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Elektrische Mobilität
Funktion
Weil immer mehr Menschen nach umweltfreundlicheren Wegen für den weltweiten Straßenverkehr suchen, stellt sich die Autoindustrie darauf ein, die Produktion von Elektroautos zu steigern. Da Elektroautos weniger Auswirkungen als Benzin- oder Dieselfahrzeuge auf die Umwelt haben, werden sie zur logischen Wahl für Leute, die im Auto reisen und dabei ihren CO2-Fußabdruck verringern wollen.
Aber wie funktionieren Elektroautos tatsächlich? Und wie garantieren sie weniger Schadstoffausstoß und mehr Nutzen für die Umwelt?
Wir stellen Ihnen die verschiedenen Arten von Elektroautos sowie die speziellen Komponenten vor und zeigen Ihnen, wie der Antrieb funktioniert.
Mit freundlicher Genehmigung von Tesla, Inc.
Kategorie
Ein BEV oder vollelektrisches Auto ist ein Fahrzeug, das ausschließlich durch Strom angetrieben wird. Ein Elektromotor ersetzt die herkömmliche Verbrennungsmaschine, wie sie in Benzin- und Dieselfahrzeugen verwendet wird. Der Motor wird statt über einen Treibstofftank durch eine Batterie gespeist.
Um die Batterie eines vollelektrischen Autos regelmäßig zu laden, ist eine gute lokale Infrastruktur in Sachen Ladestationen oder eine Heimladestation notwendig. Der Elektromotor fällt kein Motorenlärm an. Daher sind vollelektrische Autos sehr leise, und kein Auspuff bedeutet auch keine Abgase.
Ein Hybridfahrzeug verwendet eine Kombination aus Elektrotechnik und traditionellen Treibstoffmethoden und besitzt sowohl eine elektrische Batterie wie einen Verbrennungsmotor. Der Motor wird durch Benzin oder Diesel angetrieben, während der Batterie durch zurückgewonnene Bremsenergie, die sogenannte Rekuperation, aufgeladen wird. Sie erfahren mehr darüber in unserer Anleitung rund ums Fahren von Elektroautos.
Hybridfahrzeuge verbrauchen weniger Treibstoff und produzieren weniger Kohlendioxid als herkömmliche Autos, kommen aber nicht auf Null Emissionen im Vergleich zu den vollelektrischen Autos. Bei Hybridfahrzeugen hilft die Stop und Start Technologie, um den Motorenleerlauf etwa an Ampeln zu reduzieren.
Plug-in Hybride ähneln den gängigen Hybridfahrzeugen, besitzen aber mehr Reichweite, weil sie größere Batterien und Motoren haben und zudem an Ladestationen wieder aufgeladen werden können. Beim Fahren verbrauchen sie überwiegend Strom, wechseln aber auf Benzin beziehungsweise Diesel um, sobald die Batterie leer ist.
PHEVs bieten die Umweltfreundlichkeit von Elektroautos, mit dem zusätzlichen Nutzen eines Verbrennungsmotors, falls keine Ladestation in der Nähe ist. Das macht sie vor allem für längere Strecken zu einer hervorragenden Wahl.
Aufbau
nimmt Energie von der Batterie oder dem Verbrennungsmotor, um die Räder anzutreiben. Manche Motoren haben regenerative Funktionen, die die Batterie laden.
hier wird der Strom gespeichert, der dann vom Elektromotor genutzt und an die Räder weitergeleitet wird.
wird benutzt, um das Auto zum Aufladen an eine externe Stromquelle anzuschließen.
Image courtesy of Tesla, Inc.
