طراحی و اصول ساخت خودروهای الکتریکی

[حسین متقی]

لیتیوم یون:
1-قابلیت تراکم انرژی بالا
2-ولتاژ عملیاتی بالا
3-اصطلاح memory accumulation در این باتری ها صدق نمیکند. که نتیجه آن همان کاهش سریع عمر باتری میباشد و شامل حال این نوع باتری نیست.
4-طول عمر بالا
5-آلودگی زیست محیطی به همراه ندارد.
6-وزن کم باتری
7-احتمال بسیار پایین دشارژ شدن




لیتیوم پلیمر:
1-در ساختار باتری خبری از مایع الکترولیت نیست ، در نتیجه چیزی به عنوان نشت در این باتری ها معنی ندارد/
2-قابلیت ساخت در هر شکل و شمایل و سایزی
3-امکان ساخت به عنوان باتری هایی بسیار نازک مانند ، 3.6V ، با ظرفیت 400 میلی آمپر ، که ضخامت آن به چیزی در حدود 0.5 میلی متر میرسد.
4-باتری قابلیت تغییر شکل بالایی دارد و میتوان آنرا حسابی کج و خمیده کرد!(در منبع ذکر شده حداکثر تا 900! _البته واحدی براش ننوشته شده ، شاید 900 درجه!)
5-امکان ایجاد ولتاژ بالا ، چند باتری با استفاده از مایع الکترولیت باید بصورت سری مورد استفاده قرار گیرند تا بتوان ولتاژ بالایی به دست آورد ، در صورتی که در باتری های پلیمری ، تنها در یک سلول آن ، میتوان این ولتاژ بالا رو بدست آورد.
6-در قیاس دو باتری پلیمری و یونی با یک میزان ، باتری پلیمری ظرفیتی معادل دو برابر رقیب خود دارد.




مشکل اینجاست که در زمینه مقایسه این دو نوع باتری ، مطالب زیادی در دست نیست!
در این مطلب هم ، هر مزیتی که برای هر نوع اعلام شده ، برای نوع مقابل بررسی نشده که آیا وجود داره یا نه!


منبع: wattflyer

[mamadshumakher]

واسه باطری فعلا بهترین گزینه همون لیتیوم یون هست که قیمت خیلی بالایی هم داره.جایی خوندم که 110کیلو ازین باطری 22میلیون تومان هزینه برداشت.و فکر میکنم واقعا هم همینطوره.
چون یه خودروی کوچیک برقی به خیابونای ایران میخواد راه پیدا کنه که قیمتش حدود 11میلیون تومان هست.
اما مسئله ای که واسه من سواله اینه که رو چه حسابی باید باتری هارو با هم سری کنیم؟جایی 48 ولت هست جایی 96 ولت این میزان به چی بستگی داره؟هر ولتاژی به کنترلر بدی قبول میکنه؟

[حسین متقی]

واسه باطری فعلا بهترین گزینه همون لیتیوم یون هست که قیمت خیلی بالایی هم داره.جایی خوندم که 110کیلو ازین باطری 22میلیون تومان هزینه برداشت.و فکر میکنم واقعا هم همینطوره.
چون یه خودروی کوچیک برقی به خیابونای ایران میخواد راه پیدا کنه که قیمتش حدود 11میلیون تومان هست.
اما مسئله ای که واسه من سواله اینه که رو چه حسابی باید باتری هارو با هم سری کنیم؟جایی 48 ولت هست جایی 96 ولت این میزان به چی بستگی داره؟هر ولتاژی به کنترلر بدی قبول میکنه؟

خب این همش به طراحی بستگی داره
بستگی داره برای چه ولتاژی طراحی شده باشه و موتور چه ولتاژی داشته باشه
بعضی کنترلرها هستند که محدوده ای از ولتاژ مثلا از 12 تا 24 رو قبول میکنن ولی بازدهشون کاهش پیدامیکنه چند درصدی!!
میشه کنترلری طراحی کرد که از 13 تا 96 ولت ورودی رو قبول کنه ولی این خودش میکرو و برنامه نویسی و کلی دردسر داره و طراحی جداگانه داره
که متخصص میخواد

اما معمولا 1 خودروی الکتریکی 1 محدوده با تفاوت تا 4-5 ولت رو از باتری دریافت میکنه و اصولا برای 1 محدوده ولتاژی طراحی میشه

[mamadshumakher]

خب اگه اینجوری باشه ما فقط یه مدار میخوایم که پالس مربعی با فرکانس بالا تولید کنه.که با پتانسیومتر بشه کم و زیاد کردن فرکانس رو کنترل کرد.
یعنی میتونیم یه کنترلر بسازیم؟یا خرید نمونه ی امادش راحتتره؟

حالا اگه خواستیم رو موتور ac کار کنیم چی؟
رو موتور dc اساس قدرت موتور کاهش یا افزایش فرکانس بود اما موتور ac که دیگه پالسش سینوسی هست.اینجا قدرت موتور رو با چی تغییر میدن؟فرکانس یا سطح ولتاژ؟

روشهای زیادی برای کنترل سرعت موتورهای القایی وجود داره.اما احساس میکنم این روش بیشتر به کار میاد.البته نه دقیقا همین روش بلکه فکر میکنم باید در این راستا اطلاعاتمون رو بالا ببریم.


محرك هاي تنظيم پذير سرعت (Adjustable Speed Drive)


در اين بخش كاربر نيمه هادي هاي قدرت در سيستمهاي كنترل سرعت از نوع ايستا يا استاتيكي هستند . بايد دانست كه تركيب سيستمهاي الكترونيك قدرت (مانند كنترل كننده هاي ولتاژ ) و متوتورهاي الكتريكي همراه با مكانيسم كنترل آنها را محركهاي تنظيم پذير سرعت مي نامند كه ما به اختصار آنرا ASD مي ناميم . در حقيقت اين محرك ها قابل تنظيم بوده و براي كنترل سرعت يا كنترل دور موتورهاي الكتريكي مورد استفاده قرار مي گيرند .

محركهاي تنظيم پذير سرعت (ASD) براي كنترل سرعت موتورهاي القائي از نقطه نظر كاربرد به سه دسته تقسيم مي شوند:

1- ASD از نوع ولتاژ متغيير و فركانس ثابت

در اينگونه سيستمها دامنه ولتاژ اعمالي به استاتور كنترل مي شود . براي اين مقصود از كنترل كننده ولتاژ در سر راه موتور استفاده شده است . اين نوع محرك ها در سطوح قدرت متوسط و پايين مورد استفاده قرار مي گيرند . براي مثال مي توان از بادبزن هاي نسبتاً بزرگ يا پمپ ها نام برد . در اين روش ولتاژ استاتور را مي توان بين صفر و ولتاژ اسمي در محدوده زاويه آتش بين صفر تا 120 درجه تنظيم و كنترل نمود . اين سيستم بسيار ساده بوده و براي موتورهاي القائي قفس سنجابي كلاس D با لغزش نسبتاً بالا( 10 تا 15 درصد ) مقرون به صرفه است . عملكرد اين محركها زياد جالب توجه نيست .



2- ASD از نوع ولتاژ و فركانس متغيير

اگر منبع تغذيه استاتور از نوع فركانس متغيير انتخاب شود ، عملكرد محرك هاي تنظيم پذير سرعت (ASD) بهبود مي يابد . بايد دانست كه شار در فاصله هوايي متورهاي القائي با ولتاژ اعمالي به استاتور متناسب بوده وبا فركانس منبع تغذيه نسبت عكس دارد . بنابراين اگر فركانس را كم كنيم تا كنترل سرعت در زير سرعت سنكرون امكان پذير گردد و ولتاژ را معادل ولتاژ اسمي ثابت نگه داريم ، در اين صورت شار فاصله هوايي زياد مي شود . براي جلوگيري از بوقوع پيوستن اشباع بخاطر افزايش شار ، ASD از نوع فركانس متغيير بايد از نوع ولتاژ متغيير نيز باشد تا بتوان شار فاصله هوايي را در حد قابل قبولي نگه داشت ، معمولا به اين سيستم كنترل ، سيستم كنترل V/F ثابت نيز گفته مي شود . يعني اگر فركانس را كم كرديم بايد ولتاژ را طوري كم كنيم كه شار در فاصله هوايي در حد اسمي خود باقي بماند . از اين سيستم براي كنترل سرعت موتورهاي قفس سنجابي كلاسهاي A، B ،C، D استفاده مي شود .



3-ASD كه بر اساس بازيافت توان لغزشي كار مي كند

در اين سيستمها با استفاده از مدارهاي نيمه هادي قدرت كه به پايانه رتور وصل مي شوند ، بازيافت توان( يا توان برگشتي) در فركانس لغزشي به خط تغذيه موتور منتقل مي گردد . بايد دانست فركانس لغزشي از حاصلضرب فركانس منبع و لغزش موتور بدست مي آيد. بطور كلي در اين طرح بر روي مدار رتور كنترل خواهيم داشت . در اينجا متذكر مي شويم كه ASD از نوع فركانس متغيير بر دو نوع است :

الف : طرح هاي حاوي ارتباط DC (جريان مستقيم)

ب : سيكلو كنورتورها

در طرح هاي حاوي ارتباط DC منبع تغذيه AC توسط يكسوساز ، يكسو شده و سپس توسط اينورتر مجدداً به منبع AC دست مي يابيم . اينورتر ها بر دو نوع اند :

1= اينورترهاي تغذيه ولتاژ (اينورترهاي ولتاژ )

2= اينورترهاي تغذيه جريان ( اينورترهاي جريان )

در اينورترهاي ولتاژ ، متغيير تحت كنترل همان ولتاژ و فركانس اعمالي به استاتور است . در اينورترهاي جريان بر دامنه جريان وفركانس استاتور كنترل داريم . اينورترهاي ولتاژ بر دو نوع اند :

1=اينورترهاي با موج مربعي

2= اينورترهاي با مدولاسيون عرض يا پهناي پالس (PWM) .

[عرفان سلیم زاده]

سلام
من تو مستند تخت گاز ماشینی رو دیدم که از توربین های گازی برای تولید برق استفاده میکرد و بعد نیروی مورد نیاز چهار موتور الکتریکی رو تامین میکرد.
این موضوع به ما میگه که خود ماشین سازان امروز هم دست از سر باتری های قابل شارژ فعلا برداشتند.
و به سمت مبدل های نیروی کم حجم و وزن روی اوردن مثلا توربین های گازی یا پیل های هیدروژنی.
البته این زیاد دوام نخواهد داشت چون در اینده ای نزدیک باتری های سوختی هیدروژنی راندمانی برابر 100 خواهد داشت و باتری های قابل شارژ هم ظرفیت خیلی بالایی خواهند داشت.
ولی بچه ها به نظر من همه چیز در این دو روش نباید خلاصه بشه...
به نظر میاد بررسی راه کار های زیر هم خالی از لطف نباشه:
ژنراتور مگنتوهیدرودینامیک به عنوان یک مبدل پلاسما یه برق مستقیم.
موتور های حرارتی از جمله استرلینگ که مستقیما گرما رو به نیروی مکانیکی تبدیل می کنه.
و...

