Wenn es um die Zukunft der individuellen Mobilität geht, führt kaum ein Weg an Elektrofahrzeugen vorbei. Obwohl die Technik dazu schon im 19. Jahrhundert erfunden wurde, begann die ernsthafte Serienproduktion erst vor rund 25 Jahren.
Für viele Menschen bleibt die Technik hinter den E-Autos jedoch ein Rätsel. Während es für die meisten Verbraucher selbstverständlich ist, den Motorraum eines Verbrennungsmotors zu inspizieren, sieht die Architektur im Motorraum eines E-Autos völlig anders aus. Zudem ist es verboten, einfach in den Motorraum eines E-Autos zu schauen. Selbst erfahrene Mechaniker benötigen dafür eine eigene Ausbildung. Der Grund dafür ist hochspannend – im wahrsten Sinne des Wortes, denn es handelt sich um Hochspannung!
Die Funktionsweise eines E-Autos
Wie bei jedem Auto ist der Motor das Herzstück, doch beim Elektroauto wird er durch Strom angetrieben. Dieser Strom stammt aus einem Akku, der meist im Boden des Fahrzeugs verbaut ist. Im Elektromotor wird die elektrische Energie in magnetische Energie umgewandelt. Die entstehenden Magnetfelder erzeugen Kraft, indem sie sich anziehen oder abstoßen. Auf diese Weise wird das E-Auto angetrieben.
Die wichtigsten Bauteile eines E-Autos
Viele Bauteile zwischen einem E-Auto und einem Verbrennungsmotor sind gleich. Die Sitze, die Servolenkung und die Scheibenwischer sind identisch. Es gibt jedoch gravierende Unterschiede, insbesondere beim Motor und beim Tank. Die wichtigsten Bauteile eines E-Autos sind die Hochvoltbatterie, die Niedervoltbatterie, der Elektromotor und der Ladeanschluss.
Hochvoltbatterie bei E-Autos
Die Hochvoltbatterie ist der Energiespeicher eines E-Autos. Sie kann mit dem Sprit-Tank eines Verbrennungsmotors verglichen werden. Die Reichweite des E-Autos hängt von der Speicherkapazität dieser Batterie ab. Die Hochvoltbatterie wird über eine Wallbox oder eine Ladesäule aufgeladen.
Die Hochvoltbatterie ist die teuerste Komponente eines E-Autos. Heutige E-Auto-Modelle verwenden hauptsächlich Lithium-Ionen-Akkus, die langlebig sind, eine hohe Speicherkapazität haben und schnell aufgeladen werden können. Die Leistungsstärke und Qualität der Hochvoltbatterie bestimmen zum Großteil den Preis eines E-Autos.
Niedervoltbatterie bei E-Autos
Die Bordelektronik eines E-Autos kann den Starkstrom aus der Hochvoltbatterie nicht vertragen. Aus diesem Grund sind zusätzlich Niedervoltbatterien eingebaut. Sie versorgen unter anderem die Beleuchtung, das Radio, den Tempomat und die Scheibenwischer mit Energie. Niedervoltbatterien können auch die Energie speichern, die beim Bremsen durch Rekuperation erzeugt wird.
Elektromotor bei E-Autos
Alle E-Autos sind mit Elektromotoren ausgestattet. Diese Antriebe, auch als synchrone Wechselstrommotoren bezeichnet, bestehen aus Elektromagneten, dem Stator und dem Rotor. Der Stator ist der statische Teil des Motors, der durch einen Gleichstromfluss ein konstantes Magnetfeld erzeugt. Der Rotor ist der bewegliche Teil, der durch Wechselstrom sein eigenes Magnetfeld erzeugt. Dadurch entsteht ein sich abwechselndes Anziehen und Abstoßen. Die Leistungselektronik liefert dem Motor die benötigte Energie in der richtigen Stärke und Frequenz.
Ladeanschluss
Die gesamte Energie, die für den Antrieb des E-Fahrzeugs aus der Hochvoltbatterie benötigt wird, wird über einen Stecker als Ladeanschluss zugeführt. Der Ladeanschluss befindet sich in der Regel unter einer seitlichen Klappe am Fahrzeug, ähnlich dem Tankdeckel bei Verbrennungsmotoren. Der Fahrzeughalter hat die Wahl, ob er sein E-Auto über eine Steckdose, eine Wallbox oder eine Ladesäule lädt. Der Nachteil einer Steckdose ist die längere Ladezeit von durchschnittlich acht bis zehn Stunden.
Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren stellen die öffentliche Hand und viele Arbeitgeber Ladestationen für E-Autos bereit. Die Abrechnung erfolgt in der Regel nach Ladezeit oder Lademenge.
Jetzt wissen wir, wie ein Elektroauto funktioniert und welche Komponenten dafür wichtig sind. Elektromobilität ist die Zukunft und bietet eine umweltfreundliche Alternative zur herkömmlichen Mobilität.
