Цель этой статьи — четко перечислить переменные, которые больше всего влияют на эффективность электромобилей. Каковы определяющие параметры, которые приведут к тому, что электромобиль будет потреблять меньше энергии и, следовательно, пойдет дальше и будет способствовать его автономности? Вы увидите, что помимо классики есть новые параметры по сравнению с тепловыми автомобилями. Давайте начнем непосредственно с того, что избавимся от классики, а именно, что вес, ширина шин, тип дисков и sCx имеют решающее значение для потребления.
Что касается шин, начиная с 225 мм все становится хуже. И, несмотря на это, некоторые бренды все еще хотят сохранить щедрую резину для улучшения поведения и сцепления с дорогой, я имею в виду, в частности, большие Tesla (более 255 мм) или ID4 в его наиболее оснащенной версии. Чем шире резина, тем больше энергии вы теряете на трение, даже если это несколько компенсируется шинами с низким сопротивлением.
Что касается колесных дисков, то чем они полнее (и, следовательно, уродливее…), тем эффективнее они будут. Действительно, колеса при вращении создают своего рода эффект бокового вентилятора, и этот воздух, выбрасываемый вбок, замедляет и мешает проникновению воздуха (точно так же, как более важные завихрения на автомобилях с кубической задней частью, менее благоприятными для движения). ниспадающая линия крыши, как капля воды). Колесные диски смогут изменить автономность на 10%, а именно примерно 2 кВтч на 100 км при базовом потреблении 20 кВтч. Следовательно, на расстоянии 400 км это вызывает дельту 40 км.
Наконец, мы должны с подозрением относиться к Cx, который производители часто с гордостью демонстрируют. В реальности приходится ориентироваться только на sCx, который на этот раз учитывает все параметры, чтобы получить реальное представление о проницаемости автомобиля воздухом. Чем он ниже, тем лучше, конечно (мы ограничиваем около 0.2, так что не ожидайте найти что-то ниже).
Обратите внимание, что аэродинамика имеет большее значение, чем вес, и тяжелая машина даже лучше, чем машина плохой формы (а именно внедорожник!). Действительно, сопротивление воздуха важнее и вреднее для эффективности, чем сложность преодоления инерции. Инерция тем более благоприятна для регенерации, что чем тяжелее автомобиль, тем больше кинетической энергии он отдает для преобразования в ток. И поэтому лучше тяжелая Model S, чем легкая e-2008 на шоссе, например (потому что ниже 80 км/ч аэродинамика все равно весит намного меньше).
Тип двигателя также имеет значение, как вы уже догадались.
Двигатели с постоянными магнитами (ротор) будут более трезвы, чем двигатели с индуктивным ротором, даже если необходимо добавить точности и нюансы… На высоких скоростях постоянный магнит вызывает возврат электродвижущей силы, что приводит к снижению эффективности на этих скоростях (в магнит создает паразитный ток в статоре), то асинхронный двигатель иногда лучше справляется с этим упражнением. Несмотря ни на что, в быту более выгодным будет постоянный магнит, к тому же это выбор большинства производителей. Однако при спортивном вождении асинхронные двигатели будут нагреваться больше, потому что ток, индуцируемый в роторе, очевидно, вызывает эффект Джоуля (в отличие от пассивных магнитов двигателя с постоянными магнитами).
Затем есть реактивный двигатель Теслы, который сочетается (в том же двигателе) с постоянными магнитами. В зависимости от скорости двигатель будет работать в том или ином режиме.
Наконец, чем мощнее вы возьмете мотор, тем он будет экономичнее, потому что большая обмотка меньше нагревается (нагрев = сопротивление = больше расход). Читать: различные типы электродвигателей Любая потеря энергии, а значит, и КПД, прежде всего связана с теплом. Вот почему тепловой двигатель настолько неэффективен с точки зрения производительности, тепло, выделяемое при сгорании, составляет большую часть потерь (если бы нам удалось произвести холодное сгорание, то у электродвигателя был бы конкурент на его высоте).
Охлаждение двигателя, а также его технология (которая более или менее способствует нагреву, как мы видели ранее) имеют решающее значение для эффективности.
Поэтому для двигателей вам в идеале нужно что-то большое, чтобы теплу было достаточно места для отвода тепла. Действительно, маленький змеевик будет нагреваться очень быстро, а большой меньше (мне нужно больше времени, чтобы нагреть комнату площадью 100 м2, чем другую, площадью 5 м2…). Поэтому, видимо, поэтому Tesla предлагает в своих автомобилях только мощные двигатели (с другой стороны, при полной зарядке они имеют возможность быстрее разряжать аккумулятор, именно потому, что могут потреблять больше тока…) Охлаждение последних Поэтому они также должны быть эффективными, с хорошей вентиляцией в сочетании с хорошо спроектированным жидкостным охлаждением (в частности, с эффективными теплообменниками и большим объемом жидкости, не забывая при этом об интеллектуальном управлении электроникой).
Для аккумулятора тоже самое, с той разницей, что он тоже должен быть минимально горячим, чтобы быть работоспособным… Действительно, холодный аккумулятор быстрее теряет свои резервы, поэтому и автомобиль в холодном состоянии потребляет больше (как и тепловой) Читать: воздействие холода на аккумуляторы холодные и горячие, потом можно нагревать или охлаждать те или иные элементы по вашему желанию для максимальной производительности.
Читать: почему у электромобилей есть тепловой насос? Поэтому физическая архитектура ячеек также будет иметь решающее значение, батареи в форме квадратного кармана труднее охлаждать, чем батареи, состоящие из сотен маленьких ячеек (цилиндрические аккумуляторы) . Автомобили с воздушным охлаждением гораздо хуже справляются со своей температурой, особенно с перегревом или трудностями в достижении температуры зимой (не говоря уже о том, что у нас будут низкие зарядные мощности на нагнетателе, потому что батарея будет слишком горячей). : типы литий-ионных аккумуляторов Передаточное отношение моста, а именно 1-ступенчатая коробка передач, расположенная между двигателем и колесами (примерно дифференциал), будет определять конечное передаточное число. В соответствии с калибровкой последнего мы будем иметь благоприятную эффективность в зависимости от скорости Читать: дифференциал и передаточные числа Полный привод способствует эффективности в отличие от теплового автомобиля. Действительно, здесь есть два решающих преимущества.
Во-первых, у нас будет гораздо больше возможностей для регенерации при торможении и замедлении с двумя двигателями, потому что в этом контексте они становятся генераторами (очевидно, силовая электроника и аккумулятор должны быть откалиброваны, но в целом это, конечно, так. ).
Второе преимущество в том, что у каждого мотора будет свой дифференциал, так как они на разных осях. Поэтому у нас могут быть разные передаточные числа для каждого из них, и мы можем выбирать тот или иной двигатель в зависимости от скорости, с которой мы движемся. В зависимости от скорости будет предпочтительнее тот или иной: двигатель, который будет работать на более высоких скоростях (с передаточным числом, которое будет способствовать эффективности в этом темпе), а другой — на более медленных.
Мы можем развить эту концепцию с различными типами двигателей в зависимости от оси, например, в Tesla асинхронный двигатель с индукцией на одной оси и двигатель с постоянными магнитами (+ сопротивление) на другой (перевернутое позиционирование в соответствии с моделью 3 или S для пример).
