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

Riešenie, ktoré nikoho nezruinuje

Ideálny spoločník, keď potrebujete WiFi vonku

Ku stanu a liehovému variču pribaľte tiež prístupový bod štandardu WiFi 6

10. júna 2022

Funkcia Nightography

Režisér Matyáš Fára vydal nový krátky film, natočil ho na mobil Galaxy S22 Ultra

Vďaka funkcii Nightography nebolo potrebné použiť profesionálnu kameru. Vlajková loď od Samsungu všetko zvládla na výbornú.

10. júna 2022

Logitech SIGNATURE M650

Univerzálna myš pre pravákov, ľavákov, malú aj veľkú ruku a v rôznych farbách

Logitech spravil veľmi zaujímavú vec. Uviedli totiž jeden model, resp. modelový rad myší, z ktorého by si mohol vybrať každý používateľ počítača. Myši sú dostupné v prevedení pre malú až stredne veľkú ruku a aj vo verzii pre veľkú ruku, všetky modely sú dostupné v troch rôznych farbách a navyše aj vo verzii LEFT – […]

10. júna 2022

Otestujte športové vlastnosti

Vlastníte smart hodinky? Týchto 5 krokov je dobré urobiť hneď po ich kúpe

Predstavujeme krátky návod s piatimi jednoduchými krokmi, ktoré by mal urobiť každý, kto si nedávno zadovážil smart hodinky od tohto výrobcu. 

7. júna 2022

Nové možnosti zabezpečenia telefónu

Snímač 3D Ultrasonic Large Fingerprint – v smartfónoch vivo

Najlepšie smartfóny vivo po novom odomknete pomocou 3D ultrazvukového snímača odtlačkov prstov

6. júna 2022

Jednoduchá inštalácia a nastavenie

Canon predstavil skener imageFORMULA RS40

Jednoduché reštaurovanie a digitalizácia starých fotografií

6. júna 2022

Personálne zmeny v Samsung Electronics CZ&SK

Martin Doležal sa stal novým vedúcim brand marketing tímu českého a slovenského Samsungu

2. júna 2022

Personálne zmeny v Samsung Electronics CZ&SK

Novou personálnou riaditeľkou českého a slovenského Samsungu je Marcela Kosmatová

2. júna 2022

Ahoj, Slovensko

Značka vivo oficiálne vstupuje na lokálny trh so smartfónmi

V poradí piaty najväčší globálny výrobca smartfónov prichádza na Slovensko. Značka vstupom na slovenský trh potvrdzuje svoj záväzok voči spotrebiteľom a naďalej rozširuje svoju prítomnosť v rámci Európy

1. júna 2022

So štyrmi novými klávesnicami SureFire sa vaše hranie rozsvieti

Verbatim, uviedol na trh štyri nové klávesnice

SureFire, špecializovaná herná značka od spoločnosti Verbatim, uviedla na trh štyri nové klávesnice, ktoré ponúkajú na výber klasickú alebo 60% veľkosť, membránové či mechanické spínače alebo viac režimové, programovateľné RGB osvetlenie tak, aby vyhovovali vášmu rozpočtu a štýlu hry.

1. júna 2022

Odporúčané

Dokonale sfarbený svet s technológiou Quantum Dot

Ponorte sa do sveta farieb

Hráči majú zmysel pre realizmus; ak ste hráč, takmer určite rozpoznáte niečo podozrivé na míle ďaleko. Či už je to pokles FPS uprostred duelu alebo nekonzistentný dizajn sveta. Nič nezostane bez povšimnutia. Zatiaľ čo vývojári hier sa snažia dosiahnuť skutočný fotorealizmus v hrách s novými enginmi, ako je Unreal Engine 5, zobrazovacia technológia sa snaží držať krok vlastnými pokrokmi…..

16. júna 2022

Ergonomické produkty Logitech

TEST: Keď sa lepšie cítite, dokážete aj lepšie a efektívnejšie pracovať

Ergonómia (z gréčtiny: ergon´= práca + nomos = zákony) je veda zaoberajúca sa vzťahmi vznikajúcimi medzi človekom a prostredím, ktoré ho obklopuje – či už sa jedná o tvary, materiály, osvetlenie, rozmery a pod. Cieľom je vytvoriť také pracovné podmienky, ktoré podporujú optimálny výkon človeka a jeho pohodu. To mi pripomína moju nepohodu, keď pozerám […]

10. júna 2022

Množstvo vylepšení, exkluzívne materiály a vyšperkovaný dizajn

Huawei Watch GT 3 Pro prichádzajú

Huawei prichádza s hodinkami pre dámy a pánov, ktoré sa vyznačujú nielen bohatou technologickou výbavou, ale aj prestížnymi materiálmi, ako je keramika či titán, ktoré sú v hodinárskom svete považované za luxusné.

19. mája 2022

Alebo ako sa nespáliť pri realizácii záložných systémov

Napájanie pod kontrolou

Čo na nasadzovanie UPS v skutočných podmienkach hovoria sami zákazníci a čoho sa obávajú implementační partneri? A aké sú možnosti pre manažment UPS? Vyspovedali sme profesionálov slovenskej spoločnosti TCX, ktorá sa zaoberá integračnými projektmi pre veľké spoločnosti a subjekty štátnej správy a ich skúsenosti nájdete nižšie.

28. apríla 2022

Siréna alebo semafor

Axis uvádza prvú IP zábleskovú sirénu na svete

Svetovou novinkou v oblasti IP zariadení je nová stroboskopická siréna AXIS D4100-E, umožňujúca vysielať svetelné i zvukové výstražné signály. Siréna je postavená na otvorených štandardoch, takže môže byť ľahko pripojená k akémukoľvek zariadeniu Axis, prípadne k VMS spoločnosti Axis alebo VMS tretích strán. Farebné svetlo a/alebo výstražné zvuky sirény možno konfigurovať podľa potreby pre účely varovania, či upozornenia.

6. apríla 2022

Energia na cestách

Vyrobte si elektrinu, ktorú vám nezdražia

V dnešnej dobe sa v rôznych pádoch skloňuje energetická nezávislosť. Je to logické – zo všetkých strán počujeme o kríze, ktorá energia, bežne dostupná v „systéme“, zdražuje. Čím viac ľudí bude do budúcnosti energeticky sebestačných, tým lepšie. Takže čo k takejto energetickej sebestačnosti ideálne potrebujete?

28. marca 2022

Preventívne opatrenie

Ponúkame obciam a mestám bezodplatné konzultácie v kybernetickej bezpečnosti

Najväčšie ohrozenie samosprávy predstavujú prieniky do siete

1. marca 2022

Dlhý dosah ľahko prenosného objektívu

Canon uvádza na trh dva nové RF objektívy

Canon uvádza na trh dva nové RF objektívy. Jeden z nich ponúkne najdlhšiu ohniskovú vzdialenosť zo všetkých objektívov s automatickým ostrením pre bezzrkadlové systémy[1]

24. februára 2022

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.

9. februára 2022

Zožeňte si nové sieťové vybavenie!

Ako pripojiť svoje elektronické darčeky on-line?

Možno patríte medzi tých, ktorých ich blízki na uplynulé Vianoce obdarovali množstvom elektronických darčekov. Lenže ste možno za tých niekoľko týždňov zistili, že to vaša domáca sieť jednoducho nezvláda.

28. januára 2022