Elektrikli Araba Türleri
Farklı elektrikli otomobil türleri değişti ve sürekli olarak geliştirildi ve kullanıcılara ve potansiyel kullanıcılara seçenekler sunuyor. Bugün dünya BEV, HEV, PHEV ve FCEV terimlerine giderek daha fazla aşinadır. Elektrikli araba nasıl çalışır ?
Elektrikli bir aracın nasıl çalıştığı, türüne bağlıdır. Bu makale, bugün Dünya ve Endonezya’da pazarlanan elektrikli otomobillerin veya araçların türleri ve çalışma prensiplerini kısaca tartışacaktır.
Bir elektrikli araba tamamen veya kısmen şarj edilebilir piller depolanan enerjiyi kullanarak, elektrik motoru tarafından tahrik edilen bir araçtır. İlk pratik elektrikli arabalar 1880’lerde üretildi. Elektrikli arabalar 19. yüzyılın sonlarında ve 20. yüzyılın başlarında popülerdi. İçten yanmalı motorlarda (ICE) yenilik ve ileri gelişmeler ve daha ucuz benzinli araçların seri üretimi, elektrikli araçların kullanımında düşüşe neden oldu.
Enerji depolama teknolojisinin, özellikle pil teknolojisinin gelişmesi, elektrikli arabaların bu dönemde yeniden popüler hale gelmesini sağlıyor. Peki bir elektrikli araba gerçekten nasıl çalışır ?
Genel Olarak Elektrikli Araba Nasıl Çalışır ?
Arabanın pedalına basıldığı zaman:
- Kontrolör, pillerden ve invertörlerden elektrik enerjisini alır ve düzenler
- Kontrolör seti ile invertör daha sonra motora belirli bir miktarda elektrik enerjisi gönderir (pedal üzerindeki basınç derinliğine göre)
- Elektrik motoru, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür (dönme)
- Motor rotorunun dönüşü, şanzımanı döndürür, böylece tekerlekler döner ve ardından araba hareket eder.
Not: Yukarıdaki çalışma prensibi akülü elektrikli araç (BEV) tipi içindir.
Elektrikli Araba Çeşitleri
Aşağıdaki ana hatlarıyla 4 (dört) tip elektrikli araba vardır:
- Batarya Elektrikli Araç (BEV)
- Hibrit
- Hibrit Elektrikli Araç (HEV)
- Plug-in Hibrit Elektrikli Araç (PHEV)
- Yakıt Hücreli Elektrikli Araç (FCEV)
Kısaca, yukarıdaki dört tip elektrikli otomobilin sistem mimarisi aşağıdaki şekilde görülebilir :
Batarya Elektrikli Araç (BEV)
Tam Elektrikli Araç (AEV) olarak da adlandırılan bir Pilli Elektrikli Araç (BEV), tamamen bir pil ve elektrikli aktarma organları ile çalışır. Bu tip elektrikli arabalarda ICE bulunmaz. Elektrik, elektrik şebekesine bağlanarak şarj edilen büyük bir pil paketinde depolanır. Pil takımı da elektrikli arabayı çalıştırmak için bir veya daha fazla elektrik motoruna güç sağlar.
Mimarisi ve Ana Bileşenleri
Batarya Elektrikli Araç (BEV)
BEV Bileşenleri
- Elektrik motoru
- Çevirici
- pil
- Kontrol modülü
- Sürücü treni
BEV Çalışma Prensipleri
- Güç, elektrik motoru için DC pilden AC’ye dönüştürülür
- Gaz pedalı, inverterden motora giden AC gücünün frekansını değiştirerek aracın hızını ayarlayan kontrolöre bir sinyal gönderir.
- Motor, tekerlekleri bir dişli çark aracılığıyla birbirine bağlar ve döndürür
- Frenlere basıldığında veya elektrikli otomobil yavaşlarken, motor bir alternatör haline gelir ve aküye geri gönderilen gücü üretir.
BEV örnekleri
Volkswagen e-Golf, Tesla Model 3, BMW i3, Chevy Bolt, Chevy Spark, Nissan LEAF, Ford Focus Electric, Hyundai Ioniq, Karma Revera, Kia Soul, Mitsubishi i-MiEV, Tesla X, Toyota Rav4.
Hibrit Elektrikli Araç (HEV)
Bu tip hibrit arabalara genellikle standart hibrit veya paralel hibrit denir. HEV’de hem ICE hem de elektrik motoru bulunur. Bu tip elektrikli arabalarda içten yanmalı motor enerjiyi yakıttan (benzin ve diğer yakıt türleri), motor ise pillerden elektrik alır. Benzinli motor ve elektrik motoru, tekerlekleri tahrik eden şanzımanı aynı anda döndürür.
