A coloro cui vene eseguito dorata con la benzina, il concetto di un futuro a trazione elettrica può sembrare silenziosamente spiritless al meglio, desolante nella peggiore. Ma questa è una questione di prospettiva. Prima l'automobile, i cavalli sono stati trattati più come pezzi di equipaggiamento che bestie amati di svago. In modo simile, l'energia elettrica sarà quasi certamente a sostituire i motori a combustibili fossili per la vettura media pendolari, lasciando le automobili alimentate a idrocarburi come i purosangue rispettati che erano destinate ad essere. Storia
Le auto elettriche sono stati in giro quasi quanto l'auto a combustione interna, se non di più. Le prime auto elettriche venuto circa nel 1880, e dal 1899 la Jamais Contente a trazione elettrica stabilito un record mondiale di velocità di 62 miglia all'ora, schiacciando il record mph 57 set dal conte Gaston de Chasseloup-Laubat nella sua auto elettrica. L'auto elettrica è molto più veloce e più affidabile di suoi coetanei alimentati a gas che probabilmente avrebbe spinto il motore a gas di esistere se non per l'infrastruttura di ricarica inesistente al momento.
Motor design
I motori elettrici sono disponibili in tre varietà di base: corrente continua (DC), corrente alternata (AC) e brushless in corrente continua (BDC). Un motore a corrente alternata è il più semplice. Un segnale in corrente alternata in continua commuta la polarità e un motore AC utilizza questo cambiamento di polarità per cambiare l'uscita campo dei magneti all'interno. Un motore DC utilizza input "bianco" e un commutatore attaccato all'albero di cambiare polarità campo. Il commutatore funziona, ma è inefficiente e produce molto calore. Un motore a corrente continua è fondamentalmente un motore AC che utilizza una casella di controllo del computer (funzionalmente identico a un inverter di potenza) per cambiare il segnale CC della batteria in un segnale AC oscillante. | Photos.com Tipi di batterie
con
Auto elettriche conservare la loro energia in una batteria. Le batterie al piombo sono il tipo più antico ancora in uso: sono funzionali, ma sono anche molto pesante e molto grande per la quantità di carica che può contenere. Batterie al nichel-cadmio sono un po 'meglio in entrambi saluti, ma sono anche molto pesanti. Batterie agli ioni di litio moderni - gli stessi di quelli nel vostro computer portatile e telefono cellulare - sono leggeri e compatti, ma sono molto costosi e l'uso si esaurisce. Batterie ai polimeri di litio sono una evoluzione più economico e più durevole di batterie agli ioni di litio, ma ma probabilmente sarà finalmente superata da una nuova generazione di batterie al litio-aria. Le batterie Li-O2 hanno una densità molto più elevata di energia, minor peso, maggiore durata e il costo potenzialmente inferiore della fabbricazione di qualsiasi dei suoi predecessori.
Problemi vanno
veicoli elettrici
di oggi ad affrontare lo stesso problema che hanno fatto un secolo fa: gamma. Un veicolo elettrico è in ultima analisi, limitato dalla sua gamma, che diminuisce con la velocità, peso e accelerazione richieste. La soluzione predefinito è installare batterie più grandi, ma il veicolo elettrico raggiunge infine un punto di rendimenti decrescenti in cui il peso delle batterie supplementari richiede un motore più grande e più potente per spostarli. Il motore più grande e il peso in più attirano di più potenza, che richiede batterie più grandi. Questa è la ragione per cui le auto elettriche tendono a evolvere di pari passo con la tecnologia delle batterie, la tecnologia di azionamento di base è stato intorno per oltre 100 anni, ma potenti batterie più leggere e sono ciò che lo renderà veramente funzionale per l'uso quotidiano
Efficienza
Un motore a benzina converte solo il 30 al 40 per cento del potenziale energetico del combustibile in movimento in avanti, il resto si trasforma in calore, rumore e vibrazioni. Il motore elettrico converte media 80 al 90 per cento della sua potenza in ingresso nel movimento, a causa in gran parte alla sua semplicità intrinseca. Un motore elettrico in realtà ha solo una parte in movimento, ed i motori AC brushless che usiamo oggi producono molto meno calore e sprechi di motori DC vecchio. Questi aspetti del progetto auto elettrica sono ciò che in ultima analisi, guidare il motore a gas nel nulla, più o meno allo stesso modo in cui i motori a gas ha spinto le auto a vapore in obsolescenza.
Ricarica Opzioni
tempi di ricarica
sono la terza parte dell'equazione auto elettrica, poiché un viaggio di quattro ore che richiede una ricarica di 10 ore è ancora un viaggio di 14 ore. La ricarica di una batteria molto velocemente limiterà la sua durata, quindi avremo bisogno di cercare soluzioni che non richiedono di collegare tutto il tempo. Celle a combustibile a idrogeno sono essenzialmente una centrale elettrica di bordo che ricarica continuamente le batterie della macchina, il concetto di essere funzionalmente simile a quella di un ibrido di serie.
Modifiche infrastrutturali
L'altra opzione è quella di fare un grande cambiamento nel settore delle infrastrutture, e per fare i pacchi batteria modulare, universale e facilmente sostituibili. Ciò consentirebbe una vettura così equipaggiata per tirare fino a una stazione di servizio, parco per un "pit batteria" e semplicemente sedersi in macchina mentre una macchina nel terreno sostituisce le batterie scariche con batterie nuove. Questa tecnica avrebbe funzionato bene in linea di principio, ma richiederebbe una vasta rete di stazioni di batteria evoluzione e un modo per valutare il valore commerciale di un pacchetto utilizzato. Questi non sono ostacoli insormontabili, ma il mercato EV dovrà guidare i cambiamenti infrastrutturali prima di tutti che effettivamente accade. Ma a quel punto, si potrebbe anche semplicemente andare con una cella a combustibile a idrogeno, dal rifornimento di idrogeno non richiede quasi l'investimento infrastruttura finanziaria che le batterie sostituibili sarebbe.