Hoe werkt een elektrische auto? Dit gebeurt er onder de motorkap

Stroom in, beweging uit: zo simpel is het principe van een elektrische auto. De batterij levert elektrische energie, de elektromotor zet die om in mechanische kracht en de wielen draaien. Wil je weten hoe al die onderdelen samenwerken? Dan leggen we het stap voor stap uit.

De batterij: het hart van het systeem

Zonder batterij rijdt een elektrische auto nergens heen. De batterij slaat de elektrische energie op die je nodig hebt om te rijden. Bij de meeste elektrische auto’s gaat het om een lithium-ion-batterij, hetzelfde type dat je ook in een telefoon of laptop vindt, maar dan veel groter en krachtiger.

De batterij levert gelijkstroom. Die stroom gaat naar de aandrijfmotor, die er vervolgens beweging van maakt. Hoe groter de batterijcapaciteit, hoe verder je kunt rijden op één lading. De capaciteit bepaalt dus direct je rijbereik.

Hoe zet de elektromotor stroom om in beweging?

Een elektrische auto wordt meestal aangedreven door een synchronmotor. Die motor zet de elektrische energie uit de batterij om in mechanische energie. Dat klinkt ingewikkeld, maar het principe is eenvoudig: elektrische stroom wekt een magnetisch veld op, en dat veld zorgt ervoor dat de motor draait.

Het grote verschil met een gewone verbrandingsmotor is dat je bij een elektromotor vrijwel meteen het maximale koppel hebt. Dat betekent dat de auto snel reageert als je gas geeft. Je voelt dat als een soepele maar krachtige optrek, zonder dat de motor eerst op toeren moet komen.

Een ander verschil: een elektrische auto heeft in de meeste gevallen geen versnellingsbak met meerdere versnellingen. De motor werkt over een breed toerentalbereik, zodat één vaste overbrengingsverhouding volstaat. Dat maakt de aandrijflijn minder complex en zorgt voor minder slijtage.

Wie funktioniert ein Elektroauto beim Bremsen? Rekuperatie uitgelegd

Een van de slimste dingen aan een elektrische auto is wat er gebeurt als je remt of bergaf rijdt. Op dat moment werkt de elektromotor als een generator. Hij zet de bewegingsenergie van de auto terug om in elektrische energie en stuurt die terug naar de batterij. Dit heet rekuperatie.

Door vooruitkijkend te rijden en vroeg van het gas te gaan, kun je meer energie terugwinnen. Sommige auto’s doen dit zo krachtig dat je bijna niet meer op de rem hoeft te trappen voor normaal gebruik. Dat verlengt ook de levensduur van de remmen, omdat die minder belast worden.

Laden: van stopcontact naar volle batterij

Een elektrische auto laad je thuis, op het werk of bij een openbaar laadpunt. Er zijn verschillende manieren van laden:

• Gewoon stopcontact: langzaam maar werkt overal. Geschikt voor een nachtje laden thuis.
• Wallbox of thuislader: sneller dan een stopcontact, populair bij mensen die dagelijks elektrisch rijden.
• Openbare laadpaal: wisselend in snelheid, afhankelijk van het type lader.
• Snellader of DC-lader: geeft in korte tijd een flinke hoeveelheid energie terug. Handig onderweg bij een lange rit.

De laadaansluiting zit in de auto en is verbonden met een laadregelaar, ook wel de boordlader genoemd. Die regelt hoe de stroom van buiten naar de batterij gaat. Bij snelladen gaat de stroom rechtstreeks als gelijkstroom de batterij in, wat het proces aanzienlijk versnelt.

Wat doet de rest van de elektronica?

Een elektrische auto heeft meer aan boord dan alleen een batterij en een motor. Een omvormer, ook wel inverter genoemd, zet de gelijkstroom van de batterij om naar wisselstroom voor de motor. Een vermogenselektronica-eenheid regelt hoeveel stroom er op elk moment naar de motor gaat, afhankelijk van hoe hard je het gaspedaal indrukt.

Daarnaast is er een beheersysteem voor de batterij, het Battery Management System of BMS. Dat bewaakt de temperatuur, het laadniveau en de staat van de cellen. Het zorgt dat de batterij niet te vol of te leeg raakt, en beschermt zo de levensduur van het pakket.

Zo rijdt een elektrische auto in de praktijk

Voor de bestuurder voelt een elektrische auto vertrouwd aan. Je stapt in, zet de auto aan en rijdt weg. Er is geen koppeling, geen schakelactie en geen stationair draaiende motor. Het is stiller, en de reactie op het gaspedaal is direct.

Waar je wel op let, is de laadstatus. Net zoals je bij een benzineauto de tankwijzer in de gaten houdt, check je bij een elektrische auto het batterijpercentage. Met een beetje routine plan je je laadmomenten net zo vanzelfsprekend als een tankbeurt vroeger was.

Veelgestelde vragen

Heeft een elektrische auto een versnellingsbak?
De meeste elektrische auto’s hebben geen traditionele versnellingsbak met meerdere versnellingen. De elektromotor werkt over een breed bereik van toeren, waardoor één vaste overbrengingsverhouding volstaat. Je hoeft dus niet te schakelen.

Wat is rekuperatie bij een elektrische auto?
Rekuperatie betekent dat de elektromotor bij het remmen of rijden op een helling werkt als generator. Hij zet de bewegingsenergie terug om in elektriciteit en laadt daarmee de batterij gedeeltelijk op. Vooruitkijkend rijden helpt om meer energie terug te winnen.

Wat is een Battery Management System?
Een Battery Management System, afgekort BMS, is een elektronisch systeem dat de batterij bewaakt. Het houdt de temperatuur, het laadniveau en de gezondheid van de cellen bij. Zo beschermt het systeem de batterij tegen overladen, diepontladen en oververhitting.

Kan ik een elektrische auto thuis laden?
Ja, thuis laden is mogelijk via een gewoon stopcontact of via een speciaal geïnstalleerde wallbox. Een wallbox laadt sneller dan een stopcontact en is voor dagelijks gebruik de meest praktische keuze. Voor lange ritten zijn snelladers langs snelwegen een goede aanvulling.

Waarom trekt een elektrische auto zo snel op?
Een elektromotor levert vrijwel meteen zijn maximale koppel, al bij lage toeren. Bij een verbrandingsmotor moet het toerental eerst oplopen voordat het maximale koppel beschikbaar is. Daardoor voelt een elektrische auto bij optrekken direct en krachtig aan.