اساس کار خودرو الکتریکی

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: قلب یک ماشین الکتریکی ترکیبی از این سه تجهیز است:

موتور الکتریکی

کنترلر موتور

باتری‌ها

حال با توجه به شکل به عملکرد هر یک از اجزا می‌پردازیم. کنترلر توان لازم را از باتری می‌گیرد و آنرا به موتور می‌رساند. پدال گاز در حقیقت یک پتانسیومتر (مقاومت متغییر) است که از طریق آن سیگنالی معادل مقدار توان لازم برای کنترلر ارسال می‌شود و کنترلر از این طرق می‌فهمد که چه میزان توان باید به موتور برساند. وقتی که اتومبیل در حالت سکون قرار دارد کنترلر می‌تواند توان موتور را به صفر برساند یا زمانیکه در حال شتاب گیری هستید بیشترین توان را به موتور برساند. وقتی که کاپوت یک اتومبیل الکتریکی را بالا می‌زنید اولین چیزی که خود نمایی می‌کند کنترلر است چیزی مانند آنچه در شکل زیر می‌بینید.

پتانسیومتر ها، چون به کنترلر فرمان می‌دهند چه میزان توان به موتور برسانند از نظر ایمنی اتومبیل اهمیت زیادی دارند فکر کنید زمانیکه با اتومبیل خود از آرامی در محلی که کودکان رفت آمد می‌کنند عبور می‌کنید چه اتفاقی می‌افتد اگر ناگهان موتور اتومبیل شما دور بگیرد و با ناکهان شروع به شتاب گرفتن بکند. برای این منظور از دو پتانسیومتر استفاده شده است که هر کدام به صورت مجزا سیگنال فرمان را به کنترلر صادر می‌کنند و در صورتی که مقادیر آن‌ها با هم متفاوت باشد کنترل متوجه می‌شود مشکلی برای پدال گاز یا همان پتانسیومتر پیش آمده است و اتومبیل از کار خواهد افتاد.

دو نوع پیشرانه برای اتومبیل‌ها الکتریکی می‌تواند وجود داشته باشد که DC و AC در اتومبیل‌های الکتریکی DC فهم اصول کار کنترلر ساده است فرض کنید اتومبیل الکتریکی DC ما داری ۱۲ باتری ۱۲ ولت است که به صورت سری به هم متصل شده اند بنابراین ولتاژ مجوعه باتری‌ها می‌شود ۱۴۴ ولت که این ولتاژ به صورت کنترل شده به موتور می‌رسد.

کنترلر DC در حقیقت یک کلید قطع و وصل بسیار سریع الکترونیکی است که با فرکانس بالا ولتاژ باتری را قطع و وصل می‌کند و اصطلاحاً پالس مربعی با فرکانس متغییر تولید می‌کند حال هر چه زمان‌های قطع بیشتر باشد متوسط ولتاژ خروجی کمتر خواهد بود و قدرت کمتری به موتور می‌رسد و معکوس آن هم صادق است یعنی با افزایش زمان‌های وصل می‌توان قدرت بیشتری به موتور رساند. مثلاً اگر بخواهید موتور در ۲۵ درصد قدرت خود کار کند باید در ۲۵ درصد زمان کلید وصل باشد و ۷۵ درصد از این زمان کلید قطع باشد.

سرعت این قطع و وصل‌ها بسیار بالاست، چون باعث سر و صدا و لرزش موتور می‌شود بنابراین فرکانس آنرا بالا می‌برند تا از محدوده شنوایی انسان‌ها خارج شود. یک کنترلر معمولا در هر ثانیه ۱۵۰۰۰ بار برق باتری را قطع و وصل می‌کند.


در یک موتور AC کار کمی پیچیده‌تر است، اما اساس کار مشابه است. در اتومبیل‌ها الکتریکی AC کنترلر ولتاژ DC را از باتری دریافت می‌کند و آنرا به ولتاژ AC یا همان موج سینوسی تبدیل می‌کند. مرحله اول کار دقیقاً مانند اتومبیل‌های DC است یعنی کنترلر ولتاژ DC را از باتری‌ها دریافت می‌کند و با قطع و وصل سریع ولتاژ متوسط آنرا کنترل می‌کند، ولی کار دیگری که انجام می‌دهد تغییر پلاریته است که برای فرکانس ۶۰ هرتز این کار ۶۰ بار در ثانیه انجام می‌شود. برای این کار به ۶ عدد ترانزیستور قدرت احتیاج است در حالیکه در کنترل DC فقط به یک نیمه هادی نیاز بود.

منبع: یادبگیر