С чего подойдет двигатель для электромобиля

Renault Fluence Z.E. за 2419000 руб.

Обзор

Турецкий переднеприводной седан пятиместный, спроектированный инженерами Франции- Renault Fluence Z.E. теперь доступно водителям России. В сравнении с бензиновой версией, в длину больше на 130 мм, поскольку батарея находится за последним рядом сидений. Емкость ее 22 кВт/ч.

Это чудесный вариант для тех, кто совершает непродолжительные поездки, отличающийся комфортной посадкой, качественной облицовкой, малым расходом энергии (16-21 кВт/ч на сотню км). Для зарядки предусмотрено два люка. Ее проводят от розетки, для чего требуется 12 часов, от станции – от 0,5 до 6.

Технические показатели

Авто в длину стал 4748 мм, в ширину – 1813мм, а высота его 1458 мм. Электрокар благодаря крутящему моменту 226 Нм, отличается мощным стартом – разгон до 50 км/ч всего за 4,9 секунды, и отличным поведением до 80 км/ч, после чего темп снижается. Масса достигает 1410 кг.

Где продается?

Предложение	Стоимость в руб.
http://auto.ru/cars/renault/fluence/used/	940 000 (бу)
https://renault.avantime.ru/renault-kangoo-z-e/	2419000

Назначение тягового электродвигателя

Электродвигатель тяговый (ТЭД) предназначен для приведения в движение транспортного средства, т.е. он преобразует в механическую, энергию электрическую. Их классифицируют по способу питания, роду тока, конструктивному исполнению, типу привода колесных пар. В большинстве экологичных машин: гибридных авто, серийных электромобилях, авто на топливных элементах, которые в наши дни приобретают завидную популярность, они являются основной движущей силой.

В качестве двигателя используют в них моторы тяговые постоянного тока, которые работают в  двух режимах – двигательном и генераторном.

Видео: Как устроен двигатель электромобиля Tesla Model S

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 (*):

Перспективы электромобилей

Вместе с тем современная автоиндустрия демонстрирует нам, что почти все автопроизводители освоили выпуск электрокаров. С каждым годом создаются более ёмкие и мощные батареи. Некоторые производители используют узлы и агрегаты существующих автомобилей, а кто-то, например, как VW Group или Tesla, разрабатывает собственные платформы исключительно для электромобилей будущего.

Благодаря электромобилям, современные технологии позволяют полностью перейти в режим автономного вождения. Уже сегодня электромобиль стал не просто средством передвижения, а мобильным устройством в широком смысле слова с выходом в интернет. Он может обновлять программное обеспечение дистанционно, а заезжать на сервис лишь для сезонной замены покрышек. 

Моторы для электрокаров

Есть разделение по принципу работы:

• По типу тока – переменный, постоянный или гибридный. Они, в свою очередь, могут разделяться на такие типы:
  • синхронный;
  • асинхронный;
  • шаговые и сервоприводы – как правило, используются в промышленных станках для точного позиционирования рабочего инструмента.
  • коллекторный и безколлекторный.
• Мотор-колесо.

Каждый из этих приводов имеет свои особенности, которые определяют область применения. Поэтому давайте рассмотрим их подробнее.

Отличия по типу тока

Как мы знаем, существует два типа тока: переменный и постоянный.

По сути, такие моторы работают по схожим принципам: все отличия заключаются в способе питания привода. А он, в свою очередь, определяет некоторые особенности:

Электродвигатель постоянного тока имеет возможность более плавного и точного регулирования оборотов

А еще более высокий КПД, что очень важно в автомобилях. Но такой тип привода имеет и более высокую стоимость

Конструктивная особенность в том, что обмотка находится на роторе (он же называется якорем), который является подвижной вращающейся частью.

Они разделяются на два типа:

• Однофазный привод не имеет начального пускового момента, поэтому по большей части используется в бытовых приборах. Направление вращения определяется внешними силами в момент запуска.
• Трехфазные разделяются на два подвида:
  • с короткозамкнутым ротором;
  • С фазным ротором.

Именно трехфазные электроприводы могут быть синхронными и асинхронными. Как раз асинхронный мотор с короткозамкнутым ротором получил наибольшее распространение.

