Name: 電気自動車の仕組みとは？| テスラモデルS
Uploaded: 2017-09-02T15:11:12.000Z
Duration: 10 min 24 s

Electric cars are making big waves in the automobile world

電気自動車は自動車の世界で大きな波紋を呼んでいる

These noise-free, pollution-fre and high-performance] vehicles are expected to make their IC engine counterparts obsolete by 2025

これらの無騒音・無公害・高性能車は、2025年までにICエンジンを廃止すると予測されています。

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This video will unveil the hidden technologies behind the Tesla model S which recently became the world's fastest accelerating car

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この動画では、最近世界最速の加速車となったテスラのモデルSに隠された技術を公開します。

We will see how electric cars have achieved superior performance by analyzing the technology behind the induction motor,

誘導電動機の技術を分析することで、電気自動車がどのように優れた性能を発揮しているのかを見ていきます。

and, above all, the synchronized vehicle mechanism, in a logical step-by-step Manner

そして、何よりも、論理的なステップ・バイ・ステップの方法で、同期化された車両のメカニズム

The powerhouse of the tesla car is an invention made by the great scientist Nikola Tesla around 100 Years back: the induction motor

テスラ車の動力源は、100年ほど前に偉大な科学者ニコラ・テスラが発明した誘導モーターです。

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The induction Motor has two main parts: the stator and the rotor

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誘導電動機には2つの主要部分があります：ステータとロータ

You can see the construction details of the motor here

モーターの構造詳細はこちらからご覧いただけます。

The rotor is simply a collection of conducting bars short-circuited by end rings

ローターは、エンドリングによって短絡された導電性バーの集合体です。

A three-phase AC power input is given to the stator

三相交流電源入力がステータに与えられます。

The three-phase alternating current in the coils produces a rotating magnetic field. The tesla motor produces a four-pole Magnetic field.

コイル内の三相交流は回転磁界を発生させます。テスラモーターは4極の磁場を発生させます。

This rotating magnetic field that induces current on the rotor bars to make it turn

ローターバーに電流を誘導して回転させる回転磁界。

In an induction motor the rotor always lags behind the RMF.

誘導電動機では、ロータは常にRMFの後ろに遅れています。

An induction motor has neither brushes nor a permanent magnet. At the same time it is robust and powerful.

誘導電動機にはブラシも永久磁石もありません。同時に、堅牢で強力です。

The beauty of an induction motor is that its speed depends on the frequency of the AC power supply.

誘導電動機の良さは、交流電源の周波数によって回転数が変わることです。

So just by varying the frequency of the power supply, we will be able to alter the drive wheel speed

だから、電源の周波数を変えるだけで、駆動輪の速度を変えることができます。

This simple fact makes electric car speed control easy and reliable

この単純な事実は電気自動車の速度制御を容易で信頼性の高いものにします

The motor Supply is from a variable frequency drive, which in turn controls motor speed.

モータの供給は可変周波数ドライブからのもので、モータの回転数を制御します。

The motor speed can range from Zero to 18,000 rpm.

モーターの回転数はゼロから18,000rpmまであります。

This is the most sizable advantage electric cars have when compared to internal combustion cars.

これは、内燃機関車と比較した場合、電気自動車が持つ最大のメリットです。

An Internal Combustion engine produces usable torque and power output only within limited speed range

内燃機関は、限られた回転数範囲内でしか使用可能なトルクと出力を得られません。

Therefore, directly connecting the engine rotation to the drive wheel is not a clever idea.

したがって、エンジンの回転を駆動輪に直結させるのは、決して賢い発想ではありません。

A transmission must be introduced to vary the drive wheel speed

駆動輪の速度を変化させるためにトランスミッションを導入する必要があります。

On the other hand an induction motor will work efficiently in any speed range

一方、誘導電動機はどのような速度範囲でも効率的に動作します。

Thus no speed varying transmission is needed for an electric car

このように、電気自動車には変速機は必要ありません。

moreover an IC engine does not produce direct rotational motion

また、ICエンジンは直接回転運動をしません。

The linear motion of the piston has to be converted to rotational motion

ピストンの直線運動を回転運動に変換する必要があります。

This causes major problems for mechanical balancing

これは、機械的なバランシングに大きな問題を引き起こします。

Not only is the internal combustion engine not self-started like an induction motor

内燃機関が誘導電動機のように自己始動しないだけでなく

further, the power output of an IC engine is always uneven

さらに、ICエンジンの出力は常に不均一です。

Many accessories are needed to solve these issues

これらの問題を解決するためには、多くのアクセサリーが必要です。

On the other hand you will have direct rotational motion and uniform power output with an induction motor

一方、誘導電動機を使用した場合は、直接回転運動と均一な出力が得られます。

many components in the IC engine can be avoided here

ICエンジンの多くの部品は、ここでは避けることができます。

As a result of these factors, a great response rate and higher power to weight ratio comes naturally to an induction motor resulting in superior

これらの要因により、誘導電動機は当然のことながら、応答性が良く、出力重量比が高いため、優れた性能を発揮することができます。

But from where does the motor receive power?

