Elektrische auto's zijn de toekomst van autorijden, maar hoe werken ze eigenlijk? In tegenstelling tot auto's met verbrandingsmotoren, werken elektrische auto's op elektriciteit en hebben ze een aantal unieke kenmerken. Laten we eens dieper ingaan op de werking van een elektrische auto.
De Basisprincipes van een Elektrische Auto
Het belangrijkste kenmerk van een elektrische auto is de motor. Dat is een elektromotor in plaats van een verbrandingsmotor. Deze motor wordt dus niet aangedreven door benzine of diesel, maar door elektriciteit van een batterij. Het vermogen en het rijbereik variëren al naar gelang het model. De werking van een elektrische auto is namelijk veel eenvoudiger dan die van een auto met verbrandingsmotor.
Zo werkt een elektrische auto in drie eenvoudige stappen:
- Wanneer je het voetpedaal intrapt, vloeit er elektriciteit van de accu van de elektrische auto naar de elektromotor.
- De elektromotor drijft vervolgens de "versnellingsbak" of het transmissiesysteem van de elektrische auto aan.
- De transmissie brengt vervolgens de mechanische kracht vanuit de elektromotor over op de wielen van de auto, zodat deze in beweging komt.
De Elektromotor: Het Hart van de Elektrische Auto
De voorstuwing van een elektrische auto wordt verzorgd door een elektromotor. Die is direct - dus zonder tussenkomst van een versnellingsbak of koppeling - met de aandrijfassen verbonden. Die elektromotor betrekt zijn energie uit een krachtige accu. Een elektromotor bevat maar één bewegend onderdeel. Daardoor kan hij veel kleiner zijn dan een verbrandingsmotor. Hij is vaak maar zo groot als een watermeloen. De motor kan daardoor geheel vlak onder de bagageruimte worden ingebouwd.
Een elektromotor levert - in tegenstelling tot een verbrandingsmotor - een enorm hoog koppel. Dat is bovendien al vanaf nul toeren beschikbaar. Die elektromotor is zonder tussenkomst van een koppeling of versnellingsbak met de wielen verbonden. Als een elektrische auto stilstaat, draait de elektromotor dus ook niet.
Lees ook: Alles over Opel OnStar
Voordelen van een Elektromotor
- Een soepele en comfortabele rijervaring.
- Geen versnellingsbak, geen geluiden of geuren, maar wel een dynamisch pick-up.
- Handig en kosteneffectief volledig opladen, omdat je de batterij thuis via het lichtnet of bij een openbaar laadpunt kunt opladen.
- Milieuvriendelijker in het gebruik, omdat de enige deeltjes die de auto uitstoot afkomstig zijn van de remmen of de slijtage van de banden.
De Batterij: Energieopslag voor Elektrisch Rijden
De accu van een elektrische auto is uit een groot aantal accucellen samengesteld. Daarom noemen we dit een accupakket. Vanwege het grote gewicht van dat accupakket moet dit vanwege de stabiliteit uiteraard zo laag mogelijk worden geplaatst.
Kenmerkend aan batterijen is dat ze natuurlijk leeg kunnen raken. Hoewel de batterijen van de elektrische auto’s de afgelopen jaren al sterk zijn verbeterd, dient u uw auto nog wel met grote regelmaat op te laden. Wat de precieze actieradius is van iedere elektrische auto, is afhankelijk van het merk en het model.
Transmissie in Elektrische Auto's
Technisch gezien schakelen alle elektrische auto's automatisch. In tegenstelling tot een auto met verbrandingsmotor, hoef je niet handmatig te schakelen. Elektrische voertuigen hebben geen versnellingsbak of koppeling. De meeste elektrische auto's zijn automaten met een enkele versnelling.
Aangezien je niet hoeft te schakelen en dus ook geen koppeling hebt, kan een elektrische auto niet stilvallen. De controle gebeurt eenvoudig via het voetpedaal. Hoe dieper ingedrukt, hoe sneller de elektromotor draait en hoe sneller de auto rijdt.
De motor van een elektrisch voertuig beschikt steeds over 100% koppel (acceleratiekracht), ongeacht de rotatiesnelheid. In tegenstelling tot een verbrandingsmotor hebben elektromotoren een vlakke koppelkromme. Dat betekent dat ze een maximaal koppel kunnen leveren bij nul toeren per minuut en dat ook over het hele vermogensbereik kunnen aanhouden. Dat zorgt voor een bijzonder soepele en consistente acceleratie, zonder dat er een transmissie nodig is om te schakelen.
Lees ook: ID.3 en ID.4: Problemen met het Elektrosysteem
Achteruitversnelling
Waar handgeschakelde auto's een achteruitversnelling hebben, hebben elektrische auto's een 'achteruitrijschakelaar'. Een schakelaar om achteruit te gaan vervangt hier dus de traditionele achteruitversnelling. De schakelaar zorgt ervoor dat de elektromotor de wielen achteruit doet draaien in plaats van vooruit.
Handgeschakelde Elektrische Auto's
Hoewel de meeste elektrische auto's automatisch zijn, bestaan er ook handgeschakelde EV's. Deze zijn ontworpen om het bestuurders die gewend zijn om met een koppeling te rijden iets gemakkelijker te maken om zich aan te passen aan een elektrisch voertuig. Op dit moment zijn er twee elektrische auto's met een handgeschakelde versnellingsbak beschikbaar. Meer fabrikanten zouden in deze voetsporen kunnen treden.
Opladen van een Elektrische Auto
Net als de mobiele telefoon, moet ook een elektrische auto worden opgeladen als deze bijna leeg is. Dit kan bij een laadpaal thuis of onderweg. Wilt u thuis uw voertuig opladen en heeft u eigen terrein of een oprit waar u uw auto kunt parkeren dan kunt u een laadpaal voor thuis aanschaffen.
