Am stabilit deja conceptul de ansamblu şi a ales un motor electric. Rândul său face cu o sursă de energie de la bord.
Sursele de energie pentru motorul electric nu sunt ușor de plasat în mașină, pachetul de baterii necesită o cantitate echitabilă de spațiu. Cel mai bun loc este sub podeaua cabinei: este asigurată o bună distribuție a greutății. Comenzile sunt sub capotă. Sistemul de alimentare este protejat în mod fiabil de carcasele din plastic de efectele externe ale unui mediu agresiv. În plus, bateriile moderne sunt eficiente numai într-un interval îngust de temperatură, astfel încât compartimentul este izolat termic suplimentar. Deși chiar și pentru partea centrală a Rusiei, ca să nu mai vorbim de colțurile nordice ale țării noastre, aceste măsuri nu sunt încă suficiente - este nevoie de încălzire. În timp ce conducem, folosim parțial sistemul de încălzire interioară, pentru modul de reîncărcare implementăm încălzirea electrică. Și dacă nu există acces la o priză? Ca opțiune, vom oferi o sobă pe combustibil lichid - nu emisii zero, dar emisiile unor astfel de dispozitive sunt neglijabile în comparație cu motoarele cu ardere internă. Transformarea unui model dintr-un motor cu ardere internă într-unul electric este mult mai dificilă decât proiectarea unei mașini electrice de la zero. În primul rând, din cauza aspectului bateriilor: în corpul unui design împrumutat, acestea trebuie să fie literalmente împinse în jurul cabinei și portbagajului. A doua opțiune este bateriile cu plumb. Dar nu sunt potrivite pentru noi: pentru a acumula o cantitate suficientă de energie la bord, va trebui să transportați aproape o tonă de astfel de baterii cu dvs. Sursele de hidrură de nichel-metal sunt de două ori mai ușoare, dar această sarcină este, de asemenea, excesiv de grea. Prin urmare, să acordăm atenție bateriilor litiu-ion, care au migrat recent la mașinile electrice de la electronice portabile. Printre principalele avantaje, pe lângă capacitatea mare, se numără absența efectului de memorie și auto-descărcarea scăzută. Dar există și dezavantaje: descărcarea profundă scurtează durata de viață a bateriilor litiu-ion. În plus, în timp, își pierd capacitatea, indiferent dacă au fost folosite sau nu. Bateriile litiu-ion se încălzesc foarte mult în timpul lucrului intens. Prin urmare, vom oferi cu siguranță un sistem de răcire care elimină excesul de căldură din sursa de alimentare. Apropo, va fi util pentru încălzirea interiorului. Ventilatoarele modelelor controlate prin radio la scară largă utilizează baterii litiu-polimer. Principala lor diferență față de separatoarele litiu-ion este că separatorul poros impregnat cu un electrolit este înlocuit cu un polimer. Acest design este mai ușor de produs, mai sigur pentru mediu și permite producerea de baterii subțiri de diferite forme. În plus, au o densitate mare de energie pe unitate de masă, preț scăzut. Un alt parametru important este că aceste baterii îmbătrânesc încet. În doi ani, doar 20% din capacitate este "dispărută". Dintre dezavantaje, bateriile polimerice nu tolerează temperaturi scăzute și nu reușesc atunci când sunt supraîncălzite și sunt, de asemenea, foarte scumpe. O alternativă la încărcare este înlocuirea expresă a bateriilor descărcate cu cele "pline" la stațiile specializate. Este convenabil și rapid, dar în cazul nostru va trebui să refaceți întreaga mașină - aranjați bateriile diferit, asigurați o tavă sau un compartiment ușor detașabil, cu acces ușor pentru ele. În plus, infrastructura nu este încă gata. Prin urmare, deocamdată, ne vom reîncărca și vom salva înlocuirea expresă pentru modelele promițătoare. Căutarea unui dispozitiv perfect de stocare a energiei electrice se desfășoară din ce în ce mai activ în fiecare an. De exemplu, conceptul de baterii litiu-aer pare tentant. În ceea ce privește principiul funcționării, ele sunt similare cu cele litiu-ion, numai oxigenul din mediul extern este utilizat pentru oxidarea litiului. Drept urmare, capacitatea unei astfel de baterii este cu un ordin de mărime mai mare. Cu toate acestea, este puțin probabil ca până la începutul producției în serie a mașinii noastre electrice, aceste baterii să devină produse în masă: nu există încă catalizatori eficienți care să accelereze reacția chimică. Sau poate folosiți supercondensatoare, așa cum sugerează dezvoltatorii yo-mobile. Printre avantajele unei astfel de surse de energie se numără eficiența ridicată, greutatea relativ scăzută și toxicitatea scăzută a materialelor, dar cel mai important - capacitatea de a încărca foarte rapid și de a menține capacitatea inițială chiar și după zeci de mii de cicluri de încărcare-descărcare. Cu toate acestea, până în prezent, supercondensatoarele oferă o gamă foarte scurtă - de aproximativ cinci ori mai mică decât în cazul bateriilor. Acesta este modul în care bateriile și electronica de control vor fi aranjate în mașina noastră electrică. Greutatea estimată este de aproximativ 200 kg. Rezerva de energie a bateriilor de 20 kWh ar trebui să fie suficientă pentru 150-200 km. REZUMĂConcipiile litiu-ion nu sunt ideale, dar până acum nu au un concurent serios care să pretindă un loc într-o mașină electrică. Acestea sunt cele mai bune în ceea ce privește o combinație de caracteristici de bază și durată de viață. Astăzi, bateria bateriilor de capacitatea de care avem nevoie, împreună cu încărcătorul, sistemele de răcire și alimentare și unitatea de comandă, cântărește aproximativ 300 kg. Vom aștepta cu nerăbdare apariția unor baterii mai avansate, de exemplu, baterii litiu-aer. Cu astfel de surse de energie, mașina electrică de generație următoare, conceptul la care ne gândim deja, nu va fi inferior modelelor cu motoare cu ardere internă în ceea ce privește autonomia. TOATE SURSELE DE ENERGIE AU O PERECHE DE ELECTROZI ÎN INTERIORUL UNEI BATERII LITIU-ION: UN NEGATIV (CATOD) DIN GRAFIT, UN POZITIV (ANOD) DIN OXIZI METALICI LIT - DE OBICEI COBALT, MAI RAR NICHEL. Baza anodului este aluminiu, pentru catod - cupru. Când sunt descărcați, ionii de litiu se deplasează de la electrodul negativ la electrodul pozitiv, eliberând energie electrică. Când este încărcat, direcția se schimbă: electrodul pozitiv este sursa ionilor de litiu, iar electrodul negativ este receptorul lor. Orice baterie litiu-ion este echipată cu un controler care monitorizează tensiunea și temperatura bateriei atât la încărcare, cât și la furnizarea de energie. Dispozitivul uneia dintre primele baterii litiu-ion auto, care a apărut acum câțiva ani pe Mercedes-Benz S 400 Hybrid: 1 – modul de răcire; 2 – celule litiu-ion; 3 – unitate de control a bateriei; 4 – conector lichid de răcire; 5 – conector de înaltă tensiune; 6 – Regulator de tensiune. ACUM Volvo testează bateriile încorporate în panourile exterioare ale caroseriei (diagrama se deschide la dimensiune completă făcând clic):