-
Elektrische auto's zorgen voor
opschudding in de autowereld.
-
Deze geluidsvrije, vervuilingsvrije
en hoog presterende voertuigen
-
worden verwacht hun benzinetegenhangers
overbodig te maken tegen 2025.
-
Deze video zal de verborgen technologie
achter onthullen het Tesla Model S,
-
dat onlangs 's wereld snelst
optrekkende wagen is geworden.
-
We zullen zien hoe elektrische auto's
hogere prestatievermogens bereikten
-
door de technologie te analyseren
achter de inductiemotor,
-
de omvormer,
-
lithium-ion batterijvoedingsbron,
-
en vooral het gesynchroniseerde
voertuigmechanisme,
-
op een logische stapsgewijze manier.
-
De krachtpatser van
de Tesla-auto is een uitvinding
-
van de grote wetenschapper Nikola Tesla,
ongeveer 100 jaar geleden:
-
de inductiemotor.
-
De inductiemotor heeft twee hoofdonderdelen:
-
de stator en de rotor.
-
Hier zie je de constructiedetails
van de motor.
-
De rotor is een verzameling van geleidende
staven kortgesloten door eindringen.
-
Een driefasige wisselstroom wordt
doorgegeven in de stator.
-
De driefasige wisselstroom in de spoelen
produceren een roterend magnetisch veld.
-
De Teslamotor produceert
een vierpolig magnetisch veld.
-
Dit roterende magnetische veld induceert stroom
in de rotorstaven om hen te doen draaien.
-
In een inductiemotor, blijft de rotor
altijd achter op het draaiveld.
-
Een inductiemotor heeft borstels
noch een permanente magneet.
-
Tegelijkertijd is het robuust en krachtig.
-
Het mooie van een inductiemotor is dat
-
de snelheid afhankelijk is van
de frequentie van de AC-voeding.
-
Dus door gewoon de frequentie
van de voeding te doen variëren,
-
zullen we de snelheid van
het aandrijfwiel kunnen bepalen.
-
Dit maakt de snelheidsregeling van
een elektrische auto eenvoudig en betrouwbaar.
-
De motorvoeding komt van een aandrijving
met variabele frequentie,
-
die op zijn beurt de motorsnelheid regelt.
-
Het motortoerental kan variëren
van 0 tot 18.000 tpm.
-
Dit is het aanmerkelijkste voordeel
van de elektrische auto's
-
in vergelijking met benzineauto's.
-
Een verbrandingsmotor
produceert bruikbaar koppel
-
en uitgangsvermogen enkel
binnen een beperkt toerentalgebied.
-
Daarom
-
is het geen slim idee om de motorrotatie
rechtstreeks te verbinden met het aandrijfwiel.
-
Een versnellingsbak is nodig om de snelheid
van het aandrijfwiel te variëren.
-
Daarentegen, zal een inductiemotor
efficiënt werken binnen elk toerentalgebied.
-
versnellingssysteem is dus niet
nodig voor een elektrische auto.
-
Bovendien produceert een verbrandingsmotor
geen directe draaibeweging.
-
De lineaire beweging van de zuiger moet
omgezet worden in rotatiebeweging.
-
Dit veroorzaakt grote mechanische
balanceringsproblemen.
-
De verbrandingsmotor is niet alleen
niet zelfstartend zoals een inductiemotor.
-
Bovendien is het uitgangsvermogen van
een verbrandingsmotor steeds ongelijkmatig.
-
Veel onderdelen nodig om
deze problemen op te lossen.
-
Daarentegen, zul je een directe
rotatiebeweging hebben
-
en een uniform uitgangsvermogen
met een inductiemotor.
-
Veel componenten in de verbrandingsmotor
zijn hier niet nodig.
-
Als gevolg van deze factoren,
-
een geweldige respons en
hogere vermogen/gewichtsverhouding
-
zijn natuurlijk aanwezig in een inductiemotor
met betere prestaties als gevolg.
-
Maar waar haalt de motor
zijn stroom vandaan?
-
Het komt van een batterijpak.
-
De batterij produceert gelijkstroom.
-
Dus voordat de stroom bij een motor komt,
moet het omgezet worden in wisselstroom.
-
Hiervoor wordt een omvormer gebruikt.
-
Dit krachtige elektronische apparaat
regelt ook de wisselstroomfrequentie,
-
en daarmee ook de motorsnelheid.
-
Bovendien kan de omvormer zelfs
de amplitude van de wisselstroom bepalen
-
die vervolgens het motorvermogen controleert.
-
De omvormer werkt dus als
het brein van de elektrische auto.
-
Laten we ons nu focussen
op het batterijpak.
-
Je zult verbaasd zijn vast te stellen dat het
een verzameling gewone lithium-ioncellen is
-
zoals diegene die je dagelijks gebruikt.
-
De cellen zijn verbonden in een combinatie
van serie en parallel
-
om het vermogen te produceren
om je elektrische auto te besturen.
-
Glycolkoelvloeistof vloeit
door metalen binnenbanden
-
door de opening tussen de cellen.
-
Dit is een van de belangrijkste
vernieuwingen van Tesla.
-
Door veel kleine cellen te gebruiken
in plaats van een paar grote cellen
-
wordt een efficiënte koeling gegarandeerd.
