Почему в электромобилях нет генераторов?
Содержание
В этой статье я объясню вам точные причины, по которым электромобилям не нужны генераторы.
Многие люди задаются вопросом, будет ли работать добавление генератора переменного тока в электромобиль. Вопрос справедлив, поскольку генераторы помогают поддерживать аккумулятор автомобиля и заряжать его аксессуары. Тем не менее, если мы внимательно всмотримся в механизм, то увидим, что это невозможно.
Электромобили не могут использовать генераторы, потому что у них нет двигателей. Кроме того, генератор сохраняет имеющуюся энергию внутри механизма автомобиля и не производит ее. Таким образом, электромобиль, не поспевает за потерями энергии, заставляя машину замедляться и, наконец, отключаться.
Я объясню ниже.
Что такое генератор
Прежде чем начать объяснять причины, по которым мы не можем установить генератор в электромобиль, мне нужно объяснить, что такое генератор.
Генератор переменного тока представляет собой устройство, которое преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). Это происходит потому, что генератор переменного тока может преобразовывать механическую энергию в электрическую.
В основном состоит из следующих частей:
- Шкив колеса; он обеспечивает генератор крутящим моментом двигателя
- Вал; соединенный со шкивом, он вращает магниты
- Вращающиеся магниты; создавать магнитное поле путем вращения. Спин вызывает создание тока, который постоянно меняет направление (AC).
- Диоды; они останавливают изменение тока и заставляют его следовать в одном направлении
- Регулятор; контролирует ток, который будет протекать через цепь автомобиля
Как работает генератор
Для работы генератора в автомобиле необходимо запустить двигатель.
1. Получение энергии
Двигатель получает питание от аккумулятора для запуска. Затем он потребляет топливо и обеспечивает генератор механической энергией.
Генератор и двигатель соединены ремнем, который крепится к шкиву. Шкив вращается вместе с валом, который вращает вращающиеся магниты.
2. Производство электроэнергии
Вращение магнитов создает магнитное поле, которое производит электричество. Вращение также заставляет ток быстро и последовательно менять направление, чередуя ток.
Диоды устройства получают переменный ток. С помощью своего механизма они заставляют ток принимать одно направление и воздерживаются от его изменения.
3. От переменного тока к постоянному
Затем идет регулятор. Он контролирует мощность потока электричества, поэтому он соответствует напряжению батареи.
Постоянный ток поступает в аккумулятор для его зарядки, а затем в остальную часть цепи, так что система автомобиля остается включенной, даже без участия аккумулятора.
Зачем нам нужен генератор в обычном автомобиле
Основная работа генератора заключается в разгрузке аккумуляторной батареи.
Автомобильные аккумуляторы используют химическую энергию, высвобождаемую в результате постоянных химических реакций между их компонентами. Пока аккумулятор работает, химические реакции не останавливаются.
Механизм снаружи батареи позволяет ей отдыхать, пока работает генератор. Реакции останавливаются, позволяя элементам максимально эффективно вернуться в исходное состояние.
Это помогает в обслуживании аккумулятора, так как его элементы не изнашиваются.
Как работает электромобиль
Существует три типа электромобилей.
Их ключевые механизмы одинаковы, хотя и отличаются в нескольких деталях.
- Полностью электрические автомобили
- Гибридные машины
- Подключаемые гибридные автомобили
Различия заключаются в зарядке и хранении энергии.
- Полностью электрические автомобили нуждаются в постоянной подзарядке от розеток.
- В гибридных автомобилях используется двигатель и электрическая батарея, которая заряжается при торможении.
- Гибридные автомобили с подключаемым модулем делят запас хода по расходу бензина и электроэнергии. Однако их электрическую батарею можно заряжать через вилку.
Электромобили состоят из:
- Блок тяговых аккумуляторов
- Вспомогательный аккумулятор
- Электрический двигатель
- инвертор
- DC / DC преобразователь
Аккумуляторная батарея, также известная как тяговая батарея, состоит из литий-ионных элементов, соединенных друг с другом. Он получает питание постоянного тока во время зарядки и сохраняет энергию.
Часть этой энергии передается на вспомогательную батарею для питания аксессуаров автомобиля. Вот где механизм преобразователя полезен. Для аксессуаров требуется меньшее напряжение, чем то, которое излучает вспомогательная батарея, поэтому преобразователь уменьшает электрическую мощность.
