Elektrické motory, ich potenciál a problémy s nabíjaním

Elektromotory nie sú vhodné iba do hračiek a električiek, ale ich uplatnenie v osobnej doprave naráža na niekoľko významných problémov. Automobilky majú pred sebou ešte stále úlohy týkajúce sa znižovania hmotnosti a zvyšovania efektivity.   “Vedeli ste, že prvý elektromobil bol verejnosti predstavený v roku 1881? A to, že prvopočiatky elektrických vozidiel nachádzame ešte skôr, […]

Elektromotory nie sú vhodné iba do hračiek a električiek, ale ich uplatnenie v osobnej doprave naráža na niekoľko významných problémov. Automobilky majú pred sebou ešte stále úlohy týkajúce sa znižovania hmotnosti a zvyšovania efektivity.

 
“Vedeli ste, že prvý elektromobil bol verejnosti predstavený v roku 1881? A to, že prvopočiatky elektrických vozidiel nachádzame ešte skôr, už v roku 1828? Odvtedy prešlo veľa desaťročí a zdá sa, že až dnes stojíme na prahu doby, kedy sa začíname dozvedať viac o ambíciách automobiliek o uplatňovanie elektrického pohonu.” takto som začal editoriál k prvému vydaniu magazínu Ecomoto a na tejto strane sa budem venovať pokračovaniu témy, ktorú som na tretej strane načrtol iba jedným odstavcom.
 
Elektrické motory skutočne nie sú žiadnou novinkou a ich využitie je oveľa širšie, ako by ste si mohli myslieť. Nachádzajú uplatnenie prakticky všade – sú v bytovom dome, kde poháňajú výťah, v hračkách, v automatických invalidných vozíkoch, v električkách, v kuchynských i medicínskych prístrojoch a prakticky v každej priemyselnej výrobe. Pri malých výkonoch a pre pohon malých zariadení (alebo naopak veľmi veľkých vozidiel) nie je s elektrickými motormi spojených veľa problémov, tie prichádzajú až pri ich použití v osobnej doprave.
Osobné automobily sú v porovnaní s trolejbusmi, vlakmi a električkami nepomerne menšie a ľahšie a navyše si musia so sebou niesť vlastný zdroj energie. Tieto dva faktory mali snáď najvýznamnejší vplyv na to, že sa elektromobilita začína prudšie rozvíjať až v týchto rokoch. Výkonnejšie elektrické motory sú totiž ťažké a potrebujú na svoj chod veľa energie. Automobilky preto stáli pred neľahkými úlohami, ako skĺbiť nízku hmotnosť, vyšší výkon a rozumnejší dojazd do jedného celku, ktorý by navyše vyzeral dobre, bol by bezpečný a trvácny.
Za vyššou hmotnosťou stojí predovšetkým samotná konštrukcia elektrického motora – v základnej podobe využíva cievku namotanú v rotujúcej časti (rotor) a permanentné magnety v púzdre (stator). Tieto magnety majú veľmi vysokú hmotnosť, preto sa v záujme jej znižovania permanentný magnet nahradil tým elektrickým. Je to v podstate kus kovu obmotaný cievkou, ktorý keď sa pripojí k napätiu a prúdu, tvorí vo svojom okolí magnetické pole. To je možné regulovaním napätia a prúdu ovládať a následne tak ovplyvňovať aj účinnosť celého motora.
 
Zaujímavou vlastnosťou elektrických motorov je spôsob, akým distribuujú krútiaci moment. Ak je elektromotor napojený na nominálne napätie a prúd, prakticky už od prvej otáčky poskytujú maximálny krútiaci moment. Tento detail, avšak veľmi zásadný, je významnou výhodou elektrických motorov v porovnaní s tými spaľovacími. Všetci dobre poznáme benzínové motory, ktoré je potrebné poriadne vytočiť, aby sme cítili ich účinok. Ani naftové motory nie sú odlišné, hoci dokážu maximálny krútiaci moment poskytnúť už pri nižších otáčkach.
 

Nabíjanie elektrických motorov a s tým spojené problémy

Nabíjanie elektromobilov je hotová veda. Dnes aj na Slovensku nájdete dva druhy nabíjacích staníc do 22kW/32A na striedavý prúd (AC) a nad 22kW/32A na jednosmerný prúd (DC).
 