BEV ve PHEV ile karşılaştırıldığında HEV arasındaki fark, HEV’deki pillerin yalnızca ICE, tekerleklerin hareketi veya her ikisinin bir kombinasyonu ile şarj edilebilmesidir. Pilin sistemin dışından, örneğin elektrik şebekesinden şarj edilememesi için şarj portu yoktur.
HEV’in Mimarisi ve Ana Bileşenleri
HEV Bileşenleri
- Motor
- Elektrik motoru
- Kontrolör ve invertörlü pil takımı
- Yakıt tankı
- Kontrol modülü
HEV Çalışma Prensipleri
- Normal bir araba gibi motora gaz sağlayan bir yakıt deposuna sahiptir.
- Ayrıca bir elektrik motorunu çalıştıran bir dizi pile sahiptir.
- Hem motor hem de elektrik motoru şanzımanı aynı anda çevirebilir
HEV örnekleri
Honda Civic Hybrid, Toyota Prius Hybrid, Honda Civic Hybrid, Toyota Camry Hybrid
Plug-in Hibrit Elektrikli Araç (PHEV)
PHEV, hem ICE hem de motora sahip, genellikle seri hibrit olarak adlandırılan bir hibrit araç türüdür . Bu tip elektrikli arabalar yakıt seçenekleri sunar. Bu tip elektrikli arabalar, geleneksel bir yakıt (benzin gibi) veya alternatif bir yakıt (biyodizel gibi) ve şarj edilebilir bir pil takımı ile çalışır. Pil, bir elektrik prizine veya elektrikli araç şarj istasyonuna (EVCS) takılarak elektrikle şarj edilebilir.
PHEV tipik olarak en az iki modda çalışabilir:
- Motorun ve akünün otomobilin tüm enerjisini sağladığı tamamen Elektrik Modu
- Hem elektriğin hem de benzinin kullanıldığı Hibrit Mod.
Bazı PHEV’ler yalnızca elektrikle 113 kilometreden fazla seyahat edebilir.
PHEV Mimarisi ve Ana Bileşenleri
PHEV Bileşenleri
- Elektrik motoru
- Motor
- Çevirici
- pil
- Yakıt tankı
- Kontrol modülü
- Pil Şarj Cihazı (yerleşik model ise)
PHEV Çalışma Prensipleri
PHEV’ler tipik olarak tamamen elektrik modunda başlar ve pilleri bitene kadar elektrikle çalışır. Bazı modeller, genellikle saatte 90 veya 110 km üzerinde olan otoyol seyir hızına ulaştıklarında hibrit moda geçer. Akü boşaldığında motor devreye giriyor ve araç geleneksel, plug-in olmayan bir hibrit olarak çalışıyor.
PHEV aküleri, harici bir elektrik güç kaynağına bağlanmaya ek olarak, içten yanmalı bir motor veya rejeneratif frenleme ile şarj edilebilir. Frenleme sırasında elektrik motoru, pili şarj etmek için enerjiyi kullanarak bir jeneratör görevi görür.
Elektrik motoru, motorun gücünü tamamlar; sonuç olarak, performanstan ödün vermeden otomobilin yakıt verimliliğini artıran daha küçük motorlar kullanılabilir.
PHEV örnekleri
Porsche Cayenne S E-Hybrid , Chevy Volt, Chrysler Pacifica, Ford C-Max Energi, Ford Fusion Energi, Mercedes C350e, Mercedes S550e, Mercedes GLE550e, Mini Cooper SE Countryman, Audi A3 E-Tron, BMW 330e, BMW i8, BMW X5 xdrive40e, Fiat 500e, Hyundai Sonata, Kia Optima, Porsche Panamera S E-hybrid, Volvo XC90 T8
Yakıt Hücreli Elektrikli Araç (FCEV)
Yakıt hücreli araçlar (FCV’ler) veya Sıfır Emisyonlu Araç olarak da bilinen Yakıt Hücreli Elektrikli Araçlar (FCEV’ler), aracı çalıştırmak için gereken elektriği üretmek için ‘yakıt hücresi teknolojisini’ kullanan elektrikli otomobil türleridir. Bu tip araçlarda yakıtın kimyasal enerjisi doğrudan elektrik enerjisine dönüştürülür.
FCEV Mimarisi ve Ana Bileşenleri
FCEV Bileşenleri
- Elektrik motoru
- Yakıt hücresi yığını
- Hidrojen depolama tankı
- Dönüştürücü ve denetleyicili pil
FCEV Çalışma Prensipleri
‘Yakıt hücreli’ elektrikli otomobilin çalışma prensibi, ‘plug-in’ elektrikli otomobilin çalışma prensibinden farklıdır. Bu tip elektrikli arabalar, FCEV’nin bu aracı çalıştırmak için gereken elektriği aracın kendisinde üretmesidir.
FCEV örnekleri
Toyota Mirai, Hyundai Tucson FCEV, Riversimple Rasa, Honda Clarity Yakıt Hücresi, Hyundai Nexo
