Hvorfor har ikke elbiler generatorer?
Innhold
I denne artikkelen vil jeg forklare deg de nøyaktige årsakene til at elektriske kjøretøyer ikke trenger generatorer.
Mange lurer på om det vil fungere å legge til en dynamo til en elbil. Spørsmålet er rettferdig, siden generatorer hjelper til med å vedlikeholde bilens batteri og lade tilbehøret. Men hvis vi ser nøye på mekanismen, vil vi se at dette ikke er mulig.
Elektriske kjøretøy kan ikke bruke generatorer fordi de ikke har motorer. I tillegg lagrer generatoren den tilgjengelige energien inne i bilens mekanisme og produserer den ikke. Dermed, elektrisk bil, klarer ikke å holde tritt med energitap, noe som fører til at bilen bremser ned og til slutt slår seg av.
Jeg vil forklare nedenfor.
Hva er en generator
Før jeg begynner å forklare årsakene til at vi ikke kan installere en generator i en elbil, må jeg forklare hva en generator er.
En dynamo er en enhet som konverterer vekselstrøm (AC) til likestrøm (DC). Dette er fordi dynamoen kan konvertere mekanisk energi til elektrisk energi.
Den består hovedsakelig av følgende deler:
- Hjul trinse; det gir generatoren motormoment
- aksel; koblet til remskiven, roterer den magnetene
- Roterende magneter; skape et magnetfelt ved å rotere. Spinn forårsaker dannelsen av en strøm som hele tiden endrer retning (AC).
- Dioder; de stopper endringen i strømmen og tvinger den til å følge i én retning
- regulator; styrer strømmen som vil flyte gjennom bilkretsen
Hvordan generatoren fungerer
For at generatoren skal fungere i bilen, må motoren være i gang.
1. Få energi
Motoren drives av batteriet for å starte. Den bruker deretter drivstoffet og gir generatoren mekanisk kraft.
Generatoren og motoren er forbundet med et belte som er festet til en remskive. Remskiven roterer sammen med akselen, som snur de roterende magnetene.
2. Kraftproduksjon
Rotasjonen av magnetene skaper et magnetfelt som genererer elektrisitet. Rotasjonen fører også til at strømmen raskt og konsekvent endrer retning, og veksler med strømmen.
Diodene til enheten mottar vekselstrøm. Med sin mekanisme tvinger de strømmen til å ta en retning og avstår fra å endre den.
3. AC til DC
Så kommer regulatoren. Den kontrollerer strømstrømmen til elektrisitet, slik at den matcher spenningen til batteriet.
DC strøm strømmer inn i batteriet for å lade det, og deretter inn i resten av kretsen slik at kjøretøyets system forblir på selv uten at batteriet er involvert.
Hvorfor trenger vi en generator i en konvensjonell bil
Hovedarbeidet til generatoren er å losse batteriet.
Bilbatterier bruker kjemisk energi frigjort fra konstante kjemiske reaksjoner mellom komponentene. Mens batteriet fungerer, stopper ikke de kjemiske reaksjonene.
En mekanisme på utsiden av batteriet lar det hvile mens generatoren går. Reaksjonene stoppes, slik at elementene kan gå tilbake til sin opprinnelige tilstand så effektivt som mulig.
Dette hjelper på vedlikeholdet av batteriet, siden cellene ikke slites ut.
Hvordan fungerer en elbil
Det finnes tre typer elektriske kjøretøy.
Nøkkelmekanismene deres er de samme, selv om de er forskjellige i noen få detaljer.
- Helt elektriske biler
- Hybridbiler
- Plug-in hybridbiler
Forskjellene ligger i lading og lagring av energi.
- Helt elektriske biler trenger konstant opplading fra stikkontakter.
- Hybridbiler bruker en motor og et elektrisk batteri som lades ved bremsing.
- Plug-in hybridbiler deler rekkevidde når det gjelder gass- og strømforbruk. Imidlertid kan deres elektriske batteri lades gjennom støpselet.
Elbiler består av:
- Trekk batteripakke
- Hjelpebatteri
- Elektrisk motor
- inverter
- DC / DC omformer
En batteripakke, også kjent som et trekkbatteri, består av litiumionceller koblet til hverandre. Den mottar likestrøm under lading og sparer energi.
Noe av denne energien overføres til et hjelpebatteri for å drive bilens tilbehør. Det er her omformermekanismen er nyttig. Tilbehøret krever mindre spenning enn det hjelpebatteriet avgir, så omformeren reduserer den elektriske effekten.
