Белорусский никола тесла. минчанин сделал электромобиль в гараже и ездит на нем каждый день
Содержание:
- Какие выбрать аккумуляторы для электромобиля
- Что такое электромобиль
- Использованы материалы:
- Строение и принцип работы
- «Сердце» электрокара — что оно из себя представляет?
- Смета для гибридного автомобиля своими руками:
- ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ СВОИМИ РУКАМИ
- Неординарные идеи для деревянной вешалки
- Электромобиль своими руками
- Масштабы распространения
- Модернизация и тюнинг детского электромобиля
- Как из «Жигулей» сделать электрокар своими руками (много фото)
- Как устроен электромотор
- Недостатки мотор-колеса
- «Разгоняется как малолитражка»
- Тип разъёма.
- Рекомендации
Какие выбрать аккумуляторы для электромобиля
Отметим, что напряжение питание приведенных тут электродвигателей – 60 вольт и 72 вольта – наталкивают на мысль использовать последовательно соединенные стандартные автомобильные аккумуляторы на 12 вольт. Категорически не рекомендуется это делать, поскольку эти стартерные батареи не прослужат нормально даже один сезон – они не предназначены для работы в качестве тяговых источников тока.
Рекомендуется использовать оптимальный вариант для недорогого электромобиля – литий-железо-фосфатные (они же литий-феррум). Они относительно дешевы, обладают достаточно высокой плотностью энергии, к тому же почти не боятся морозов. Именно такие используют вполне успешные производители серийного электротранспорта, например, известная даже в развитой части Европы китайская компания BYD.
Рекомендация Авто 24
Признаться, внешний вид электроприводов, появившихся в продаже на китайских торговых площадках, отличается от тех, что журналисты Авто24 видели в цехах и исследовательских лабораториях известных мировых автопроизводителей. Скорее всего, и эксплуатационные параметры данных узлов с востока не будут идеальными. Но если вы собрались «поставить на электроход» не суперкар, а какой-то сугубо утилитарный транспорт, это не должно вас особо смущать.
Что такое электромобиль
Прежде чем переходить к вопросам построения электрокара, следует понять, что это вообще такое. Электромобиль – это тот же автомобиль, но в движение его приводит электрический привод, а вместо бака для жидкого топлива в электрокарах установлены батареи, которые питают электрический мотор.
Но это лишь поверхностное представление. Ведь для работы электропривода используются соответствующие контроллеры и драйверы. Для регулировки заряда/разряда батареи также используются контроллеры. Также изменения касаются и самой конструкции кузова, шасси и многих других частей автомобиля.
Использованы материалы:
- Электромотор от дворников Toyota.
- Звёзды сделаны из шкива от помпы 3SFE и шкива коленвала 5AFE.
- Ремень от Subaru Forester, (его пришлось дважды укорачивать и склеивать-сшивать).
- Аккумулятор от мотоцикла — 12V 9Ah 45A.
- Колёса от тележки (диаметр 210 мм).
- Профильная труба.
- Текстолит.
- Крепёжные элементы.
Первым делам автор сделал раму электромобиля.
Сидение сделано следующим образом. Из картона собрал шаблон. Купил банку смолы 800 гр 650 руб и две пачки стекловолокна 150руб*2шт, и налепил на уже готовый и обклееный скотчем шаблон, работа заняла примерно неделю. Далее зашпаклевал, зашкурил, загрунтовал и обтянул в кожезаменитель разумеется подложив поролон 10 мм.
Руль сделан из фанеры.
Закрепил электромотор, установил звёзды и ремень.
Рулевое управление. Карданчик оптимально подошел от Toyota Probox NCP50, а линки стабилизатора, выполняющие роль рулевой тяги с наконечниками, были изготовлены из узлов Toyota Voxy AZR60.
Педаль от автомобиля обрезал и приварил к ней поворотную гайку, выполняющую роль подшипника, и ограничитель хода. К раме приварил возвратную пружину. под педалью установил микровыключатель подачи тока на электродвигатель.
Установил тумблер меняющий полярности тока, чтобы машина могла двигаться взад и в вперед в зависимости от выбранной передачи.
Вот результат работы — самодельный электромобиль для ребёнка. Скорость машины — 5 км/ч, можно увеличить если поставить более мощный мотор.
