Geçmişi 1800’lü yıllara kadar uzanan elektrikli otomobiller, tarihin belirli dönemlerinde büyük rağbet görmüş, ancak petrolseverlerin müdahalelerine yenik düşmüştü. Ancak Tesla‘nın 2008’de ilk lityum iyon bataryalı elektrikli otomobili piyasaya sürmesi her şeyi değiştirdi. Mâkul menzil, yüksek performans ve hızlı şarj imkanı ilk kez normal gözüken bir araçta bir araya gelmişti.
Elektrikli otomobilin yeniden doğuşuna öncülük eden Tesla, hayatımıza birçok yeni kavram da sokmuş oldu. Elektrikli otomobil, elektrik motoru, lityum iyon pil, batarya, AC/DC şarj, refeneratif frenleme ve daha birçok yeni kelime, otomobil sözlüğünde en çok kullanılanlar arasına yerleşti bile. Bu yazıda merak edilen kavramlar ve elektrikli otomobil ile alakalı genel bilgilere yer verilecektir.
Elektrikli Otomobil Nedir?
Elektrikli otomobil, enerjisini bataryadan alıp elektrik motoruyla hareket eden araçlara verilen genel addır. İngilizce’de Electric Vehicle (EV), Battery Electric Vehicle (BEV) şeklinde isimlendirilen bu tür araçlar, tamamen elektrikli olup herhangi bir içten yanmalı motor (benzin, dizel, LPG vb.) ihtiva etmemektedir.
Hem benzinli/dizel motora hem de elektrik motoruna sahip şarj edilebilen araçlar elektrikli otomobil değildir. Bu araçlara prizli hibrit otomobil adı verilmektedir ve çevreyi normal araçlardan daha fazla kirletebildiği tespit edilmiştir.
Elektrikli araçların başlıca parçaları şunlardır; elektrik motoru, batarya, tek veya çok vitesli şanzıman, invertör, DC/DC konvertör, AC/DC bütünleşik şarj teçhizatı, 12V lityum iyon/kurşun asit akü, termal yönetim sistemi, batarya yönetim sistemi (BMS), batarya termal yönetim sistemi (heat pump vb.), şarj soketi.
Elektrikli Otomobiller Nasıl Çalışır?
Elektrikli otomobillerin çalışması için araçta bulunan elektrik motorunun içerisinde yer alan rotorun dönmesi gerekmektedir. Rotorun dönebilmesi için de bataryada depolanmış olan elektrik enerjisinin DC/AC invertör ile alternatif akıma dönüştürülmesi ve bu akımın elektrik motorunu beslemesi gerekmektedir. Gerekli dönüşüm sağlanıp akım motora ulaştığında rotor dönmeye başlayacak, yani kinetik enerji ortaya çıkaracaktır. Bu enerjinin şanzıman gibi aktarım organları ile tekerlere ulaşması aracı hareket ettirecektir.
Elektrikli otomobil çalıştığında kısa sürede maksimum tork değerine ulaşabildiği için benzinli/dizel araçlardan çok daha süratli şekilde hızlanabilmektedir. Bir elektrikli aracın hareket etmesi için başlat düğmesine dokunup gaza basmak yeterlidir. Pedala dokunduğunuz anda motor çalışmaya başlar, pedaldan ayağınızı çektiğinizde ise durur.
Bir elektrikli aracın temel çalışma mantığını detaylı bir şekilde anlatan aşağıdaki videoyu izleyebilirsiniz.
Elektrikli Araç Bataryası Nedir, Nasıl Şarj Edilir?
Elektrikli araca enerji sağlayan ve elektrik enerjisi depolayabilen parçaya batarya, batarya paketi adı verilir. Batarya paketi içerisinde çok sayıda lityum iyon pil hücresi yer almaktadır. Bu hücreler bazen kalem pil şeklinde olabildiği gibi prizmatik, pouch ve diğer formlarda daha büyük şekillerde üretilebilmektedir. Örneğin Tesla, araçlarında silindirik kalem pil şeklinde hücrelere yer vermektedir.
Batarya, bir elektrikli araçtaki en pahalı parçadır. Zira batarya üretimi için gerekli lityum, nikel, mangan, kobalt gibi materyaller oldukça pahalıdır. Bu sebeple bataryaların uzun yıllar kapasitesini koruyabilmesi için batarya yönetim (BMS) ve termal yönetim sistemleri kullanılmaktadır. Bir elektrikli araç bataryasının ortalama ömrü 10 yılın üzerindedir. 20 yıla kadar sorunsuz kullanılabilen bataryalar bulunmaktadır.
Aracın tabanına yerleştirilen batarya, araç üzerindeki şarj soketleriyle şarj edilebilmektedir. Bataryanın evdeki prizden şarj edilmesi ya da istasyonlardaki üç faz AC soketler, DC hızlı şarj ünitelerinden daha yüksek hızlarda şarj edilmesi de mümkündür.
Bir elektrikli otomobil bataryasının evde normal prizden şarj edilebilmesi için gereken ortalama süre 20-30 saat arasındadır. Yine evde montajı yapılabilen Seviye 2 şarj aletleriyle bu süre 6-10 saate kadar düşmektedir.
Elektrikli Araçlar Motor Freni/Rejeneratif Fren ile Nasıl Şarj Olur?
Elektrikli araçlarda kullanılan elektrik motorları çift yönlü çalışabilmektedir. Elektrik akımı verildiğinde aracı hareket ettiren motor, aynı zamanda hareket eden aracı yavaşlatarak elektrik üreten bir jeneratöre dönüşebilmektedir.
Bir elektrikli otomobil sürücüsü ayağını gaz pedalından çektiğinde elektrik motoru ters yönlü çalışarak elektrik üretir ve bataryanın şarj olmasını sağlar.
Elektrikli aracın motor sayesinde kendi kendini şarj etmesine rejeneratif frenleme adı verilmektedir. Sıradan araçlarda frenlemeyle kaybolup giden, ısıya dönüşen enerji böylece geri kazanılmaktadır. Bu özellik sayesinde elektrikli araçların fren disk ve balata ömrü 2-3 katına çıkabilmektedir. (Kaynak: AutoExpress)
Elektrikli Araçların Bakımı Pahalı Mı?
Benzinli/dizel araçlarda 2.000’den fazla hareketli parça bulunurken elektrikli araçlarda bu sayı donanıma bağlı olarak 20-40 arasında değişmektedir. Bu sebeple motor bakımı, yağ değişimi, yağ/yakıt filtre değişimi gibi bakımlara ihtiyaç duymayan elektrikli otomobiller, çok daha az hareketli parçaya sahip olduğu için uzun yıllar büyük ve pahalı bakım/tamir gerektirmeksizin kullanılabilmektedir.
Elektrikli araçların rutin lastik, rot/balans kontrolleri, cam suyu doldurma, fren disk ve balata değişimi dışında başka yıllık onarım ve bakımı bulunmamaktadır. Ancak bu tür araçlar için en büyük tamir masrafı lityum bataryalardan kaynaklanabilmektedir. Elektrikli araçların batarya masrafları hakkında bilgi sahibi olmak için: Elektrikli Araç Batarya Ömrü Ne Kadar? Batarya Değişim Ücreti Nedir? Batarya Tamiri Yapılır Mı?