Andere Teile
überträgt vom Elektromotor erzeugten Strom auf die Räder und lässt diese rotieren.
in einem Hybridfahrzeug wird die Hilfsbatterie benutzt, um den Wagen zu starten und das Fahrzeug sowie das On-Board-Zusatzausrüstung mit Strom zu versorgen. In einem vollelektrischen Auto liefert die Hilfsbatterie lediglich Strom für das Zubehör.
konvertiert Hochspannungsstrom von der Traktionsbatterie in niedrigere Voltspannung, die die Hilfsbatterie auflädt und die Nutzung von Zusatzausrüstung erlaubt.
wandelt Gleichstrom-Ladung in Wechselstrom für den Antrieb des Elektromotors um. Für die Rückgewinnung von Bremsenergie passiert das Gegenteil. Hierfür wandelt der Inverter Wechselstrom in Gleichstrom um.
erzeugt durch das regenerative Bremssystem gewonnenen Strom und transferiert ihn zur Batterie, um beim Antrieb zu helfen.
regelt den Stromfluss zwischen Batterie und Motor. Das hilft dabei, die Motordrehzahl und Geschwindigkeit zu regulieren.
das Ladegerät in dem Fahrzeug selbst wandelt Wechselstrom von einer externen Ladestation, um die Batterie wieder aufzuladen. Es registriert zudem Batterievoltzahl, gegenwärtige Temperatur sowie den Ladestand.
Energie
Entscheidend für jedes Elektrofahrzeug, gleich ob vollelektrisch oder Hybrid, ist die Batterie-Power. Die meisten Elektroautos benutzen eine Hilfsbatterie für Zusatzausrüstung wie Beleuchtung, Armaturenbrett und Infotainment-Systeme. Sie besitzen zudem eine andere Batteriequelle für den E-Motor-Antrieb - den Traktions-Akku. Dieser ist normalerweise aufgrund seines Gewichts in der Bodenwanne untergebracht und besteht aus Tausenden von Lithium-Ionen-Zellen. Diese produzieren beim Aufladen durch chemische Veränderungen Strom. Es ist ebenfalls nützlich zu wissen, dass die Hilfsbatterie in Hybridfahrzeugen häufig zum Anlassen des Autos benutzt wird.
Wenn Strom von der Batterie transferiert wird, berechnet eine Kontrolleinheit, wie viel Energie an den Elektromotor geschickt werden soll. Der Motor wandelt dann den Strom in mechanische Energie um, die die Räder bewegt.
Das steht im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren bei Benzin- und Dieselfahrzeugen, die Treibstoffen verbrennen und dabei in thermale Energie umwandeln.
Bei Hybriden wird zudem rückgewonnene Bremsenergie durch den Inverter zurück in die Batterie geleitet. Bei herkömmlichen Autos geht diese Energie normalerweise verloren. Hybridfahrzeuge benutzen eine Kombination aus der Kraft durch einen traditionellen Verbrennungsmotor und Elektro-Strom.
Elektroautos und Hybridfahrzeuge werden über Ladestationen aufgeladen, bei denen eine entsprechende Steckdose und das eingebaute Ladegerät genutzt werden, um externen Strom in eine Batterieladung umzuwandeln. Plug-in-Hybride können zudem mit Benzin oder Diesel angetrieben werden, weil sie sowohl über einen Treibstofftank als auch eine Batterie verfügen.
Umwelt
Lebensdauer Batterie
Elektroautos helfen zudem dabei, die Schadstoff-Emission zu reduzieren. Wenn Benzin- und Dieselfahrzeuge zwecks Energiegewinnung Treibstoff verbrennen, werden die dabei entstehenden Gase über den Auspuff ins Freie geleitet. Diese Abgase enthalten etliche schädliche Bestandteile wie Kohlendioxid.
Vollelektrische Fahrzeuge benutzen Elektrizität statt fossiler Brennstoffe, so dass keinerlei Abgase entstehen.
Hybride und Plug-in Hybride benutzen neben Strom weiterhin fossile Brennstoffe, sodass die umweltschädlichen Abgase zwar im Vergleich zu Benzin- und Dieselfahrzeugen reduziert, aber nicht auf Null gefahren werden, Zum Vergleich: Jedes Elektroauto, das auf der Straße ein herkömmliches Fahrzeug ersetzt, erspart der Umwelt auf Dauer im Schnitt 1,5 Millionen Gramm CO2.
Lernen Sie mehr über die Funktionsweise von Elektroautos, ihre Umweltfreundlichkeit, und wie sie das Autofahren verändern, in unserem Elektrofahrzeug-Zentrum.
Mit freundlicher Genehmigung von Tesla, Inc.
Mit freundlicher Genehmigung von Tesla, Inc.
Mit freundlicher Genehmigung von Tesla, Inc.