Источник
Строение и принцип работы
Работает электродвигатель автомобиля по принципу электромагнитной индукции. Именно он взят сегодня за основу. Современные электромобили, по своей сути, мало чем отличаются от их, которые мы каждый день можем наблюдать на дорогах страны. Вообще говоря, основными частями такой техники являются:
- Контроллер;
- Аккумуляторные батареи.
Мы поговорим подробнее именно о сердце авто. Итак, оно работает на основе законов электромагнитной индукции. Для тех, кто не знаком с таком понятием физики, можно сказать, что данное явление связано с возникновением ЭДС в замкнутом контуре, когда в нем начинает меняться магнитный поток. Здесь все достаточно просто. Электродвигатель просто преобразует электрическую энергию в механическую, которая и позволяет двигаться автомобилю. В настоящее время коэффициент полезного действия таких агрегатов равен приблизительно 90 процентов. Это весьма внушительная цифра.
Как и любой другой электродвигатель, агрегат, устанавливаемый в электромобилях, имеет свои собственные характеристики. К таковым можно отнести:
- Мощность агрегата;
- Максимальный крутящий момент, создаваемый им;
- Частота вращения.
По сути, все стандартно. Единственное отличие от тех моделей, которые используются в промышленности, заключается в изменении этих параметров применительно к автомобилю.
Все электродвигатели могут питаться от источника постоянного напряжения или источника переменного напряжения. В данном случае речь идет чаще всего именно о первом варианте. Батареи, которые используются в таких машинах, создают на выходе значение в 96-192 Вольта. Этого вполне достаточно для создания ЭДС. для подключения электродвигателя переменного тока используется трехфазная схема. Современные модели электромобилей отличаются тем, что в них сам электродвигатель соединен напрямую с колесом. Такая конструкция позволяет в значительной степени улучшить управляемость машины.
Стоит отметить, что некоторые самые прогрессивные модели, которые оснащены агрегатом, работающем на переменном токе, способны в процессе торможения подзаряжать батареи. Это приводит к увеличению их срока эксплуатации в несколько раз. Это некое решение проблемы ограниченности хода. Такие устройства способны увеличивать пробег авто без подзарядки на целый 10-20 процентов. Для электромобиля это вполне внушительная цифра.
В остальном работает электродвигатель автомобиля точно так же, как и любой другой агрегат такого типа. Здесь имеется рабочий орган, который и соединяется с колесом. При подаче электрической энергии обмотка возбуждения начинает действовать на ротор мотора, который начинает вращаться вследствие ЭДС. Это движение передается на рабочие органы. Электродвигатель сегодня можно запитывать самыми разнообразными методами. В бытовых условиях используются трехфазные розетки или обычные однофазные их варианты. Все зависит от конкретной конструкции устройства, которое требуется запустить.
«Сердце» электрокара — что оно из себя представляет?
К электрическому силовому агрегату устанавливаемому на электромобили, инженеры предъявляют особые требования, причём они достаточно жёсткие. Не первом месте у разработчиков стоит мощность мотора, варьирующаяся от нескольких десятков, до нескольких сотен кВт. Производители ставят на свои электрифицированные средства передвижения разные типы электродвигателей, отличающиеся устройством, принципом запитки и управления. Это могут быть электродвигатели постоянного и переменного тока, асинхронные и синхронные, коллекторные и бесщёточные.
Но, какой бы электрический мотор не установили конструкторы на своё детище, его характеристики, надёжность и простота эксплуатации весомо перебивают возможности ДВС.
Преимуществ тут целый набор:
1. Если брать по коэффициенту полезного действия, то тут у электромотора бесспорное превосходство над двигателем внутреннего сгорания: КПД электрического агрегата — 90-95%, КПД традиционных ДВС — 22-60%.
2. Максимальный крутящий момент доступен практически с первых секунд запуска электрического силового агрегата и кроме того, он держится на максимуме при любых оборотах.
3. Электродвигатели, которые устанавливаются на среднестатистический электромобиль, не нуждаются в принудительном охлаждении.
4. Электромотор может функционировать как генератор (в режиме рекуперации).
5. Электрический двигатель практически не нуждается в обслуживании.
Смета для гибридного автомобиля своими руками:
Кузов (самодельный, пластиковый, на мостах) — стоит примерно 1000 долларов
Важно выбрать его кК можно меньшего веса – это важно.
