इलेक्ट्रिक एसयूवी के साथ-साथ एक नया प्लग-इन इलेक्ट्रिक ट्रक विकास में है। रिचर्ड ट्रूसेडेल / विकिमीडिया कॉमन्स, सीसी द्वारा एसए
इलेक्ट्रिक वाहन - विशेष रूप से, टेस्ला मॉडल 3 - हैं अमेरिकी बाजार पर हावी है प्रीमियम सेडान के लिए, लेकिन बमुश्किल रडार में भी हैं सबसे व्यस्त मोटर वाहन श्रेणी, जो भी शामिल है एसयूवी और ढोने वाले ट्रकों.
तात्कालिक कारण अर्थशास्त्र है, लेकिन इसका भौतिकी के साथ भी बहुत कुछ करना है: बड़े, भारी, कम वायुगतिकीय इलेक्ट्रिक वाहनों को बड़े, भारी, अधिक महंगी बैटरी की आवश्यकता होती है ताकि उन्हें शक्ति मिल सके। हमारा शोध को देखा है ऊर्जा की जरूरत सड़क के साथ कारों और ट्रकों को स्थानांतरित करने के लिए, और बिजली के उपयोग को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों की पहचान की है।
हमने एक विकसित किया है एप्लेट यह अनुमान लगा सकता है कि किसी दिए गए ड्राइविंग रेंज के लिए इलेक्ट्रिक वाहन को कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होगी। इससे उपभोक्ता यह निर्धारित कर सकते हैं कि उनकी कार को कितने बड़े बैटरी पैक की आवश्यकता होगी। एप्लेट सेडान, पिकअप ट्रक और एसयूवी के बीच ऊर्जा की खपत में अंतर की तुलना प्रदान कर सकता है। टेस्ला के मॉडल 3 और द मॉडल Y क्रॉसओवर SUV उसी बैटरी पैक का उपयोग करेगी, इसलिए हमारा एप्लेट उपभोक्ताओं को सेडान और एसयूवी के बीच ड्राइविंग रेंज के अंतर की तुलना करने देता है।
इलेक्ट्रिक वाहन कैसे काम करते हैं?
एक सपाट सड़क पर कार को स्थानांतरित करने के किसी भी प्रयास का विरोध करने वाली तीन ताकतें हैं: हवा प्रतिरोध, सड़क और जड़ता से घर्षण। वाहन के डिजाइन के विनिर्देशों का उपयोग करते हुए, उसके वजन, आयाम और आकार सहित, हम वाहन को शुरू करने और चलते रहने के लिए आवश्यक ऊर्जा की गणना कर सकते हैं। वहां से, हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि कार एक निश्चित गति से कितनी देर तक यात्रा कर सकती है, और यह अनुमान लगा सकती है कि इसकी बैटरी को रिचार्ज करने की आवश्यकता से पहले कितनी दूर जा सकती है।
वाहन की वास्तविक रेंज व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है, जो सटीक ड्राइविंग परिदृश्य पर निर्भर करती है, जैसे राजमार्ग पर चलना या शहर में ड्राइविंग। अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी विभिन्न स्थितियों के लिए मानकीकृत ड्राइव प्रोफाइल का एक सेट प्रदान करती है (जैसे कि शहरी, राजमार्ग या संयोजन), जिनमें से प्रत्येक कार की गति को निर्दिष्ट करता है क्योंकि यह यात्रा करता है। EPA भी प्रकाशित करता है a प्रमाणन रिपोर्ट जो बैटरी पैक के आकार और किसी दिए गए वाहन की सीमा सहित कई विशेषताएं प्रदान करता है। यह डेटा का एक सुसंगत सेट प्रदान करता है जिसके साथ हम विभिन्न कारों, एसयूवी और ट्रकों की तुलना करते हैं।
रिवियन की एसयूवी का एक प्रोटोटाइप, अभी भी विकास के अधीन है।
गैस चालित वाहनों के लिए गणना के प्रकार सामान्य हैं। इलेक्ट्रिक कारों में भी एक अतिरिक्त तत्व होता है: पुनर्योजी ब्रेक लगाना, जो धीमा होने पर कारों को अपनी बैटरी को रिचार्ज करने देता है।
का प्रारंभिक परीक्षण हमारा दृष्टिकोण शामिल किया गया टेस्ला मॉडल 3। हमने गणना की कि कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होगी, यह एक यात्रा के साथ कितना पुनर्जन्म कर सकता है और बोर्ड पर कितनी बैटरी भंडारण की आवश्यकता होगी। हमने भविष्यवाणी की है कि रिचार्ज करने से पहले कार को अपनी वादा किए गए 310-mile रेंज को पूरा करने के लिए, इसे स्टोर करना होगा इसके बैटरी बैंक में 80 किलोवाट-घंटे। यह गणना बाद में हुई EPA प्रमाणन रिपोर्ट.