しかし、モーターはどこから電力を受けているのでしょうか？

バッテリーはDC電源を生成します。

so before supply get to a motor it has to be converted to AC

モータに供給する前にACに変換する必要があります。

そのためにインバータを使用しています。

This power electronic device also controls the Ac power frequency thus controlling the motor speed

この力の電子装置はまたこうしてモーター速度を制御する交流電力の頻度を制御します

Moreover the Inverter can even vary the amplitude of the ac power which in turn will control the motor power output

さらにインバーターはモーター出力を制御する交流電力の振幅を変えることができます

Thus the inverter acts as the brain of the electric car

このように、インバーターは電気自動車の頭脳として機能します。

Now let's turn our focus to the battery pack

では、バッテリーパックに焦点を当ててみましょう。

You will be amazed to find that they are just a collection of common lithium-ion cells similar to those used in your daily life

彼らはちょうどあなたの日常生活で使用されるものと同様の一般的なリチウムイオン電池のコレクションであることを見つけることに驚くでしょう。

The cells are connected in a combination of series and parallel to produce the power required to run your electric car

セルは直列と並列の組み合わせで接続されており、電気自動車を動かすのに必要な電力を生成します。

Glycol coolant is passed through metallic inner tubes through the gap between the cells

グリコールクーラントは、セル間の隙間を通って金属製の内管に通されます。

This is one principal innovation of Tesla

これはテスラの主要な技術革新の一つです。

by using many small cells instead of a few big cells

幾つかの大きなセルの代わりに小さなセルを多く使用することによって

This minimizes thermal hot spots and even temperature distribution is achieved leading to higher battery pack life

これにより、熱によるホットスポットを最小限に抑え、均一な温度分布を実現し、バッテリーパックの寿命を延ばすことができます。

The cells are arranged as detachable modules

セルは着脱可能なモジュールとして配置されています。

There are 16 such modules in the battery pack constituting around 7,000 cells

このようなモジュールは、電池パックに16個あり、約7,000セルを構成しています。

The heated Glycol is cooled down by passing through a radiator, which is fitted at the front of the vehicle

加熱されたグリコールは、車両の前部に取り付けられたラジエーターを通過することで冷却されます。

Moreover you can see how such a low height battery pack when fitted close to the ground level will lower the vehicle center of gravity

また、このような低い高さのバッテリーパックを地面の近くに取り付けた場合、車両の重心を下げる方法を見ることができます。

The lower of gravity improves the stability of the car considerably

重心が下がることで車の安定性が格段に向上

The large battery pack is also spread across the floor offering structural rigidity against side collisions

また、大型バッテリーパックを床面に敷き詰め、側面衝突に対する構造的な剛性を確保しています。

さて、テスラのドライブトレインの話に戻りましょう。

The power produced by the motor is transferred to the drive wheels via a gearbox

モーターで発生した動力は、ギアボックスを介して駆動輪に伝達されます。

As previously discussed, tesla model s uses a simple

前述したように、テスラのモデルsはシンプルなものを使用しています。

Single speed transmission because the motor is efficient in a wide range of operating conditions

モーターが幅広い運転条件で効率的であるため、1段変速機を採用。

You can see that output speed from the motor is reduced in two steps

モーターからの出力速度が2段階で低下していることがわかります。

Even achieving the reverse gear is quite easy in an electric car. Just change the order of the power phase for this

電気自動車では、リバースギアを実現するのも非常に簡単です。これはパワーフェーズの順番を変えるだけで、簡単に実現できます。

The only purpose of electric car transmission is speed reduction and associated torque multiplication

電気自動車のトランスミッションの目的は、速度低下とそれに伴うトルク増倍だけです。

The second component in the Gearbox is a differential

ギアボックスの第二のコンポーネントは、ディファレンシャルです。

減速駆動はそれに渡されます。

You can see this is a simple open differential. However, open differentials, have a problem of traction control

これは単純なオープンデフであることがわかります。しかし、オープンデフは、トラクションコントロールの問題があります。

But why does such an advanced car use an open differential rather than a limited slip differential?

