Come funzionano le auto elettriche: Tesla Model S pt.2

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Nel precedente articolo sulle auto elettriche ti abbiamo lasciato a con questa domanda: “Da dove riceve il motore l’alimentazione?”. Ecco la risposta.

Auto elettriche: come si alimentano?

L’auto elettrica si alimenta tramite un pacco batteria (come si vede nella foto 1) che emette energia elettrica continua. Questa, prima che l’alimentazione arrivi al motore, deve essere convertita in corrente alternata e, a questo scopo, viene utilizzato un inverter. Questo dispositivo elettronico di potenza controlla la frequenza di alimentazione di corrente alternata, così come la velocità del motore.

L’inverter può far variare l’ampiezza dell’alimentazione che, a sua volta, controllerà la potenza del motore. L’inverter funge da cervello delle auto elettriche.

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Foto 1- Fonte: http://www.gruppoacquistoauto.it/wp-content/uploads/2017/05/tesla-model-s-lithium-ion-battery-pack-in-rolling-chassis.jpg

Rivolgiamo ora la nostra attenzione alla batteria. Sarai sorpreso di scoprire che è composta solamente da un gruppo di celle di litio (comunemente chiamate “pile”), simili a quelle utilizzate nella normale vita quotidiana. Le celle sono raggruppate e disposte in serie e parallelamente per produrre la potenza necessaria a far muovere l’auto elettrica.

Attraverso i tubi interni metallici presenti negli spazi tra le celle viene fatto passare un liquido, il glicole refrigerante, che così va a riscaldarsi. Tuttavia, passando attraverso un radiatore montato nella parte anteriore del veicolo, si riesce a garantire un raffreddamento efficace e a ridurre al minimo i punti caldi termici. Questo consente la distribuzione uniforme della temperatura, che porta ad una maggiore durata la batteria. Una delle principali innovazioni di Tesla consiste proprio nell’utilizzo di molte piccole celle, anziché di poche e grandi.

Le celle sono disposte come moduli amovibili. Ci sono 16 moduli di questo tipo nella batteria costituiti da circa 7.000 celle.

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Fonte: https://www.macitynet.it/wp-content/uploads/2017/07/tesla-batteria-2.jpg

È importante notare che tale batteria, nonostante le ridotte dimensioni (foto 1), se montata vicino il livello del suolo, sia in grado di abbassare il centro di gravità del veicolo.

L’abbassamento del baricentro migliora la stabilità della vettura considerevolmente, offrendo rigidità strutturale contro collisioni laterali.

Trasmissione della Tesla

La potenza prodotta dal motore è trasferita alle ruote motrici grazie al cambio (per ulteriori informazioni, ti consigliamo di leggere anche questo articolo). La Tesla Model S utilizza una semplice trasmissione con l’unico scopo di ridurre la velocità e aumentare la coppia.

Un componente fondamentale del cambio è il differenziale, in quanto l’azionamento a velocità ridotta passa tramite esso. La tipologia di differenziale montata dal motore Tesla è un semplicissimo differenziale aperto. Tuttavia, i differenziali aperti hanno un problema di controllo della trazione. Ma perché una vettura così avanzata utilizza un differenziale aperto, piuttosto che un differenziale a slittamento limitato?

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Fonte: http://d2ojs0xoob7fg0.cloudfront.net/evtv-word-press/wp-content/uploads/2014/07/model-s-motor.jpg

La risposta è che il differenziale aperto è più robusto e può trasmettere più coppia. Un problema che si verifica in un differenziale aperto può essere superato efficacemente con l’aiuto di due metodi: la frenata selettiva e l’interruzione dell’alimentazione.

In un motore a combustione interna ridurre il combustibile per interrompere la potenza non è così immediato, mentre, in un motore a induzione, il taglio dell’alimentazione elettrica è abbastanza reattivo ed efficace affinché sia possibile ottenere il controllo della trazione. Nella tesla questo può essere realizzato utilizzando un algoritmo, con l’aiuto di sensori e controllori.

In poche parole, la Tesla Motors ha sostituito un complesso sistema hardware meccanico con un software intelligente e reattivo, dimostrando così ancora una volta quanto l’azienda di Elon Musk sia all’avanguardia e al passo coi tempi… forse, anche di più!

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Come funzionano le auto elettriche: Tesla Model S pt.2 ultima modifica: 2017-10-23T16:32:30+00:00 da Cosmin Mesenschi

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