En annen del av energien som er lagret i batteriet går til elmotoren som driver bilens hjul.
Motoren opererer med vekselstrøm konvertert fra likestrøm av omformeren.
Hvorfor har ikke elbiler generatorer?
Som allerede nevnt trenger generatorer mekanisk energi for å bli omdannet til elektrisk energi.
Denne energien kommer utelukkende fra forbrenningsmotoren, noe som ikke er tilfelle med elektriske kjøretøy. Imidlertid har de andre mekanismer som erstatter generatoren.
Men selv om vi bytter ut disse mekanismene, vil generatoren fortsatt ikke kunne fungere i en elbil.
1. Fysikkens lover
Først av alt må vi merke oss at energi ikke kan skapes, den kan bare transformeres.
Det har vært tanker som beskriver bruken av dynamoer i elektriske kjøretøy ved hjelp av følgende mekanisme; Batteriet kan brukes til å snu en motor, som kan snu en dynamo for å produsere strøm.
Denne teorien kan realiseres, men visse fysiske lover tilsier noe annet.
Generatoren bruker den mekaniske energien til forbrenningsenergien. Gjennom en trinse og magneter omdanner den den til elektrisitet. Den genererte elektrisiteten er delt i to deler. Den ene delen mates til andre vedlegg i bilen (dvs. til stereoanlegget), og den andre delen mates til den elektriske motoren.
Den elektriske motoren får mindre strøm og går saktere. Dermed blir kraften som går tilbake til dynamoen mindre hver gang.
Som nevnt ovenfor, konverterer dynamoen kun vekselstrøm til likestrøm. Arbeidsprosessen til en dynamo viser at girene utveksler energi uten å øke eller redusere mengden. Han kan ikke motta en viss mengde elektrisk energi og multiplisere den.
Derfor er problemet med den foreslåtte mekanismen at dynamoen ikke kan generere strøm av seg selv.
2. Ulike typer batterier
En annen grunn til at elbiler ikke har generatorer er fordi de ikke trenger dem.
Batteriene de bruker er forskjellige fra vanlige bilbatterier. Elektriske kjøretøybatterier er flere celler plassert over hverandre. De trenger ikke en generator slik at de ikke går tørre.
Et bilbatteri består av en elektrolyttløsning, bly og syre. Generatoren er avgjørende for å holde batteriet i live så lenge som mulig og for å forhindre at elektrolyttløsningen fordamper. Det bidrar også til å minimere antall kjemiske reaksjoner slik at batteriet ikke slites ut.
3. Andre enheter erstatter generatoren
Elektriske kjøretøy har enheter som konverterer AC til DC og omvendt. De har også flere måter å lagre energi på.
Dermed er generatoren fullstendig erstattet av andre enheter.
Hva har elbiler i stedet?
Til tross for mangelen på en dynamo, har elektriske kjøretøy andre mekanismer som kan konvertere og til og med regenerere energi.
1. Strømomformere
Elektriske kjøretøy kan drives av AC eller DC, avhengig av ladestasjonen.
Den elektriske motoren konverterer vekselstrøm til likestrøm, og omformeren konverterer likestrøm til vekselstrøm. I tillegg må DC-til-DC-omformeren levere strøm til både kjøretøytilbehøret og trekkbatteriet for lagring.
2. Regenerativ bremsing
Mange elektriske kjøretøy, for det meste hybrider, har en mekanisme for å lade batteriene.
Denne prosessen kalles regenerativ bremsing og overfører elektrisk kraft til trekkbatteriet. Ved bremsing endrer bilens motor retning og genererer strøm.
På denne måten lagres energi i batteriet og energitapet minimeres.
Oppsummering
Generatorer er enheter som konverterer mekanisk energi til elektrisk energi.
De kan ikke skape ekstra energi, bare konvertere den, så de kan ikke brukes i elektriske kjøretøy. Denne typen kjøretøy har tilleggsmekanismer som kan konvertere AC til DC og omvendt om nødvendig.
Deres avanserte teknologi gjør at de kan spare energi som ikke brukes på det tidspunktet for fremtidige bruksområder.
Ta en titt på noen av artiklene våre nedenfor.
- Har elbiler katalysatorer?
- Hvor mange ampere skal til for å lade en elbil
- Hvordan koble til flere bilstereobatterier
Videolenker
