كيف تعمل السيارات الكهربائية؟ وهل هي الخيار الأفضل؟

السيارات الكهربائية هي مركبات تعتمد في تشغيلها على محركات كهربائية كبديل لـ محركات الاحتراق الداخلي التقليدية التي تعمل بالوقود (البنزين أو الديزل) وتستمد هذه السيارات طاقتها من الكهرباء المخزنة في بطاريات قابلة لإعادة الشحن كما أنها أيضا تعمل بمحرك كهربائي واحد أو أكثر.

لذلك فهي تتكون من البطارية التي تمثل مصدر الطاقة الرئيسي للسيارة الكهربائية ومجموعة من الخلايا (مثل خلايا الليثيوم أيون) التي تخزن الطاقة مع تحديد سعة البطارية مدى المسافة التي تقطعها السيارة بشحنة واحدة.

والمحرك هو المسؤول عن تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية تدير العجلات بالكفاءة العالية، والعزم الفوري، والتشغيل الهادئ. يشمل أيضا وحدة التحكم الإلكترونية الي تعتبر “عقل” السيارة لأنها تتحكم في توزيع الطاقة، وإدارة السرعة، وأنظمة السلامة.

ثم العاكس الذي يحول التيار المستمر القادم من البطارية إلى تيار متردد لتنظيم سرعة وعزم دوران المحرك مع تواجد منفذ الشحن في النقطة الخارجية حتي يتم توصيل كابل الشحن بها لشحن البطارية.

كما يتوفر البطارية المساعدة  عبارة عن بطارية صغيرة منفصلةتكون 12 فولت لتشغيل الأنظمة الكهربائية الثانوية في السيارة مثل الأضواء، ونظام المعلومات والترفيه، والنوافذ الكهربائية، وغيرها، بشكل مستقل عن البطارية الرئيسية عالية الجهد.

أنواع السيارات الكهربائية :

1. السيارات الكهربائية بالكامل التي تعتمد علي الطاقه المخزنة في بطاريات قابلة لإعادة الشحن ثم أنها لا تحتوي على محرك احتراق داخلي أو أي وقود سائل ويتم شحنها من مصدر طاقة خارجي مثل Nissan LEAF, Chevrolet Bolt EV.

2. السيارات الهجينة القابلة للشحن تجمع بين محرك كهربائي وبطارية يمكن شحنها من مصدر خارجي ومحرك احتراق داخلي يعمل بالوقود. ويمكنها العمل بالكهرباء فقط لمسافة محددة وتتحول إلى محرك الوقود عندما تنفد البطارية أو عند الحاجة إلى قوة إضافية.

3. أيضا السيارات الهجينة عبارة محرك كهربائي وبطارية صغيرة بالإضافة إلى محرك احتراق داخلي ولا يمكن شحن بطاريتها من مصدر خارجي تشحن عن طريق الكبح المتجدد مثل Honda Insight, Ford Escape Hybrid.

4. السيارات الكهربائية ذات مدى ممتد يكون لها مولد يستخدم فقط لتوليد الكهرباء وشحن البطارية عندما ينخفض مستواها وليس لدفع العجلات مباشرة وتصبح خالية من الانبعاثات لمعظم الوقت مثل BMW i3 with Range Extender.

5. سيارات خلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين لإنتاج الكهرباء ولا ينبعث منها سوى الماء والحرارة كناتج ثانوي حتي تكون مدى قيادة جيدا ووقت تعبئة مشابه للسيارات التقليدية، ولكن محطات الهيدروجين تزال محدودة.

أقرأ أيضا : كيف تتحكم السيارات ذاتية القيادة باستخدام الذكاء الاصطناعي

مميزات السيارات الكهربائية :

1. انعدام الانبعاثات الضارة وهذه الميزة الأبرز ولا تصدرأي غازات ضارة أو ملوثة للبيئة أثناء تشغيلها لتحسين جودة الهواء في المدن والحد من ظاهرة الاحتباس الحراري.

2. تكاليف تشغيل منخفضة أرخص من البنزين أو الديزل لكل كيلومتر تقطعه السيارة وتحتوي علي  عدد أقل من الأجزاء المتحركة. مقارنة بمحركات الاحتراق الداخلي لتقليل من احتمالية الأعطال والحاجة إلى تغيير الزيوت والفلاتر وغيرها من الصيانة الدورية المعقدة.

3. في العديد من البلدان تقدم الحكومات حوافز ضريبية أو دعما ماليا لشراء السيارات الكهربائية وتعمل بهدوء تام حتي توفر تجربة قيادة مريحة وأكثر استرخاء والتسارع فوري بفضل العزم العالي الذي يوفره المحرك الكهربائي منذ البداية.

4. تحويل الطاقة الكهربائية إلى حركة في المحركات أكثر كفاءة بكثير من تحويل الطاقة الكيميائية في محركات الاحتراق الداخلي و تقليل الاعتماد على النفط كمصدر للطاقة حتي يتعزز الأمن الطاقي ويقلل من التأثيرات الجيوسياسية.

5. يمكن شحن السيارة الكهربائية بسهولة في المنزل باستخدام نقطة شحن بسيطة حتي توفر الوقت والجهد في الذهاب إلى محطات الوقود لتكون أكثر استدامة على المدى الطويل، خاصة إذا كانت تأتي من مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية.

6. تكون مزودة بتقنيات متقدمة وأنظمة معلومات وترفيه حديثة ومميزات مساعدة السائق المبتكرة كما استعادة جزء من الطاقة الحركية أثناء التباطؤ أو الكبح وإعادة الشحن لتقليل من تآكل فرامل الاحتكاك التقليدية.

نصائح لاستخدام السيارات الكهربائية :

1. من الضروري شحن سيارتك بانتظام حتى لو لم ينخفض مستوى البطارية بشكل كبير للحفاظ على صحة البطارية على المدى الطويل.

2. معظم الشركات المصنعة توصي بتجنب شحن البطارية إلى 100%. خصوصا اذا لم تكن تخطط لرحلة طويلة الشحن حتى 80-90% للحفاظ على عمر البطارية.

3. إذا كان لديك عداد كهرباء ذكي بتسعيرة متغيرة حاول شحن سيارتك خلال الأوقات التي تكون فيها تكلفة الكهرباء أقل. ولابد من توافق الشاحن مع سيارتك.

4. البعد عن التسارع والفرملة المفاجئة لأن القيادة الهادئة والسلسة تساعد في الحفاظ على الطاقة وزيادة مداها كما أن السرعات العالية تستهلك طاقه أكثر.

5. استخدم وضع “الاقتصاد  لتقليل استهلاك الطاقة عن طريق تعديل استجابة دواسة الوقود والاعدادات الأخري ثم قلل من استخدام مكيف الهواء والتدفئة.

6. اجراء الاتمام علي الإطارات المنفوخة بشكل صحيح لأنها تقلل من مقاومة التدحرج وتزيد من كفاءة استهلاك الطاقة.

7. قراءة دليل المالك لفهم مميزات سيارتك الكهربائية وكيفية عملها بشكل صحيح وخطط لرحلاتك بناء على مدى سيارتك وتوفر محطات الشحن.