- •1.1 Основні принципи побудови електромобілів………………….………………7
- •1 Аналіз оптимальних компонувальних рішень електромобілів
- •Основні принципи побудови електромобілів
- •Основні переваги електромобіля:
- •1.2 Електромобіль Mitsubishi I-MiEv
- •1.2 Електромобіль Nissan leaf
- •2 Синтез оптимальних компонувальних рішень електромобіля
- •2.1 Проблеми розвитку електромобілів
- •2.2 Визначення компонентів електромобіля
1.2 Електромобіль Nissan leaf
Електромобіль Nissan LEAF оголошено «Європейським Автомобілем 2011 року» (European Car of the Year) (рис. 1.11). Слід зазначити, що Nissan Leaf – це перший серійний електромобіль, який переміг в найпрестижнішому автомобільному конкурсі.
Рисунок 1.11 – Електромобіль Nissan LEAF та його силова установка
«Nissan LEAF - перший електромобіль, який зміг стати повноцінним конкурентом традиційним автомобілям з бензиновим двигуном», - сказав Хекен Метсон, президент журі премії «Автомобіль року».
Президент і голова ради директорів компанії Nissan Motor Co. Ltd. Карлос Гон сказав: «Ця нагорода є визнанням Nissan LEAF з нульовим рівнем шкідливих викидів, повноцінним конкурентом традиційним автомобілям в області безпеки, ходових якостей, корисного об'єму і керованості. Ця премія також є визнанням досягнень інженерів Nissan в області розробки інноваційних автомобілів майбутнього. Враховуючи, що до виходу на глобальний ринок готуються ще три електромобілі Nissan, а також чотири моделі електромобілів від нашого партнера по Альянсу - компанії Renault, модель знаменує Nissan LEAF собою перший важливий крок на шляху до майбутнього з нульовими викидами шкідливих речовин в атмосферу ».
Nissan LEAF комплектується компактним електродвигуном, що встановлюються в передній частині автомобіля і приводить в рух передні колеса. Електродвигун змінного струму розвиває потужність 80 кВт і крутний момент 280 Нм, що забезпечує автомобілю максимальну швидкість 145 км/год. Силовий агрегат отримує енергію від розробленої фахівцями компанії Nissan літій-іонної батареї потужністю більше 90 кВт. Запас ходу електромобіля до підзарядки акумуляторної батареї становить 175 км (відповідно з новим європейським їздовим циклом), що цілком достатньо для щоденних поїздок по місту.
В табл. 1.2 наведені основні техніко-експлуатаційні характеристики електромобіля Nissan LEAF
Таблиця 1.2 – Техніко-експлуатаційні характеристики електромобіля Nissan LEAF
Техніко-експлуатаційні характеристики |
Величина |
Кузов |
Хетчбек |
Кількість дверей |
5 |
Кількість місць |
5 |
Тип приводу |
передній |
Розгін до 100 км/год, с |
11,9 |
Максимальна швидкість, км/год |
140 |
Споряджена маса, кг |
1795 |
Повна маса, кг |
1960 |
Ємність літій-іонної акумуляторної батареї, Вт*год. |
24 |
Напруга літій-іонної акумуляторної батареї, В |
345 |
Потужність тягового електричного двигуна, кВт |
80 |
Обертовий момент тягового електричного двигуна, Нм |
280 |
Запас ходу на одній зарядці (міський цикл), км |
до 175 |
Запас ходу на одній зарядці (заміський цикл), км |
до 140 |
Час зарядки акумуляторної батарей від спеціального зарядного пристрою (роз’їм з лівої сторони), год. |
0,5 (до 80 % заряду) |
Час заряду від мережі 110/220 В (роз’їм з правої сторони), год. |
7/14 |
У США електромобіль продається з екологічною знижкою за ціною $ 32780, у Європі його вартість (без субсидій і знижок) становитиме близько 35000 €. Відмінність електромобіля Nissan від його конкурента Mitsubishi i-MiEV у тому, що LEAF — повноцінний сімейний автомобіль середнього класу, чого не скажеш про електромобіль особо малого класу i-MiEV. Крім того, Nissan вигідно відрізняється за вартістю: він, незважаючи на набагато солідніші розміри, значно дешевше.
Модель Nissan LEAF оснащується таким обладнанням, як система рекуперативного гальмування, кондиціонер, система супутникової навігації, система допомоги при паркуванні з камерою заднього огляду, а також новітніми ІТ-системами. Інноваційні інтерфейси дозволяють власнику задавати параметри заряду батарей, стежити за поточним рівнем заряду акумуляторної батареї і оцінювати залишок запасу енергії, а також дистанційно (за допомогою мобільного телефону або комп'ютера) заздалегідь прогрівати або охолоджувати пасажирський салон. У Європі модель Nissan LEAF буде пропонуватися з п'ятьма кольорами кузова: блакитний перламутр, «металік»; білий перламутр; срібло, «металік»; чорний; червоний перламутр. Як опція, доступна панель з сонячними батареями, що встановлюється на задній спойлер і яка підтримує заряд 12-В акумуляторної батареї, яка призначена для живлення допоміжного обладнання.
