Paano Gumagana ang isang Electric Vehicle?
Ang mga de-kuryenteng sasakyan (EVs) ay sumikat sa katanyagan habang ang mundo ay gumagalaw patungo sa mas nababagong enerhiya at mga solusyon sa transportasyon upang labanan ang pagbabago ng klima. Ang teknolohiya sa likod ng mga EV ay bumuti, at ang mga ito ay naging mas malaking bahagi ng ating kultura. Ginawa pa nga ng mga kumpanyang tulad ng Tesla ang EV bilang isang uri ng simbolo ng katayuan. Ngunit naisip mo na ba kung paano talaga sila gumagana?
Dito ay tatalakayin natin sandali kung ano ang pagkakaiba ng mga EV sa mga sasakyang pinapagana ng gas at kung paano gumagana ang mga ito.
Kaya, Paano Gumagana ang mga Electric Vehicle?
Kapag ang mga tao ay tumutukoy sa mga de-koryenteng sasakyan, karaniwang pinag-uusapan nila ang tungkol sa mga de-koryenteng sasakyan na pinapagana ng baterya. Ang mga ito ay kung minsan ay tinatawag na battery electric vehicles (BEVs). Ngunit may iba pang mga uri ng sasakyan na maaaring ikategorya bilang mga EV, kabilang ang:
- Mga hybrid na sasakyan
- Mga plug-in na hybrid na sasakyan
- Mga Fuel cell electric vehicle (FCEVs)
Ang mga pangunahing uri ng mga EV sa kalsada ngayon ay mga hybrid at mga sasakyang pinapagana ng baterya.
Paano Gumagana ang Baterya sa isang EV
Ang lahat ng EV na hindi pinapagana ng fuel cell ay nangangailangan ng ilang uri ng baterya upang maiimbak ang enerhiya na ginamit upang paandarin ang sasakyan sa kalsada. Kadalasan, ang mga bateryang iyon ay gawa sa lithium-ion — karaniwang pang-industriya na mga bersyon ng baterya sa iyong cell phone.
Ang mga baterya ng EV ay karaniwang ginagawa mula sa mga stack ng mga cell na nakaayos sa mga unit at inilatag sa isang malaking bangko sa ilalim ng sasakyan na tinatawag na traction battery. Ang pagpupulong ng baterya ay sinisingil ng kuryente mula sa grid sa pamamagitan ng charging station o sa pamamagitan ng pagsasaksak ng sasakyan sa isang socket ng kuryente sa bahay. Ang mga malalaking sasakyan tulad ng mga trak at SUV na pinapagana ng baterya ay magkakaroon ng mas malalaking bangko ng baterya.
Sa sandaling ganap na na-charge, ang sasakyan ay may nakatakdang hanay bago kailangang i-charge muli. Ang mga de-koryenteng sasakyan ay binuo gamit ang iba pang mga feature upang mapahaba ang buhay ng baterya, tulad ng pag-off ng makina kapag hindi gumagalaw ang kotse at paggamit ng kinetic energy mula noong nagpreno ang kotse upang i-charge ang baterya.
Medyo iba ang takbo ng mga fuel cell na sasakyan. Sa halip na isang baterya, gumagamit sila ng isang tangke ng nakaimbak na hydrogen gas, na hinahalo ang hydrogen na iyon sa oxygen sa hangin upang lumikha ng isang kemikal na reaksyon na bumubuo ng kuryente. Kapag naubos na ang gas, kailangang mapunan muli ang tangke, na maaaring tumagal ng mas kaunting oras kaysa sa pag-recharge ng baterya ng EV.
Ang mga pag-unlad sa teknolohiya ng baterya ng EV ay patuloy na ginagawa, ibig sabihin, ang hanay ng mga EV ay malamang na patuloy na tataas habang nakikita natin ang mga bagong pag-ulit ng kanilang disenyo. Inanunsyo ng GM ang pakikipagsosyo sa LG sa CES 2021 na gagawa ng mas maliliit na EV na baterya na mas siksik sa enerhiya.
Electric Motor vs. Gas Engine: Ano ang Pagkakaiba?
Ang mga internal combustion engine na pinapagana ng gas ay gumagamit ng compressed, ignited fuel upang ilipat ang mga piston na konektado sa isang crankshaft, na nagpapaikot sa mga gulong ng sasakyan. Ang isang all-electric na sasakyan ay gumagamit ng parehong prinsipyo ng pag-ikot upang itulak ang isang sasakyan pasulong, ngunit iba ang pinapatakbo.
Sa halip na mga piston, ang isang EV ay gumagamit ng mga electromagnet upang paandarin ang crankshaft. Ang de-koryenteng motor sa isang EV ay may sistema ng mga magnet, ang ilan ay nakatigil at ang ilan ay umiikot. Ang mga magnet ay ginawa upang paikutin sa pamamagitan ng patuloy na pagpapalit ng polarity ng mga magnet na kailangang paikutin.