Для салона: очень неплохо подойдут два передних сидения автомобиля Порше 924. Подушку заднего сидения можно позаимствовать у Тойоты Супра
Потребуется еще метров пять ковроина, который должен «посетить» мастерскую по пошиву чехлов. Стоимость материалов и работы примерно составит 400 долларов. Ну, а, в принципе, все зависит от фантазии, а материалов в стране масса: дерево, кожа, акустические дорогие ткани и пр.
Силовой агрегат, в нашем случае тоже бывший в употреблении, – это двигатель от списанного погрузчика производства Болгария, мощность которого 3,6 кВт, а развиваемые обороты – 1400 об/мин. Двигатель можно подобрать и другой, обратившись в контору, поставляющую новые запчасти для погрузчиков. Он стоить будет ориентировочно 650 долларов.
Говоря об АКБ, стоит порекомендовать, не использовать отечественные, поскольку номинальную емкость удастся получить несколько первых раз, и все. Для АКБ нужна свежая свинцовая руда, которой нет у нас в стране, поэтому для аккумуляторов используют переплавленную из старых батарей. Идеальный вариант – тяговые аккумуляторы для погрузчиков. Но их цена вторе выше, чем стартерные итальянские, которых потребуется семь штук. Их стоимость в магазинах составит 4000 рублей, а в оптовой компании – 2600 за штуку.
Ну, и все, что можно назвать «разное». Сюда входят колеса (их ширина должна быть небольшой, чтобы к минимуму свести трение качения), блок управления мотором (вновь можно использовать тот, что применяется в погрузчиках – релейный на шесть скоростей, стоимостью до 400 $, или тиристорный стоимостью втрое большей, зато с плавным регулированием), фланец, предназначенный для соединения трансмиссии и двигателя (например, КПП ВАЗ 2101) – 70 долларов, планшайба с соосностью не хуже 0,02 мм (для соединения КПП и мотора), чтобы не пришлось часто менять подшипники (можно изготовить самостоятельно).
В общей сложности на все по все уйдет до 3000 долларов и триста часов времени инженера средней квалификации, который выступить в роли сварщика, слесаря, электрика.
За эту сумму можно стать владельцем четырехместного авто, вес которого составляет 850 кг, а батарея имеет характеристики — 84Вх200 А•ч. Скорость по прямой машина развивает до 75 км/час и до 90 – кратковременную (для обгона, например или, когда нужно ехать под гору).
Количество циклов перезаряда – 800, стоимость заряда одного 12,5 копеек на километр, что сравнить можно с ВАЗ 2101, расход у которого 8 литров на сто километров, т.е. 80 копеек на километр.
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ СВОИМИ РУКАМИ
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ СВОИМИ РУКАМИ
Всё более популярная тема создания электромобилей, постепенно вытесняет обычные бензиновые. Действительно, электромобиль гораздо проще в изготовлении, управлении и эксплуатации
К тому же ещё немаловажное достоинство — это экологичность. В данной статье мы и попытаемся рассмотреть вопрос самостоятельного изготовления электромобиля своими руками
Но есть два узла, сборка которых вызывает некоторые трудности, особенно у неподготовленных радиолюбителей. Речь идёт об узле регулировки скорости двигателя и зарядном устройстве для мощных, как правило литий — ионных аккумуляторов. Сложность здесь заключается в значительных токах — более 50А. Ведь для легкового электромобиля нужен электродвигатель мощностью около 5 — 20 кВт. Различные микро — и ШИМ контроллеры применяемые в заводских моделях электромобилей слишком сложны в изготовлении и настройке, а простые схемы на КРЕНках никак не выдержат такие токи. Ниже предлагается несложные в сборке схемы регулятора и ЗУ подходящие для тех, кто хочет собрать электромобиль своими руками.
Основой данного регулятора скорости вращения от нуля до максимума, используется импульсная схема с изменением ширины прямоугольных импульсов напряжения, подаваемых на обмотку двигателя. Генератором и формирователем импульсов является микросхема HEF4069, причём желательно с индексом UB, имеющая полевые ключи на выходе логических элементов, раскачивающие Н — канальные мосфеты.
С выхода инверторов, сигнал управляет тремя запараллелеными полевыми транзисторами IRF540 или другими аналогичными с током более 25А. К стоку их, подключен двигатель постоянного тока мощностью несколько киловатт. Параллельно ему установлен диод, для защиты полевиков от обратных полуволн отрицательного напряжения возникающих в процессе работы.
