خودروی الکتریکی، خودرویی است که از یک یا چند پیشرانه الکتریکی نیرو میگیرد. این پیشرانه، توسط باتریهای قابل شارژ به راه میافتد، این باتریها معمولا زیر کف خودرو جاسازی میشوند. اولین خودروهای برقی کاربردی در دهه 1180 معرفی شدند.
خودروهای تمام برقی که به اختصار به آن EV گفته میشود، به جای موتور احتراقی، دارای موتور برقی هستند. این نوع خودروها، از یک باتری بزرگ کششی برای تغذیه موتور الکتریکی استفاده میکند و برای شارژ آن باید به یک دستگاه شارژ یا پریز برق دیواری وصل شود. از آنجایی که نیرو محرکه این وسیله برق است، هیچ دودی از ماشین خارج نمیشود و حاوی اجزای معمولی سوخت مایع مانند پمپ هدایت سوخت، خط سوخت و یا مخزن سوخت نیست.
از مزایای خودروهای برقی نسبت به خودروهای احتراقی، میتوان به کاهش قابل ملاحظه آلودگی هوای محلی، کاهش گازهای گلخانهای و کاهش وابستگی به نفت اشاره کرد. از مزیت دیگر این خودروها، این است که هیچ گونه آلودگی خروجی از اگزوز ندارند و در کل کم صداتر هستند.
خودروهای برقی را میتوان در ایستگاههای شارژ متنوعی شارژ کرد، این ایستگاههای شارژ را میتوان در مناطق عمومی و منازل مسکونی نصب کرد.
مطالعات انجام شده توسط جیمز تیت و کیت پالمر به همراه همکارانشان در دانشگاه لیدز، حاکی از آن است که خودروهای تمام الکتریکی، هزینههای سوخت کمتری نسبت به مدلهای بنزینی و دیزلی دارند. همچنین هزینههای تعمیر و نگهداری به خاطر سادهتر شدن موتور، کاهش یافته و این امر به خاطر کمتر درگیر بودن پدالهاست و به ترمز گیری خودرو هم کمک کرده است. در سال 2016، شرکت هیوندای موتور، خودروی IONIQ را معرفی کرد که اولین ماشین جهان با سه سیستم انتقال قدرت الکتریکی بود. در اوایل سال جاری نیز همین شرکت، خودروی الکتریکی سوخت سلولی جدید NEXO و خودروی برقی KONA را معرفی کرد. به عنوان بخشی از تعهدات این شرکت در حمل و نقل پاک، این کارخانه میخواهد تا سال 2025، هجده خودرو جدید دوستدار محیط زیست را معرفی کند.
اجزای اصلی خودروهای برقی
باتری (کمکی/ تمام برقی)
در این خودرو، باتری کمکی، برق مورد نیاز لوازم جانبی برقی را تامین میکند. مهمترین بخش خودروهای برقی باتری آن است که شعاع حرکتی، زمان شارژ و دیگر فاکتورهای سواری یک خودروی الکتریکی را تعیین میکند.
درگاه شارژ
این درگاه، این امکان را به خودرو میدهد تا به منظور شارژ کردن باتری کششی، به منبع تغذیه خارجی وصل شود.
مبدل
این دستگاه، توان DC ولتاژ بالا را از باتری کششی به توان ولتاژ پایینتر DC تبدیل میکند که برای اجرای لوازم جانبی خودرو و شارژ مجدد باتری کمکی، نیاز است.
موتور کششی برقی
این موتور با استفاده از توان باتری کششی، چرخهای خودرو را هدایت میکند. برخی از وسایل نقلیه برقی از ژنراتورهای برقی استفاده میکنند که هم عملکرد درایو و هم عملکرد بازسازی انرژی را انجام میدهد.
شارژ همراه (سوار)
این دستگاه شارژ برق AC ورودی را که از طریق درگاه شارژ تامین میشود، دریافت و برای شارژ باتری کششی به برق DC تبدیل میکند. این شارژ، همچنین بر ویژگیهای باتری از قبیل ولتاژ، جریان، دما و حالت شارژ نظارت دارد.
کنترل الکترونیکی برق
این قسمت، جریان انرژی الکتریکی را که توسط باتری کششی جریان داده میشود و سرعت موتور کشش الکتریکی و گشتاور تولید شده را کنترل میکند.
سیستم دمایی (خنک کننده)
این سیستم محدوده دمای کاری مناسب موتور، موتور الکتریکی، الکترونیک قدرت و سایر اجزا را حفظ میکند.
بسته باتری کششی
باتری کششی، برق را برای استفاده از موتور کشش برقی ذخیره میکند.
واحد انتقال نیرو
این واحد نیروی مکانیکی را از موتور کشش برقی برای هدایت چرخها انتقال میدهد.
چهار مدل اصلی خودروهای برقی عبارتند از:
خودروهای هیبریدی
این نوع، ترکیبی از یک موتور احتراق داخلی بنزینی و نیروی قدرت الکترونیکی است که میتوانند با هر کدام یا با ترکیبی از آنها رانندگی قابل قبولی داشت. خودرو هیوندا هیبرید، به عنوان یک خودروی کوچک و جمع و جور با کارآیی بالا شناخته شده است. شاسی این خودرو از ترکیب 53% فولاد تقویت شده فوق پیشرفته با ترکیبی هوشمندانه از فلز آلومینیوم در درب موتور و درب عقب خودرو است. باتریهای پلیمری یون لیتیومی مورد استفاده در این خودرو، که در زیر صندلی عقب نصب شده تا حداکثر استفاده از فضای کابین و صندوق بار در این خودرو فراهم شود. کارآیی این خودرو و میزان تولید CO2 به پایینترین حد در کلاس خودش است.
خودروهای پلاگین هیبرید
این خودروها، ترکیبی از یک موتور احتراق داخلی برقی و یک موتور الکتریکی با کمک باتری میباشد. در این خودروها، باتریها توسط ایستگاههای برق مخصوص خودرو قابلیت شارژ دارند.
خودروهای سلول سوختی برقی
این خودروها، از یک موتور برقی تشکیل شده که نیروی شارژ را برای این موتور برقی در اثر ترکیب هیدروژن با اکسیژن و واکنش شیمیایی بین این دو ماده نیز تولید میشود.
خودروهای برقی
این خودروها، به طور کامل توسط یک موتور الکتریکی به حرکت در میآیند و موتور احتراق داخلی ندارند. این به این معناست که آنها هیچ گزینه دیگری برای به حرکت درآوردن خودرو در زمان اتمام شارژ باتری وجود ندارند و این ترکیب باعث اطمینان از عدم تولید دی اکسیدکربن است.