كيف تعمل السيارات الكهربائية

انتشرت مؤخرًا تكنولوجيا السيارات الكهربائية وهي تعتبر أحدث تكنولوجيا في عالم السيارات ، حيث أنها تعتمد على مصدر للطاقة غير البنزين والذي يعتبر أحد الملوثات الرئيسية للبيئة ، بسبب الانبعاث التي تنتج عن حرقه داخل 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

بالرغم من أن محطات توليد الكهرباء الخاص بالسيارات الكهربائية تستخدم البنزين أو الديزل لتوليد الكهرباء الخاص بالسيارات الكهربائية ، مع ذلك فإن ذلك يعني أن وقود السيارات الكهربائية أرخص بكثير من وقود السيارات التقليدية ، وبالطبع فإن تحديد قيمة وقود السيارات الكهربائية بدقة يعتمد على طراز ، ولكن بوجه عام فإن السيارات الكهربائية توفر للسائق حوالي 1000 دولار سنويًا من سعر الوقود .

أقل تلويثًا للبيئة

تستخدم السيارات التي تعمل بالبطاريات الكهربائية أو BEVs الكهرباء التي يتم تخزينها في البطارية لتشغيل محرك السيارة الكهربائي لتدوير عجلات السيارة ، وعند نفاذ الطاقة المخزنة في البطارية يتم إعادة شحنها باستخدام شبكة الكهرباء الخاصة بالسيارة أو باستخدام مقبس الحائط أو باستخدام وحدة شحن مخصصة لبطاريات السيارات ، وهذا النوع من السيارات يعمل بالكهرباء فقط ، ولن تحتاج أبدًا إلى استعمال البنزين أو الديزل لتشغيلها .

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 تسببها السيارات الكهربائية تعتمد على الطريقة التي يتم بها توليد الكهرباء ، ففي الولايات المتحدة مثلًا لا تزال شبكات توليد الكهرباء مازالت شبكات توليد الكهرباء والتي تعتمد عليها السيارات الكهربائية ، تعتمد على الفحم ، ولكن السيارات الكهربائية التي تعتمد على شبكات تستخدم مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح أو الطاقة الشمسية لا تسبب تقريبًا أي انباعاثات .

كيف تعمل السيارات الكهربائية

قد لا تكون لديك فكرة عن أن السيارات الكهربائية هي نفس السيارات التي تعمل ولكن في معظم الحالات يتم تغير محرك السيارة العادية بمحرك أخر يعمل بالكهرباء لذلك فإن ألية عمل السيارتين متشابهة ، ولكن الاختلاف بين السيارتين هو أن :

محرك السيارة الكهربائية يحصل على طاقته من وحدة التحكم .

ووحدة التحكم تحصل على طاقتها من مجموعة من البطاريات القابلة لإعادة الشحن مرة أخرى .

يتم توصيل أجزاء محرك السيارات التي تعمل بالبنزين مع بضها باستخدام خراطيم ومواسير ، بينما تتصل أجزاء المحرك الكهربائي مع بعضها باستخدام الأسلاك .

ويتكون محرك السيارة الكهربائية من الداخل من :

  • المحرك الكهربائي .
  • ووحدة التحكم .
  • والبطاريات .

وحتى تعمل السيارة تقوم وحدة التحكم باستخراج الطاقة من البطاريات وتنقلها إلى المحرك ، ويتم ربط دواسة التسريع بزوج من المقاومات المتغيرة (مقاييس الجهد) ، وهذه المقاييس توفر إشارة تخبر وحدة التحكم عن مقدار الطاقة التي من المفترض أن تقدمه للمحرك ، وعند إيقاف السيارة تقوم لوحة التحكم بتوفير طاقة مقدارها صفر وعندما يقوم السائق بالضغط على دواسة الوقود فإنها توفر الطاقة مرة أخرى .

وعادة عندما تفتح غطاء السيارة التي تعمل بالكهرباء فإنك سوف ترى وحدة التحكم التي تشغل معظم المساحة ويكون مكتوب عليها عادة كلمة ” U.S. Electricar” ، وتقوم وحدة التحكم بتلقي تيار مستمر من البطاريات ، ثم تقوم بتحويله إلى تيار متردد لإرساله إلى المحرك على ثلاث مراحل ، كما أنها تستخدم ترانستور كبير جدًا أو عدة ترانزستورات كبيرة لتحويل فرق الجهد الذي تنتجه البطارية إلى فرق جهد مناسب للسيارة .

وعندما تضغط على دواسة الوقود في السيارة فإنها تكون متصلة بمقاييس الجهد بكابل فتقوم مقايييس الجهد بإرسال إشارة إلى وحد التحكم لتخبرها عن مقدار الطاقة التي تحتاجها السيارة حتى يعمل المحرك ومن أجل سلامة السائق يتم وضع اثنين من مقاييس الجهد داخل السيارة فتقوم وحدة التحكم بقراءة مقياسي الجهد وتتأكد من أن القراءة بهما متساوية وإذا لم تكن إشارتهما متساوية فإن وحدة التحكم لن تعمل .

ويتم توصيل البطاريات بوحدة التحكم باستخدام حزمة كبيرة من الكابلات ، كما يوجد أيضًا مفتاح تشغيل كبير جدًا ، وتحتوي حزمة الأسلاك الصغيرة الموجودة داخل المحرك على موازين للحرارة لقياس الحرارة بين البطاريات ، بالإضافة إلى وجود مروحة قوية حتى تحافظ على برودة البطارية .