Суть универсальных приводов заключается в том, что вся работа контролируется платой управления. Такие двигатели называются ЕС (англ. electronically communicated). Ротор такого привода имеет постоянные магниты, а статор оснащен набором неподвижных катушек. Подключение осуществляется при помощи электронных схем: они могут переключать фазы в неподвижных катушках, что помогает поддерживать вращение ротора.

В нужный момент плата управления подключает подачу постоянного тока в определенной полярности. Это увеличивает точность электромотора. Благодаря такой конструкции и внешнему управлению двигатель ЕС не имеет ограниченной синхронной скорости вращения.

Особенности мотора-колесо

Современное мотор-колесо для электромобиля имеет несколько преимуществ:

• Устойчивость к перепадам температур.
• Простота и дешевизна в производстве (сборке).
• Низкий уровень шума при работе и малый вес.
• Надежность и долговечность.
• Простота в обслуживании.

По большей части это электродвигатели российского производства, так как изначально они были придуманы в РФ ученым Дуюновым, затем модернизированы.

Мотор-колесо состоит из тех же компонентов, что и обычный электродвигатель:

• ротор с магнитами;
• статор с катушками.

На статор подается электричество, которое при помощи катушек создает магнитное поле, воздействующее на магниты ротора, заставляя их вращаться. При этом все компоненты спрятаны внутри колеса.

Внутри ближе к центру оси располагается неподвижный статор с множеством катушек. Вокруг него подвижная часть – ротор с магнитами. Это традиционное расположение, но существуют варианты и с обратным порядком, когда вращающаяся часть находится внутри, а вокруг ротора располагается неподвижный статор. Такая конструкция имеет определенные преимущества, но реализовать ее технически сложнее.

Перспективы электромобилей

Конечно, у электрокаров имеется большое количество неоспоримых преимуществ над ДВС-никами и если бы не критическая зависимость от источников питания и завязанный на это запас хода (естественно, куда более скромный по сравнению с бензиновыми и дизельными оппонентами), то вполне вероятно, ДВС не занимали бы лидирующие позиции в автопроме целое столетие. Электрическую тягу на транспортных средствах начали использовать ещё за 50 лет до того, как придумали двигатели работающие на горючем и кстати, первые рекорды скорости были установлены именно электромобилями.

Что касается России, то электромобили у нас всё ещё воспринимаются рядовыми гражданами в штыки: стоят они для добропорядочного человека непомерно дорого, да и «заправлять» по большому счёту их просто негде, кроме как у себя дома, томясь многочасовым ожиданием. Но в то же время, российские производители уже взяли прицел на мировой тренд, предложив общественности такие разработки как «Ока электро», «Лада Ellada» и «Лада Веста EV».

Могут ли они предложить своим владельцам что-то наподобие американской Теслы или хотя бы Ниссан Лиф на худой конец? Навряд ли! Отечественные разработки являются скорее суррогатами, нежели альтернативами зарубежных электромобилей. Причём предпочтение отечественному производителю, мало кто отдаёт — все берут прорекламированную продукцию, а не изделие от АвтоВАЗа, которые и с двигателями внутреннего сгорания, явно не конкуренты оппонентам из зарубежья. Кроме того, в отечественных разработках используются импортные детали, без которых на данный момент просто не возможно обойтись российскому автопрому, решившему поддержать «электромобильный» ход.

Заключение

Однозначно, электромобиль перед классическим исполнением транспортных средств остаётся в выигрыше практически во всём. Очевидно, будущее как раз именно за ним, ну а пробелы с высокой себестоимостью и несовершенством аккумуляторных батарей, со временем неизбежно сойдут на нет, нужно только подождать и всё будет как нужно, как было в случае с тем же ДВС.

Тяговый двигатель и принцип его работы

Такие приспособления активно используются на электропоездах, троллейбусах, трамваях и автомобилях с электроприводом. Данный агрегат представляет собой механизм, преобразующий электрическую энергию в механическую, что, в свою очередь, приводит машину в движение. Также тяговый двигатель может выступать в роли генератора, преобразовывая энергию уже движущихся колёс обратно в электрическую.

Знаете ли вы? Первый автомобиль в космосе — электрический! В 2018 году компанией SpaceX была запущена ракета-носитель Falcon, на борту которой находился электромобиль Tesla Roadster с манекеном за рулём и копией романа Адамса Дугласа «Автостопом по галактике» в бардачке.

