1. Що потрібно, що б переобладнати автомобіль в електромобіль?
Звичайний, стандартний електромобіль складається з
1 - електродвигуна; 2 - регулятора потужності електродвигуна; 3 - акумуляторів; 4 - DC \ DC перетворювача 12В для живлення бортових споживачів; 5 - зарядного пристрою; 6 - індикаторних приладів;
2. Який принцип роботи електромобіля?
Електроенергія з акумуляторів надходить через регулятор потужності, по дротах, на електродвигун.
Водій контролює потужність електродвигуна, і відповідно, швидкість автомобіля, за допомогою педалі акселератора, який пов'язаний з регулятором потужності електродвигуна. Регулятор потужності згідно педалі акселератора подає на електродвигун потрібне напруження з акумуляторів. Електродвигун приводить автомобіль в рух.
3. Наскільки складно управляти електромобілем?
Тим, хто вчився їздити на автомобілі з ручною коробкою передач, їздити на Е \ М буде легше. Принцип управління нагадує їзду з автоматичною коробкою передач. Для початку руху досить включити регулятор, включити 3-ю або 4-ю передачу (якщо стоїть рідна коробка передач) і натиснути акселератор. Все це можна робити без натискання зчеплення. Перемикання передач також можна робити без зчеплення. Для цього достатньо повністю відпустити акселератор, і переключиться на сусідню передачу.
4. Які можна використовувати акумулятори для електромобіля?
На сьогодні альтернативи літієвим АКБ я поки не знайшов. Маю на увазі з серійних зразків, доступних у продажу. Якщо конкретніше, то тип батарей називається літій-ітрій-залізо-фосфатні, або LiYFePO4. На сьогодні на таких батареях мій електромобіль пройшов 23 тис.км. Поки дефекти не виявлені.
Свинцеві стартерні АКБ, на яких їздив раніше, втратили свою ємність менше, ніж за рік. Тому з цим типом АКБ експерименти поки відкладені.
5. Який двигун потрібен для електромобіля?
З доступних варіантів існують тягові двигуни на постійний струм, послідовного, паралельного і змішаного збудження. Управління цими двигунами вже досить відпрацьовано і на ринку існують різної якості і цін регулятори потужності. До недоліків можна віднести необхідність контролювати стан щіток і колекторного вузла на якорі.
Існують двигуни, в яких немає деталей, які потребують обслуговування (крім підшипників, як у всіх Ел.двигуни). Це асинхронні двигуни з алюмінієвим короткозамкненим ротором, які використовуються, наприклад на промисловому обладнанні. Річ моторошно надійна при правильній експлуатації, і найдешевша. Найкращим, однак і найдорожчим варіантом, вважається двигун з ротором на постійних магнітах, як наприклад в електровелосипед мотор-колеса. Однак сьогодні існує поки одна проблема з цими двома типами двигунів. Для того, що б вони працювали від АКБ, потрібно складний електронний регулятор - називають його частотний регулятор, або в народі «Частотники». Поки що дешевих рішень не знайдено. Пошуки тривають.
6. Який максимальний пробіг буде у електромобіля?
Пробіг Е \ М на пряму залежить від кількості встановлених на нього АКБ. Їх кількість розраховується під конкретний автомобіль, його вага, середню швидкість і пробіг. Я прийшов до емпіричного висновку, що для середньої міської швидкості в 50км \ ч на серійному автомобілі розрахунковий пробіг повинен становити не менше 120 км. Якщо розраховувати на меншу кількість АКБ, тоді потрібно буде їздити з меншою швидкістю. Якщо встановлювати більшу кількість - швидкість і пробіг будуть збільшуватися. Батарея при цьому прослужить більше циклів, ніж на Е \ М з меншим пробігом. Тобто питома вартість амортизації АКБ на певний пробіг буде вигідніше для власника. Звідси випливає висновок, що немає сенсу робити Е \ М з пробігом в 40 км, на базі Таврії, наприклад, крім як якщо ви хочете пересуватися зі швидкістю 30-40км \ год. При більшій швидкості (читай, навантаженні на АКБ) власник ризикує швидше витратити ресурс АКБ.
8. Скільки часу триває зарядка акумуляторів?
Час заряду АКБ можна зробити яким завгодно. Але в житті є обмеження. Наприклад, максимальна потужність побутової розетки 220В. Зазвичай з такою розетки можна відбирати потужність не більше 2 кВт. Для Таврії, наприклад, цього достатньо, щоб зарядиться за 4 години.
10. Як часто акумулятори потрібно заряджати?
Літієві акумулятори мають саморазряд 3% в місяць. Тому, якщо ви хочете залишити електромобіль на місяць-другий, йому це не зашкодить. Однак від халепи, ніж частіше заряджаються АКБ, тим краще. Вони, таким чином, відпрацюють більше сумарна кількість циклів. Те ж саме можна сказати і про свинцеві. Однак темп саморазряда у них вище.
11. Де і як електромобіль можна заряджати?
Для зарядки Е \ М потрібен джерело живлення - розетка, куди ви будете підключати зарядний пристрій. Це може бути розетка в гаражі, під будинком, на вулиці, на стоянці. Загалом, де завгодно, де можна домовиться про використання розетки.
12. Як часто акумулятори потрібно міняти?
У свинцевих акумуляторів термін служби в буферному режимі може бути 3-5 років і більше. Але ситуація різко змінюється, якщо їх використовувати в тягових режимах, коли на них діють великі розрядні струми. При цьому їх вистачає на рік-другий. Для літієвих АКБ обіцяють 5000 циклів зі ступенем розряду не глибше 70%, при номінальному робочому струмі, або 1000 циклів при 100% глибині розряду. Це означає, що якщо повний максимальний пробіг автомобіля на одному комплекті АКБ складе 100 км, то для продовження ресурсу батарей краще проїжджати не більше 60-70 км. Номінальний робочий струм - для літієвої батареї це становить ½ від 100% ємності. Наприклад, на Е \ М буде встановлена батарея ємністю 160Ампер * годин (160 Ач), напругою 100 Вольт. Номінальний робочий струм для такої батареї складе 80Ампер. При цьому номінальна потужність буде дорівнює 8 кВт (80А * 100 В = 8 000 Вт).
Для свинцевих стартерних АКБ номінальний робочий струм дорівнює 1/20 від ємності. Тобто, для АКБ 12В 100Аг робочий струм буде 5А.
14. Як акумулятори переносять морози?
В документації на літієві АКБ пишеться, що вони працюють при температурах від - 35С до +80 С. Цього має бути достатньо для наших широт. Особисто я їздив при температурі -15 С.
15. Як обігрівається салон в електромобілі?
Салон можна обігрівати електричної грубкою. Але при сильних морозах цього може бути недостатньо. Тому поки краще використовувати автономний обігрівач на паливі.
16. Хочу встановити в свій електромобіль асинхронний двигун, адже він дешевий. Що потрібно ще встановити, що б він працював від акумуляторів?
Підключити асинхронний двигун (АД) безпосередньо до акумуляторів не вийде. Дешевих, потужних регуляторів для АТ на ринку поки немає. Тому поки що цю затію потрібно відкласти до появи регуляторів дешевше.
18. Якщо встановити на борту електричний дизельгенератор, який споживає 1 л на годину палива - наскільки це продовжить пробіг?
Дизельгенератор з таким витратою палива видає зазвичай електроенергії потужністю 2кВт. Якщо це зробити на електровелосипед, тоді можна їхати, поки не закінчиться паливо. Але на автомобілі це не пройде. Таврія, наприклад, споживає 5-6 кВт потужності при швидкості 60 км \ год. При 2кВт швидкість Таври буде 30км \ ч. Тобто 100км шлях вона проїде за 3.3часа. Витрата вийде 3.3л / 100км, при швидкості 30 км \ год. Але хто з такою швидкістю буде їздити?
19. Якщо поставити генератор на колесо електромобіля і підключити його назад до акумуляторів, чи можна таким чином продовжити пробіг електромобіля?
Таким чином пробіг можна тільки зменшити. Цей підхід є черговою спробою побудувати вічний двигун. Генератор не зможе виробляти енергії більше, ніж на нього надходить у вигляді механічної енергії обертання. Плюс до всього втрати в проводах, на терті в підшипниках, передачах і т.д.
20. Чи можна використовувати енергію гальмування за допомогою електродвигуна, для підзарядки акумуляторів (рекуперація)?
Електродвигун є оборотною машиною. Тобто це і генератор і двигун в одній особі. І його дійсно можна завести в режим генерування, коли механічна енергія буде повертатися назад в АКБ. Тут ніякого принципу вічного двигуна немає. Ми просто утилізуємо кінетичну енергію гальмування автомобіля. Коли автомобіль припиняє рух, повернення енергії, природно, відсутня. Слід пам'ятати, що рекуперация повертає кінетичну енергію руху автомобіля з коефіцієнтом менше 100%. Тобто, простими словами: неможливо загальмувати так, що б повернути в АКБ більше енергії, ніж витратили на розгін.
21. В Інтернеті продаються генератори електроенергії (Адамса / Вега, утилізатори вільної енергії, «ефіру» ...), які не потребують ніякого палива або іншого енергоносія. Чи можна такий генератор встановити на електромобіль, що б більше не заряджається його зовсім?
Якщо у вас є такий генератор, запрошую до мене, його перевірити в дії. Підключимо на електромобіль, зробимо заміри. Поки що жоден герой не знайшовся.
До теперішнього часу члени нашого клубу ще жодного разу, не бачили і не відчували наживо ні один пристрій, який би порушував закон збереження енергії. Тому ми вважаємо недоцільним орентіровани на використання подібних пристроїв. Все що подавалося під соусом «вільної енергії» виявлялося шарлатанством або було пов'язано з прогулами уроків фізики в школі.
23. Чи можна замість контролера використовувати просто напросто таку педаль з потенціометром, за умови, що водій сам контролює максимальний струм (натискаючи або відпускаючи педальку), допустимий для електродвигуна постійного струму. Адже контролер потрібен просто для такого обмеження і для плавного пуску двигуна.
Таке зробити не можна тому, що у цій педалі резистор розрахований на міліампер. А мотор споживає сотні ампер. Такий педаллю можна управляти контролером. А контролер - двигуном.
Навіть якщо ви через мікросхему змусите управляти силовими транзисторами за допомогою педалі без обмеження струму, все одно спалите ці транзистори. У пусковий момент виникають на моторі постійного струму величезні пускові струми. Якщо їх не обмежити штучно, то вони можуть досягати 300-800А і більше, в завісім.от напруги АКБ, товщини проводів, стану щіток і т.д. Пару десятків таких запусків, і мотор згорить.
24. Я читав, що потужність електродвигуна, встановленого на легковий 4-місний автомобіль всього 4 кВт. Але ж цього мало?
Щоб дізнатися потужність в кінських силах, потрібно потужність в ватах помножити на 1,36. Але найголовніше, що для рівномірного руху по місту, електромобілю достатньо не більше 7кВт. І тільки під час прискорення буде потрібно потужність понад 15кВт. Таку перевантаження короткочасно може витримати більшість електромоторів.
А при використанні промислових асинхронних двигунів, перемотаних під низькі напруги можна домогтися ще більшого ефекту. У конструкцію асинхронного двигуна вже виробником закладена 3х кратна перевантаження. Саме так він перевантажується під час пуску від традиційної трифазної мережі. Збільшення частоти напруги живлення з 50 до 200 Гц пропорційно збільшує потужність в 4 рази. Таким майже чарівним чином, двигун потужністю по паспорту в 5 кВт, може короткочасно видати 5х3х4 = 60кВт!