كيف تعمل السيارات الكهربائية
انتشرت في الآونة الأخيرة تكنولوجيا السيارات الكهربائية كأحدث تقنية في عالم السيارات، حيث تعتمد على مصدر طاقة غير البنزين، والذي يعد من أهم الملوثات الرئيسية للبيئة بسبب الانبعاثات التي تنتج عنه في محرك السيارة .
ومع ذلك فإن السيارات الكهربائية لم تنتشر بعد بالقدر الكبير وذلك بسبب افتقار كثير من الدول للبنية التحتية اللازمة لتشغيل هذا النوع من السيارات والمتمثلة بشكل أساسي في توافر محطات شحن السيارات ، ما يجعل السيارات الكهربائية غير مناسبة لعدد من الأغراض منها على سبيل المثال السفر لمسافات طويلة ، حيث أن شحن البطارية قد ينفذ أثناء السفر في مكان لا تتوافر فيه إمكانية إعادة شحن البطارية مرة أخرى .
وبالطبع فإن السيارات الكهربائية مازالت تتمتع بعدد من المميزات منها :
مميزات السيارات الكهربائية
توفر كثيرًا من ثمن الوقود عن السيارات العادية
على الرغم من أن محطات توليد الكهرباء للسيارات الكهربائية تستخدم البنزين أو الديزل، إلا أن وقود السيارات الكهربائية أرخص بكثير من وقود السيارات التقليدية، وبالطبع، تحديد قيمة وقود السيارات الكهربائية بدقة يعتمد على الطراز، ولكن بشكل عام، السيارات الكهربائية توفر للسائق حوالي 1000 دولار سنويا من سعر الوقود .
أقل تلويثًا للبيئة
يتم استخدام سيارات تعمل بالبطاريات الكهربائية أو BEVs لتدوير عجلات السيارة باستخدام الكهرباء التي تم تخزينها في البطارية لتشغيل محرك السيارة الكهربائي، وعند نفاد الطاقة في البطارية، يتم إعادة شحنها باستخدام شبكة الكهرباء الخاصة بالسيارة أو مقبس الحائط أو وحدة شحن مخصصة لبطاريات السيارات. وهذا النوع من السيارات يعمل بالكهرباء فقط، وليس هناك حاجة لاستخدام البنزين أو الديزل لتشغيله .
عندما يتم تشغيل محرك السيارات الكهربائية ، فإنه لا ينتج أي عادم يسبب التلوث البيئي ، فهي لا تنتج عوادم ، ومع ذلك فإن الكهرباء المستخدمة في تشغيلها قد تنتج غازات ساخنة أو بعض مصادر التلوث الأخرى التي تنتج عند عملية توليد الكهرباء وهي تشبه الملوثات التي تنطلق عند استخراج الوقود الأحفوري .
وكمية التلوث التي تنتجها السيارات الكهربائية تعتمد على الطريقة التي يتم بها توليد الكهرباء، ففي الولايات المتحدة، على سبيل المثال، لا تزال شبكات توليد الكهرباء التي تستخدمها السيارات الكهربائية تعتمد على الفحم، ولكن السيارات الكهربائية التي تستخدم شبكات توليد تعتمد على مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح أو الطاقة الشمسية لا تنتج تقريبا أي انبعاثات .
كيف تعمل السيارات الكهربائية
ربما لا تدرك أن السيارات الكهربائية هي في الواقع نفس السيارات التي تعمل بالوقود العادي، ولكن في معظم الحالات يتم استبدال محرك السيارة العادية بمحرك آخر يعمل بالكهرباء، لذلك فإن آلية العمل في السيارتين متشابهة، ولكن الاختلاف الرئيسي بينهما هو:
يتلقى محرك السيارة الكهربائية طاقته من وحدة التحكم .
تحصل وحدة التحكم على طاقتها من مجموعة من البطاريات القابلة لإعادة الشحن .
تتم ربط أجزاء محركات السيارات التي تعمل بالبنزين ببعضها البعض باستخدام خراطيم ومواسير، في حين يتم ربط أجزاء المحرك الكهربائي باستخدام الأسلاك .
ويتكون محرك السيارة الكهربائية من الداخل من :
- المحرك الكهربائي .
- ووحدة التحكم .
- والبطاريات .
لتشغيل السيارة، يقوم نظام التحكم بأخذ الطاقة من البطاريات وتوجيهها إلى المحرك. وترتبط دواسة الوقود بزوج من المقاومات المتغيرة (مقاييس الجهد)، ويقدم هذا النظام إشارة تعطي وحدة التحكم معلومات عن كمية الطاقة المطلوبة للمحرك. عند إيقاف السيارة، يوفر لوحة التحكم طاقة صفر. وعندما يضغط السائق على دواسة الوقود، يوفر النظام الطاقة مرة أخرى .
عادة عند فتح الغطاء الخارجي للسيارة الكهربائية، ستلاحظ وجود وحدة التحكم التي تشغل معظم المساحة وعادة ما يكون مطبوعا عليها “U.S. Electricar.” تقوم وحدة التحكم بتلقي تيار مستمر من البطاريات وتحويله إلى تيار متردد لتشغيل المحرك على ثلاث مراحل. كما تستخدم وحدة التحكم ترانزستورا كبيرا جدا أو عدة ترانزستورات كبيرة لتحويل فرق الجهد الذي تولده البطارية إلى فرق جهد مناسب للسيارة .
: عندما يضغط السائق على دواسة الوقود في السيارة، يتم ربطها بمقاييس الجهد عبر كابل، حيث تقوم مقاييس الجهد بإرسال إشارة إلى وحدة التحكم لإبلاغها بكمية الطاقة التي تحتاجها السيارة لتشغيل المحرك، وتوجد مقاييس الجهد اثنين داخل السيارة لضمان سلامة السائق، ويتم قراءتهما من قبل وحدة التحكم، وإذا كانت القراءة في المقاييس غير متساوية، فلن تعمل وحدة التحكم .
تتم ربط البطاريات بوحدة التحكم باستخدام حزمة من الكابلات الكبيرة، وتوجد أيضًا مفتاح تشغيل كبير للغاية. تحتوي الحزمة الصغيرة من الأسلاك الموجودة داخل المحرك على موازين لقياس درجة الحرارة بين البطاريات، بالإضافة إلى وجود مروحة قوية للحفاظ على برودة البطارية .