وفقًا لتوقعات وكالة الطاقة الدولية ، سينمو استخدام المركبات الكهربائية من 3 ملايين إلى 125 مليونًا بحلول عام 2030. أي ما يقرب من 41 ضعفًا مما هو عليه اليوم ، مع زيادة الطلب على الوقود الأحفوري ومشاكل تلوثه. يبدو أنه من المرجح أن يحدث. نتيجة لذلك ، فإن جميع مصنعي سيارات IC الرئيسية مثل Ford و GM يوجهون انتباههم ببطء نحو المركبات الكهربائية. يحتاج السوق والمستهلكون إلى وسيلة نقل شخصية أرخص وحتى علاوة على ذلك ، بدأت الحكومة في دعم السيارات الكهربائية من خلال سياساتها. بالنظر إلى كل هذه الحقائق ، من الواضح إلى حد كبير أننا سنجد قريبًا سيارات كهربائية تتنقل في جميع أنحاء طرقنا. أو يجب عليّ أيضًا تضمين الفضاء ، حيث توجد بالفعل سيارة تسلا تسافر خارج المريخ وأنا أكتب هذا المقال.
بدأ هذا التغيير بالفعل في إظهار الأعراض. في السنوات القليلة الماضية ، ظهرت العديد من شركات تصنيع السيارات الكهربائية الناجحة مثل تسلا وكيا سول ونافيستار وكاندي على سبيل المثال لا الحصر. وبسببها ، كان هناك أيضًا العديد من الاختراقات التكنولوجية في مجال البطاريات ومحركات السيارات الكهربائية. أثناء إجراء التغييرات ، حان الوقت لنا كمهندسين لفهم ما يوجد تحت غطاء السيارة الكهربائية وكيفية عملها. لذلك في هذه المقالة ، دعنا نكسر السيارة الكهربائية حتى عظامها ولحمها للتعرف عليها.
ملاحظة مهمة: قبل أن نتعمق في الموضوع ، أود أن أذكر أن مصطلح السيارة الكهربائية هو مساحة شاسعة. يشار إلى أي قاطرة لا تحتوي على خزان وقود بالمركبة الكهربائية. لكن باختصار ، في هذا المقال عن طريق Electric Vehicle أو EV ، أشير فقط إلى السيارات الكهربائية والحافلات والشاحنات. ما لم يتم تحديد المركبات الكهربائية الخاصة مثل segway أو Airborne أو Waterborne EV's في نطاق هذه المقالة.
ما الذي يصنع السيارة الكهربائية؟
السيارة الكهربائية هي سيارة في حد ذاتها وتتكون من العديد من المكونات ومجموعة كبيرة من الأسلاك التي تربط بينها جميعًا. ولكن هناك القليل من المواد الأساسية العارية للسيارة الكهربائية والتي تظهر في مخطط الكتلة أدناه.
يتم استبدال محرك سيارة محرك IC تقليدية بمحرك كهربائي ويتم استبدال خزان الوقود بحزمة البطارية. من بين جميع المكونات ، تساهم حزمة البطارية والمحرك فقط في حوالي 50٪ من إجمالي وزن السيارة والسعر. كما ترون في حزمة البطارية ، البطارية نظام إدارة (BMS) المراقب المالي، موتور و حدة نقل الأشكال و العناصر الرئيسية في EV.
الأجزاء الحيوية في السيارة الكهربائية
تعد حزمة البطارية مصدر الوقود للسيارة ، نظرًا لوجود مئات الخلايا المرتبة لتشكيل حزمة بطارية ، يلزم وجود دائرة خاصة لمراقبة هذه الخلايا ، وتسمى هذه الدائرة باسم دائرة مراقبة البطارية. لا يمكن استخدام جهد التيار المستمر من البطارية لقيادة المحرك ، لذلك نحتاج إلى وحدة التحكم التي تقود المحرك ، ويقوم نظام النقل بنقل الطاقة الدورانية من المحرك إلى العجلات من خلال بعض ترتيبات التروس. دعونا ننظر في كل جزء في التفاصيل لفهمه