Другая часть энергии, хранящейся в аккумуляторной батарее, идет на электродвигатель, приводящий в движение колеса автомобиля.
Двигатель работает с переменным током, преобразованным инвертором из постоянного тока.
Почему в электромобилях нет генераторов
Как уже было сказано, генераторам нужна механическая энергия для преобразования в электрическую.
Эта энергия поступает исключительно от двигателя внутреннего сгорания, чего нет у электромобилей. Однако у них есть и другие механизмы, заменяющие генератор.
Но даже если мы заменим эти механизмы, генератор все равно не сможет работать в электромобиле.
1. Законы физики
Прежде всего, мы должны отметить, что энергию нельзя создать, ее можно только преобразовать.
Были мысли, которые описывают использование генераторов переменного тока в электромобилях следующим механизмом; Аккумулятор можно было использовать для вращения двигателя, который мог вращать генератор переменного тока для производства энергии.
Эта теория может быть реализована, но определенные законы физики диктуют иное.
Генератор переменного тока использует механическую энергию энергии сгорания. Через шкив и магниты он преобразует его в электричество. Произведенная электроэнергия делится на две части. Одна часть подается на другое навесное оборудование в автомобиле (т.е. на стереосистему), а другая — на электродвигатель.
Электродвигатель получает меньше энергии и работает медленнее. Таким образом, мощность, которая снова поступает в генератор переменного тока, с каждым разом все меньше.
Как было сказано выше, генератор переменного тока только преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока. Рабочий процесс генератора переменного тока показывает, что его шестерни обмениваются энергией без увеличения или уменьшения ее количества. Он не может получить некоторое количество электрической энергии и умножить ее.
Следовательно, проблема с предложенным механизмом заключается в том, что генератор переменного тока не может сам по себе создавать электроэнергию.
2. Различные типы батарей
Еще одна причина, по которой у электромобилей нет генераторов, заключается в том, что они им не нужны.
Батареи, которые они используют, отличаются от обычных автомобильных аккумуляторов. Аккумуляторы электромобиля представляют собой несколько ячеек, расположенных одна над другой. Им не нужен генератор, чтобы они не работали всухую.
Аккумуляторная батарея автомобиля состоит из раствора электролита, свинца и кислоты. Генератор необходим для того, чтобы аккумулятор оставался живым как можно дольше и чтобы раствор электролита не испарялся. Это также помогает свести к минимуму количество химических реакций, чтобы батарея не изнашивалась.
3. Другие устройства заменяют генератор
В электромобилях есть устройства, которые преобразуют переменный ток в постоянный и наоборот. У них также есть несколько способов хранения энергии.
Таким образом, генератор полностью заменяется другими устройствами.
Что вместо них есть у электромобилей
Несмотря на отсутствие генератора переменного тока, у электромобилей есть другие механизмы, которые могут преобразовывать и даже регенерировать энергию.
1. Силовые преобразователи
Электромобили могут получать питание переменного или постоянного тока, в зависимости от зарядной станции.
Электродвигатель преобразует мощность переменного тока в постоянный, а инвертор преобразует мощность постоянного тока в переменный. Кроме того, преобразователь постоянного тока в постоянный должен подавать питание как на аксессуары автомобиля, так и на тяговую батарею для хранения.
2. Рекуперативное торможение
Многие электромобили, в основном гибриды, имеют механизм для подзарядки аккумуляторов.
Этот процесс называется рекуперативным торможением и передает электроэнергию на тяговую батарею. При торможении двигатель автомобиля меняет направление и вырабатывает электричество.
Таким образом, энергия сохраняется в аккумуляторной батарее и минимизируется потеря энергии.
Подводя итог
Генераторы состоят из устройств, которые преобразуют механическую энергию в электрическую.
Они не могут создавать дополнительную энергию, только преобразовывать ее, поэтому их нельзя использовать в электромобилях. Этот тип автомобиля имеет дополнительные механизмы, которые могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот, если это необходимо.
Их передовые технологии позволяют им сохранять энергию, не используемую в то время, для будущих применений.
Взгляните на некоторые из наших статей ниже.
- Есть ли в электромобилях катализаторы
- Сколько ампер нужно для зарядки электромобиля
- Как подключить несколько аккумуляторов для автозвука
Видео ссылки