Літієво-іонна батарея електромобіля Nissan LEAF енергоємністю 24 кВт∙год. розташована під підлогою в межах колісної бази та займає об’єм 1570×1190×260 мм. При нормальному регулярному використанні акумулятор повинен зберігати до 80 % ємності протягом 5 р. Щоб продовжити термін служби батареї, експерти радять уникати тривалих простоїв в зарядженому стані і не зловживати швидкими зарядками. Трифазний синхронний електродвигун випускається на заводі Nissan в Йокогамі. Ротор компактного електричного двигуна здатний розкручуватися до 10390 об/хв. Максимальний момент – 280 Н∙м, доступний з самого початку руху (рис. 1.12).
Рисунок 1.12 – Компоновка силової установки електромобіля Nissan LEAF
Максимальна потужність тягового електродвигуна - 80 кВт (109 к.с.). При гальмування електрична машина перетворюється у генератор та заряджає акумуляторну батарею.
Головною перевагою Nissan LEAF є той факт, що він спочатку проектувався як електромобіль. Багато конкурентів (наприклад, Mitsubishi i-MIEV, Peugeot Ion, German E Cars Stromos, Smart Electric Drive, Luis 4U Green та багато інших) використовували для цих цілей звичайні автомобілі з двигуном внутрішнього згоряння. Для Nissan LEAF початково планувався електричний привід і у результаті вийшов гармонійний автомобіль. Ще один плюс – панель приладів включає не просто пару індикаторів стану акумулятора, вона надає усю можливу інформацію у простому і зрозумілому вигляді. Діаграми показують, які споживачі і скільки струму споживають у поточний момент, а також на скільки кілометрів можна було б проїхати більше, якщо вимкнути, наприклад, кондиціонер (рис. 1.13).
Рисунок 1.12 – Панель приладів електромобіля Nissan LEAF
Меню комп'ютера дозволяє оцінити кількість споживаної енергії різними системами електромобіля. Скільки витрачає власне тяговий електричний двигун, клімат-контроль або аудіосистема з сигналізацією і фарами. Включаючи споживачі по черзі, ви можете відразу дізнатися, на скільки скорочується запас ходу (рис. 1.13).
Рисунок 1.13 – Система керування та дисплей електромобіля Nissan LEAF
На електромобіль серійно встановлювана навігаційна система, яка показує у тому числі і найближчі станції для заряджання акумуляторних батарей (рис. 1.14).
Рисунок 1.14 – Система навігації електромобіля Nissan LEAF та зарядні станції
Дальність поїздки електромобілем – це найслабкіше місце на сьогодні. Обігрівач чи кондиціонер різко скорочують заряд акумуляторної батареї, збільшення швидкості теж значно підвищує енергоспоживання. Паспортний пробіг у 160 км Nissan LEAF можна повторити, якщо рухатися у щільному транспортному потоці з середньою швидкістю 25 км/год. За середньої швидкості 45 км/год. і з активним кондиціонером дальність поїздки скорочується до 113 км, а на швидкості 80 км/год. можна подолати тільки 76 км.
У електромобіля Nissan LEAF є дві розетки для заряду. Одна від звичайної електричної мережи, друга від спеціальної станції для швидкого заряду (рис. 1.15).
Рисунок 1.15 – Зарядні розетки електромобіля Nissan LEAF
У квітні 2011 р. Nissan Leaf успішно пройшов краш-тести Страхового інституту безпеки на дорогах США (IIHS), а потім у травні його перевірили на міцність в Європі за програмою EuroNCAP. В обох випадках автомобіль заробив вищі оцінки і похвали експертів за гідний захист водія і пасажирів при зіткненнях, а також за продумане розміщення акумуляторних батареї. Навіть після зіткнення вона залишилася цілою і добре ізольованою (рис. 1.16).
Рисунок 1.16 – Тести EuroNCAP електромобіля Nissan LEAF
У звіті тестів EuroNCAP говориться, що Leaf на 89 % забезпечує захищеність і безпеку дорослих пасажирів, на 83 % дітей, 65 % пішоходів.
Електромобіль Nissan Leaf поки виготовляють тільки в Японії, проте вже наприкінці 2012 р. збірку електромобіля планується почати на американському заводі в Теннессі. В 2013 р. відкриється третє підприємство – британський завод у Сандерленді.