Ещё одним узлом с большими коммутируемыми токами является блок ЗУ для аккумулятора. Как известно в электромобилях стоят аккумуляторы с напряжением 12 — 200 В (в зависимости от модели) и ёмкостью в пределах 100 — 500 А. Значит заряжать их нужно током около 10 — 50 А. Можно реализовать эту функцию на классическом транзисторном стабилизаторе с тремя мощными биполярными транзисторами MJ15003 включенными в параллель. Более совершенный вариант схемы смотрим ТУТ
А можно и на специализированной микросхеме L200, специально предназначенной для использования в стабилизаторах.
Так как максимальный выходной ток микросхемы L200 составляет 10 А, умощним микросхему так-же тремя параллельно включенными транзисторами MJ15004.
Думаю нет необходимости говорить о том, что радиаторы обязательны, причём очень большие радиаторы — рассеиваемая на них мощность может достигать сотни ватт. Эта схема может выдать ток до 40 А при входном напряжении 35 В. При выборе трансформатора и выпрямителя — лучше всего брать входное напряжение стабилизатора на 10-15 В больше выходного. Электролитический конденсатор фильтра должен быть где то 10000 — 40000 мкф 50 В. Аккумуляторы заряжаются таким зарядным устройством током, равным 10 — 20% от номинальной емкости литий — ионных аккумуляторов, примерно за ночь. Можно установить для электромобиля и батарею составленную из обычных свинцовых аккумуляторов, на опытных образцах это позволяло проехать на одной зарядке около 50 км со скоростью до 100 км/ч.
Это приблизительный вид электрооборудования и соединения всех электроузлов.
Конструкция электромобиля может иметь произвольный вид и все элементы располагаются в любом удобном месте корпуса авто. Аккумуляторы, с целью устойчивости электромобиля, обычно расположены в днище машины.
ФОРУМ по электрооборудованию автомобилей.
Неординарные идеи для деревянной вешалки
Не обязательно покупать стандартные заводские крючки для вешалки – их можно сделать своими руками из подручных средств или изъять из плечиков для одежды.
Прикрепленные отдельные крючки на стене должны смотреться как элементы декора.
Вешалки для детской одежды в виде фигурок животных можно выпилить лобзиком из фанеры (ДСП) своими руками и раскрасить их яркими цветами, украсить аппликацией.
Любители парфюмерии могут использовать крышечки от любых духов в качестве крючков на вешалке.
Такая вешалка – весьма креативное решение.
Морские камушки, которые обычно привозят с моря, а потом не знают, куда их деть – будут очень стильно выглядеть на стене. Чтобы как можно проще собрать такую вешалку понадобятся: доска, шурупы и металлические цилиндры (должны быть немного шире и чуть короче шурупов). Их необходимо вставить в цилиндры и вкрутить в основание доски. Затем на шляпки шурупов наносится универсальный клей, и приклеиваются камни.
Нет ничего проще, чем подобрать несколько саморезов и прикрепить к доске несколько деревянных катушек от старых ниток.
Подарите столовым приборам вторую жизнь, а себе – прекрасную неординарную вешалку.
Отличным решением для самодельных крючков будет использование старых гаечных ключей. Правда, чтобы их согнуть – придется вначале раскалить на огне докрасна. Вешалка с такими крючками будет отличным декором для гаража, техстанции.
Прежде чем начать изготовление новой вешалки, стоит обратить внимание на стиль интерьера прихожей или комнаты. Используя различные виды крючков, можно усилить акцент
Неординарная вешалка, несомненно, привлечет к себе внимание и станет украшением помещения.
Электромобиль своими руками
Электромобиль своими руками
- BLDC-мотор (безщёточный безредукторный мотор на постоянных магнитах, требуемой мощности)
- Контроллер такой же мощности. Контроллер — это сложное электронное устройство, которое: — преобразует постоянный ток из батареи в 3-х фазный переменный для питания мотор-колеса, — является регулятором уровня мощности (скорости), подаваемой в мотор, в зависимости от положения ручки газа.
Про типы BLDC-контроллеров можете прочитать по этой ссылке.
- Батарея (аккумуляторная батарея, собранная из ячеек и соединённых с БМС (платой защиты ячеек от презаряда\переразряда). Чаще всего используют тяговые литий-железо-фосфатные ячейки, которые выглядят так.