U kunt ook laden bij openbare laadpalen. Hiervoor heeft u een laadpas nodig en de bij de auto meegeleverde laadkabel. Kan uw auto ook snelladen dan kunt u ook een snellader bezoeken. Deze staan vaak op verzorgingsplaatsen langs de snelweg en op goed bereikbare parkeerterreinen. Ook voor deze palen heeft u de laadpas nodig.
Tips:
Lees ook: Oorzaken Parktronic storing
- Alle snelladers zijn voorzien van vaste laadkabels zodat uw losse laadkabel onderweg in de auto kan blijven liggen.
- Een Nederlandse laadpas werkt bij álle Nederlandse laadpalen en snelladers en ook op honderdduizenden laadpalen in het buitenland.
- Over het algemeen is het een kwestie van aansluiten en het laadpasje langs de paal ‘swipen’.
Het vermogen waarmee de auto wordt opgeladen kan behoorlijk verschillen en is van veel variabelen afhankelijk, bijvoorbeeld wat voor merk en type auto u heeft. Dit betekent dat de tijd voordat de batterij vol is, varieert. Wel kan er een onderscheid worden gemaakt tussen ‘regulier laden’ bij een laadpaal in de wijk of ‘snelladen’ aan de snelweg (snellaadpaal). Bij de reguliere laadpalen laad u per uur ongeveer 50km bereik bij.
Hoe werkt het opladen van een elektrische auto?
Laadsnelheid en Laadvermogen
Laadsnelheid wil zeggen met hoeveel energie (uitgedrukt in kWh) een accu per uur wordt bijgeladen. De laadsnelheid geeft een goede tijdsindicatie hoe lang je moet wachten om een bepaalde afstand met je auto te kunnen rijden. De laadsnelheid hangt af van het laadvermogen én het energieverbruik van de auto.
Hoe krachtig je elektrische auto oplaadt, hangt af van het laadvermogen. Voor het laadvermogen zijn het aantal fasen (stroomkabels) van belangrijk en de stroomsterkte van deze kabels (ampères).
Fasen en Ampères
Je hebt 1-fase, 2-fase of 3-fasen. Dit betekent grofweg dat er 1, 2 of 3 kabels met stroom gebruikt worden bij het opladen van de accu van je auto. En dus ook dat je met 3-fasen veel meer stroom kunt krijgen als met 1-fase. Binnen de 1-, 2- of 3-fasen bestaan er verschillende ‘sterktes’: dat heet ampères (A). Bij accu’s is dit vaak 16 of 32 ampères per fase. Hoe hoger het aantal ampères, hoe meer stroom de accu krijgt. Kortom, een accu van 3-fasen van 32 ampères kan in principe veel sneller laden dan een accu van 1-fase van 16 ampères.
Hybride Auto's: Een Combinatie van Elektrisch en Benzine
Hybride auto's maken gebruik van zowel een elektromotor als een verbrandingsmotor om de wagen in beweging te brengen. De meeste hybride voertuigen gebruiken een standaard elektromotor met één versnelling. De verbrandingsmotor stuurt het vermogen via een conventionele automatische versnellingsbak door naar de wielen.
Afhankelijk van de omstandigheden wendt het besturingssysteem ofwel de benzinemotor, ofwel de elektromotor met accu aan. De batterij wordt opgeladen via de verbrandingsmotor en ook door regeneratief remmen. De combinatie van de benzinemotor met het vermogen uit de elektromotor verhoogt de efficiëntie van het voertuig en levert de bestuurder een veel lager brandstofverbruik op.
De Toekomst van Elektrisch Rijden
Elektrische auto's zijn niet alleen milieuvriendelijker, maar ze bieden ook een unieke rijervaring. Met een soepele acceleratie, minder onderhoud en de mogelijkheid om thuis op te laden, worden elektrische auto's steeds aantrekkelijker voor een breed publiek.
De overstap naar elektrisch rijden vraagt om een andere mindset. Ineens ben je niet alleen op zoek naar een parkeerplek, maar ook naar een laadpaal. Behalve een verandering van energiebron, vraagt elektrisch rijden daarom ook om een andere mindset.
Verschillen tussen Elektrische en Hybride Auto's
Het grootste verschil tussen een elektrische auto en een hybride auto zijn het aandrijfsysteem en de batterijen. Een elektrische auto heeft een specifieke motor die uitsluitend wordt aangedreven door de elektrische energie uit een batterij. Een hybride auto beschikt over een verbrandingsmotor gecombineerd met 1 of 2 elektromotoren.
Een hybride auto heeft een groter rijbereik dan een elektrische auto, omdat de verbrandingsmotor het kan overnemen van de elektromotoren. Desalniettemin heeft een elektrische auto een WLTP-rijbereik tot wel 480 km (Renault Megane E-Tech). Een elektrische auto is milieuvriendelijker dan een hybride auto. Een elektrische auto stoot geen CO2 uit (een hybride auto vervuilt overigens nog steeds aanzienlijk minder dan een auto met alleen een verbrandingsmotor).
Onderhoud van een Elektrische Auto
Hoewel je geen motorolie nodig hebt, is transmissievloeistof erg belangrijk om je elektrische auto in topconditie te houden. Transmissievloeistof zorgt voor een goed gesmeerde en soepele werking van de transmissie.
Samenvatting
Elektrische auto's werken met een elektromotor die wordt aangedreven door een batterij. Ze hebben geen versnellingsbak en bieden een soepele en efficiënte rijervaring. Het opladen kan thuis of bij openbare laadpalen, en de actieradius wordt steeds groter. Met de groeiende aandacht voor duurzaamheid en de voordelen van elektrisch rijden, is de toekomst van de elektrische auto veelbelovend.