İçten yanmalı araçlara son derece aşina olsak da elektrikli araba motoru nasıl çalışır sorusu son zamanlarda popüler hale geldi. Bu artışın sebebi elbette markaların ardı ardına çıkardığı yeni elektrikli modeller ve dünya genelinde elektrikli araç kullanımındaki artış. Bu tür araçların şarj edilebilir bir batarya ile çalıştığını hepimiz biliyoruz. Ancak diğer teknolojik aletlerde görmeye alışık olduğumuz bir sistemden mi faydalanılıyor, yoksa yüzlerce kilo ağırlığındaki araçları hareket ettiren farklı bir çalışma prensibi mi var? Biz de elektrikli araba motoru nasıl çalışır sorusundan yola çıktık ve size cevaplarla geldik. Gelin elektrikli arabaların çalışma prensibi neymiş birlikte bakalım.
Elektrikli Araç Motorlarının Bileşenleri
Araçlarda kullanılan elektrikli motorlar nasıl çalışıyor diye baktığımızda bu sistemin 3 ana bileşeni olduğunu görüyoruz. Elektrik enerjisini mekanik harekete dönüştürmeyi sağlayan bu bileşenleri aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz:
Batarya (Pil Paketi)
Bataryalar, elektrikli araçların enerji kaynağı olarak biliniyor. Genellikle yüksek kapasiteli lityum-iyon pillerden oluşuyor ve aracın ihtiyaç duyduğu elektrik enerjisini sağlıyor.
Stator
Motorun sabit kısmı kısmı olaraksa stator karşımıza çıkıyor. Bu bileşen genellikle motor gövdesine monte edilen bobinlerden oluşuyor. Statora verilen elektrik akımı, manyetik alanlar oluşturarak rotorun dönmesini sağlıyor. Görevini kısaca tanımlamak gerekirse manyetik alan oluşturmak diyebiliriz. Stator bileşeni de kendi içerisinde parçalara ayrılıyor. Bu parçalar; stator çekirdeği, stator çerçevesi ve bobin olarak çeşitleniyor. Stator çekirdeği, elektrik akımı geçen bobinleri koruma görevini sağlarken bobinlerde ise elektromanyetik alan oluşturmakla görevli olan binlerce iletken tel bulunuyor.
Rotor
Motorun hareketli kısmı olarak çalışıyor ve genellikle merkezde yer alıyor. Stator tarafından oluşturulan manyetik alanların etkisiyle dönerek aracın hareket etmesini sağlıyor. Elektriği kinetik enerjiye dönüştürmekte görevli olan bu bileşen oldukça önemli bir role sahip. Stator çekirdeğinin içinde halka şeklinde bulunan bu parça iletken çubuklar yardımıyla çalışıyor. Statorda bulunan bobinlerin ürettiği elektromanyetik alan, rotorun iletken telleri üzerinden geçiyor ve böylece hareketli parçanın dönmesini sağlıyor. Rotor döndükçe ona bağlı çark ve dişliler de hareket ettiği için tüm bu hareket sırasında kinetik enerji elde ediliyor.
Bu bileşenler dışında elektrikli araçların performansını, verimliliğini ve kullanıcı deneyimini optimize eden diğer önemli bileşenler de mevcut. Güç elektroniği kontrolörü, dişli kutusu ve şarj sistemleri gibi unsurlar bir araya gelerek elektrikli araçların çalışmasını sağlıyor.
Elektrikli Motorların Çalışma Prensibi
- Şarj Süreci: Aracın kullanıma hazırlanmasının ilk adımı şarj süreci. Araç kullanılmadan önce batarya tamamen veya yeterli seviyede şarj ediliyor.
- Enerji Depolama ve Yönetimi: Batarya şarj olduktan sonra Batarya Yönetim Sistemi (BMS) bataryanın durumunu optimize ederek depolanan enerjiyi etkili bir şekilde yönetmeyi sağlıyor. Bu süreç, araç çalışır durumdayken de devam ediyor.
- Sürüşe Hazırlık: Araç çalıştırıldığında, kontrol ünitesi devreye giriyor ve bataryadan gelen enerjiyi elektrik motorunun ihtiyaçlarına uygun hale getiriyor. Bunun için gelen doğru akımı alternatif akıma çevirmeyi sağlıyor.
- Hareketin Oluşumu: Kontrol ünitesi tarafından yönetilen elektrik enerjisi ilk olarak stator’a iletiliyor. Burada bulunan bobinler içerisinde tur atan elektrik akımı ile bir elektromanyetik alan oluşuyor. Daha sonra iletken teller sayesinde merkezde bulunan rotor dönmeye başlıyor.
- Hız ve Tork Kontrolü: Sürüş sırasında, sürücünün gaz ve fren pedalına olan tepkilerine bağlı olarak motorun hızı ve torku sürekli olarak ayarlanıyor.
- Hareketin Aktarılması: Motorun dönme hareketi, dişli kutusu ve diğer aktarma organları aracılığıyla tekerleklere aktarılıyor ve araç hareket ediyor.
- Frenleme ve Enerji Geri Kazanımı: Fren yapılırken rejeneratif frenleme sistemi devreye giriyor ve kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürerek bataryaya geri gönderiyor. Bu da enerjinin geri kazanımıyla, mevcuttaki gücün en verimli şekilde kullanılmasını sağlıyor.
