מערכת תלת-חשמלית לרכב חשמלי

עבור רכבי אנרגיה חדשים, המערכת התלת-חשמלית מתייחסת לסוללת החשמל, מנוע ההנעה ומערכת הבקרה האלקטרונית. ניתן לומר כי מערכת שלושת החשמל היא מרכיב הליבה של רכב האנרגיה החדש.

מנוע

המנוע הוא מקור הכוח של רכב האנרגיה החדש. על פי המבנה והעיקרון, ניתן לחלק את המנוע לשלושה סוגים: כונן DC, סנכרון מגנט קבוע ואינדוקציה AC. סוגים שונים של מנועים יש מאפיינים שונים.

1. מנוע כונן DC, הסטטור שלו הוא מגנט קבוע, והרוטור מחובר לזרם ישיר. הידע בפיזיקה בחטיבת הביניים אומר לנו שהמנצח הנמרץ יהיה נתון לכוח אמפר בשדה המגנטי, ובכך יגרום לרוטור להסתובב. היתרונות של סוג זה של מנוע הם עלות נמוכה ודרישות נמוכות עבור מערכת הבקרה האלקטרונית, בעוד החיסרון הוא שזה גדול יחסית ויש לו ביצועי כוח חלשים יחסית. בדרך כלל, קטנועים חשמליים טהורים יוקרתיים ישתמשו במנועי DC.

2. המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע הוא למעשה מנוע DC, כך שעקרון העבודה שלו זהה לזה של מנוע DC. ההבדל הוא כי מנוע DC מוזן עם זרם גל מרובע, בעוד המנוע הסינכרוני מגנט קבוע מוזן עם זרם גל סינוס. היתרונות של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע הם ביצועים גבוהים של הספק, אמינות מעולה, וגודל קטן יחסית. החיסרון הוא שהעלות גבוהה יחסית, ויש דרישות מסוימות למערכת הבקרה האלקטרונית.

3. מנועי אינדוקציה הם יחסית מסובכים יותר באופן עקרוני, אך ניתן לחלק אותם בערך לשלושה שלבים: ראשית, הפיתולים התלת-פאזיים של המנוע מחוברים לזרם מתחלף כדי ליצור שדה מגנטי מסתובב, ואז הרוטור המורכב מסלילים סגורים נחתך בשדה המגנטי המסתובב קווי השדה המגנטי גורמים לזרם מושרה, ולבסוף כוח לורנץ נוצר עקב תנועת המטען החשמלי בשדה המגנטי, מה שגורם לרוטור להסתובב. מכיוון שהשדה המגנטי בסטטור מסתובב ראשון ואז הרוטור מסתובב, מנוע אינדוקציה נקרא גם מנוע אסינכרוני.

סוללת הספק

סוללת הכוח היא מקור האנרגיה לנהיגה במנוע. נכון לעכשיו, סוללת הכוח נבדלת בעיקר על ידי חומרים חיוביים ושליליים. יש תחמוצת ליתיום קובלט, ליתיום טרנארי, ליתיום מנגן ופוספט ברזל ליתיום. סוללות ליתיום ליתיום ברזל ליתיום וליתיום פוספט.

ביניהם, היתרונות של סוללות פוספט ברזל ליתיום הם עלות נמוכה, יציבות טובה וחיים ארוכים, בעוד החסרונות הם צפיפות אנרגיה נמוכה וחיי סוללה רציניים בחורף. סוללת הליתיום הטרנרית הפוכה, היתרון הוא צפיפות אנרגיה נמוכה, והחיסרון הוא יציבות וחיים ירודים יחסית.

מערכת בקרה אלקטרונית

מערכת הבקרה האלקטרונית היא למעשה מונח כללי. אם הוא מחולק, ניתן לחלק אותו למערכת בקרת הרכב, למערכת בקרת המנוע ולמערכת ניהול הסוללות. מאפיין מרכזי של רכבי אנרגיה חדשים הוא שמערכות בקרה אלקטרוניות שונות קשורות קשר הדוק מאוד זו לזו. בחלק מכלי הרכב יש אפילו מערכת של מערכות בקרה אלקטרוניות כדי לשלוט בכל הציוד החשמלי ברכב, ולכן זה בסדר להתקשר אליהם באופן קולקטיבי.