Lori mpya ya kuziba umeme iko katika maendeleo, pamoja na SUV ya umeme. Richard Truesdell / Wikimedia Commons, CC BY-SA
Magari ya umeme - hasa, mfano wa Tesla 3 - ni kutawala soko la Marekani kwa sedans premium, lakini ni vigumu hata radar katika jamii ya magari ya busi, Ambayo ni pamoja na SUVs na malori ya kupiga.
Sababu ya haraka ni uchumi, lakini ina mengi ya kufanya na fizikia pia: Magari makubwa, nzito, chini ya aerodynamic umeme wanahitaji betri kubwa, nzito, ghali zaidi kwa nguvu yao. utafiti wetu inaangalia saa nishati inahitajika kuhamisha magari na malori kando ya barabara, na imetambua mambo muhimu yanayoathiri matumizi ya nguvu.
Tumeanzisha applet ambayo inaweza kutoa makadirio ya kiasi gani cha nishati ya umeme kinachohitajika kubeba kwenye ubao kwa aina mbalimbali za kuendesha gari. Hii inaruhusu watumiaji kuamua jinsi kubwa ya betri inakanda gari yao itahitaji. Applet inaweza kutoa kulinganisha tofauti kati ya matumizi ya nishati kati ya sedans, malori ya usafiri na SUVs. Mfano wa Tesla 3 na Sura ya Y ya mfano Y itatumia pakiti sawa ya betri, hivyo applet yetu inaruhusu watumiaji kulinganisha tofauti katika kuendesha gari kati ya sedan na SUV.
Magari ya umeme yanafanya kazi?
Kuna nguvu tatu zinazozuia juhudi yoyote ya kuhamisha gari kwenye barabara ya gorofa: upinzani wa upepo, msuguano kutoka barabara na inertia. Kutumia maelezo ya kubuni ya gari, ikiwa ni pamoja na uzito wake, vipimo na sura, tunaweza kuhesabu nishati zinazohitajika ili kupata gari kuanza na kuendelea kukaa. Kutoka huko, tunaweza kuamua muda gani gari inaweza kusafiri kwa kasi fulani, na ukadiria jinsi gani inaweza kwenda kabla ya haja ya kurejesha betri zake.
Aina halisi ya gari inaweza kutofautiana sana, kulingana na hali halisi ya kuendesha gari, kama vile kuhamia barabara kuu au kuendesha gari katika mji. Shirika la Ulinzi la Mazingira la Marekani hutoa seti ya maelezo mazuri ya gari kwa hali tofauti (kama vile mijini, barabara kuu au mchanganyiko), ambayo kila mmoja hueleza kasi ya gari wakati inasafiri. EPA pia inachapisha ripoti ya vyeti hutoa sifa nyingi, ikiwa ni pamoja na ukubwa wa pakiti ya betri na upeo wa gari lililopewa. Hii hutoa seti ya data thabiti ambayo tunalinganisha magari tofauti, SUVs na malori.
Mfano wa SUV ya Rivi, bado chini ya maendeleo.
Aina hizo za mahesabu ni za kawaida kwa magari ya gesi. Magari ya umeme pia yana kipengele cha ziada cha kuzingatia: urejesho wa upyaji, ambayo inaruhusu magari kurejesha betri zao wakati wa kupunguza kasi.
Jaribio la awali la njia yetu walihusika Mfano wa Tesla 3. Tuligundua ni kiasi gani cha nishati kitahitaji, ni kiasi gani kinachoweza kurekebisha kando ya safari na hifadhi ya betri ingekuwa inahitaji kuwa kwenye ubao. Tulitabiri kwamba kwa gari ili kutimiza upeo wake wa maili wa 310 kabla ya haja ya kurejesha tena, itabidi kuhifadhi Saa ya kilowatt ya 80 katika benki yake ya betri. Uthibitisho huo ulitolewa baadaye ripoti ya vyeti ya EPA.
Tangu mafanikio hayo ya kwanza, tumezingatia magari mengi ya umeme, kuruhusu sisi - na watumiaji - kulinganisha ufanisi wao wa nishati na matumizi ya nguvu, na kutupata kichwa "Polisi ya Batri".
Onyesha kwenye malori ya umeme
Njia yetu siyoo tu kwa magari. Tumeitumia kuchambua tractor-trailer kwamba kusafirisha usafirishaji umbali mrefu. Na tunaanza kuchunguza pickups na SUV kama wanapoingia soko.
Malori ni kubwa na, mara nyingi, hutengenezwa kidogo kuliko magari, kwa maana hutana na upinzani zaidi wa upepo. Friction na inertia huongezeka kwa magari nzito. Yote hayo inamaanisha lori inahitaji nishati zaidi kupata, na kukaa, kusonga.
Mara tu tunajua kiasi cha nishati, tunaweza kuhesabu ukubwa wa pakiti ya betri au uendeshaji mbalimbali. Bei ya pakiti za betri ina imeshuka kwa kiasi kikubwa zaidi ya miaka kumi iliyopita.
Kwa kujifunza sifa za gari, tunaweza kusaidia kulinganisha mahitaji na betri za betri za umeme mbalimbali ambazo zinaweza kusaidia watumiaji kutathmini chaguo wakati wanafikiri kununua gari la umeme, SUV ya baadaye au lori ya umeme. Ndani ya applet, magari tofauti sasa yanaweza kuchaguliwa. Mabadiliko katika kuendesha gari kwa kasi tofauti ya kuendesha gari inaweza kuhesabiwa.
Aidha, gari la umeme la kawaida na ukubwa wowote wa pakiti ya betri inaweza kuundwa na applet itajibu maswali kuhusu matumizi ya nishati, upeo na uzito wa gari na betri ya pakiti. Hii inaweza kutumika kulinganisha na kuelewa tofauti kati ya magari.
Kuhusu Mwandishi
Venkat Viswanathan, Profesa Msaidizi wa Uhandisi wa Mitambo, Carnegie Mellon University na Shashank Sripad, Ph.D. Mgombea katika Uhandisi wa Mitambo, Carnegie Mellon University
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusiana
