Você está curioso sobre carros elétricos e como eles funcionam?
Você está pensando em mudar para um carro elétrico, mas não sabe muito sobre a tecnologia por trás deles? Se sim, então este post do blog é para você! Vamos dar uma olhada nos fundamentos dos carros elétricos e explicar como eles funcionam.
Noções básicas de carros elétricos
De acordo com a loja Clássicos e Raros, carros elétricos estão rapidamente se tornando uma escolha popular para motoristas que desejam uma maneira ecológica e econômica de se locomover.
Mas como exatamente funcionam os carros elétricos? Para entender como um EV funciona, é importante saber o básico.
Um carro elétrico é movido por um motor elétrico, em vez de um motor a gasolina. O motor extrai energia da bateria recarregável instalada no veículo e a utiliza para mover as rodas do carro.
A bateria é carregada conectando o veículo a uma fonte de energia elétrica. Além disso, os sistemas de travagem regenerativa captam a energia cinética da travagem e convertem-na em eletricidade, ajudando a aumentar a autonomia do veículo.
Carregando seu veículo
Carregar seu veículo é o primeiro passo para dirigir um carro elétrico.
Quando liga o seu veículo a um ponto de carregamento, a eletricidade da rede é armazenada nas baterias recarregáveis, que alimentam o motor elétrico.
Este processo é realizado através de um tubo de entrega cheio de anticongelante que evita o congelamento da bateria. Uma vez carregada, a bateria fornecerá energia ao motor elétrico, que irá movimentar o carro.
O processo de frenagem regenerativa ocorre quando você tira o pé do acelerador; a energia cinética do movimento é convertida em eletricidade e direcionada de volta para a bateria de tração.
O carregamento do veículo para carga é um recurso de energia bidirecional que permite usar a bateria em um carro elétrico para alimentar aparelhos externos ou carregar outros dispositivos.
Bateria
Os carros elétricos dependem de sua bateria para alimentá-los, portanto, entender como a bateria funciona é importante.
A bateria de um carro elétrico funciona de forma semelhante à bateria de íon-lítio do seu celular, só que em uma escala muito maior. Ele armazena energia elétrica da rede durante o carregamento e a libera quando o veículo está em funcionamento. A bateria de um carro elétrico é composta de várias células conectadas entre si para criar uma fonte de energia maior.
Quando você conecta seu EV a uma fonte de energia, ele extrai eletricidade e a armazena na bateria. Essa energia armazenada é então usada para alimentar o motor elétrico do carro e impulsionar o veículo para a frente.
O pedal do acelerador
Os carros elétricos têm um pedal de acelerador, assim como os carros tradicionais movidos a gasolina.
O pedal do acelerador é usado para controlar a velocidade do carro, assim como levantar os pés do chão faria em um carro convencional. O controlador traduz a pressão do pedal do acelerador para o inversor do motor, que ajusta a frequência do sinal que envia ao motor para fornecer energia ao veículo.
Isso é semelhante ao funcionamento do seu acelerador em um veículo tradicional, pois em um veículo, a solicitação de potência do motorista é dada pelo pedal do acelerador.
Em um veículo elétrico híbrido, essa solicitação de energia é levada em consideração ao decidir quanta energia deve vir da gasolina e quanto deve vir da eletricidade.
Substituir o motor a gasolina
Os veículos elétricos (EVs) são uma ótima alternativa aos carros movidos a gasolina, pois não requerem um motor de combustão interna para operar.
Eles usam um motor elétrico para alimentar o carro, que é alimentado por uma bateria. Para substituir um motor a gasolina, o motor elétrico deve ser conectado à bateria e depois regulado com um controlador.
O controlador pode ajustar a velocidade em que o motor funciona, permitindo maior eficiência no uso de energia.
O motor elétrico também é capaz de funcionar de forma eficiente em qualquer faixa de velocidade, dando-lhe uma vantagem adicional sobre um motor de combustão interna. Usando um inversor, a eletricidade CC da bateria pode ser convertida em energia CA usada pelo motor.
Esse processo tem dado muito certo em países como Estados Unidos e Brasil, onde os carros movidos a gasolina estão sendo substituídos por veículos elétricos.
Recebendo energia da bateria
Os carros elétricos usam uma grande bateria de tração para alimentar o motor elétrico e devem ser conectados a uma tomada ou estação de carregamento para receber energia. A bateria armazena eletricidade da rede quando está carregando e é usada para conduzir o veículo quando está em movimento.
As baterias de íons de lítio são a escolha mais popular para veículos elétricos porque são leves, eficientes e podem armazenar uma grande quantidade de energia.
Usando o Motor Elétrico
O motor elétrico é o coração de qualquer veículo elétrico, e seu funcionamento é bem diferente de um motor a gasolina tradicional. Em vez de queimar combustível para criar movimento, um motor elétrico depende de ímãs e eletricidade para criar um campo magnético rotativo. Este campo é então usado para alimentar o carro. O estator, que contém fios de cobre bem enrolados, ajuda a criar o campo magnético e o rotor, que contém um conjunto de ímãs ou eletroímãs, ajuda a girá-lo.
Quando a eletricidade é alimentada através do estator, o rotor e seus ímãs começam a se mover e causar movimento no veículo. O pedal do acelerador envia um sinal para o controlador que ajusta a velocidade do veículo ajustando a quantidade de eletricidade que é entregue ao motor.
O motor de indução é um motor CA, o que significa que funciona com eletricidade de corrente alternada, tornando-o mais eficiente do que os motores CC mais antigos. Ao converter energia elétrica em movimento, um motor de carro elétrico proporciona uma condução muito mais suave e silenciosa do que um motor a gasolina tradicional.
Armazenamento de eletricidade CC
Os carros elétricos fornecem uma maneira única de se transportar de um lugar para outro. Um componente essencial dos carros elétricos é o sistema de armazenamento de eletricidade a bordo. Isso permite que o veículo armazene eletricidade na forma de corrente contínua (CC).
Para usar essa eletricidade, ela deve ser convertida em energia de corrente alternada (CA) para o motor elétrico.
Isso é feito por meio de um carregador de bordo e um inversor, que regulam a potência e a direcionam para o motor. Este processo permite que os carros elétricos tenham zero emissões de escape, bem como uma alta taxa de eficiência de até 62%.
Usando um inversor
O inversor é um componente crítico de um veículo elétrico. É responsável por converter a corrente contínua (CC) da bateria em corrente alternada (CA) que pode ser utilizada por outros dispositivos, como o motor de tração e a bomba de refrigeração.
O inversor não apenas aciona o motor elétrico, mas também captura a energia liberada pela frenagem regenerativa e a devolve à bateria. É esse papel crítico que torna o inversor uma parte vital de um veículo elétrico.
Regulando a energia com um controlador
O controlador é uma parte crucial do trem de força de um carro elétrico e é responsável por regular o fluxo de energia da bateria para o motor.
Ele pega a corrente contínua das baterias e a transforma em corrente alternada para motores CA e, em seguida, regula quanta energia é entregue às rodas.
Os potenciômetros conectados ao pedal do acelerador controlam quanta eletricidade é enviada ao motor, portanto, se você pressionar o pedal, mais eletricidade será enviada e, se você diminuir a velocidade, menos eletricidade será enviada.
O controlador também serve como um “cérebro” para o sistema, pois pode ajustar quanta potência é enviada dependendo da velocidade que você deseja ir ou de quanto torque você precisa para determinado terreno. Ele também pode armazenar o excesso de energia da frenagem e usá-la quando você precisar acelerar novamente.
A Unidade de Controle do Motor (MCU) é o módulo eletrônico que faz a interface entre as baterias e o motor, controlando a velocidade e a aceleração. Finalmente, o Power Electronics Controller garante que o carro elétrico seja capaz de receber e armazenar eletricidade DC para alimentar seu motor.