Моторы электромобилей работают по такому же принципу. Говоря точнее, работа электродвигателя основана на принципе электромагнитной индукции: электрический ток подаётся на статор, проходя по обмоткам, он создаёт вращающееся магнитное поле, что индуцирует ток в стержнях ротора и заставляет его вращаться.

Видео: принцип работы асинхронного тягового двигателя

Что такое тяговый электромотор

Тяговый электропривод — это индукционный мотор, который предназначен для приведения в движение транспортного средства, независимо от его предназначения и габаритов. Подобными двигателями оснащены уже давно привычные нам транспортные средства:

• погрузчики на складах;
• троллейбусы;
• локомотивы (поезда);
• трамваи.

Относительно недавно такие агрегаты стали применяться и в гражданском автомобилестроении. Причем стоит отметить, что принципиально сами моторы не изменились: в зависимости от потребностей меняться может лишь размер и мощность устройства.

Тяговые электродвигатели для электрокара представляют собой мощные электрические моторы, которые в силу своих технических данных имеют некоторые конструктивные отличия от обычных двигателей:

• индивидуальные способы крепления и усиленные крепежи;
• место для размещения;
• многогранные станины;
• увеличенные габариты;
• большой вес.

Все это делает обязательным наличие дополнительных способов защиты: тепло- и гидроизоляции.

Особенности тягового мотора:

• Якорь состоит из:
  • сердечника,
  • обмотки,
  • вала,
  • коллектора.
• Щетки и щеткодержатели в этом случае одна конструкция, которая крепится к остову через изоляторы.
• Остов одновременно выполняет функции магнитопровода, ведь именно к нему крепятся основные и дополнительные полюса. Поэтому остов выполняется из стали, обладающей отличными магнитными свойствами.

Теперь рассмотрим принцип действия электромотора. Если в двух словах, то при подаче на обмотку статора образуется сильное вращающееся магнитное поле, которое наводит ток в короткозамкнутой обмотке ротора. Такое воздействие заставляет ротор вращаться. И чем сильнее магнитное поле, образуемое статором, тем мощнее будет сила вращения – так называемый крутящий момент.

Как устроен электромобиль

Невооружённым взглядом отличить электрокар от привычного автомобиля практически невозможно: колёса, кузов, шасси, мотор и различное электрооборудование (подогрев, свет и другие элементы, зависит от конструкции). Основное отличие — «сердце» электромобиля работает за счёт электрического тока, а в кузове находится отсек для аккумуляторной батареи.

На приборной панели электрокара отображается скорость, уровень заряда аккумулятора и число оборотов двигателя в минуту. Коробка передач как таковая отсутствует, ведь скорость движения регулируется нажатием педали газа.

Знаете ли вы? Первый электромобиль был создан в 1841 году и выглядел как тележка с электромотором.

Мотор электромобиля кардинально отличается от двигателя внутреннего сгорания. В нём нет камер сгорания, коленчатого вала и поршней. Электромотор состоит из неподвижного статора, по которому пропускается ток, и ротора. Ротор представляет собой набор электропроводящих стержней.

Трансмиссия в электромобиле представлена двумя элементами: односкоростной коробкой передач, которая передаёт производимую двигателем мощность на ведущие колёса, и простым дифференциалом. Единственное назначение коробки передач в электромобиле — это снижение скорости вращения и связанное с этим увеличение крутящего момента. В некоторых моделях электромобилей коробка передач отсутствует, её функции выполняет понижающий редуктор. Переход к задней передаче осуществляется благодаря изменению чередования фаз в двигателе.

Аккумуляторная батарея представляет собой набор литий-ионных элементов, объединённых в блоки, которые соединены параллельно, чтобы обеспечить необходимую для запуска электромобиля мощность. Использование гликолевого хладагента, который проходит по металлическим трубкам через зазоры между элементами аккумулятора, позволяет равномерно распределить температуру и избежать точек перегрева. Нагретый гликоль охлаждается через радиатор, установленный в передней части двигателя.

Электронная система управления электрокаром используется для распределения высокого напряжения, контроля расхода электроэнергии и исправности тормозной системы. Важным элементом системы является контроллер, который передаёт необходимое количество тока от батареи к мотору

Ещё одной важной деталью электромобиля является инвертор, который преобразует постоянный ток, вырабатываемый аккумулятором, в переменный. Инвертор также регулирует частоту переменного тока, следовательно, и скорость движка

Электрический автомобиль имеет множество преимуществ перед авто с двигателем внутреннего сгорания:

• экологичность, т. к. при работе электродвигателя выброс вредных веществ в атмосферу существенно снижается;
• экономия на заправке — стоимость электричества значительно ниже, чем стоимость автомобильного топлива;
• мотор работает гораздо тише, что делает езду в авто более комфортной;
• экономия на сервисном обслуживании, т. к. электромобиль имеет меньшее количество подвижных деталей, требующих ремонта или замены;
• безопасность, что объясняется наличием электронной системы управления.

Важно! Выбирайте электромобиль, модель которого выпущена не менее двух лет назад. За этот период недостатки данного модельного ряда успеют проявиться

Среди недостатков данного вида транспорта можно выделить как высокую стоимость и относительно небольшой модельный ряд в настоящее время, так и ограниченность сети заправочных станций. К тому же, электромобиль нуждается в частой и длительной подзарядке, что может быть проблемно при путешествиях на большие расстояния.

Безусловно, электромобиль признают транспортом будущего, компании-производители постоянно совершенствуют технические характеристики электрокаров, а сервис становится более доступным.

Электропривод и ДВС при минусовой температуре

Каждый автовладелец сталкивался с проблемой, когда ДВС сложно запустить на сильном морозе. И это объясняется рядом факторов:

• ДВС имеет множество трущихся деталей. При отрицательных температурах металл сжимается, и силы трения увеличиваются.
• Масла при низкой температуре загустевают.
• Емкость аккумулятора и его ударный ток снижаются при низких температурах.
• Топливо может загустеть при большом морозе (особенно дизельное).

Все эти недостатки не касаются электропривода, так как в нем практически нет трущихся деталей, за исключением нескольких подшипников. А источником энергии для такого привода является аккумулятор, который расположен в теплоизолированном месте под салоном автомобиля.

Немного истории

Изобретателем автомобильного электрического двигателя является Старлей. Совершил он свое открытие в 1888 году. В то время для создания тягового усилия использовались именно электрические провода. По коэффициенту полезного действия такой механизм значительно опережал моторы внутреннего сгорания. Однако в начале двадцатого века решили отказаться от таких, казалось бы, выгодных агрегатов, так как не решалась проблема ограниченного запаса хода. Ввиду того что необходимы были переезды на значительные расстояния, а электродвигатель для автомобиля этого предоставить не мог, он был полностью вытеснен двигателями внутреннего сгорания. Какое-то время разработками в этой области были заняты только отдельные любители-энтузиасты, но в эпоху стремительно развивающегося технического прогресса об этом моторе снова вспомнили, усовершенствовали его и даже запустили в серийное производство. Правда, пока только небольшими партиями. Сегодня такие автомобили стоят очень дорого, но актуальность и насущная необходимость в них день ото дня только возрастает.

Преимущества и недостатки электродвигателя

Преимуществ перед ДВС у электродвигателя много:

• Малый вес и достаточно компактные размеры. К примеру инженеры весом 25 кг, который может выдавать до 650 Нм.
• Долговечность, простая эксплуатация.
• Экологичность.
• Максимальный крутящий момент доступен уже с 0 об/мин.
• Высокий КПД.
• Нет необходимости в коробки передач. Хотя, по мнению специалистов, .
• Возможность рекуперации.

Существенных недостатков у самого электродвигателя нет. Но есть большие сложности в его питании. Несовершенство источников тока не дают пока что массово использовать электродвигатели в автомобилестроении.

Видео: (Процесс сборки электромобиля).

Уже давно занимает далеко не самое последнее место в списке предпочтений конструкторов, в том числе и в автомобилестроении. Совсем недавно все машины были укомплектованы только ДВС. Но попытки создания альтернативных моторов продолжались постоянно. Самым перспективным из них представляется именно электродвигатель для автомобиля. В статье рассматривается этот вид мотора и его особенности.

FIAT 500E за 2570000 руб.

Еще один электромобиль, появившийся на дорогах России, — FIAT 500E. У него передний привод и кузов хэтчбек, левый руль и три двери. Отличное сцепление с дорогой обеспечивают смотрятся низкопрофильные шины 15 дюймов.