من دارم رو موتور حرارتی رو برای تولید برق کار میکنم تا یه سیکل جدید بسازم.
شایدم بشه دوروش بالا رو با هم ترکیب کرد؟
اتش پیش از جذب شدن توسط یک موتور حرارتی برق ماشین رو تامین بکنه

[حسین متقی]

مهمترین مشکل سر راه پیشرفت خودروهای الکتریکی در ایران اینه که نه باتری در ایران تولید میشه-نه موتور تولید میشه-
خونواده ها هم ماشینای بزرگ و 4-5 نفره میخوان و با 2و 3 نفره پول حروم کردن میدونن خرید خودرو رو!!!
البته نداشتن تولید داخلی قطعات اصلی گرونتر هم میکنه تولید خودروی الکتریکی رو!!

[عرفان سلیم زاده]

مهمترین مشکل سر راه پیشرفت خودروهای الکتریکی در ایران اینه که نه باتری در ایران تولید میشه-نه موتور تولید میشه-
خونواده ها هم ماشینای بزرگ و 4-5 نفره میخوان و با 2و 3 نفره پول حروم کردن میدونن خرید خودرو رو!!!
البته نداشتن تولید داخلی قطعات اصلی گرونتر هم میکنه تولید خودروی الکتریکی رو!!

این وضع دووم نمیاره
مطمئن باش اگه زیر ساخت ها رو درست کنیم و مواد اولیه رو در اختیار سازندگان قرار بدیم اونها هم یه تکونی به خودشون بدن همه چی درست میشه
منتها پیش از هر چیزی اونایی که اون بالا وایستادن باید اره رو بگن...
فعلا من ترجیح میدم به این چیزاش فکر نکنم چون تا رقابت نباشه پیشرفتی هم نیست.
پس باید طرح های جدید بدیم و سعی کنیم خودمون تجاریش کنیم.

[حسین متقی]

این وضع دووم نمیاره
مطمئن باش اگه زیر ساخت ها رو درست کنیم و مواد اولیه رو در اختیار سازندگان قرار بدیم اونها هم یه تکونی به خودشون بدن همه چی درست میشه
منتها پیش از هر چیزی اونایی که اون بالا وایستادن باید اره رو بگن...
فعلا من ترجیح میدم به این چیزاش فکر نکنم چون تا رقابت نباشه پیشرفتی هم نیست.
پس باید طرح های جدید بدیم و سعی کنیم خودمون تجاریش کنیم.

من چندسالی هست دارم روش کار میکنم که از چه راه هایی-کجا-با چه هزینه هایی-با چه تعداد-چی و .... تولید صورت بگیره که سودده باشه
ولی هزینه ها بالاس
فعلا دنبال سرمایه گزار برای طرحهام هستم!

[mamadshumakher]

ایده هایی که مخفی گفت خیلی قشنگن.اما وقتی تو دنیا خودروهای برقی با تمام محدودیت دارن فروش میرن اما تو ایران هیییچ خبری ازش نیست چطور میشه یه ایده رو به راحتی عملی کرد؟
موتورهاییی هستن که حدود 11 کیلو وزن دارن و حدود 40 اسب قدرت.2تا ازین موتورها برای استفاده در دو محور عالی و کافی هستن.مثل خودروی تسلا ایرانی .
استفاده از یک الکترو موتور برای هر چرخ هزینه بردار و طراحی سختی داره.

حالا همین روش رو ادامه بدیم یا روی روش ها و ایده هایی مثل مخفی کار کنیم؟

[mamadshumakher]

اصول کلی ژنراتورهای mhd بر این اساس است که جریان گاز پلاسما از میان میدان مغناطیسی قوی عبور داده می‌شود و یونهای مثبت و منفی بر روی الکترود که در بالا و پایین جریان گاز پلاسما قرار دارند، تجمع می‌نمایند و در حقیقت یک ژنراتور جریان مستقیم را بوجود می‌آورند، قدرت الکتریکی این ژنراتور جریان مستقیم را با اینورترهای الکترونیک قدرت ، بصورت برق جریان متناوب ، مناسب با شبکه در می‌آورند.

این مورد در حال استفاده هست؟برای خودروهای برقی میشه طراحی کرد؟
شرایط تامین سوختش چیه؟منظورم گاز پلاسما هست.