- Управление:педаль газа либо ручка газа, тормозные рычаги (электронный тормоз), кнопка круиз-контроля (постоянная зафиксированная скорость), кнопка реверса (обратный ход). Педаль/ручка газа является обязательной, остальные — вспомогательные.
- Какая средняя скорость планируется?
- Какая максимальная скорость во время разгона?
- Вес электромобиля (с батареей, водителем и пассажирами)?
- Угол наклона дороги? Горная местность резко повышает требование в мощности мотора!
- Площадь поперечного сечения автомобиля и его обтекаемость.
- Диаметр колеса (от края покрышки до края) для правильного расчета коэффициента редукции (для тихоходных средств с редуктором).
- Ускорение: Если Вам в гонках важен старт с места (к примеру, 100 км/ч за 4 сеунды). Для этих расчетов нужны другие формулы, будет в следующей статье.
- Стиль вождения: спокойный\спортивный, городской\межгород.
- Дальность пробега.
Сx=0,342 (коэффициент аэродинамического сопротивления);
S=2м 2 (площадь поперечного сечения автомобиля);
g = 9.81 м/с 2 (ускорение свободного падения);
m=1000 кг (масса автомобиля);
Fтр= 0,018 (коэффициент силы трения для асфальта);
V 3 -(куб скорости автомобиля в м/с); 60 км/ч =16,67 м/с (переводим скорость из «км/ч» в «м/с» делением на 3,6);
α= 0° (угол наклона дороги);
ρв=1,225 кг/м 3 (плотность воздуха).
W= g * Fтр * m * V *cosα + 0,5*Сx * S * ρв*V 3 + g * m * sinα*V
W = 9,8 * 0,018 * 1000 * 16,67*1 + 0,5*0,342 * 2* 1,225*(16,67) 3 + 9,8 * 1000 * 0 = 2940+1940+0= 4 880 Вт.
Это сколько чистой энергии надо затратить на передвижение. Часть энергии теряется по пути из батареи. По этому, поделим полученный результат на общий КПД (трансмиссии (
0,95)) приблизительно равный 0,76*0,90*0,95=0,65.
Фактически из батареи надо выдать больше энергии, пока передадим эту энергию на движение, часть потеряется в узлах (на трение, теплоотдачу).
Итак, 4880 / 0,65=7509 Вт — такую мощность должна выдавать батарея.
Итого для движения по ровной дороге со скоростью 60 км/ч требуется 7509 Вт мощности системы.
Для того чтобы понять, как мощность зависит от скор ости и угла наклона дороги, произведём вычисления в Excel-е и создадим графики (*):
Источник
Масштабы распространения
За последние несколько лет рынок электрических машин расширился и распространился на все развитые страны мира. Если еще недавно подобная покупка была экстравагантным шагом для любителей нового и необычного, то сегодня это уже проверенный и выгодный шаг для комфортной езды и экономии средств.
По имеющейся статистике, в 2020 году рынок рассматриваемых авто вырос сразу на 60%! На данный момент динамика сохраняется и в перспективе этот процесс станет еще более массовым. По всему миру в 2017 было продано около 750 000 новых авто, из них на гибриды приходится примерно 290 000. Все крупные концерны, видя такие тенденции рынка, активно начали разрабатывать свои варианты и представлять их на автовыставке по всему миру. Свои творения уже показали Мерседес, Фольксваген, Порше, Астон Мартин и многие другие производители. В России также наблюдается повышенный интерес к этой тематике. Интересный факт!На постсоветском пространстве по отношению к машинам заметен некоторый консерватизм и популярность бензина и дизеля здесь не спадает.
Модернизация и тюнинг детского электромобиля
Сделать кузов более объемным или изготовить его самому достаточно удобно из монтажной пены, придать форму которой можно канцелярским ножом и наждачной бумагой. Далее идут стандартные процедуры шпаклевки и покраски.
Модернизация ходовой части может заключатся в добавлении в подвеску пружин или резиновых вставок для амортизации. В места трения устанавливаются шариковые подшипники.
Также есть возможность затюнинговать силовую часть, заменив мотор на более мощный или изменив передаточное число трансмиссии, например, заменой звездочки. Переделка регулятора газа в некоторых случаях может немного прибавить к скорости. Нарастить «максималку» также можно увеличением ведущих колес – заменой или, например, обмоткой по протектору резиной из камеры.
