Analisis Klasifikasi Kendaraan Listrik
dan Karakteristik Teknis
Kendaraan listrik adalah kendaraan yang ditenagai oleh baterai atau sumber energi terbarukan lainnya, tidak seperti kendaraan bermesin pembakaran internal tradisional, yang mengandalkan sel bahan bakar atau motor listrik untuk menghasilkan tenaga. Menurut status teknis dan prinsip mengemudi kendaraan saat ini, kendaraan listrik dapat dibagi menjadi tiga jenis: kendaraan listrik murni (BEV), kendaraan listrik sel bahan bakar, dan kendaraan listrik hibrida (HEV).
1. Kendaraan Listrik Baterai (BEV)
Kendaraan listrik murni memiliki keunggulan nol emisi, kebisingan rendah, struktur sederhana, dan teknologi matang. Mereka adalah kendaraan yang sepenuhnya digerakkan oleh baterai dan digerakkan oleh motor. Energi penggerak motor kendaraan berasal dari baterai isi ulang terpasang atau perangkat penyimpanan energi lainnya (termasuk baterai daya). , superkapasitor, baterai roda gila, dll.).
Energi kendaraan saat ini sebagian besar menggunakan baterai listrik, termasuk baterai timbal-asam, baterai nikel-hidrogen, baterai nikel-tembaga, baterai natrium-sulfur, baterai carp-ion, baterai zinc-air, dll.
(1) Prinsip dan komposisi sistem kendaraan listrik murni
Kendaraan listrik murni umumnya digerakkan oleh motor. Energi listrik penggerak motor listrik berasal dari baterai isi ulang terpasang atau perangkat penyimpanan energi lainnya. Energi on-board menyuplai energi listrik ke motor penggerak melalui perangkat konversi daya (pengendali motor) dan menggerakkannya untuk beroperasi. Motor penggerak digerakkan oleh perangkat transmisi. Roda berputar untuk menggerakkan mobil.
Kendaraan listrik murni terutama terdiri dari sistem catu daya, sistem penggerak listrik, sistem bantu, bodi dan sasis.
(2) Jenis kendaraan listrik murni
Baterai tunggal digunakan sebagai sumber tenaga kendaraan: energi spesifik dan daya spesifik baterai rendah, serta berat dan volume paket baterai besar.
Memasang sumber tenaga tambahan: Memasang sumber tenaga tambahan (superkapasitor, genset, energi surya, dll.) pada kendaraan listrik murni dapat meningkatkan performa start kendaraan listrik murni dan meningkatkan jarak tempuh.
(3) Prinsip kerja kendaraan listrik murni
Kendaraan listrik murni menggunakan energi baterai untuk menggerakkan motor listrik guna menggerakkan roda ke depan. Rute aliran energinya adalah: baterai → pengatur daya → motor listrik → sistem transmisi tenaga → roda penggerak. Diantaranya, baterai memberikan arus yang dikeluarkan ke motor listrik setelah melewati pengatur daya. Motor listrik memberikan torsi, yang menggerakkan roda melalui perangkat transmisi untuk mewujudkan pengendaraan kendaraan.
2. Kendaraan Listrik Sel Bahan Bakar (FCEV)
Dibandingkan dengan kendaraan listrik tradisional, proses reaksi kimia sel bahan bakar tidak menghasilkan produk berbahaya, dan memiliki keunggulan efisiensi tinggi, bebas polusi, bebas emisi, dan bebas kebisingan. Kendaraan sel bahan bakar biasanya menggunakan hidrogen, metanol, dll sebagai bahan bakar, dan menghasilkan energi listrik melalui reaksi kimia untuk menggerakkan motor. Energi mekanik yang dihasilkan oleh motor disalurkan ke roda penggerak melalui perangkat transmisi kecepatan variabel, sehingga menggerakkan kendaraan.
(1) Struktur dasar kendaraan sel bahan bakar
Kendaraan sel bahan bakar (hibrida hidrogen-listrik) terdiri dari Tumpukan Sel Bahan Bakar, Motor Traksi Listrik, DCDC, Sistem Termal (pendinginan), Paket Baterai, dan port hidrogenasi. Ini terdiri dari subsistem seperti Pengisi Bahan Bakar, Tangki Bahan Bakar (hidrogen), Transmisi, Pengontrol Elektronik Daya, dan Baterai Tambahan.
Kendaraan listrik sel bahan bakar dan kendaraan listrik biasa pada dasarnya memiliki struktur penggerak listrik yang sama. Kendaraan sel bahan bakar terdiri dari empat modul dasar: sistem tenaga, sasis, sistem elektronik otomotif, dan bodi. Sistem tenaga memberikan tenaga pada kendaraan melalui sistem sel bahan bakar dan motor listrik.
Menurut bentuk penggerak yang berbeda, penggerak ini dapat dibagi menjadi penggerak sel bahan bakar murni dan penggerak hibrida;
Menurut sumber energi yang berbeda, energi ini dapat dibagi menjadi dua jenis: hidrogen murni yang dipasang di kendaraan dan reformasi bahan bakar;
Menurut proporsi daya yang disediakan oleh sel bahan bakar terhadap total kebutuhan daya kendaraan, sel bahan bakar dapat dibagi menjadi dua jenis: tipe hibrida energi dan tipe hibrida daya.
