‚

Automobilul electric

www.referat.ro

Cuprins

1. Generalitati

2. Modele de automobile electrice

2.1. Chevrolet Geo Prism 1994 EV

2.2. Tesla Roadster

3. Comparatie intre automobile electrice

4. Parti componente. Descriere amanuntita

4.1. Controler (Chopper/Invertor)

4.2. Motorul electric

4.3. Baterii

4.3.1. Tipuri de baterii

4.3.2. Utilizarea supracondensatoarelor

5. Concluzii. Avantaje si dezavantaje

6. Bibliografie

1. Generalitati despre autovehicule electrice

In principiu, orice automobil care are motor de tractiune electric este considerat

automobil electric. Sursa de alimentare, aflata pe vehicul, poate fi de diverse tipuri, insa,

pentru majoritatea covarsitoare a automobilelor electrice realizate pana in prezent, sursa

este o baterie de acumulatoare electrice.

Vehiculele electrice au, fata de vehiculele cu motoare termice, o serie de avantaje

notabile, si anume:

reducerea drastica a poluarii chimice si fonice;

posibilitatea de utilizare a unor sisteme de actionare sofisticate, oferite de cele mai

moderne realizari in domeniul actionarilor electrice;

posibilitatea realizarii comode a sistemelor de franare antiblocante, prin utilizarea

franarii electrice; daca franrea este recuperative, se face si o importanta economie de

energie;

posibilitatea de actionare individuala a rotilor (eventual, prin inglobarea motoarelor

de tractiune in roti, realizand asanumitele motoroti); aceasta conduce la simplificarea

sistemelor de transmisie, cea mai importanta fiind eliminarea diferentialului mecanic.

Principalele probleme pe care le pun automobilele electrice si care ingreuneaza,

deocamdata, proliferarea acestora sunt urmatoarele:

densitatea de energie si de putere a acumulatoarelor electrice actuale este semnificativ

mai scazuta decat a combustibililor ( la un automobil pe benzina densitatea de energie

este 10500 Wh/kg, iar la un automobil electric cu acumulator cu plumb-acid

densitatea de energie fiind 161 Wh/kg); aceasta face ca , pe de o parte, autonomia

automobilelor electrice sa fie inferioara celei din cazul automobilelor clasice: 150-250

km, fata de 400-800 km; pe de alta parte, viteza maxima a automobilelor electrice

(100-130 km/h) este mai scazuta decat a automobilelor clasice (cca 200 km/h); de

asemenea, acceleratiile realizate cu automobilele electrice sunt inferioare celor din

cazul automoblielor clasice;

sunt necesare statii de incarcare a bateriilor de acumulatoare; acestea pot fi dotate fie

cu acumulatoare preincarcate, care sa le schimbe pe cele descarcate de pe

automoblile-ceea ce pune probleme de depozitare si de asigurare a unei diversitati de

baterii, in functie de tipurile de automobile existente-, fie cu instalatii de incarcare a

bateriilor direct pe automobile; in ultimul caz, se pune problema timpului de

incarcare, acesta fiind de ordinal orelor pentru o incarcare completa normala (doar

pentru incarcari partiale, el poate fi redus la ordinal minutelor-zecilor de minute);

sunt necesare investitii initiale mari, daca productia automobilelor este de serie mica.

Bateriile de acumulatoare cu energii mari si , mai ales, pilele electrice de

combustie

ofera, insa, noi posibilitati, justificand o reevaluare promitatoare a fezabilitatii vehiculelor

electrice rutiere.

Sistemul de actionare a unui automobil electric trebuie sa satisfaca o serie de

cerinte, cele mai importante fiind prezentate mai jos:

Pentru o baterie data, autonomia automobilului creste daca, pe de o parte, pierderile in

sistemul de actionare sunt mai scazute, iar, pe de alta parte, masa acestui sistem este

mai scazuta ( contribuind, astfel, la scaderea masei totale a automobilului si, implicit,

la scaderea energiei necesare accelerarii si invingerii rezistentei la inaintare a

automobilului); reducerea pierderilor din sistemul de actionare implica utilizarea unor

sisteme de comanda si motoare electrice de tractiune cu randamente ridicate: masa

sistemului de actionare poate fi redusa, in esenta, pe doua cai:

- utilizand acele tipuri de motoare electrice si de convertoare care au puteri

specifice (kW/kg) mari;

- introducand racirea fortata, cu aer sau chiar cu apa, a motorului si a

convertorului ( cu posibilitatea de utilizare a fluidului cald – atunci cand este

necesar – la incalzirea automobilului)

2. Modele de automobile electrice

2.1. Primul exemplu de automobil electric prezentat va fi unul modificat dintr-un

vehicul de serie (Chevrolet Geo Prism 1994), propulsat de un motor cu combustie interna

(pe benzina).

Acest vehicul este detinut de catre Jon Mauney.

Modificarile care au dus la transformarea intr-un automobil electric:

Motorul cu combustie interna a fost inlocuit cu un motor de curent

alternativ;

Ansamblul ambreiajului a fost scos impreuna cu toba de esapament,

catalizatorul si rezervorul autovehiculului;

Transmisia manuala a ramas montata pe masina functionand numai in

treapa a II-a de viteza;

Motorul de curent alternativ este comandat prin intermediul unui invertor

(P=50 kW, Uin=300 V cc, Uies=240 V ca, trifazat);

Bateriile au fost asezate pe podeaua automobilului;

50 de baterii de 12 V plumb-acid conectate in serie cate 25 pentru a avea

Uin=300 V cc;

Au fost adaugate motoare electrice pentru: pompa de apa, servodirectie,

aer conditionat;

Schimbatoruld e viteze de la transmisia manuala a fost inlocuit cu un

comutator, deghizat intr-un schimbator automat pentru controlul mersului

inainte si inapoi;

Un mic incalzitor electric a fost adaugat pentru a produce caldura;

Un incarcator a fost adaugat pentru ca bateriile sa poata fi

reincarcate.Particularitatea acestui autovehicul consta in faptul ca are 2

sisteme de incarcare: unul normal de 120 V / 240 V si unul cu incarcare de

la paleta magnetica inductiva;

Indicatorul de carburant a fost inlocuit de un voltmetru;

Specificatiile tehnice ale autovehiculului construit:

- autonomie: 80 km;

- acceleratie: 0 – 100 km/h in 15 secunde;

- consum la reincarcare: 12kWh;

- greutatea bateriilor: 500 kg;

- durata de viata a bateriilor: 3 ani.

Pentru a compara costul pe o mila, dintre un autovehicul electric si unul pe

carburant, iata un exemplu: energia electrica in Carolina de Nord este 8 centi/kWh pe

timpul zilei si 4 centi/kWh pe timpul noptii. Inseamna ca pentru o reincarcare completa

costul este de 1 $ ziua si 50 centi noaptea. Pretul carburantului este de 1,2 $ pe galon si

masina merge 30 de mile cu un galon, atunci costul pe o mila este de 4 centi.

In dezavantajul autovehiculului electric sta costul ridicat al bateriilor (aproximativ

2000 $). Durata de viata a bateriilor este de 20000 de mile, ceea ce inseamna 10 centi pe

mila.

2.2. Al doilea tip de autovehicul electric se numeste Tesla Roadster, este produs de

Tesla Motors.

Cat de rapida este?

De la 0 – 100 km/h in mai putin de 4 secunde, cu o viteza de varf de 200 km/h.

Deoarece nu are ambreiaj, acceleratia este foarte buna.Nu conteaza in ce treapta de viteza

te afli, acceleratia este mereu instantanee.

Care sunt avantajele conducerii unei masini electrice?

Reducerea dependentei de combustibil, zero emisii noxe, si un cost de mai putin

de 2 centi pe o mila condusa. Multe zone ofera locuri de parcare speciale ca un

privilegiu pentru automobilele electrice.

Cum functioneaza?

Un vehicul electric nu are o mecanica atat de complexa ca unul ce foloseste motor

cu ardere interna. De exemplu: motorul in 4 timpi al unui automobil conventional are

peste 100 de parti mobile, in comparatie motorul de la Tesla Roadster are doar unul si

anume rotorul. In concluzie, masina transporta o greutate mai mica si are mai putine piese

care se pot defecta in timp. Comparatia nu se opreste numai la partile in miscare, ci

continua cu cosumul de ulei, filtre, ambreiaj, bujii, filtru de aer, pompa de apa,

catalizator, toba de esapament etc., toate aceste necesitand service. Toate aceste

componente nefiind necesare unui autovehicul electric.