しかし、そんな上級車がなぜリミテッドスリップデフではなくオープンデフを採用しているのでしょうか？

The answer is that the open differential is more rugged and can carry more torque

その答えは、オープンディファレンシャルの方がより頑丈で、より多くのトルクを運ぶことができるということです。

A problem that occurs in an open differential can effectively be overcome with help of two methods:
 selective braking and

オープンディファレンシャルで発生した問題は、2つの方法の助けを借りて効果的に克服することができます。
 選択的ブレーキと

In an Internal combustion engine this power supply cut by cutting the fuel is not so responsive

内燃機関では、この燃料カットによる電源カットの反応性が悪くなります。

In an induction motor, however, the power supply cut is quite responsive and an effective means for obtaining traction control

しかし、誘導電動機では、電源カットの応答性がかなり良く、トラクション制御を得るための有効な手段である

In the tesla this can all be accomplished using a state-of-the-art algorithm with help from Sensors and controllers

テスラでは、センサーとコントローラの助けを借りて、最先端のアルゴリズムを使ってすべてを達成することができます。

In short, Tesla Motors has replaced a complex mechanical hardware system with smart,

要するに、テスラモーターズは複雑な機械的なハードウェアシステムをスマートに置き換えたのだ。

Did you know an electric car could be driven efficiently with the help of just one pedal?

電気自動車はペダルひとつで効率よく走れるって知ってましたか？

This is due to its powerful regenerative braking system

これは、強力な回生ブレーキシステムによるものです。

That means saving the huge kinetic energy of the car in the form of electricity without wasting it as heat

それは、自動車の巨大な運動エネルギーを熱として無駄にすることなく、電気という形で節約することを意味します。

In an electric car, as soon as you release the accelerator pedal the regenerative braking comes into action

電気自動車では、アクセルを離すとすぐに回生ブレーキが作動します。

The interesting thing is that during the regenerative braking the same induction motor acts as a generator

興味深いのは、回生制動時には同じ誘導電動機が発電機の役割を果たすことです。

Here the wheels drive the rotor of the induction motor

ここでは、車輪が誘導電動機のローターを駆動します。

We know in an induction motor the rotor speed is less than the RMF speed

誘導電動機では、ロータの回転数がRMFの回転数よりも小さいことがわかっています。

To convert the motor to a generator. You just have to make sure that the rotor speed is greater than the RMF speed

モーターを発電機に変換するにはローターの回転数がRMFの回転数よりも大きいことを確認すればいいだけです。

The inverter plays a crucial role here in adjusting the input power frequency and keeping the RMF speed below the rotor speed

ここでインバータは、入力電力周波数を調整し、RMF速度をロータ速度以下に保つために重要な役割を果たしています。

This will generate electricity in the stator coils, which is way higher than the supplied electricity

これにより、ステーターコイルに供給された電気よりもはるかに高い電気が発生します。

The generated electricity can then be stored in the battery pack after the conversion

生成された電気は、変換後にバッテリーパックに格納することができます。

An opposing electromagnetic force acts on the rotor during this process, so the drive wheels and the car will slow down

このプロセスの間にロータに対向する電磁力が作用するので、駆動輪と車は減速します。

This way vehicle speed can be accurately controlled during the drive using a single pedal

このように車速は単一のペダルを使用してドライブの間に正確に制御することができます。

The brake Pedal can be applied for a complete stop

ブレーキペダルを踏むと完全に停止します。

As you might already be aware, electric cars are much safer than internal combustion cars

すでにご存知かもしれませんが、電気自動車は内燃車よりも安全性が高いです。

The cost of maintaining and driving an electric car is much lower than that of an IC engine car

電気自動車の維持費や走行コストはICエンジン車よりもはるかに低い

With the drawbacks of the electric car evaded through the advent of improved technology, electric cars promise to be the cars of the future

技術の進歩により電気自動車の欠点が回避され、電気自動車は未来の自動車となることが約束されています。

We think mr.. J. Who Garcia an electric car expert and youtuber for his technical support for this video?

私たちはミスターだと思っています。このビデオのための彼の技術的なサポートのための電気自動車の専門家とyoutuberのJ.誰ガルシア？

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