Rozdiel medzi nimi je veľmi veľký, pretože stanice na striedavý prúd sú v skutočnosti iba prípojky a nie pravé nabíjacie stanice. Tých je na Slovensku najviac. Aby ich bolo možné použiť, je nevyhnutné, aby ste mali vo svojom elektromobile vstavanú nabíjačku – je to však štandardná výbava a tieto vnútorné nabíjačky sú označované napríklad 11kW/16A. To napovedá o technických parametroch vstavanej nabíjačky a o tom, ako rýchlo budete môcť dobiť batérie. Platí, že čím vyššie sú hodnoty kW a A, tým rýchlejšie je nabíjanie, zjednodušene napísané, prepustí sa tak viac prúdu. Napríklad taká Tesla Model S má štandardnú nabíjačku 11kW/16A, za príplatok ju môžete doplniť ešte o jednu rovnakú. Tak môže využívať plný potenciál aj domácej elektrickej zásuvky 32A. Naopak, taký ľudový elektromobil Volskwagen e-Up! má vstavanú nabíjačku iba 3,6 kW, takže aj keď vozidlo pripojíte k 20 kW nabíjacej stanici, nebudete môcť využiť jej potenciál.
 
Dôvod, prečo automobilky dávajú do svojich elektromobilov slabé vstavané nabíjačky, by sme mali hľadať v peniazoch. Silnejšie nabíjačky sú skrátka drahšie. Len pre porovnanie uvádzame vybrané elektromobily, ich najlepšie dostupné vstavané nabíjačky a dobu nabíjania na domácej elektrickej zásuvke typu 13A (tá bežná bytová na striedavý prúd):
 
VW e-Up! 18,7 kWh: 3,6 kW, 1-fázová, 8 hodín
Nissan Leaf 24kWh: 6,6 kW/32A, 1-fázová, 10 hodín
BMW i3 24 kWh:  7,4 kW/32A, 1-fázová, 8 hodín
Tesla Model S 85 kWh: 22 kW/32A, 3-fázová, 7,25 hodiny
Zdroj: teslaclub.sk, marec 2014
 
Oveľa výhodnejšie sú nabíjacie stanice na jednosmerný prúd, teda nad 22 kW. Tie s označením “rýchlonabíjačky” sú zvyčajne CHAdeMO (na Slovensku 15), Combo – CCS (Combined Charging System) a Tesla Supercharger. S nimi sa dá aj lacnejší elektromobil nabiť rýchlejšie, pretože sa obchádza jeho vstavaná nabíjačka a energia sa posiela rovno do batérie. Podobných rýchlonabíjacích staníc na jednosmerný prúd je v porovnaní s tými na striedavý nápadne menej.
 

Je to ako budovanie nového sveta

Ako môžete vidieť, elektromobilita je oveľa komplexnejšia téma, než iba výmena spaľovacieho motora za ten elektrický. Automobilky sa pri vývoji elektromobilov stretávajú s radom celkom nových problémov, veľkou výzvou je tiež súbežné budovanie infraštruktúry pre nový pohon. Preto by sa nemala verejná mienka uberať tým smerom, že automobilky zámerne brzdia vývoj; skôr by mala aj laická verejnosť pochopiť, že budovať nový svet jednoducho zaberie ešte nejaký čas.
 

Čítajte aj ďalšie podobné články:

TEST

Test hybridu Mercedes-Benz GLC 350e 4Matic: Elektrina výrazne pomáha, o úspore peňazí však hovoriť nemožno

Týždeň s hybridným GLC ma opäť presvedčil, že ak sa má automobilový pohon elektrifikovať, plug-in hybridy sú tou správnou cestou. GLC 350e je jedno z najpraktickejších áut, aké som tento rok jazdil.   Za zapožičanie vozidla do testu ďakujem spoločnosti Motor-Car Bratislava, spol. s r.o.   Nie je to iba o tom, že jazdíte v […]

18. júla 2017
TEST

Cirrus nám predviedol malé súkromné lietadlo, ktoré si kupujú Česi aj Slováci

Pred niekoľkými týždňami som dostal príležitosť prakticky si odskúšať, aké je to lietať na súkromnom športovom lietadle značky Cirrus. Model SR22T OM-UNI zvnútra vyzerá ako lepší sedan, má kvalitné sedenie, poskytuje dokonca vysokú mieru komfortu a má funkcie, ktoré umožnia bezpečný let aj pilotovi so slabšími skúsenosťami. Lietadlá značky Cirrus, ktoré sa nedávno odprezentovali v […]

5. decembra 2016
TEST

Mercedes-Benz Star Experience 2016 v Piešťanoch

Dobrý vodič nie je ten, ktorý ešte nikdy nekrčil plechy. Je to ten, kto vie bezpečne ovládať svoj automobil a zareagovať na nečakané situácie na ceste aj vo vysokej rýchlosti. Každý človek má však svoje limity a vtedy dokáže pomôcť samotný automobil. Najnovší Mercedes-Benz triedy E prichádza s mnohými asistenčnými funkciami, ktoré dokážu nahradiť reakciu […]

19. septembra 2016
TEST

Dlhodobé skúsenosti s BMW i3 REx

Všetko sa udialo veľmi rýchlo. Dlhé roky sa čakalo na to, kedy konečne BMW začne predávať model vhodný do veľkomesta a jeden z vôbec prvých skutočných elektromobilov na svete. Veľmi krátko po uvedení vozidla na trh som sa stal 21. mája minulého roka jeho majiteľom a dokonca som bol prvým zákazníkom v USA, ktorému bol […]

9. augusta 2016
TEST

Naše skúsenosti s plug-in hybridom Mercedes-Benz GLE 500e

Mercedes-Benz GLE 500e je skvostný automobil, ktorý nemôžete nemilovať. Má skvelé jazdné vlastnosti, nepopierateľnú charizmu a moderný pohon s presvedčivými schopnosťami. Jedno z najlepších SUV na svete sa generačne polepšilo a do ponuky predajcov aj na Slovensku zaviedlo motorizáciu typu plug-in hybrid. To znamená, že robustné drahé SUV-čko môžete pripojiť na elektrický kábel a dobiť […]

25. apríla 2016

Najnovšie

Voliteľný slot pre zámok Kensington predchádza fyzickej krádeži notebooku.

Navrhnuté pre flexibilnú prácu

Dynabook rozširuje rad notebookov Satellite Pro C50 o modely s procesormi AMD RYZEN™

19. januára 2022

Práca v open office a home office

Ako byť produktívnejší pomocou správne zvolených bezdrôtových slúchadiel

Pokiaľ vás zaujal titulok tohto článku, pravdepodobne pracujete väčšinu času pri počítači v miestach, kde na vás pôsobí rad rozptyľujúcich vplyvov. V otvorenej kancelárii môže byť často ťažké napísať aj jeden odsek textu, ak vnímate v pozadí pracovné hovory alebo smiech kolegov.

19. januára 2022

Čo prinesie nová generácia?

Smartfóny Huawei série P a ich líderstvo na poli mobilnej fotografie

Bude to už desať rokov od momentu, kedy Huawei prišiel na trh s novinkou medzi inteligentnými telefónmi, modelom Ascend P1. Už z názvu prvých modelov tohto radu, kedy „Ascend“ v preklade znamená „stúpať vysoko“, bolo jasné, že Huawei týmto otvoril kapitolu veľmi ambiciózneho radu mobilných telefónov.

19. januára 2022

Ocenenia CES Innovation Awards

Rekordný počet ocenení

ASUS a ROG získali rekordný počet ocenení CES 2022 Innovation Awards

18. januára 2022

Spolupráca spoločností Canon a Plockmatic

Kvalitné aplikácie s UV lakom

Spolupráca spoločností Canon a Plockmatic prináša riešenie pre UV LED lakovanie v spojení s tlačiarňami radu varioPRINT iX

18. januára 2022

Nové portfólio - nová úroveň

Inovácie spoločnosti ASUS

ASUS na výstave CES 2022 predstavil skladateľný notebook a ďalšie inovácie

12. januára 2022

Ponúka viac možností a funkcií aj pre ľavákov

Myš Logitech Signature M650

Spoločnosť Logitech prichádza s novou bezdrôtovou myšou Signature M650. Vďaka dvom rôznym veľkostiam a aj verzii pre ľavákov, ponúka lepšie pracovné podmienky pre oveľa väčšiu skupinu ľudí ako iné modely. Medzi jej hlavné prednosti patria rolovacie koliesko SmartWheel, takmer nepočuteľné tlačidlá s nastaviteľnými funkciami a veľmi praktický dizajn.