उस पहली सफलता के बाद से, हमने इलेक्ट्रिक वाहनों की एक विस्तृत श्रृंखला का विश्लेषण किया है, जिससे हमें - और उपभोक्ताओं को - उनकी ऊर्जा दक्षता और बिजली की खपत की तुलना करने के लिए, और हमें उपाधि अर्जित करने की “बैटरी पुलिस".
इलेक्ट्रिक पिकअप ट्रकों पर
हमारा तरीका सिर्फ कारों तक ही सीमित नहीं है। हमने इसका इस्तेमाल ट्रैक्टर-ट्रेलरों के विश्लेषण के लिए किया है वह लंबी दूरी की माल ढुलाई। और हम जांच करने लगे हैं बाजार में आते ही पिकअप और एसयूवी.
ट्रक बड़े और अक्सर, कारों की तुलना में कम वायुगतिकीय रूप से डिज़ाइन किए जाते हैं, जिसका अर्थ है कि वे आमतौर पर अधिक हवा प्रतिरोध का सामना करते हैं। भारी वाहनों के लिए घर्षण और जड़ता बढ़ जाती है। उन सभी का मतलब है कि एक ट्रक को प्राप्त करने और रहने, चलने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
एक बार जब हम ऊर्जा की मात्रा जानते हैं, तो हम बैटरी पैक के आकार या ड्राइविंग रेंज की गणना कर सकते हैं। बैटरी पैक की कीमत है काफी गिरावट पिछले एक दशक में।
वाहन की विशेषताओं का अध्ययन करके, हम विभिन्न इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी की जरूरतों और लागतों की तुलना करने में मदद कर सकते हैं, जो उपभोक्ताओं को इलेक्ट्रिक कार, भविष्य की एसयूवी या इलेक्ट्रिक पिकअप ट्रक खरीदने पर विचार कर सकते हैं। एप्लेट के भीतर, वर्तमान में विभिन्न वाहनों का चयन किया जा सकता है। विभिन्न औसत ड्राइविंग गति के लिए ड्राइविंग रेंज में परिवर्तन की गणना की जा सकती है।
इसके अलावा, किसी भी बैटरी पैक आकार के साथ एक कस्टम इलेक्ट्रिक वाहन को डिजाइन किया जा सकता है और एप्लेट बैटरी पैक के साथ ऊर्जा की खपत, सीमा और वाहन के कुल वजन के बारे में सवालों के जवाब देगा। इसका उपयोग वाहनों के बीच अंतर की तुलना करने और समझने के लिए किया जा सकता है।
के बारे में लेखक
वेंकट विश्वनाथन, मैकेनिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर, कारनेग मेलन यूनिवर्सिटी और शशांक श्रीपाद, पीएच.डी. मैकेनिकल इंजीनियरिंग में उम्मीदवार, कारनेग मेलन यूनिवर्सिटी
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
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