Truk listrik plug-in baru sedang dalam pengembangan, bersama dengan SUV listrik. Richard Truesdell / Wikimedia Commons, CC BY-SA
Kendaraan listrik - khususnya, Tesla Model 3 - adalah mendominasi pasar AS untuk sedan premium, tetapi hampir tidak ada di radar di kategori otomotif tersibuk, Yang mencakup SUV serta truk pickup.
Alasan langsungnya adalah ekonomi, tetapi ini juga berkaitan dengan fisika: Kendaraan listrik yang lebih besar, lebih berat, lebih sedikit aerodinamisnya membutuhkan baterai yang lebih besar, lebih berat, dan lebih mahal untuk mendukungnya. penelitian kami telah melihat energi yang dibutuhkan untuk memindahkan mobil dan truk di sepanjang jalan, dan telah mengidentifikasi faktor-faktor penting yang mempengaruhi penggunaan daya.
Kami telah mengembangkan sebuah Applet yang dapat memberikan perkiraan berapa banyak energi yang dibutuhkan kendaraan listrik untuk dibawa di atas jangkauan mengemudi tertentu. Ini memungkinkan konsumen menentukan seberapa besar baterai yang dibutuhkan mobil mereka. Applet dapat memberikan perbandingan perbedaan konsumsi energi antara sedan, truk pickup dan SUV. Modella 3 dan Tesla SUV crossover Model Y akan menggunakan baterai yang sama, jadi applet kami memungkinkan konsumen membandingkan perbedaan rentang berkendara antara sedan dan SUV.
Bagaimana cara kerja kendaraan listrik?
Ada tiga kekuatan yang menolak segala upaya untuk menggerakkan mobil di jalan datar: hambatan angin, gesekan dari jalan dan kelembaman. Dengan menggunakan spesifikasi desain kendaraan, termasuk bobot, dimensi, dan bentuknya, kita dapat menghitung energi yang dibutuhkan untuk membuat kendaraan memulai dan tetap bergerak. Dari sana, kita dapat menentukan berapa lama mobil dapat melaju pada kecepatan tertentu, dan memperkirakan seberapa jauh jaraknya sebelum perlu mengisi ulang baterainya.
Kisaran aktual kendaraan dapat sangat bervariasi, tergantung pada skenario mengemudi yang tepat, seperti bergerak di jalan raya atau mengemudi di kota. Badan Perlindungan Lingkungan AS menyediakan serangkaian profil drive terstandarisasi untuk kondisi yang berbeda (seperti perkotaan, jalan raya atau kombinasi), yang masing-masing menentukan kecepatan mobil saat bepergian. EPA juga menerbitkan a laporan sertifikasi yang menyediakan banyak karakteristik, termasuk ukuran paket baterai dan jangkauan kendaraan yang diberikan. Ini memberikan serangkaian data yang konsisten yang kami bandingkan dengan mobil, SUV, dan truk yang berbeda.
Sebuah prototipe SUV Rivian's, masih dalam pengembangan.
Perhitungan semacam itu biasa untuk kendaraan bertenaga gas. Mobil listrik juga memiliki elemen tambahan untuk faktor dalam: pengereman regeneratif, yang memungkinkan mobil mengisi ulang baterai mereka saat melambat.
Tes awal pendekatan kita melibatkan Tesla Model 3. Kami menghitung berapa banyak energi yang dibutuhkan, berapa banyak yang bisa diproduksi kembali di sepanjang perjalanan, dan berapa banyak penyimpanan baterai yang diperlukan. Kami memperkirakan bahwa agar mobil dapat memenuhi jajaran 310-mil yang dijanjikan sebelum perlu diisi ulang, ia harus menyimpan sekitar 80 kilowatt-jam di bank baterainya. Perhitungan itu kemudian dilakukan oleh laporan sertifikasi EPA.
Sejak kesuksesan pertama itu, kami telah menganalisis berbagai macam kendaraan listrik, memungkinkan kami - dan konsumen - untuk membandingkan efisiensi energi dan konsumsi daya mereka, dan memberi kami gelar "Polisi Baterai. "
Ke truk pickup listrik
Metode kami tidak hanya terbatas pada mobil. Kami telah menggunakannya untuk menganalisis traktor-trailer yang mengangkut barang jarak jauh. Dan kita mulai memeriksa pickup dan SUV saat mereka datang ke pasar.
Truk lebih besar dan, seringkali, kurang dirancang secara aerodinamis daripada mobil, yang berarti mereka lebih sering menghadapi hambatan angin. Gesekan dan inersia meningkat untuk kendaraan yang lebih berat. Semua itu berarti sebuah truk membutuhkan lebih banyak energi untuk mendapatkan, dan tetap, bergerak.
Setelah kita mengetahui jumlah energinya, kita dapat menghitung ukuran paket baterai atau jarak jangkau mengemudi. Harga paket baterai memiliki turun secara signifikan selama dekade terakhir
Dengan mempelajari karakteristik kendaraan, kami dapat membantu membandingkan berbagai kebutuhan dan biaya baterai kendaraan listrik, yang dapat membantu konsumen mengevaluasi opsi ketika mereka mempertimbangkan untuk membeli mobil listrik, SUV masa depan, atau truk pickup listrik. Di dalam applet, berbagai kendaraan saat ini dapat dipilih. Perubahan rentang mengemudi untuk kecepatan mengemudi rata-rata yang berbeda dapat dihitung.
Selain itu, kendaraan listrik khusus dengan ukuran kemasan baterai apa pun dapat dirancang dan applet akan menjawab pertanyaan tentang konsumsi energi, kisaran, dan berat total kendaraan dengan kemasan baterai. Ini dapat digunakan untuk membandingkan dan memahami perbedaan di antara kendaraan.
Tentang Penulis
Venkat Viswanathan, Asisten Profesor Teknik Mesin, Carnegie Mellon University dan Shashank Sripad, Ph.D. Calon Teknik Mesin, Carnegie Mellon University
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait
