Return to Video

Hoe werkt een elektrische auto? | Tesla Model S

  • 0:00 - 0:04
    Elektrische auto's zorgen voor
    opschudding in de autowereld.
  • 0:05 - 0:08
    Deze geluidsvrije, vervuilingsvrije
    en hoog presterende voertuigen
  • 0:08 - 0:12
    worden verwacht hun benzinetegenhangers
    overbodig te maken tegen 2025.
  • 0:15 - 0:19
    Deze video zal de verborgen technologie
    onthullen achter het Tesla Model S,
  • 0:19 - 0:22
    dat onlangs 's wereld snelst
    optrekkende wagen is geworden.
  • 0:25 - 0:28
    We zullen zien hoe deze auto's hogere
    prestatievermogens hebben bereikt
  • 0:28 - 0:31
    door de technologie te analyseren
    achter de inductiemotor,
  • 0:32 - 0:33
    de omvormer,
  • 0:34 - 0:36
    de lithium-ion batterijvoedingsbron
  • 0:38 - 0:41
    en vooral het gesynchroniseerde
    voertuigmechanisme,
  • 0:41 - 0:44
    op een logische, stapsgewijze manier.
  • 0:46 - 0:48
    De krachtbron van de Tesla-auto
    is een uitvinding
  • 0:48 - 0:52
    van de grote wetenschapper Nikola Tesla,
    ongeveer 100 jaar geleden:
  • 0:52 - 0:53
    de inductiemotor.
  • 0:55 - 0:57
    De inductiemotor heeft twee hoofdonderdelen:
  • 0:57 - 0:59
    de stator en de rotor.
  • 1:01 - 1:04
    Hier zie je de constructiedetails
    van de motor.
  • 1:07 - 1:12
    De rotor is een verzameling van geleidende
    staven kortgesloten door eindringen.
  • 1:18 - 1:21
    Een driefasige wisselstroom wordt
    doorgegeven in de stator.
  • 1:22 - 1:26
    De driefasige wisselstroom in de spoelen
    produceert een roterend magnetisch veld.
  • 1:26 - 1:29
    De Teslamotor produceert
    een vierpolig magnetisch veld.
  • 1:32 - 1:36
    Dit magnetische veld induceert stroom
    in de rotorstaven om hen te doen draaien.
  • 1:38 - 1:42
    In een inductiemotor, blijft de rotor
    altijd achter op het draaiveld.
  • 1:42 - 1:46
    Een inductiemotor heeft borstels
    noch een permanente magneet.
  • 1:46 - 1:50
    Tegelijkertijd is het robuust en krachtig.
  • 1:51 - 1:53
    Het mooie van een inductiemotor is dat
  • 1:53 - 1:56
    de snelheid afhankelijk is van
    de frequentie van de AC-voeding.
  • 1:57 - 2:00
    Dus door gewoon de frequentie
    van de voeding te doen variëren,
  • 2:00 - 2:02
    zullen we de snelheid van
    het aandrijfwiel kunnen bepalen.
  • 2:04 - 2:08
    Dit maakt de snelheidsregeling van
    een elektrische auto eenvoudig en betrouwbaar.
  • 2:09 - 2:12
    De voeding komt van een aandrijving
    met variabele frequentie,
  • 2:12 - 2:14
    die op zijn beurt de motorsnelheid bepaalt.
  • 2:16 - 2:19
    Het motortoerental kan variëren
    van 0 tot 18.000 tpm.
  • 2:20 - 2:23
    Dit is het aanmerkelijkste voordeel
    van de elektrische auto's
  • 2:23 - 2:25
    in vergelijking met benzineauto's.
  • 2:27 - 2:30
    Een verbrandingsmotor
    produceert bruikbaar koppel
  • 2:30 - 2:33
    en uitgangsvermogen enkel
    binnen een beperkt toerentalgebied.
  • 2:37 - 2:38
    Daarom
  • 2:38 - 2:42
    is het geen slim idee om de motorrotatie
    rechtstreeks te verbinden met het aandrijfwiel.
  • 2:45 - 2:49
    Een versnellingsbak is nodig om de snelheid
    van het aandrijfwiel te variëren.
  • 2:50 - 2:54
    Daarentegen, zal een inductiemotor
    efficiënt werken binnen elk toerentalgebied.
  • 2:55 - 2:59
    Een versnellingssysteem is dus niet
    nodig voor een elektrische auto.
  • 3:03 - 3:07
    Bovendien produceert een verbrandingsmotor
    geen directe draaibeweging.
  • 3:08 - 3:12
    De lineaire beweging van de zuiger moet
    omgezet worden in een rotatiebeweging.
  • 3:14 - 3:17
    Dit veroorzaakt grote mechanische
    balanceringsproblemen.
  • 3:17 - 3:22
    De verbrandingsmotor is niet alleen
    niet zelfstartend zoals een inductiemotor.
  • 3:22 - 3:26
    Bovendien is het uitgangsvermogen van
    een verbrandingsmotor steeds ongelijkmatig.
  • 3:27 - 3:30
    Veel onderdelen zijn nodig om
    deze problemen op te lossen.
  • 3:31 - 3:34
    Daarentegen, zul je een directe
    rotatiebeweging hebben
  • 3:34 - 3:36
    en een uniforme vermogensoutput
    met een inductiemotor.
  • 3:37 - 3:40
    Veel componenten in de verbrandingsmotor
    zijn hier niet nodig.
  • 3:41 - 3:43
    Als gevolg van deze factoren,
  • 3:43 - 3:45
    een groter respons en
    hogere vermogen/gewichtsverhouding
  • 3:45 - 3:50
    zijn natuurlijk aanwezig in een inductiemotor
    met betere prestaties als gevolg.
  • 3:52 - 3:54
    Maar waar haalt de motor
    zijn stroom vandaan?
  • 3:56 - 3:58
    Het komt van een batterijpak.
  • 3:59 - 4:01
    De batterij produceert gelijkstroom.
  • 4:01 - 4:05
    Dus voordat de stroom bij een motor komt,
    moet het omgezet worden in wisselstroom.
  • 4:07 - 4:09
    Hiervoor wordt een omvormer gebruikt.
  • 4:10 - 4:14
    Dit krachtige elektronische apparaat
    regelt ook de wisselstroomfrequentie
  • 4:14 - 4:16
    en daarmee ook de motorsnelheid.
  • 4:17 - 4:21
    Bovendien kan de omvormer zelfs
    de amplitude van de wisselstroom bepalen
  • 4:21 - 4:24
    die vervolgens het motorvermogen controleert.
  • 4:25 - 4:28
    De omvormer werkt dus als
    het brein van de elektrische auto.
  • 4:30 - 4:33
    Laten we ons nu focussen
    op het batterijpak.
  • 4:35 - 4:39
    Je zult verbaasd zijn vast te stellen dat het
    een verzameling gewone lithium-ioncellen is
  • 4:39 - 4:41
    zoals diegene die je dagelijks gebruikt.
  • 4:43 - 4:46
    De cellen zijn in een combinatie
    van serie en parallel geschakeld
  • 4:46 - 4:49
    om het nodige vermogen te produceren
    voor je elektrische auto.
  • 4:50 - 4:52
    Glycolvloeistof vloeit
    door metalen binnenbuizen
  • 4:52 - 4:54
    door de kloof tussen de cellen.
  • 4:55 - 4:58
    Dit is een van de belangrijkste
    vernieuwingen van Tesla.
  • 4:58 - 5:02
    Door veel kleine cellen te gebruiken
    in plaats van een paar grote cellen
  • 5:02 - 5:04
    wordt een efficiënte koeling gegarandeerd.
  • 5:04 - 5:09
    Dit verlaagt de thermische hotspots en
    zorgt voor gelijkmatige temperatuurverdeling
  • 5:09 - 5:11
    en een hogere levensduur van de batterij.
  • 5:13 - 5:16
    De cellen zijn opgesteld
    in uitneembare modules.
  • 5:17 - 5:22
    Er zitten 16 dergelijke modules in
    het batterijpak voor ongeveer 7.000 cellen.
  • 5:25 - 5:28
    De verwarmde glycol wordt afgekoeld
    door langs een radiator te gaan,
  • 5:28 - 5:31
    die aan de voorkant van
    het voertuig gemonteerd is.
  • 5:34 - 5:37
    Bovendien kun je zien hoe
    zo'n laag gelegen batterijpak,
  • 5:37 - 5:41
    dat zo dichtbij de grond geplaatst is,
    het zwaartepunt van het voertuig verlaagt.
  • 5:44 - 5:48
    Het lage zwaartepunt verbetert
    aanzienlijk de stabiliteit van de auto.
  • 5:50 - 5:53
    Het grote batterijpak is
    ook verspreid over de vloer
  • 5:53 - 5:56
    en biedt structurele rigiditeit
    tegen zijbotsingen.
  • 6:00 - 6:02
    Laten we nu teruggaan naar
    Tesla's aandrijving.
  • 6:04 - 6:08
    Het geproduceerde vermogen gaat naar
    de aangedreven wielen via een versnellingsbak.
  • 6:11 - 6:13
    Zoals eerder besproken,
  • 6:13 - 6:16
    het Tesla Model S gebruikt een eenvoudige
    gangwissel met één versnelling
  • 6:16 - 6:20
    omdat de motor efficiënt is een breed
    scala van rijomstandigheden.
  • 6:21 - 6:25
    Je kunt zien dat die uitgangssnelheid van
    de motor in twee stappen gereduceerd wordt.
  • 6:29 - 6:32
    Zelfs de achteruitversnelling
    is vrij eenvoudig in een elektrische auto.
  • 6:32 - 6:35
    Schakel de richting van
    de vermogensfase om.
  • 6:41 - 6:43
    Het enige doel van een versnelling
    in een elektrische auto
  • 6:43 - 6:47
    is snelheidsreductie en
    geassocieerde koppelvermenigvuldiging.
  • 6:50 - 6:53
    Het tweede onderdeel in
    de versnellingsbak is een differentieel.
  • 6:53 - 6:56
    De verminderde snelheid wordt
    hier doorgegeven.
  • 6:58 - 7:01
    Hier kun je zien dat dit
    een eenvoudig open differentieel is.
  • 7:01 - 7:05
    Open differentiëlen hebben echter
    een probleem met tractiebesturing.
  • 7:08 - 7:11
    Maar waarom gebruikt zo'n gevorderde
    auto een open differentieel
  • 7:11 - 7:12
    in plaats van een gelimiteerd
    slipdifferentieel?
  • 7:13 - 7:17
    Het antwoord is dat het open differentieel
    robuuster is en meer koppel kan verdragen.
  • 7:19 - 7:22
    Het probleem met de tractieregeling
    in een open differentieel
  • 7:22 - 7:25
    kan effectief opgelost worden
    met behulp van twee methoden:
  • 7:25 - 7:26
    selectief remmen
  • 7:27 - 7:29
    en de voeding onderbreken.
  • 7:31 - 7:32
    In een verbrandingsmotor,
  • 7:32 - 7:36
    dit soort onderbreking via de brandstof
    zorgt niet voor een goed respons.
  • 7:40 - 7:44
    Een inductiemotor reageert echter
    vrij snel op de stroomvoorziening
  • 7:44 - 7:47
    en dit is efficiënt om
    tractiecontrole te verkrijgen.
  • 7:47 - 7:48
    In de Tesla,
  • 7:48 - 7:51
    dit kan allemaal bereikt worden door
    een ultramodern algoritme
  • 7:51 - 7:53
    met behulp van sensoren en controllers.
  • 7:53 - 7:58
    Kortom, heeft Tesla Motors een complex
    mechanisch hardwaresysteem vervangen
  • 7:58 - 8:00
    door een slimme, responsieve software.
  • 8:02 - 8:04
    Wist je dat een elektrische auto
    gereden kan worden
  • 8:04 - 8:06
    met behulp van slechts één pedaal?
  • 8:09 - 8:12
    Dit komt door zijn krachtige
    recuperatief remsysteem.
  • 8:13 - 8:16
    Dat betekent de kinetische energie
    van de auto bespaard wordt
  • 8:16 - 8:19
    in de vorm van elektriciteit
    zonder het te verspillen als warmte.
  • 8:21 - 8:24
    In een elektrische auto, zodra
    je het gaspedaal loslaat,
  • 8:24 - 8:27
    treedt het recuperatief remmen in actie.
  • 8:30 - 8:33
    Het interessante is dat,
    tijdens het recuperatief remmen
  • 8:33 - 8:35
    dezelfde inductiemotor
    als een generator werkt.
  • 8:39 - 8:42
    Hier drijven de wielen de rotor
    van de inductiemotor aan.
  • 8:44 - 8:46
    We weten dat in een inductiemotor
  • 8:46 - 8:48
    de rotorsnelheid lager is dan
    de draaiveldsnelheid.
  • 8:49 - 8:51
    Om de motor in een generator om te zetten,
  • 8:51 - 8:55
    moet je ervoor zorgen dat de rotorsnelheid
    hoger is dan de draaiveldsnelheid.
  • 9:00 - 9:04
    De omvormer speelt een cruciale rol hier
    voor de ingangsvermogenfrequentie
  • 9:04 - 9:07
    en het behoud van de draaiveldsnelheid
    onder de rotorsnelheid.
  • 9:08 - 9:11
    Dit zal elektriciteit in
    de statorspoelen opleveren,
  • 9:11 - 9:14
    die veel hoger is dan
    de geleverde elektriciteit.
  • 9:16 - 9:18
    De elektriciteit kan dan opgeslagen worden
  • 9:18 - 9:20
    in het batterijpak na de omvorming.
  • 9:22 - 9:26
    Een tegengestelde elektromagnetische
    kracht werkt op de rotor tijdens dit proces.
  • 9:26 - 9:29
    De aangedreven wielen en
    de auto zullen bijgevolg vertragen.
  • 9:32 - 9:35
    Hiermee kan de voertuigsnelheid
    nauwkeurig gecontroleerd worden
  • 9:35 - 9:37
    tijdens het rijden met behulp
    van een pedaal.
  • 9:39 - 9:42
    Het rempedaal kan toegepast worden
    voor een complete stop.
  • 9:45 - 9:47
    Zoals je misschien al weet,
  • 9:47 - 9:50
    zijn elektrische auto's veel veiliger
    dan benzinesauto's.
  • 9:51 - 9:52
    Grote kreukelzone
  • 9:53 - 9:55
    De onderhouds- en rijkosten
    van een elektrische auto
  • 9:55 - 9:58
    zijn veel lager dan bij benzinewagen.
  • 9:58 - 10:00
    Met de nadelen van
    de elektrische auto uit de weg
  • 10:00 - 10:03
    door de komst van verbeterde technologie,
  • 10:03 - 10:05
    beloven elektrische auto's
    de auto's van de toekomst zijn.
  • 10:08 - 10:10
    We danken Mr Jehu Garcia,
  • 10:10 - 10:14
    een expert in elektrische auto's en YouTuber
    voor zijn technische ondersteuning voor deze video.
  • 10:15 - 10:18
    Jouw steun op patreon.com
    wordt zeer op prijs gesteld.
  • 10:18 - 10:21
    Het laat ons toe om extra gratis
    educatieve video's te maken voor je.
  • 10:21 - 10:22
    Dank je.
Title:
Hoe werkt een elektrische auto? | Tesla Model S
Description:

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 onthullen achter het Tesla Model S, dat onlangs 's wereld snelst optrekkende wagen geworden is. We zullen zien hoe elektrische auto's hogere prestatievermogens hebben bereikt door de technologie te analyseren achter de inductiemotor, de omvormer, de lithium-ion batterijvoedingsbron en vooral het gesynchroniseerde voertuigmechanisme, op een logische stapsgewijze manier. De werking van de Tesla-auto wordt hier met behulp van animatie uitgelegd.

Steun ons op Patreon.com zodat we nog een lid aan het team kunnen toevoegen en 2 educatieve video's per maand kunnen uitbrengen.
https://www.patreon.com/LearnEngineering

Bekijk deze uitstekende video over regeneratief remmen van Kyle Drivers.
https://www.youtube.com/watch?v=0b2i5ufN7k0

Bezoek Jehu's kanaal
https://www.youtube.com/user/jehugarcia

Benieuwd naar hoe LE is geboren? Bekijk ons ​​verhaal: https://goo.gl/otQfvD

Like ons op FB : https://www.facebook.com/LearnEngineering

Stem: https://www.fiverr.com/mikepaine
more » « less
Video Language:
English
Team:
Captions Requested
Duration:
10:24

Dutch subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.