Tandaan ang mga eksperimento sa agham na ginawa mo noong bata ka, kung saan nakakuha ka ng dalawang magnet, inayos ang mga ito sa bawat poste, at sinubukang itulak ang mga ito? Sa isang napaka-basic na antas, ang paglaban na makukuha mo kapag sinusubukan mong itulak ang dalawang magnet na nakaharap sa hilaga-hilaga o timog-timog na magkasama ang nagpapaikot sa motor ng isang EV at nagpapaikot sa mga gulong ng sasakyan.
Upang lumikha ng paglaban, ang mga umiikot na magnet ay kailangang palaging may kabaligtaran na singil sa mga nakatigil. Naabot iyon ng isang device na tinatawag na inverter. Ang inverter ay kumukuha ng kapangyarihan mula sa baterya ng isang EV upang ilipat ang polarity ng mga umiikot na magnet sa isang lugar sa paligid ng 60 beses sa isang segundo. Ang patuloy na paglipat ay lumilikha ng matagal na magnetic resistance at pinapagana ang motor. Makakakita ka ng magandang visual breakdown ng konseptong ito sa video na ito mula sa channel sa YouTube na TechVision.
Ang disenyong ito ay mas mahusay kaysa sa panloob na combustion engine dahil ang motor ay ginawa upang umiikot mula sa simula, samantalang ang isang gas-powered engine ay kailangang gumamit ng crankshaft upang i-convert ang pataas-at-pababang paggalaw ng piston nito sa isang rotary motion upang iikot ang mga gulong . Ang pagsasaayos sa dalas ng polarity switching ng inverter ay nagbibigay din sa driver ng mas pinong kontrol sa bilis at torque ng isang EV kaysa sa makukuha mo mula sa isang gasoline engine.
Talaga bang Mas Sustainable ang EV kaysa sa Mga Sasakyang Pang-gas?
Ang mga all-electric na sasakyan ay hindi nagsusunog ng mga fossil fuel, kaya hindi sila naglalabas ng anumang nakakapinsalang tambutso mula sa kanilang mga tailpipe. Sa mga sasakyang hydrogen fuel cell, ang tanging byproduct ng pagpapatakbo ng isa ay ang tubig na nakukuha mo mula sa paghahalo ng hydrogen at oxygen. Sa ganoong paraan, ang mga EV ay mas sustainable at environment friendly kaysa sa mga gas na sasakyan. Gayunpaman, ang mga baterya na kailangan nila upang gumana ay kailangang mabuo at maingat na kunin upang maging sustainable sa mahabang panahon.
Ang mga mineral na kailangan para makabuo ng mga EV na baterya ay kailangang minahan sa mas malaking sukat kung ang mga de-koryenteng sasakyan ay makikipagkumpitensya sa mga pinapagana ng gas. Mayroon ding tanong kung ano ang gagawin sa mga bateryang iyon kapag naabot na nila ang katapusan ng kanilang kapaki-pakinabang na habang-buhay. Ang Union of Concerned Scientists ay naglabas ng ulat tungkol sa mga baterya ng EV noong Pebrero 2021 na binabalangkas kung ano ang kailangang gawin para mangyari iyon. Kabilang sa mga pangunahing hakbang ang mga programa sa pag-recycle ng baterya, matatag na mga pamantayan sa kalusugan at paggawa sa lugar ng trabaho, at paggamit ng nababagong enerhiya sa pagmamanupaktura.
Gumagamit din ang mga tagagawa ng baterya sa mas madaling magagamit na mga materyales sa kanilang paggawa ng baterya. Ang mga bateryang GM na binanggit kanina, halimbawa, ay nagsasama ng aluminyo sa kanilang disenyo upang bawasan ang dami ng cobalt na ginagamit sa bawat baterya.
Ang isa pang puntong madalas sabihin tungkol sa pagpapanatili ng mga EV ay ang mga planta na gumagawa ng kuryente para mapagana ang mga sasakyang iyon ay gumagawa din ng mga greenhouse gas emissions. Ang parehong gas at hydrogen fuel cell na mga sasakyan ay maaaring gumamit ng kuryente na ginawa sa pamamagitan ng natural na gas, halimbawa. Bagama't mas mababa pa rin ang mga emisyon kaysa sa ginawa ng mga sasakyang pang-gas, ang mas malaking pamumuhunan sa mga pinagmumulan ng renewable power tulad ng hangin at solar ay maaaring higit pang limitahan ang epekto ng pagbuo ng kuryente para makapagbigay ng kuryente sa mas maraming electric vehicle sa hinaharap.