Внутри некоторых пультов производители предусматривают регулировку мощности сигнала, и если вы задумывались над тем, как увеличить дальность пульта, попробуйте отыскать внутри небольшой регулятор под отвертку и слегка покрутите, с замером максимальной длинны срабатывания.
Как из «Жигулей» сделать электрокар своими руками (много фото)
Электрификация транспорта шагает по планете. Сегодня любой начинающий кулибин может собрать электрокар на базе старых «Жигулей».
Собственно для этого нужно заказать из Китая электромотор подходящей мощности, блок управления или контроллер и приобрести сами батареи. Некоторые китайские компании предлагают купить весь набор в сборе с инструкцией по установке.
Основные серьезные переделки будут касаться только крепления электромотора и изготовления переходной плиты для соединения электродвигателя со штатной коробкой передач.
Сегодня наткнулся на очередную видео инструкцию по переделке обычного ВАЗ 2106 в электрокар с запасом хода 200 километров. Давайте посмотрим, как это делается.
Для начала нужно выкинуть на помойку ДВС, выхлопную систему, генератор, навесное. По сути нужно оставить только штатную коробку и элементы трансмиссии.
Теперь необходимо соединить электромотор с коробкой передач, то есть сделать из них единое целое. Некоторые для этого делают переходную плиту. Но можно сделать более дешевую конструкцию сваренную из обычных уголков. Для этого примеряем электродвигатель к коробке и снимаем размеры.
Теперь необходимо из уголков сварить переходную плиту, плюс раму для электромотора, что бы поставить его на штатные места крепления (подушки двигателя).
В качестве основного элемента сцепления послужит специальная соединительная муфта с датчиком оборотов. С одной стороны в муфту втыкается вал электромотора, с другого конца втыкается первичный вал КПП. Это изобретение китайских инженеров позволит обойтись без сцепления, как такового. Датчик оборотов нужен за контролем того, чтобы коробка не развалилась от мощи самого электромотора. Ведь предельные обороты у электродвигателя выше, чем обороты у обычного бензинового мотора.
В общем коробка с помощью уголков сваренных в переходную плиту и приваренной рамой для крепления электромотора на штатные подушки собраны.
Можно ставить всю конструкцию на штатные крепления в моторный отсек ВАЗ — 2106. Сколько места лишнего образовалось ;-)))
Поехали дальше, теперь нужно установить контроллер. То есть мозги силового агрегата. Именно контроллер будет подавать электричество на двигатель. Чем больше электричества, тем выше обороты. То есть чем сильнее вы жмете на педаль газа, на которой теперь висит датчик, тем быстрее едите.
Кстати, вместе с набором по переделке любого авто в электрокар китайцы предлагают подробную инструкцию. Правда на китайском языке. Примерно такую.
В принципе осталось собрать батареи в единый блок и бросить их в багажник. Хотя зачем в багажник, когда полно места под капотом.
Источник
Как устроен электромотор
Все мы примерно представляем процессы, которые происходят в ДВС. А вот электромобили с батей в гараже еще вряд ли кто-нибудь разбирал. Но уже, кажется, пора вникать, как там что устроено. Благо в электрокарах все намного проще, чем в случае с бензиновыми или дизельными машинами, а многое вовсе продублировано. Вот разберем, например, электромотор. Перенесемся в 9-й класс школы прямиком на урок физики. Тема урока — «Закон электромагнитной индукции».
Это просто электромотор. Не автомобильный
Помните, как учитель демонстрировал катушку и магнит, на примере которых нам объясняли действие этого закона? Если подать ток на обмотку медной проволоки, на ней возникнет электромагнитное поле
И если рядом находится магнит (неважно, постоянный или электромагнит), он начнет взаимодействовать с катушкой. Магнит будет крутиться, то есть совершать некую физическую работу. Это и есть принцип работы электромотора
Есть и обратный процесс: если мы физически заставим магнит крутиться, то зафиксируем возникновение излишков тока на обмотке. Кто первый сказал слово «рекуперация»? Все правильно, она родимая! По сути, таков принцип работы стартера и генератора в вашей машине. Так вот электромотор во всех электрокарах умеет переключаться из режима стартера в режим генератора
Это и есть принцип работы электромотора. Есть и обратный процесс: если мы физически заставим магнит крутиться, то зафиксируем возникновение излишков тока на обмотке. Кто первый сказал слово «рекуперация»? Все правильно, она родимая! По сути, таков принцип работы стартера и генератора в вашей машине. Так вот электромотор во всех электрокарах умеет переключаться из режима стартера в режим генератора.
