrische voertuigen

Meer laadstations moeten overal in het gebied worden geïnstalleerd waar de voertuigen naar verwachting zullen worden gebruikt. Dit proces kost tijd.

Naarmate de elektrische voertuigen toenemen, neemt ook het aantal laadstations toe.

#2 Langere oplaadtijd

Het tanken van brandstof in een conventioneel voertuig is een kwestie van seconden. Maar het opladen van een batterij van een elektrisch voertuig kost meer tijd. De lange ritten in elektrische voertuigen zijn dus onhandig.

Is de oplaadtijd echt van belang in een elektrisch voertuig?
Snellaadtechnieken verminderen de tijd die nodig is voor het opladen van de batterij van een elektrische auto.

Een bestuurder kan niet lang ononderbroken met het voertuig rijden. Het opladen kan dus tijdens pauzes op een lange reis en dat duurt minder dan een half uur.

#2 Kort bereik van EV's

De afstand die een elektrisch voertuig met een volledig opgeladen batterij aflegt, is veel korter dan die van een conventioneel voertuig met een volle brandstoftank.

De gemiddelde afstand die een elektrisch voertuig met een volledig opgeladen batterij kan afleggen, ligt rond de 100 km. Er zijn maar een paar EV's die het bereik bieden dat vergelijkbaar is met de voertuigen met verbrandingsmotor.

Voor vervoer over lange afstanden zou het een probleem zijn, maar voor dagelijks gebruik is het bereik voldoende.

#3 Batterij vervangen

De kortere levensduur van de batterij en de vervangingskosten zijn de belangrijkste beperkingen die mensen loskoppelen van een elektrisch voertuig. De levensduur van de batterij van een elektrische auto varieert van 5 tot 10 jaar.

Het is goed om te weten dat er onderzoeken plaatsvinden op het gebied van EV-batterijen en dat het helpt om de prijs te verlagen en zorgt voor een langere levensduur.

  • Verwachte levensduur batterij van elektrische voertuigen:hoe lang gaat een EV-batterij mee?

Batterijtechnologieën worden met de dag ontwikkeld om de opslagcapaciteit, levensduur enz. te verbeteren. De prijs van de batterij vertoont een daling van de laatste 2 jaar.

Verwacht wordt dat dezelfde trend van verlaging van de batterijkosten ook in de toekomst zal worden voortgezet. Batterijen die worden gebruikt in elektrische voertuigen worden hier kort beschreven. [Accu's voor elektrische voertuigen ]

Classificatie van elektrische voertuigen

Elektrische voertuigen worden geclassificeerd op basis van verschillende factoren. Laten we eens kijken naar de classificatie op basis van de stroombronnen en configuratie.

Elektrische voertuigen worden grofweg ingedeeld in

  • Elektrisch voertuig met batterij (BEV)
  • Hybride elektrisch voertuig (HEV)
  • Plug-in hybride elektrisch voertuig (PHEV)

#1 elektrisch voertuig met batterij

Elektrisch voertuig op batterijen wordt over het algemeen aangeduid met de term elektrisch voertuig die uitsluitend werkt op elektrische energie die is opgeslagen in een batterij. Een elektromotor aangedreven door de opgeslagen elektriciteit drijft het voertuig aan.

BEV's zijn uitgerust met een stopcontact om de batterij op te laden. Die voertuigen kunnen ook worden opgeladen via oplaadpunten voor elektrische auto's.

Er kan ook worden voorzien in regeneratief remmen om de energie van het remmen op te slaan.

Lees onderstaand artikel over regeneratief remmen

  • Regeneratief remmen:theorie, voordelen en uitdagingen

Het korte bereik van elektrische voertuigen op batterijen kan worden overwonnen door hybride elektrische voertuigen en plug-in hybride elektrische voertuigen te gebruiken.

#2 hybride elektrisch voertuig

Een hybride elektrisch voertuig gebruikt een of meer energiebronnen samen met elektriciteit voor voortstuwing. Een veel voorkomende combinatie is een Internal Combustion (IC)-motor met een elektromotor .

De actieradius van het voertuig (afgelegde afstand per brandstofeenheid ) verbetert aanzienlijk met deze combinatie. Een elektromotor drijft een voertuig aan in een zeer efficiënt werkgebied van de verbrandingsmotor en verbetert het brandstofverbruik van het voertuig.

De voertuigregeleenheid bepaalt de strategie van vermogensverdeling tussen elektromotor en verbrandingsmotor in een HEV. Op basis van het percentage hybridisatie worden HEV's ingedeeld in micro , mild en sterke hybriden .

Hybride elektrische voertuigen hebben geen plug-in mogelijkheid. Ze kunnen niet worden aangesloten op een extern stopcontact om op te laden .

De batterij van HEV's wordt opgeladen door regeneratief remmen en energie opgewekt door een elektrische machine die is aangesloten op de verbrandingsmotor

#3 plug-in hybride elektrisch voertuig

Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEV) zijn min of meer hybride elektrische voertuigen die plug-in-mogelijkheden hebben. Hun batterijen kunnen worden opgeladen via een extern stopcontact, samen met regeneratief remmen vanuit het voertuig.

PHEV's hebben een batterij met een hoge capaciteit in vergelijking met HEV's die kunnen worden opgeladen via het externe stopcontact.

Het is dus niet altijd nodig om te vertrouwen op brandstof en regeneratief remmen om hem op te laden.

Classificatie van hybride elektrische voertuigen

Hybride elektrische voertuigen worden ingedeeld in Parallel , Serie, en Series/parallel hybride elektrische voertuigen op basis van de aandrijflijnconfiguratie.

Dankzij serie-/parallelle aandrijflijnen kunnen de motor en de elektromotor onafhankelijk of in combinatie met elkaar stroom leveren.

#1 parallel hybride elektrisch voertuig

Een elektromotor en verbrandingsmotor kan gelijktijdig mechanisch vermogen bieden naar de wielen van parallelle hybride elektrische voertuigen. Ze kunnen ook zelfstandig het stuur besturen.

De verbrandingsmotor en de elektromotor werken samen om de benodigde energie voor het voertuig op te wekken.

De motor is rechtstreeks verbonden met de wielen van een hybride elektrisch voertuig en helpt de verliezen te verminderen als gevolg van de omzetting van mechanisch vermogen in elektriciteit en vice versa, zoals bij een seriehybride elektrisch voertuig.

Aangezien de motor niet de volledige belasting van het voertuig hoeft te dragen, kan het vermogen van de motor en de batterij lager zijn in vergelijking met een seriehybride elektrisch voertuig. De configuratie van de parallelle aandrijflijn is dus populair in een hybride elektrisch voertuig.

#2-serie hybride elektrisch voertuig

Serie-aandrijflijnen zijn de eenvoudigste hybride configuratie in termen van ontwikkeling en controle. Hybriden die een serie-aandrijflijn gebruiken, krijgen alleen mechanisch vermogen van de elektromotor, die wordt aangedreven door een batterij of een door een benzinemotor aangedreven generator.

De aandrijving van het voertuig wordt alleen bereikt door een elektromotor. De motor moet dus in staat zijn om voldoende vermogen aan de assen te leveren.

Daarom zou de beoordeling van de motor in Series Hybrid Electric Vehicle meer . zijn vergeleken met een parallel hybride elektrisch voertuig.

De elektromotor wordt aangedreven door een generator die is aangesloten op een benzinemotor of een batterij.

Het batterijpakket wordt opgeladen door regeneratief remmen. IC-motor-generatorcombinatie wekt ook elektriciteit op en laadt de batterij op.

#3-serie/parallel hybride elektrisch voertuig

Serie/parallelle aandrijflijnen combineren de voordelen en complicaties van zowel parallelle als seriematige aandrijflijnen. IC-engine werkt bijna in de regio met de beste efficiëntie vaker.

Het zou mogelijk zijn om vaak alleen met interne verbranding en alleen elektrisch rijden van het voertuig te bereiken.

Bij lagere snelheden werkt het meer als een serievoertuig, terwijl bij hoge snelheden, waar de serieaandrijving minder efficiënt is, de verbrandingsmotor het overneemt en het energieverlies tot een minimum wordt beperkt.