Характеристики

• путь, покрываемый без подзарядки – 195 км;
• до сотни он разгоняется за 9,1 секунду;
• двигатель установлен мощный – 111 «лошадей».

Функции

• климат-контроль;
• автоматическая парковка;
• GPS навигация с голосом;
• противотуманные и галогеновые фары;
• обогрев зеркал и передних сидений;
• центральный замок и сигнализация центральная;
• сенсорный полноцветный пятидюймовый дисплей, включаемый по Блютуз;
• подушки безопасности – 7 шт.

Как дополнительная опция доступен пакет eSport. Гарантия, которую дает производитель, составляет 4 года на машину и 8 – на трансмиссию.

Купить

На сайте http://electricmotorsclub.ru/купить-электромобиль/fiat-500e/ предлагается FIAT 500E за 2570000 руб. с доставкой в Россию в течение пяти дней.

Двигатель для электромобиля

В основе работы современного двигателя для электрокаров лежит электромагнитная индукция. Выработка энергии происходит в замкнутом контуре с изменением величины магнитного потока. Этот принцип разработан давно, но с появлением новых технологий двигатель электромобиля имеет максимальную мощность 880 вт. Но возможно это и не предел усовершенствований, кто его знает. Для установки в электрокары в нынешнее время используют всего три вида двигателей:

• асинхронный;
• синхронный;
• двигатель-колесо.

Асинхронный двигатель для электромобиля используют чаще всего благодаря простому устройству. Даже со временем ничего не изменилось в конструкции, модернизации поддаются только внутренние детали. Это касается подшипников и обмоток. Такой же мотор используют и для бытовой техники – стиральных машинок, пылесосов, вентиляторов, кухонной техники. Кроме этого, их используют на заводах, только размер может быть больше. В его основе лежит статор – неподвижный цилиндр, и ротор – вращающаяся деталь. На каждой из этих частей есть обмотки, которые соприкасаются друг с другом, а в результате возникает электромагнитное поле. Преимущества эл двигателя для электромобилей в том, что они:

• имеют простой механизм;
• дешевое изготовление;
• экономно потребляют энергию;
• универсальные;
• надежные и стабильные в работе;
• могут работать только под одной фазой.

Наряду с этим списком преимуществ есть всего один недостаток – сильно нагревается асинхронный двигатель во время большой нагрузки. Но эту проблему уже давно решили – корпус изготавливают ребристым, чтобы тепло быстрее уходило в окружающую среду. Дополнительно внутрь устанавливают вентилятор для обдува.

Тяговый двигатель для электромобиля может быть и синхронным. Принцип работы заключается в правильной и точной работе магнитного поля статора, которое вращается, и постоянного магнитного поля ротора. Конструкция движущейся части – ротора отличается от той, которую используют в асинхронных двигателях. Подобный вид мотора используют для той техники, где необходимо поддерживать определенную частоту работы. К преимуществам двигателей для детских электромобилей 12v можно отнести следующее:

• не боятся резких изменений в напряжении тока;
• постоянная работа независимо от величины нагрузки;
• обладает высоким коэффициентом мощности;
• уровень КПД намного выше, нежели у асинхронного.

Но недостатки у двигателей 12 вольт для электромобилей также имеются:

• высокая стоимость для изготовления;
• сложная пусковая аппаратура;
• узкое поле применения – насос, компрессор или вентилятор.

Электромобили с двигателем внутреннего сгорания устанавливают в комплексе с двигателем колесом. Подобное сочетание подходит только для гибридных автомобилей. Такой мотор устанавливается на каждое колесо, но в последнее время подобное сочетание теряет свою популярность. Из-за нагрузки на ось колеса управлять транспортным средством становится тяжело. С точки зрения механической части – не очень рационально. Также в конструкции такого автомобиля нет трансмиссии, поэтому нет больших потерь энергии. Но все же преимущества у такого двигателя для электромобиля цена есть:

• выдерживает резкие перепады температуры;
• простой в сборке;
• низкая цена;
• маленький вес;
• не создает шум;
• надежная конструкция;
• длительное использование;
• легко обслуживать.