Основные части электромотора — это статор и ротор. Статор представляет собой полый корпус с обмоткой из медной проволоки, которая намотана в три фазы (двигатель I-Pace работает на трехфазном токе переменного типа). Внутри на оси крутится ротор с постоянными магнитами. Вот и все! Подали ток на обмотку статора, и он вращает ротор, который через редуктор передает крутящий момент на колесо. Проще простого.
При распространении электрокаров из обихода автолюбителей исчезнет страшное словосочетание «ресурс двигателя». Ведь мы имеем дело с двумя элементами, которые даже не соприкасаются друг с другом (статор и ротор имеют между собой воздушную прослойку). Здесь практически нет никакого нагревания, здесь нечего смазывать и нечего обслуживать. Через несколько сотен тысяч километров, возможно, придется профилактически поменять подшипники. Троллейбусы, выпущенные в СССР, до сих пор катаются с родными электромоторами. Регламент профилактического обслуживания такого агрегата составляет раз в 2 млн км. Электродвигатель имеет два состояния — либо он работает, либо не работает. Сломаться там нечему. Больше вопросов к программному обеспечению и ресурсу батареи.
Прорезь в капоте сквозная. Она позволяет оптимизировать воздушные потоки, проходящие мимо машины. Кстати, именно аэродинамика стала причиной столь необычной для Jaguar формы задней части
Обратите внимание, что заднее стекло лишено дворника. Во время поездок по заснеженному Подмосковью стекло пятой двери у нас оставалось чистым!
Недостатки мотор-колеса
Казалось бы, устройство практически идеальное — бери и ставь на поток, но, не так всё просто! Имеет место несколько не решённых на данный момент проблем. Основной из них является большое количество механизмов, которые нужно как-то разместить внутри обода. Высокооборотистые электрические двигатели, требуют наличия понижающего редуктора. Он должен обладать скромными габаритами и быть герметичным. Естественно, механизм добавит некоторое количество веса к общей массе мотор-колеса.
Солидная неподрессоренная масса, то есть, слишком тяжёлые колёса, могут негативно повлиять на комфорт и безопасность. К этому можно смело добавлять повышенный износ элементов подвески и передачу на кузов повышенного уровня вибраций. Оптимальная масса мотор-колеса без учёта резины, для среднеразмерного транспортного средства, должна варьироваться в пределах 10-30 килограмм. Вся проблема в том, что разработчикам весьма затруднительно войти в эти жёсткие ограничения.
«Разгоняется как малолитражка»
Итог всех двухлетних мучений: бесшумный электрический Сitroen AX, развивающий максимальную скорость 115 км/ч и способный проезжать около 130 километров на одной зарядке. Сергей уже наездил на «самоделке» несколько тысяч километров, поэтому уже успел избавиться от «зарядкофобии»: ему вполне хватает автономности электрокара, чтобы ежедневно перемещаться по маршруту «дом-работа-гараж-дом». Где заряжается?
— Из окна своей «высотки» я удлинитель не выкидываю, — смеется Сергей, — заряжаюсь либо в гараже, либо на работе. От обычной розетки на 220 вольт я могу полностью зарядить батарею за 6 часов. Если надо быстрее, то процесс можно ускорить — тогда все займет примерно два часа. Если бы был доступ на 380 вольт, то управиться можно было бы и за час с небольшим. Но мой график позволяет спокойно заряжать машину полдня, пока я на работе или ковыряюсь в гараже.
При старте маленький Citroen приседает на задние колеса и бодро уносится с места под шуршание шин
— Всех интересует, за сколько мой электро-Citroen разгоняется до «сотни», но я отвечаю так: до 60 км/ч — за 5 секунд. То есть на уровне обычной малолитражки. Дальше динамика резко ухудшается, но для меня это не принципиально. Если бы речь шла о рекордах и имелся соответствующий бюджет, я бы сделал машину с совершенно другими характеристиками — благо опыт уже есть, да и рынок комплектующих постоянно развивается.