-
Dit verlaagt de thermische hotspots en
zorgt voor gelijkmatige temperatuurverdeling
-
en een hogere levensduur van de batterij.
-
De cellen zijn opgesteld
in uitneembare modules.
-
Er zitten 16 dergelijke modules in
het batterijpak voor ongeveer 7.000 cellen.
-
De verwarmde glycol wordt afgekoeld
door langs een radiator te gaan,
-
die aan de voorkant van
het voertuig gemonteerd is.
-
Bovendien kun je zien hoe
zo'n laag gelegen batterijpak,
-
dat zo dichtbij de grond geplaatst is,
het zwaartepunt van het voertuig verlaagt.
-
De lagere zwaartekracht verbetert
aanzienlijk de stabiliteit van de auto.
-
Het grote batterijpak is
ook verspreid over de vloer
-
en biedt structurele stijfheid
tegen zijbotsingen.
-
Laten we nu teruggaan naar
Teslaes aandrijving.
-
Het geproduceerde vermogen gaat naar
de aangedreven wielen via een versnellingsbak.
-
Zoals eerder besproken,
-
Tesla Model S gebruikt een eenvoudige
gangwissel met één versnelling
-
omdat de motor efficiënt is een breed
scala van rijomstandigheden.
-
Je kunt zien dat die uitgangssnelheid van
de motor in twee stappen gereduceerd wordt.
-
Zelfs de achteruitversnelling bereiken
is vrij eenvoudig in een elektrische auto.
-
schakel de richting van
de vermogensfase hiervoor om.
-
Het enige doel van een transmissie
in een elektrische auto
-
is snelheidsreductie en
geassocieerde koppelvermenigvuldiging.
-
Het tweede onderdeel in
de versnellingsbak is een differentieel.
-
De verminderde snelheid wordt
hier doorgegeven.
-
Hier kun je zien dat dit
een eenvoudig open differentieel is.
-
Open differentiëlen hebben echter
een probleem met tractiebesturing.
-
Maar waarom gebruikt zo'n gevorderde
auto een open differentieel
-
in plaats van een gelimiteerd
slipdifferentieel?
-
Het antwoord is dat het open differentieel
robuuster is en meer koppel kan verdragen.
-
Het probleem met tractieregeling dat
voorkomt in een open differentieel
-
kan effectief opgelost worden
met behulp van twee methoden:
-
selectief remmen
-
en de voeding onderbreken.
-
In een verbrandingsmotor,
-
dit soort onderbreking via de brandstof
niet een goede respons opleveren.
-
Een inductiemotor reageert echter
vrij snel op de stroomvoorziening
-
en dit is efficiënt om
tractiecontrole te verkrijgen.
-
In de Tesla,
-
dit kan allemaal bereikt worden met
een ultramodern algoritme
-
met hulp van sensoren en controllers.
-
Kortom, heeft Tesla Motors een complex
mechanisch hardwaresysteem vervangen
-
door een slim reagerende software.
-
Wist je dat een elektrische auto
gereden kan worden
-
met behulp van slechts één pedaal?
-
Dit komt door zijn krachtige
recuperatief remsysteem.
-
Dat betekent de kinetische energie
van de auto bespaard wordt
-
in de vorm van elektriciteit
zonder het te verspillen als warmte.
-
In een elektrische auto, zodra
je het gaspedaal loslaat,
-
treedt het recuperatief remmen in actie.
-
Het interessante is dat,
tijdens het recuperatief remmen
-
dezelfde inductiemotor
als een generator werkt.
-
Hier drijven de wielen de rotor
van de inductiemotor aan.
-
We weten dat in een inductiemotor
de rotorsnelheid lager is dan de RMF-snelheid.
-
Om de motor in een generator om te zetten,
-
moet je gewoon ervoor zorgen dat de rotor
snelheid hoger is dan de RMF-snelheid.
-
De omvormer speelt een cruciale rol hier
voor de ingangsvermogenfrequentie
-
en het behoud van de RMF-snelheid
onder de rotorsnelheid.
-
Dit zal elektriciteit in
de statorspoelen opleveren,
-
die veel hoger is dan
de geleverde elektriciteit.
-
De elektriciteit kan dan opgeslagen worden
-
in het batterijpak na de omvorming.
-
Een tegenovergestelde elektromagnetische kracht
werkt op de rotor tijdens dit proces,
-
en de aangedreven wielen en
de auto zullen vertragen.
-
Hiermee kan de voertuigsnelheid
nauwkeurig gecontroleerd worden
-
tijdens het rijden met behulp
van een pedaal.
-
Het rempedaal kan toegepast worden
voor een complete stop.
-
Zoals je misschien al weet,
-
zijn elektrische auto's veel veiliger
dan benzinesauto's.
-
De onderhouds- en besturingskosten
van een elektrische auto
-
zijn veel lager dan bij benzinewagen.
-
Met de nadelen van
de elektrische auto ontdoken
-
door de komst van verbeterde technologie,
-
beloven elektrische auto's
de auto's van de toekomst zijn.
-
We danken Mr Jehu Garcia,
-
een expert in elektrische auto's en YouTuber
voor zijn technische ondersteuning voor deze video.
-
Jouw steun op patreon.com
wordt zeer op prijs gesteld.
-
Het laat ons toe om extra gratis
educatieve video's te maken voor je.
-
Dank je.
Captions Requested
