Efficienza del veicolo elettrico:cosa dovresti sapere!

Avresti saputo che cos'è un veicolo elettrico e perché è importante nell'industria automobilistica moderna. In questo post parleremo dell'efficienza dei veicoli elettrici.

Un veicolo elettrico utilizza uno o più motori elettrici per convertire l'energia elettrica in energia meccanica. La conversione dell'energia è più efficiente in un veicolo elettrico rispetto a quella in un veicolo con motore IC in cui il motore IC converte l'energia chimica in energia meccanica.

Ci imbattevamo in alcune domande sull'efficienza dei veicoli elettrici ogni volta che si verificava un confronto con i veicoli con motore IC.

  • Qual ​​è il veicolo più efficiente:EV o veicolo convenzionale?
  • Un veicolo elettrico fa davvero risparmiare energia?
  • ecc.

Leggeremo le risposte ad alcune delle domande importanti sull'efficienza dei veicoli elettrici.

Cosa significa l'efficienza di un veicolo elettrico?

L'efficienza del sistema può essere definita come il rapporto tra il consumo di energia in uscita e il consumo in ingresso.

Ad esempio, se un motore elettrico fornisce 1kW di energia consumando 1,2kW dall'alimentatore, l'efficienza del motore è 1/1,2 =0,833.

Questo è l'83,33%.

Il motore potrebbe convertire l'83,33% della potenza assorbita in energia meccanica. Che fine hanno fatto i restanti 0,2 kW?

La potenza dissipata come perdita meccanica, perdita di nucleo, perdita di rame, perdita di isteresi, ecc.

Se è un veicolo elettrico, la conversione dell'energia avviene dalla batteria alle ruote del veicolo.

L'energia chimica immagazzinata nella batteria viene convertito in energia elettrica e quindi il motore converte l'energia elettrica in energia meccanica .

Le possibili perdite di energia durante la conversione sono in

  • Batteria (perdite termiche)
  • Motore (meccanico, isteresi, core loss, rame loss, ecc.)
  • Inverter (perdite di commutazione in IGBT, perdite di rame, ecc.)
  • Trasmissione (perdita meccanica, perdita di attrito, ecc.)
  • Ruota (perdita meccanica, perdita termica, perdita per attrito, ecc.)

Oltre all'elenco sopra, c'è il consumo di energia per superare la resistenza aerodinamica.

Dal punto di vista dell'utente, il modo più sensato per esprimere l'efficienza di un veicolo elettrico sarebbe il consumo di KWh per chilometro.

Per un progettista, l'efficienza dell'inverter, del motore, della trasmissione, dell'attrito, ecc. è importante.

Ma il cliente del veicolo elettrico controlla solo per quanto tempo può viaggiare con una batteria completamente carica (o energia kWh).

Perché l'efficienza dei veicoli elettrici è importante?

Il veicolo elettrico consuma energia immagazzinata in una batteria per la propulsione. È chiaro che maggiore è l'efficienza minori le perdite.

L'efficienza dell'intero sistema è il prodotto dei singoli componenti. Se l'efficienza del motore è 85%, l'inverter è 98% e tutti gli altri componenti è 90%, l'efficienza totale sarebbe 0,85*0,98*0,90 =0,7497 cioè. 74,97%.

Poiché un veicolo elettrico è alimentato a batteria, la perdita di potenza ridotta migliora la distanza che potrebbe percorrere.

Il motore a combustione interna ha un'efficienza massima intorno al 25 – 50% [wiki]. È molto più basso di quello di un motore elettrico.

Come calcolare il consumo energetico di un veicolo elettrico?

L'energia totale consumata da un veicolo elettrico per viaggiare è la somma dell'energia per superare la resistenza aerodinamica, l'attrito, le perdite elettriche, l'energia per accelerare il veicolo.

Puoi leggere il post dettagliato

  • Come calcolare il consumo di energia di un veicolo elettrico?

Se l'efficienza del veicolo elettrico è legata all'autonomia?

La distanza totale percorsa da un veicolo elettrico dipende dall'energia immagazzinata nella batteria. Maggiore è la capacità della batteria, maggiore sarà la distanza percorsa dal veicolo.

Se la batteria ha la stessa capacità, il veicolo con componenti più efficienti percorre distanze maggiori.

I produttori di veicoli si concentrano per ridurre al minimo il consumo di energia dei veicoli elettrici.

Come migliorare l'efficienza di un veicolo elettrico?

Come migliorare l'efficienza di un veicolo elettrico? I produttori di veicoli possono ottimizzare l'unità di controllo del veicolo per ridurre al minimo il consumo energetico di un veicolo elettrico.

Ogni componente di un'auto elettrica può essere ottimizzato individualmente per ridurre la perdita di energia.

Ad esempio

  • Un corretto algoritmo di controllo riduce le perdite di commutazione dell'inverter
  • Ridurre al minimo la perdita di calore
  • Utilizza una trasmissione ad alta efficienza
  • Utilizza CVT nella regione di efficienza ottimale
  • Aziona il motore con un carico ad alta efficienza
  • Ridurre la perdita di attrito nel pneumatico