Однако, по словам Сергея, когда любопытствующие узнают, что весь проект обошелся в 6 тысяч рублей, крутят пальцем у виска: мол, я на эти деньги буду на своем дизельке 10 лет ездить…
— Пусть ездят, — не унывает Сергей, — у меня себестоимость 100 километров пробега составляет условно 1 рубль. Сколько стоят те же 100 километров даже у экономичной дизельной машины? В условном городском цикле — скажем, 8 рублей. Умножаем на среднегодовые 30 тысяч километров — получаем почти две с половиной тысячи в год только на топливо. Плюс ТО с заменой фильтра, масла, свечей. Ну и надеемся, что мотор не забарахлит, не потребует денег на ремонт. Итого — за несколько лет электрокар окупится полностью, даже если я сделаю его более мощным и скоростным.
Что тут скажешь? Действительно, у электрокаров есть свои минусы, главным из которых является небольшой пробег на одной зарядке. Ну и цена вопроса, конечно, пока тоже смущает: отдать 9−10 тысяч долларов за подержанный Nissan Leaf или в два раза больше за какой-то другой электрокар не каждый решится. Опять же с зарядными станциями сплошная беда: мало того что их фактически нет, так еще и половина официально открывшихся либо не работают, либо недоступны всем желающим.
Однако Сергей доказал, что электрокар — это не только выгодно и удобно для городской эксплуатации, но и доступнее, чем кажется. Да, не у каждого есть такое стремление к творчеству, но, как видите, и «на коленке» можно сделать полноценный электромобиль, даже с относительно небольшим бюджетом. И пусть пока электрический Citroen AX не сильно впечатляет характеристиками, у Сергея уже много планов на будущее — более мощные батареи, другой электродвигатель, контроллер… Получается, что можно построить полноценного конкурента Nissan Leaf своими руками?
— Построить можно все, — грустно смотрит на Citroen Сергей. — Было бы желание. Ну и бюджет, конечно…
Тип разъёма.
В настоящий момент не существует какого-либо одного международного стандарта коннекторов для заряда электромобилей. В США в качестве базового принят TYPE-1, Tesla использует свой собственный тип разъёмов, в Европе разъёмы типа TYPE-2, японские электромобили оснащаются разъёмами CHAdeMO, а в Китае используют собственный тип — GB/T. Поэтому, первым показателем, который надо занести в список характеристик станции будет тип коннектора на вашем электромобиле или тех электромобилях, которые будут заряжаться на станции. К слову сказать, это актуально для тех станций, которые оснащены встроенным кабелем с разъёмом для заряда. Если же вы устанавливаете станцию не с интегрированным кабелем, а с розеткой, то заряжаться на ней теоретически сможет любой электромобиль при использовании зарядного кабеля с подходящими коннекторами на разных концах. Такие кабели, как правило владельцы электромобилей возят с собой.
Рекомендации
Основной причиной отличия возможного пробега от заявленного является вредная привычка, принесенная с обычных автомобилей. Манера езды подгазовывая, когда вы двигаясь по городу нажимаешь на газ и после сразу отпускаешь, вместо плавной размеренной езды.
При движении электрическая энергия постоянно перетекает между батареей и электромотором. Нажал на педаль газа, энергия пошла к мотору, отпустил, пошла от мотора в батарею. Но из-за того, что мотор потребляет и вырабатывает переменный ток, а в батарее он постоянный, в обоих режимах идёт преобразование. При этом часть её теряется и вот из-за таких потерь при частом переключении режимов, батарея может потерять до 50% запасённой энергии.
Подведём итоги:
- не большая стоимость 100км пробега, это пока не актуально, т.к. стоимость самих электромобилей высока для среднего сегмента;
- автомобиль необходимо хранить только в теплом гараже;
- при долгой стоянке на морозе прогревать желательно от сети;
- зарядка от обычной розетки длиться более суток и требует заземления;
- моментальный прогрев или охлаждение салона по таймеру;
- хорошая управляемость в любую погоду.
Запас хода постоянно увеличивается, что позволяет комфортно себя чувствовать на всём пути. Конечно не стоит ожидать заявленных километров, если вы очень любите прокатиться с ветерком и агрессивное вождение. А оно приносит удовольствие, ведь динамика и ощущения немного другие нежели в обычных автомобилях.
В общем нет ни чего страшного в электромобилях, необходима только инфраструктура, которая скоро определённо появится. Но и без нее для эксплуатации по городу достаточно будет обычного гаража.