Кроме этой классификации есть двигатель для электромобиля постоянного тока и переменного. Принцип работы у них похожий, но отличия все же есть. В первом случае обмотка располагается на роторе, а во втором – на статоре. Благодаря постоянному току можно плавно регулировать обороты, кроме этого отмечают высокий уровень КПД, их тоже можно разделить на два подвида:

• однофазные – для бытовой техники;
• трехфазные разделены еще на две категории – с фазным и короткозамкнутым ротором.

Но и это еще не все, ведь прогресс не стоит на месте, поэтому вместо стандартных приводов набирают популярность универсальные. Внутри расположена плата, которая управляет всей работой.

Почему люди пытаются сделать электромобиль самостоятельно

Вопрос, почему кто-то решил сделать электромобиль своими руками, имеет множество ответов. Ведь у каждого могут быть свои мотивы. Кому-то просто интересно сделать что-то самостоятельно, другие пытаются сэкономить, третьи не доверяют производителям и так далее. Поэтому вопрос изготовления электрокара самостоятельно является сугубо личным.

При этом важно отметить один довольно важный фактор: современные электромобили, как правило, имеют стоимость приблизительно на 30% выше, чем альтернативная модель с двигателем внутреннего сгорания. Завышенная стоимость объясняется тем, что в электрокары устанавливаются дорогие батареи, а также недешевое электрооборудование (силовая установка с контроллерами)

Поэтому когда в гараже стоит довольно старая машина, которую в принципе уже и не жалко, многие решаются сделать из нее дешевый электромобиль, сэкономив значительную сумму на кузове и большинстве кузовных деталей, а также на шасси

Завышенная стоимость объясняется тем, что в электрокары устанавливаются дорогие батареи, а также недешевое электрооборудование (силовая установка с контроллерами). Поэтому когда в гараже стоит довольно старая машина, которую в принципе уже и не жалко, многие решаются сделать из нее дешевый электромобиль, сэкономив значительную сумму на кузове и большинстве кузовных деталей, а также на шасси.

Стоит ли делать электрокар самостоятельно

Ответ на вопрос, стоит ли создавать самодельный электромобиль, зависит от наличия у вас свободного времени, свободных финансов, а также достаточной мотивации.

Коллекторный и бесколлекторный приводы

Для подачи питания на движущуюся часть двигателя (якорь) была разработана такая схема:

На якоре все катушки соединяются с группой контактов, которая называется коллектором.

Коллектор (подвижная деталь) соединяется со статичной частью мотора через так называемые щетки. Это графитовые контакты, которые пружинами придавливаются к коллектору. При этом коллектор может свободно вращаться, не теряя контакта со щетками.

Конечно, в этой конструкции есть несколько недостатков:

• При резких перепадах напряжений (при старте или остановке) возникают довольно мощные искры.
• Щетки со временем стираются и их надо заменять. По сути это расходный материал.
• Количество оборотов ограничено.

Бесколлекторные электродвигатели (БД) лишены таких недостатков

Поэтому они получают все большее распространение и все чаще производители электрокаров обращают на них свое внимание. К таким моторам относятся современные универсальные приводы с электронным управлением

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 (*):

Салон

Внутри все очень напоминает другие модели JLR. Вот 2-этажная центральная консоль, как у Velar. Узнаю знакомую по другим «британцам» мультимедийную систему и цифровой «климат». Да и кругляши-клавиши 2-зонного климат-контроля уже видел. Правда, этой шайбой теперь можно не только включать подогрев кресел, но и активировать вентиляцию (нужно потянуть шайбу на себя). Лично мне не нравится запутанное меню нынешней мультимедийной системы JLR. Есть очень спорные решения, да и картинка порой тормозит («спасибо» одному-единственному процессору, отвечающему за всю эту электронику).

Подведем итоги

Указать точно, что потребуется для переоборудования авто в электромобиль, а также сколько денег на это потребуется, крайне сложно. Но с полной уверенностью можно сказать, что сделать это вполне реально, а конечный результат (при правильном подходе) будет иметь меньшую стоимость по сравнению с новым электромобилем от производителя.

Конечно, для этого нужны соответствующие знания в электротехнике, радиоэлектронике и автомеханике, а также достаточно свободного времени и средств. Стоит ли этим заниматься, зависит только от вас.

Это весьма кропотливое занятие, которое, возможно, лучше доверить опытным специалистам. Более того, в наше время электромобили пользуются все большим распространением, цены на них постепенно снижаются, делая их доступными.