11. januára 2022

The Freestyle je unikátny projektor

Projektor The Freestyle

Samsung uvádza na trh prenosný projektor The Freestyle pre zábavu na ľubovoľnom mieste

11. januára 2022

Mojím poslaním je načúvať trhu

Head of Marketing pre Česko a Slovensko

Samsung vytvoril novú strategickú pozíciu Head of Marketing pre Česko a Slovensko, zastáva ju Martin Marek

11. januára 2022

Premietanie na strop

The Freestyle je určený predovšetkým pre generáciu Z a mileniálov

Samsung uvádza na trh prenosný projektor The Freestyle pre zábavu na ľubovoľnom mieste

7. januára 2022

Odporúčané

Vylepšená odolnosť proti nárazom

Hodinky Casio GA-2100SKE-7AER G-Shock Carbon Core Guard

Puzdro hodiniek má hrúbku iba 11,8 mm

18. decembra 2021

Dôležitá rola riadiaceho softvéru

Energetická istota pre dátové centrá od CyberPower

Benefitom riešenia od CyberPower je predovšetkým záruka, že pokiaľ dôjde k výpadku alebo poruche jednej UPS, druhá sa o zvyšnú záťaž postará.

29. novembra 2021

Kto meshuje ten ide

Stabilná wi-fi pre celú rodinu

Homeschooling a homeoffice sú pojmy, s ktorými sa väčšina z nás v minulosti mohla stretnúť len zriedka. Dnes ide naopak o každodennú realitu veľkej časti rodín, ktoré mnohokrát s prekvapením zistili, že internetové pripojenie v domácnosti nemajú len pre zábavu.

19. novembra 2021

Automatický záznam fotografií a videa

Malý, šikovný, používateľsky prívetivý fotoaparát

Canon predstavuje prvý smart fotoaparát, ktorý prinesie revolúciu do domáceho fotografovania. Prežite každý okamih naplno a nechajte PowerShot PX vytvárať vaše spomienky

28. októbra 2021

Mamibot EXVAC880 Wisor

Prestaňte strácať čas upratovaním a kúpte si kvalitný robotický vysávač

Upratovanie pre väčšinu ľudí nepatrí k obľúbeným činnostiam.

22. októbra 2021

Široké pokrytie

Mercusys: Moderné technológie za rozumnú cenu

Máte doma internet, ktorého kvalita je skôr k hnevu než k úžitku? Notebook alebo stolový PC vyčkáva pri odosielaní pošty a videa z YouTube sa zasekávajú alebo prehrávajú len na nízku kvalitu? Hľadáte informácie na Google a na každé vyhľadávanie čakáte desiatky sekúnd? A pri hovoroch s rodinou či priateľmi cez rôzne chatovacie platformy chytáte vždy iba pár slov?

14. októbra 2021

Dokonalé pokrytie domácnosti, firmy alebo záhrady

Užívajte internet bez obmedzenia prakticky všade

Prvý Wi-Fi mesh systém s VDSL a 4G pripojením má TP-Link

30. septembra 2021

Huawei prináša na Slovensko nový MateBook 14

Dotykový displej a skvelý výkon za menej ako tisícku

Spoločnosť Huawei uvádza na slovenský trh nového člena z rodiny notebookov, Huawei MateBook 14.

9. septembra 2021

Dotykové pero M-pen druhej generácie

Toto všetko prináša novinka Huawei MatePad 11

Prvý tablet s Harmony OS 2 prichádza na Slovensko

9. septembra 2021

5x gadgety (nielen) pre študentov

Návrat do všedných dní

Letné prázdniny sa definitívne skončili a preto je na čase oprášiť svoju „školskú výbavu“. Predstavíme vám zopár zaujímavých zariadení, ktoré vám pomôžu pri štúdiu, alebo aspoň trochu spríjemnia nadchádzajúce náročné školské obdobie.

2. septembra 2021