السيارات الكهربائية: كيف تعمل؟ وما هي مكوناتها الداخلية؟
مع زيادة مشاكل سيارات الوقود الحفري، أصبح من الضروري أن يستخدم الناس أشكالًا أفضل للطاقة لقيادة سياراتهم وهو ما أدى إلى وجود السيارات الكهربائية، والمعروف عنها أنها فعالة للغاية وتستهلك طاقة أقل في صنع الطاقة من الوقود المعتاد والتي تجعلها صديقة للبيئة، وقد ظهرت فكرة السيارات الكهربائية بسبب النقص العالمي في احتياطي الوقود على مستوى العالم.
وفقًا للإحصائيات، فإن كل شخص تقريبًا يمتلك سيارة أو يستأجر سيارة في حياته، ويتم تشغيل أغلب هذه المركبات باستخدام نظام الاحتراق الداخلي أو المحركات التي تعمل بوقود الديزل أو البنزين، وهذه المحركات تُطلق كميات هائلة من الطاقة عند إشعالها والتي يتم استخدامها بعد ذلك لتشغيل السيارة، وهذه هي السيارات التي نقودها منذ قرن تقريبًا مع اختلاف كمالياتها وتقنياتها.
في الوقت الحاضر، تختلف أنواع وشركات تصنيع السيارات حول العالم، فهناك مركبات تقتصر على أماكن معينة لدعمها أنواع معينة من الوقود، لكن ظهرت سلاسة السيارات الكهربائية الجديدة والتي قد تظهر مع محرك هجين وأخرى بمحرك كهربائي منفرد، لكن أنظفهم التي تعمل بمحركات كهربائية فقط وهي قليلة جدًا.
كيف تعمل السيارات الكهربائية؟
تختلف السيارات الكهربائية عن السيارات التقليدية في مصدر طاقتها والذي يكون على شكل بطاريات قابلة للشحن مثبتة بداخل السيارة، وهذه البطاريات لا تُستخدم فقط لتشغيل السيارات ولكنها تستخدم كذلك لتشغيل المساحات والأضواء، لكن شكلها الخارجي يتشابه مع كثير من السيارات العادية الأخرى، لكن لعدم وجود نظام العادم فهي تختلف من الداخل عن بعضها البعض، فلن تجد مثلًا خزان الوقود أو الغاز، فهم لا يستخدمونه لتحريك المركبة.
بالتالي، ستجد علب البطارية تحت السيارة وأحيانًا في صندوق السيارة، وهي نفس نوع البطاريات التي تستخدم عادة عند تشغيل محرك البنزين، والفرق الوحيد يأتي في حقيقة أنه في سيارات كهربائية، وتحتوي السيارة على عدد من هذه البطاريات التي تقوم بتخزين الطاقة لاستخدامها في تشغيل أغلب مكونات السيارة الداخلية، مع وجود لمنظم لتوزيع الطاقة بما يتناسب مع استهلاك كل جزء وضمان عدم احتراق البطارية.
علاوة على ذلك، فإن جانب قابلية التشغيل للسيارات الكهربائية مثير للاهتمام، فبخلاف المحرك، تكون المكونات تقريبًا مشابهة لتلك الموجودة في السيارات الأخرى، على سبيل المثال نظام التحكم في المناخ، نظام المكابح وأنظمة النقل والأكياس الهوئية والاختلاف الأكبر هو المحرك الكهربائي.
ما هي مكونات السيارات الكهربائية؟
المكونات الرئيسية الثلاثة للسيارات الكهربائية والتي تجعلها مختلفة عن السيارات العادية هي المحرك الكهربائي ووحدة التحكم والبطارية، ويأخذ جهاز التحكم الطاقة من البطارية ويمررها إلى المحرك الكهربائي، وقبل تمرير التيار إلى المحرك تقوم وحدة التحكم بتحويل 300 فولت من التيار DC إلى حد أقصى 240 فولت من التيار AC.
يقوم المحرك الكهربائي بعد ذلك بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، وتقوم الطاقة الميكانيكية بتحريك السيارة للأمام، وتعمل أجهزة التحكم كوسيط بين البطارية والمحرك، حيث تنقل الطاقة من البطارية وتضخها إلى المحرك ليعمل،وتقع أجهزة قياس فرق الجهد المتغير بين المحرك وجهاز التحكم وهي المسؤولة عن تقديم الطاقة المناسبة للمحرك. لا يخرج المحرك في البداية أي فولت ولكن عند الضغط عليه بشكل كامل فإنه يعطي الحد الأقصى للإخراج.
أنواع البطاريات في السيارات الكهربائية
هناك أنواع مختلفة للبطاريات يُمكنك الاختيار فيما بينها:
- بطاريات ليثيوم أيون: توفر بطاريات أيونات الليثيوم أداء إضافيًا وتحمل أعلى سعر، فهي أخف وزنًا من البطاريات الأخرى وهي نفس البطاريات المستخدمة في تخزين البيانات في الكاميرات الرقمية والهواتف الذكية.
- بطاريات الرصاص الحمضي: البطاريات الأكثر شعبية وأرخص وقابلة لإعادة التدوير بنسبة 97%.
- بطارية نيكل-هيدريد فلز: تُدعى بطاريات هيدريد النيكل المعدني، وتكلف أكثر بكثير من البطاريات الحمضية للرصاص ولكنها توفر مخرجات أعلى وأداء أفضل.
عند تحرك السيارة الكهربائية، يُمكن استخدام الزخم الأمامي المولّد بمحرك كهربائي لشحن البطاريات عند استخدام المكابح، وهذه ظاهرة يُشار إليها بإسم الكبح المتجدد ويُمكن أن تستعيد حتى 15% من الطاقة المُستخدمة للتسارع.
كيف تُشحن السيارات الكهربائية؟
تُشحن السيارات الكهربائية بطريقة أشبه بشحن الأجهزة الإلكترونية، حيث يُستخدم كابل شحن لتزويد السيارة بتيار 230 فولت وذلك من خلال محطة شحن عامة أو محطة شحن منزلية، ويتدفق التيار الكهربائي إلى الشاحن والذي يحول التيار إلى تنسيق ما يسهل امتصاصه من البطارية. يتدفق التيار إلى بطاريات لتخزينها وذلك ليتم استرجاعها مرة أخرى في أوقات تشغيل السيارة.
في الوقت الحالي، يرتفع ثمن السيارات الكهربائية بشكل مبالغ فيه وهذا يرجع إلى نُدرة وتقدم التقنيات المستخدمة في بنائها، لكنها قريبًا ستبدأ في الانخفاض، وبالطبع هناك سيارات رخصية الثمن لكن لكل رخيص مشاكله وعيوبه.
إقرأ ايضا:
