Motorul Electic
Automobilul electric sau electromobilul este un vehicul cu emisii zero propulsat de un motor electric, cu alimentare de la o sursă electrică, de obicei baterie de vehicul electric sau supercondensator. În comparație cu autovehiculul hibrid, care funcționează pe bază de acumulator și benzină, autovehiculul electric funcționează în exclusivitate cu ajutorul curentului electric, furnizat prin acumulatori.
Tipuri de propulsie:
1. Propulsie prin acumulatori
2. Pile de combustie
3. Supercondensator
Propulsie prin acumulatori
O mașină electrică folosește cu până la 90% mai puține componente aflate în mișcare comparativ cu o mașină cu motor cu ardere internă. De asemenea, odată cu trecerea la motorul electric, componentele necesare funcționării acestor mașini s-au schimbat.
Motor electric: foloseste energia electrica pentru a pune rotile in miscare
Baterie: înmagazinează energia electrică necesară funcționării motorului electric. Bateria este formată din celule de dimensiuni mici care mai apoi sunt grupate în module individuale.
Pentru reîncărcarea bateriilor, mașinile electrice au nevoie de o sursă electrică exterioară (priză/stație de încărcare). Stațiile pentru încărcarea mașinilor electrice se împart, în funcție de tipul curentului, în stații AC (curent alternativ) și stații DC (curent continuu). Acestea din urmă au o putere mai mare, ceea ce înseamnă timpi de așteptare mai mici. În prezent, cele mai puternice stații publice au o putere de 350 kW.
O altă caracteristică importantă a bateriilor este capacitatea, valoare pe care o vei vedea exprimată în kWh. Cu cât capacitatea este mai mare, cu atât autonomia (distanța pe care un vehicul o poate parcurge între două încărcări) va fi și ea mai mare.
Sistem de transmisie: mașinile electrice folosesc un reductor mecanic cu raport fix sau, așa cum poate fi întâlnită în literatura de specialitate, o transmisie cu un singur raport (single-speed transmission)
Invertor: această componentă are un rol dublu. Atunci când motorul pune roțile în mișcare, invertorul va transforma curentul continuu (DC) al bateriei în curent alternativ (AC) și îl va livra către motor. În momentul în care motorul electric devine generator (în perioadele de decelerare/frânare), invertorul va transforma curentul alternativ în curent continuu și va încărca bateria.
Unitate de control și distribuție a puterii: reglează transferul de energie electrică între baterie, invertor și sistemul de încărcare de la o sursă exterioară.
Sistem de gestionare a temperaturii: bateriile funcționează eficient la anumite temperaturi, motiv pentru care, inginerii au dezvoltat sisteme de răcire speciale pentru ca acumulatorii să rămână tot timpul între limitele optime de temperatură.
Un alt concept este folosirea unui supercondensator, ca acumulator. Condensatorul este în principiu cel mai bun concept pentru a înlocui motoarele convenționale pe benzină, mai bun decât acumulatorul litiu-ion, deoarece nu există reacții chimice, timpul de reîncărcare este foarte scurt, iar randamentul este de 100%. Însă pană în 2008 nu existau produse satisfăcătoare pe piață.
Motorul cu pile de hidrogen
În cazul mașinilor electrice cu pile de combustie pe bază de hidrogen (FCEV), energia electrică necesară funcționării motorului este obținută printr-o reacție electrochimică complexă care are loc într-o “celulă” specială.
Pentru funcționare, un astfel de vehicul are nevoie de hidrogen lichid la înaltă presiune. În funcție de sistemul de propulsie ales de producător, energia electrică rezultată poate fi utilizată direct de motorul electric sau indirect, prin stocare intermediară într-un pachet de acumulatori. În acest moment, numărul vehiculelor FCEV este redus și din cauza infrastructurii slab dezvoltate (stații speciale pentru încărcarea cu hidrogen lichid).
Celula de combustibil este o singură cameră în care sunt plasate două elemente: catodul și anodul. Ambii electrozi sunt acoperiți cu platină (sau paladiu). O membrană este situată între ele. Împarte cavitatea în două camere. Oxigenul este furnizat cavității cu catodul, iar hidrogenul este furnizat celei de-a doua.
Ca urmare, are loc o reacție chimică, al cărei rezultat este combinarea moleculelor de oxigen și hidrogen cu eliberarea de electricitate. Un efect secundar al procesului este eliberarea de apă și azot. Electrozii cu pilă de combustibil sunt conectați la circuitul electric al mașinii, inclusiv la motorul electric.