Sistemul de stocare a energiei (ESS)

Atunci cand se doreste construirea unei masini electrice foarte performante, cea

mai mare provocare o reprezinta inca de la inceput, bateriile. Complexitatea lor este

clara: sunt grele, scumpe si ofera o putere limitata. Are o calitate care eclipseaza toate

aceste dezavantaje: e curat din punct de vedere ecologic.

Blocul de baterii de la Tesla Roadster, reprezinta cea mai mare inovatie pe care au

descoperit-o cei de la Tesla Motors, fiind cele mai avansate tipuri de baterii din lume,

combina tehnologia bazata pe Litiu-Ion cu un bloc de baterii unic care prezinta mai multe

straturi de izolatie. Sunt usoare, durabile, reciclabile si sunt capabile sa dezvolte

suficienta putere pentru a accelera autovehiculul de la 0 – 100 km/h in 3,9 secunde.

Motor

Multor oameni le este greu sa creada ca Tesla Roadster invinge la acceleratie un

Lamborghini, fiind propulsat de un motor electric de marimea unui pepene verde.

Mai important decat greutatea motorului este randamentul acestuia. Motoarele

construite de Tesla Motors au o eficienta de 85 – 95 %.

Transmisie

Tesla Roadster are doar 2 viteze si iti permite sa poti sa conduci dupa bunul plac,

indiferent daca folosesti treapta de viteza adecvata sau nu, deasemenea nu exista pedala

de ambreiaj. Odata cuplata in viteza din schimbator, invertorul comanda motorul.

Sistemul Electronic de Comanda al motorului

Majoritatea subsistemelor instalate pe Tesla Roadster sunt in totalitate comandate

electronic sub supravegherea permanenta unui calculator de bord. Toata partea de

comanda este integrata intr-un DSP. El controleaza cuplul motorului, reincarcare,

franarea recuperativa si monitorizeaza tensiunea furnizata de baterii, turatia motorului si

temperatura.

3. Comparatie intre automobile electrice

Honda EV +

Specificatii tehnice:

Motor: cc fara perii;

Putere: 49 kW;

Cuplu: 275 Nm;

Turatie maxima: 8750 rpm;

Tensiune: 288 V;

Nr. Locuri: 4;

Baterie: 12 V NiMH;

Nr. Baterii: 24;

Incarcator: Uin=110/220 V ca , Pies=1,1/4,2 kW;

Timp de incarcare: 6 – 8 h (220 V);

Transmisie: o singura viteza;

Autonomie: 200 km;

Acceleratie: 0 – 50 km/h in 4,9 secunde;

0 – 100 km/h in 17,7 secunde;

Viteza maxima: 140 km/h

Wrightspeed X1

Specificatii tehnice:

Motor: trifazat de ca;

Putere: 176 kW sau 236 CP;

Turatie maxima: 13300 rpm;

Greutate: 700 kg;

Transmisie: o singura treapta de viteza, fara ambreiaj;

Acceleratie: 0 – 100 km/h in 3 secunde;

Viteza maxima: 180 km/h (limitata electronic);

Autonomie: 160 km (in mediu urban);

Incarcator: Uin= 100 – 250 V la 50 sau 60 Hz si curentul ajustabil pana la 80 A;

Timp de incarcare: 1,25 h la un curent de 80 A.

Ventui Fetish

Specificatii tehnice:

Motor: trifazat de ca;

Putere: 180 kW;

Transmisie: o singura treapta de viteza, fara ambreiaj;

Acceleratie: 0 – 100 km/h in 3 secunde;

Viteza maxima: 160 km (limitata);

Autonomie: 250 km;

Durata de viata a bateriilor: peste 2000 de reincarcari;

Timp de reincarcare: 3 – 4 h;

Tipuri de franare: frane pe disc (ventilate pe fata si normale pe spate) si franare

recuperativa cu aportul energiei recuperate in baterii;

Greutatea bateriilor: 248 kg;

Greutatea totala: 980 kg;

Caroserie: fibra de carbon.

Tesla Roadster

Specificatii tehnice:

Stil: 2 locuri, decapotabila, tractiune spate;

Autonomie: 400 km;

Viteza maxima: 200 km/h;

Durata de viata a bateriilor: 100000 mile;

Timp de incarcare: 3,5 h;

Tip baterie: Litiu-Ion;

Acceleratie: 0 – 100 km/h sub 4 secunde;

Frane: pe disc cu ABS la fiecare roata;

Motor: trifazat, 4 poli, 185 kW, turatie maxima 13000 rpm, franare recuperativa;

Greutate totala: 1000 kg.

Pretul de baza: 98000 $

Tabel comparativ automobile electrice:

Nume Putere[kW]

Tip motor

Acceleratie 0 – 100

km/h [s]

Viteza maxima [km/h]

Autonomie [km]

Timp de incarcare

[h]ESCOMOTO 6,5 Mcc - 70 120 < 10

HONDA EV+ 49 Mcc 17,7 140 200 6 – 8

Chevrolet Geo

Prism 1994 EV50 MAS 15 150 80 6 – 7

Tesla Roadster 185 MAS 3,9 200 400 3,5

Venturi Fetish 180 MAS 3 160 250 3 – 4

Wrightspeed X1 176 MAS 3 180 160 1,5

4. Parti componente. Descriere amanuntita.

Un autovehicul electric reprezinta combinatia dintre:

motor electric;

controler;

baterie.

4.1. Controler (chopper / invertor)

Un chopper conectat la baterii alimenteaza mai departe motorul electric de curent

continuu. Atunci cand pedala este apasata la maxim, Chopperul furnizeaza la bornele

motorului intreaga tensiune de 96 V furnizata de baterii. Daca pedala nu este apasata

deloc, atunci chopperul nu comanda motorul, rezulta ca masina sta pe loc. Chopperul

poate furniza motorului o tensiune cuprinsa intre 0 – 96 V in functie de cat de mult este

apasata pedala de acceleratie.

Pedala de acceleratie este conectata la doua potentiometre, care traduc miscarea

de translatie a pedalei intr-un semnal variabil ce comanda chopperul. Chopperul este cea

mai mare componenta asezata sub capota unei masini electrice, dupa cum se vede in poza

urmatoare:

Semnalul dat de potentiometre spune chopper-ului cat de multa putere sa

furnizeze motorului electric. Sunt doua potentiometre din motive de siguranta, chopper-ul

citeste ambele potentiometre si se asigura ca ambele dau acelasi semnal. Daca nu,

chopper-ul nu functioneaza.

Majoritatea choppere-lor functioneaza la o frecventa de 15 kHz pentru a nu fi

auzite de urechea umana. Pulsurile in motor cauzeaza o vibratie a motorului egala cu

frecventa, iar o frecventa egala sau mai mare cu 15 kHz insemnand o functionare

silentioasa a masinii.

Daca autovehiculul este echipat cu un motor de curent alternativ, vom folosi un

invertor, iar schema bloc va arata ca in poza urmatoare:

Invertorul transforma curentul continuu furnizat de baterii, in curent alternativ

trifazat. La un invertor este necesar ca elementele semiconductoare sa fie comandate

decalat cu 60 grade electrice, pentru a evita situatia aparitiei unui scurt-circuit la bornele

bateriei. La un invertor avem nevoie de 6 elemente semiconductoare, fata de unul singur

la chopper, de aici rezulta ca pretul unui invertor este sensibil mai ridicat decat al

chopper-ului.

4.2. Motorul electric

Un autovehicul electric poate fi echipat cu un motor de curent alternativ sau un

motor de curent continuu.

Daca motorul este de curent continuu, atunci el va avea o tensiune de alimentare

cuprinsa intre 96 – 192 V.

Daca motorul este de curent alternativ, atunci el va avea o tensiune de alimentare

cuprinsa intre 240 – 300 V. De obicei sunt trifazate asincrone sau sincrone fara perii.

Cazurile de mai sus sunt generale, deci pot exista si motoare care sa se alimenteze

la alte tensiuni.

Motoarele de curent continuu sunt mai usor de instalat si mai ieftine. In general

un motor are intre 20 – 30 de kW, iar chopper-ul intre 40 – 60 kW (de exemplu: un

chopper alimentat de la 96 V va putea furniza maxim 400 – 600 A). Acest tip de motoare

pot si suprasolicitate pentru perioade scurte de timp, fara sa se deterioreze. Aceasta

caracteristica da autovehiculului respectiv o acceleratie rapida.

Motoarele de curent alternativ sunt folosite aproape in intreaga industrie, deci se

poate gasi mult mai usor unul potrivit si pentru un vehicul electric. In timpul franarii,

motorul se transforma in generator si incarca bateriile prin intermediul invertorului, care

poate functiona si ca redresor.

In urmatorul tabel vor fi prezentate diverse motoare de tractiune:

Tip motor Contacte alunecatoar

e

Cupluspecific[Nm/kg]

Cost Intretinere

Randament

Complexitate

schemacomanda

Motor de c.c cu

excitatie serie

DA Scazut mediu

DA scazut scazuta

Motor de c.c cu

excitatie separata

DA Scazut mediu

DA scazut scazuta

Motor de c.c cu

magneti permanent

i

DA Mediu ridicat

DA mediu scazuta

Motor de c.a.

asincron

NU Mediu scazut

NU scazut ridicata

Motor de c.c fara

perii

NU Ridicat ridicat

NU ridicat scazuta

Motorul cu

reluctanta dublu

variabila

NU Ridicat scazut

NU mediu medie

Dintre toate tipurile de motoare electrice, cea mai promitatoare solutie pentru

actionarea considerate se arata a fi motorul de c.c fara perii. Intr-adevar, acest motor nu

are rival in privinta a doua caracteristici importante: randamentul si dimensiunile (masa).

In plus, nu are contacte alunecatoare, implicand, deci, o intretinere foarte simpla.

De asemenea, el permite un reglaj foarte simplu al vitezei; invertorul sau PWM

este actualmente binecunoscut si in continuu progress din punct de vedere al pretului,

fiabilitatii si compactizarii.

Este adevarat ca, deocamdata, pretul acestui motor este ridicat, datorita costului

magnetilor permanenti, dar el trebuie considerat in corelatie cu celelalte costuri: al

energiei consumate de automobil – mai scazuta datorita randamentului mai ridicat si

greutatii mai mici; al schemei de comanda – relativ simpla; al intretinerii foarte putin

pretentioase. In plus, se intrevede o scadere in timp a costului magnetilor permanenti,

ceea ce va determina si o scadere a pretului motorului.

Transmiterea cuplului motor la roti

Una dintre cele mai importante probleme ale tractiunii bazate pe aderenta o

constituie modul de amplasare a motorului de tractiune pe vehicul si de actionare a rotilor

motoare, acesta trebuind sa asigure atat transmiterea cuplului motor, cat si protejarea

motorului de tractiune fata de socurile primite de la calea de rulare. In plus, la vehiculele

cu roti pneumatice, transmiterea cuplului motor trebuie sa se faca astfel incat sa se

asigure independenta rotilor motoare, pentru a reduce uzura pneurilor.

Deseori, parametrii sistemului de transmisie si parametrii electrici si mecanici ai

motorului de tractiune se conditioneaza reciproc. La aceasta contribuie si faptul ca, spre

deosebire de actionarile stationare, gabaritele care stau la dispozitie pe vehiculele

electrice sunt restranse.

Actionarea rotilor motoare ale unui automobil electric poate fi:

individuala, la care fiecare roata motoare este actionata de cate un motor;

colectiva, la care un motor actioneaza un grup de roti.

Solutia clasica de actionare a automobilelor electrice (utilizata si la automobilele

cu motoare termice) este aceea a actionarii collective. Pentru ca, o data cu transmiterea

cuplului de la motor la roti, sa se asigure si independenta rotilor, in acest caz, este

necesara utilizarea unui diferential mecanic, existand diverse solutii pentru realizarea

acestuia. In figura urmatoare este prezentata una dintre cele mai simple solutii.

Principiul constructiv al unui diferential mecanic:

M - motor de tractiune; PN – pinion; RD – roata dintata;

CD – “carcasa” diferentialului; P – planetare; S – sateliti; RM – roti motoare.

Diferentialul propriu-zis este format din “carcasa” CD, rotile dintate-planetare P

si rotile dintate-sateliti S. Cuplul se transmite de la motorul M la carcasa diferentialului,

prin intermediul unui reductor format din pinionul PN – fixat pe arborele lui M – si roata

dintata RD – fixate pe CD (pentru simplitate, s-a considerat ca reductorul are o singura

treapta, cu roti dintate cilindrice). In continuare, cuplul transmis planetarelor (si, implicit,

rotilor automobilului, rigidizate pe axele corespunzatoare ale planetarelor) prin

intermediul satelitilor, acestia din urma putandu-se, eventual, roti in jurul axelor proprii.

In acest fel, se asigura independenta relativa a celor doua roti motoare RM1 si RM2.

Acest sistem are o serie de dezavantaje:

randamentul actionarii este micsorat de frecarile introduse de diferential;

diferentialul contribuie la cresterea greutatii automobilului;

diferentialul are un cost relativ ridicat si necesita o intretinere suplimentara.

Pentru inlaturarea acestor dezavantaje, la automobilele electrice moderne se

utilizeaza

actionarea individuala, fiecare roata motoare avand motorul sau.

In acest caz, al actionarii individuale, cuplul poate fi transmis rotilor motoare in

doua moduri:

direct;

prin angrenaje.

La transmiterea directa, rotorul motorului este solidar (eventual, prin intermediul

unei

transmisii cardanice – permite deplasarea relativa pe verticala intre anumite limite a

rotilor fata de cadrul automoblilului -) cu roata motoare, turatia rotii fiind, deci, egala cu

turatia motorului.

La transmiterea prin angrenaj, intre motor si roata motoare se dispune un

angrenaj reductor, care face ca turatia rotii sa fie inferioara turatiei motorului (raportul de

transmisie it>1).

Transmiterea cuplului de la motorul de tractiune la roti:

a) directa; b) prin angrenaj.

M – motor; RM – roata motoare; R – reductor.

Cu toate ca transmiterea directa a cuplului este mai simpla, ea nu este folosita

decat in cazuri foarte rare – cand simplitatea constructiei este hotaratoare - , avand

urmatoarele dezavantaje esentiala:

demontarea motorului pentru revizii necesita scoaterea rotii motoare;

vitezele uzuale, relativ reduse, de circulatie implica motoare cu turatii reduse;

acestea au, la o putere data, gabarite si greutati mai mari decat motoarele cu turatii

ridicate; la motoarele electrice uzuale, din considerente de gabarit si de utilizare

economica a materialelor active (cupru, fier), viteza periferica a rotorului trebuie

sa fie mai mare de cca 50 m/s; constructive, sa fie cel mult 70% din diametrul

rotii; admitand viteza periferica a rotorului 50 m/s, rezulta ca viteza vehiculului

trebuie sa fie egala cu cel putin (50/0,7) m/s=71 m/s=266 km/h, pentru ca motorul

sa fie bine utilizat.

4.3. Baterii

Dupa cum se stie alimentarea motoarelor de tractiune ale automobilelor electrice

se face, uzual, de la baterii electrice, care in esenta sunt formate prin formarea, in diverse

conexiuni a mai multor elemente – surse electrochimice. Sursele electrochimice

convertesc energia chimica in energie electrica.

Veriga slaba intr-un autovehicul electric o reprezinta bateriile. Sunt cel putin 6

mari probleme ale bateriilor plumb-acid:

sunt grele (un bloc de baterii poate cantari 500 kg);

sunt voluminoase (autovehiculele devin robuste);

au capacitate limitata (poate furniza intre 12 – 15 kWh, ceaa ce poate insemna o

autonomie de 80 km);

procesul de incarcare necesita timp indelungat (aporximativ 10 h);

au o durata de viata relativ scurta (3 – 4 ani, sau 200 de reincarcari);

sunt destul de scumpe (aproximativ 2000 $).

Bateriile plumb-acid pot fi inlocuite cu cele NiMH (nichel hidruri metalice).

Autonomia autovehiculului se va dubla, iar bateriile au o durata de viata de aproximativ

10 ani, dar costul bateriilor este de 10 – 15 ori mai ridicat decat cel al bateriilor plumb-

acid. Cu alte cuvinte, bateriile NiMH costa aproximativ 20000 – 30000 $, iar cele cu

plumb-acid costa doar 2000 $.

Daca privim probleme referitoare la baterii, vom avea o perspectiva diferita

asupra folosirii benzinei si anume: la 7,5 litri de benzina ceea ce inseamna o greutate de 7

kg, costa 3 dolari si dureaza 30 de secunde pentru a o introduce in rezervor; este

echivalentula 500 kg de baterii plumb-acid care costa 2000 $ si dureaza 4 h incarcarea.

Problemele pe care le au bateriile explica de ce se pune accent asupra dezvoltarii

pilelor de combustie. Acestea sunt mult mai mici, mai usoare, poluare chimica redusa,

randament energetic ridicat (60%), densitate masica a energiei ridicata si se reincarca

foarte rapid. Este evident ca autovehiculele viitorului vor folosi motorul electric pentru

tractiune, iar energia electrica necesara va fi produsa de catre pilele de combustie.

Tabel comparativ pentru baterii

Sistem

Densitate de energie

Wh/kg Wh/l

Putere specifica

W/kg

Nr. de cicluri de incarca -

descarcare

Disponibilitate industriala

Pb-acid 31 – 40 75 – 90 90 – 125 600 – 1000 DaNi-Cd 45 – 58 80 – 95 190 2000 DaNiMH 55 – 60 100 – 130 175 * NuNi-Fe 50 – 60 80 – 95 110 1000 – 1500 NuNa-S 80 – 100 110 – 135 100 – 120 500 Nu

Li 80 – 120 100 – 120 70 >200 Nu

5. Concluzii

Avantaje si dezavantaje ale folosirii autovehiculelor electrice in locul

autovehiculelor cu motoare clasice cu combustie interna.

Avantaje:

- au un cost de exploatare aproape gratuit (circa 1 euro/100km);

- se pot conduce usor, (unele nu au comenzi cu pedale pot fi utilizate si de catre

anumite persoane cu handicap fizic);

- intretinere simpla, usor de manevrat in parcare si de incarcat bateriile;

- nu fac zgomot si nu emana fum, oxid de carbon, metale grele si alte noxe

daunatoare mediului si vietii;

- nu consuma suplimentar la stationarea temporara -in trafic- la semafoare, etc;

- posibilitatea de utilizare a unor sisteme de actionare sofisticate, oferite de cele

mai moderne realizari in domeniul actionarilor electrice;

- posibilitatea realizarii comode a sistemelor de franare antiblocante, prin

utilizarea franarii electrice; daca franrea este recuperative, se face si o

importanta economie de energie;

- posibilitatea de actionare individuala a rotilor (eventual, prin inglobarea

motoarelor de tractiune in roti, realizand asanumitele motoroti); aceasta

conduce la simplificarea sistemelor de transmisie, cea mai importanta fiind

eliminarea diferentialului mecanic;

- au cuplu constant la variatii ale turatiei in limite mari.

Dezavantaje:

- principalul dezavantaj este acela al autonomiei reduse;

- au cost de achizitie ridicat;

- bateria de acumulatori are o densitate de energie scazuta, o durata de viata

relativ mica limitata de numarul de cicluri incarcare – descarcare, timpi mari

de incarcare;

- cheltuielile pentru intretinerea bateriilor sunt destul de ridicate;

- sunt necesare investitii initiale mari, daca productia automobilelor este de

serie mica.

7. Bibliografie

1. http://ro.wikipedia.org

2. www.venturifetish.fr

3. www.teslamotors.com

4. www.wrightspeed.com

5. http://www.econogics.com/ev/evhistry.htm

6. http://www.newton.mec.edu

7. http://www.dassault.fr

8. http://sloan.stanford.edu

9. http://mikes.railhistory.railfan.net

10. http://inventors.about.com

11. www.youtube.com