新しいプラグイン電気トラックは電気SUVと共に開発中です。 Richard Truesdell /ウィキメディア・コモンズ, のCC BY-SA
電気自動車 - 具体的には、Teslaモデル3 - は 米国市場を支配している 高級セダンのために、しかしほとんどレーダーにさえありません 最も忙しい自動車カテゴリ、含まれ SUV車 および ピックアップトラック.
当面の理由は経済学ですが、物理学とも関係があります。大型で重い、空力の少ない電気自動車は、それらに動力を供給するために、大きくて重い、より高価なバッテリーが必要です。 我々の研究 を見ています 必要なエネルギー 車やトラックを道路に沿って移動させることで、電力使用量に影響を与える重要な要因を特定しました。
私達は開発しました アプレット それは電気自動車が与えられた走行距離のためにどれだけのエネルギーを搭載する必要があるかの見積もりを提供することができます。 これにより、消費者は自分の車に必要なバッテリーパックの大きさを決定できます。 アプレットはセダン、ピックアップトラックとSUVの間のエネルギー消費の違いの比較を提供することができます。 テスラのモデル3と モデルYクロスオーバーSUVは同じバッテリーパックを使用しますだから我々のアプレットは消費者にセダンとSUVの間の運転距離の違いを比較させる。
電気自動車はどのように機能しますか？
平らな道路で車を動かすための努力に抵抗する3つの力があります：風の抵抗、道路からの摩擦と慣性。 重量、寸法、形状など、自動車のデザインの仕様を使用して、自動車を始動させ、動き続けるために必要なエネルギーを計算できます。 そこから、車が一定の速度で走行できる時間を決定し、バッテリーを充電する必要が生じるまでにどれだけの距離を走行できるかを推定できます。
実際の走行距離は、高速道路での移動や街での運転など、実際の走行シナリオによって大きく異なります。 米国環境保護庁は、さまざまな条件に対して標準化されたドライブプロファイルを提供しています（都市、高速道路、またはその組み合わせなど）はそれぞれ、走行中の車の速度を指定します。 EPAはまた、 認証レポート これは、バッテリーパックのサイズや特定の車両の航続距離など、多くの特性を提供します。 これにより、さまざまな自動車、SUV、トラックを比較するための一貫したデータが得られます。
まだ開発中のRivianのSUVのプロトタイプ。
この種の計算はガソリン車では一般的です。 電気自動車には、次の要素を考慮する追加要素があります。 回生制動これにより、減速時に車はバッテリーを充電できます。
の初期のテスト 私たちのアプローチ 関与した テスラモデル3。 我々はそれがどれくらいのエネルギーを必要とするか、それが旅行に沿ってどれだけ回生することができるか、そしてどれくらいのバッテリー貯蔵が船上に必要であるであろうかを計算した。 私達は車が再充電する必要がある前に約束された310マイルの範囲を満たすためにそれが約貯えなければならないことを予測した バッテリーバンクの80キロワット時。 その計算は後でによって支えられました EPA認証レポート.
最初の成功以来、私たちはさまざまな電気自動車を分析し、私たちと消費者がエネルギー効率と消費電力を比較することを可能にし、私たちにタイトルを獲得しています。バッテリー警察に設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」
電動ピックアップトラックへ
私たちの方法は車だけではありません。 私達はトラクタートレーラーを分析するのにそれを使用しました その長距離貨物長距離。 そして私達は調べ始めています 彼らが市場に出たときのピックアップとSUV.
トラックは大きく、多くの場合、自動車よりも空力的に設計されていないため、通常は風に対する抵抗が大きくなります。 より重い車両では、摩擦と慣性が増加します。 これらすべてのことは、トラックが移動し続けるためにもっとエネルギーを必要とすることを意味します。
エネルギー量が分かれば、バッテリーパックのサイズや走行距離を計算できます。 バッテリーパックの価格は 大幅に落ちた 過去10年間。
自動車の特性を研究することで、さまざまな電気自動車のバッテリーのニーズとコストを比較することができます。これは、電気自動車、将来のSUV、または電気ピックアップトラックの購入を検討している場合の選択肢の評価に役立ちます。 アプレット内では、現在さまざまな車両を選択できます。 異なる平均運転速度に対する運転範囲の変化を計算することができる。
さらに、任意のサイズのバッテリーパックを備えたカスタム電気自動車を設計することができ、アプレットはバッテリーパックを搭載した車両のエネルギー消費、範囲、および総重量に関する質問に答えます。 これは、車両間の違いを比較し理解するために使用できます。
著者について
Venkat Viswanathan、機械工学助教授、 カーネギーメロン大学 Shashank Sripad博士 機械工学の候補者 カーネギーメロン大学
この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.
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