(2) Prinsip kerja kendaraan sel bahan bakar
Inti dari kendaraan sel bahan bakar, tumpukan sel bahan bakar, menyediakan wadah yang mempercepat reaksi elektrokimia hidrogen dan oksigen, mengubah energi yang dilepaskan dalam reaksi kimia hidrogen dan oksigen menjadi energi listrik. Dalam kendaraan sel bahan bakar, tumpukan sel bahan bakar dan baterai bekerja sama untuk menyediakan energi ke motor, yang pada gilirannya memberikan tenaga pada kendaraan dan menggerakkan kendaraan. Bagi baterai, itu adalah sumber energinya sendiri. Untuk tumpukan sel bahan bakar, sumber energinya adalah hidrogen, dan metode penyimpanan yang umum saat ini adalah menggunakan tangki penyimpanan hidrogen bertekanan tinggi.
(3) Kendaraan sel bahan bakar mengatasi kesulitan
Katalis: Sel bahan bakar harus menggunakan katalis reaksi untuk menghasilkan listrik, dan logam langka platinum yang membentuk katalis itu mahal dan memiliki cadangan yang langka. Oleh karena itu, pengembangan katalis baru merupakan kunci yang berdampak langsung pada pengembangan kendaraan listrik sel bahan bakar.
Sumber dan penyimpanan bahan bakar: Sel bahan bakar hidrogen membutuhkan hidrogen. Hidrogen sendiri tidak memiliki dukungan rantai industri. Manufaktur, transportasi, penyimpanan, dan pengisian bahan bakar sangatlah merepotkan, mahal, dan berbahaya. Dibandingkan dengan kendaraan berbahan bakar dan kendaraan listrik, Mobil, kendaraan sel bahan bakar hidrogen kurang matang.
3. Kendaraan Listrik Hibrida (HEV)
Menurut rekomendasi Komite Teknis Kendaraan Listrik di bawah Komisi Internasional Sistem Elektromekanis, kendaraan listrik hibrida mengacu pada kendaraan yang menggunakan dua atau lebih sumber energi akumulator atau konverter sebagai energi penggerak, setidaknya dua di antaranya dapat menghasilkan energi listrik. Disebut kendaraan listrik hybrid. Biasanya model yang memadukan mesin pembakaran dalam dan tenaga baterai disebut kendaraan listrik hybrid, yaitu model yang menggunakan bahan bakar tradisional dengan motor listrik dan generator, dan motor listrik berfungsi sebagai tenaga tambahan mesin untuk meningkatkan kecepatan rendah. output daya dan konsumsi bahan bakar.
Tergantung pada apakah kendaraan memerlukan colokan pengisi daya eksternal untuk mengisi daya, kendaraan listrik hibrida dapat dibagi menjadi kendaraan hibrida plug-in dan kendaraan hibrida non-plug-in. Kendaraan listrik hibrida dapat dibagi menjadi kendaraan seri, paralel, hibrida, dan hibrida majemuk sesuai dengan karakteristik struktural sistem tenaganya.
(1) Kendaraan Listrik Hibrid Seri (SHEV)
Keluaran energi mekanik mesin kendaraan listrik hibrida seri (SHEV) terlebih dahulu diubah menjadi energi listrik melalui generator. Sebagian energi listrik yang diubah digunakan untuk mengisi baterai, dan sebagian lagi digunakan untuk menggerakkan roda melalui motor penggerak dan perangkat transmisi.
Struktur kendaraan hibrida seri sederhana, dan sistem tenaganya terdiri dari tiga subunit tenaga: mesin, generator, dan motor listrik.
Prinsip kerja kendaraan hibrida seri: mesin menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik, dan energi listrik disalurkan ke baterai atau motor listrik melalui pengontrol, dan motor listrik menggerakkan kendaraan melalui mekanisme transmisi. Ketika bebannya kecil, motor listrik menggerakkan roda; ketika bebannya besar, mesin menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik dan menggerakkan motor.
(2) Kendaraan Listrik Hibrid Paralel (PHEV)
Mesin kendaraan listrik hibrida paralel (PHEV) dan motor listrik digunakan untuk menggerakkan roda, dan tenaganya disalurkan ke roda secara paralel. Kendaraan memilih dua output daya ini sesuai dengan kondisi kerja saat ini.
Mesin dan motor listrik biasanya menggerakkan roda melalui kopling yang berbeda, dan terdapat tiga mode pengoperasian: mesin saja, sistem penggerak listrik saja, dan mesin + sistem penggerak listrik penggerak hibrida. Ketika tenaga yang diberikan oleh mesin lebih besar dari tenaga penggerak yang dibutuhkan kendaraan, atau pada saat kendaraan melakukan pengereman, maka sistem penggerak listrik bekerja dalam keadaan generator untuk mengisi baterai.
Mesin kendaraan hybrid paralel dapat langsung menggerakkan roda melalui mekanisme transmisi yang lebih mirip dengan sistem penggerak kendaraan tradisional. Hilangnya efisiensi mekanis serupa dengan kendaraan biasa, dan digunakan secara luas.
(3) Kendaraan Listrik Hibrida Seri-paralel (SPHEV)
Kendaraan listrik hibrida (seri-paralel) hibrida (SPHEV) menggabungkan sistem hibrida seri dan sistem hibrida paralel, dengan tujuan memaksimalkan keunggulan kedua sistem dan menambah tenaga mekanis dibandingkan dengan jalur transmisi seri; dibandingkan dengan tipe paralel, jalur transmisi energi listrik lebih ditingkatkan.
Sistem hybrid memiliki dua motor listrik. Tergantung pada kondisi berkendara, motor listrik dapat digerakkan sendiri atau motor listrik + mesin dapat digerakkan bersama. Apalagi bila diperlukan, sistem juga dapat menghasilkan listrik melalui generator sekaligus menggerakkan roda.
