Hoe werkt een elektrische auto? Dit is het principe achter elektrisch rijden

Geen verbrandingsmotor, geen uitlaatpijp en geen wisselende versnellingen: een elektrische auto zet elektrische energie direct om in beweging. Het hart van de auto is een elektromotor die stroom krijgt van een grote accu. Begrijp je hoe die samenwerking werkt, dan snap je meteen waarom elektrisch rijden zo anders aanvoelt dan rijden op benzine of diesel.

De drie hoofdonderdelen van een elektrische auto

Een elektrische auto heeft drie onderdelen die samen het rijden mogelijk maken: de accu, de elektromotor en de omvormer. Elk onderdeel heeft een eigen taak, maar ze kunnen niet zonder elkaar.

De accu slaat de elektrische energie op. Dit is een groot pakket aan batterijcellen, vaak geplaatst in de bodem van de auto. Hoe groter de accu, hoe verder je kunt rijden op één lading.

De elektromotor zet de opgeslagen energie om in beweging. Stroom stroomt door de motor, dat wekt een magnetisch veld op en dat veld zet de motor in draaiing. Die draaiing gaat via de aandrijfas rechtstreeks naar de wielen.

De omvormer, ook wel inverter genoemd, zit tussen de accu en de motor in. De accu levert gelijkstroom, maar de elektromotor werkt op wisselstroom. De omvormer zet de stroom om zodat alles goed samenwerkt.

Hoe werkt een elektrische auto tijdens het rijden?

Zodra je het gaspedaal indrukt, stuurt de omvormer stroom vanuit de accu naar de elektromotor. De motor reageert vrijwel direct: er is nauwelijks vertraging. Dat verklaart de snelle optreksnelheid die veel bestuurders opvalt bij een elektrische auto.

Een ander groot verschil met een verbrandingsmotor is dat een elektromotor al bij lage toerental het maximale koppel levert. Koppel is de kracht waarmee de motor de wielen aandrijft. Bij een benzineauto bouw je dat koppel op naarmate je meer gas geeft. Bij een elektrische auto heb je die kracht er meteen bij, van stilstand af.

Omdat de motor zo direct werkt, heeft een elektrische auto ook geen traditionele versnellingsbak nodig. Er is één vaste overbrengingsverhouding. Dat maakt de aandrijving eenvoudiger en minder gevoelig voor slijtage.

Terugwinnen van energie: hoe werkt remmen?

Een slimme eigenschap van elektrische auto’s is regeneratief remmen. Wanneer je gas loslaat of remt, werkt de elektromotor als een generator. De motor zet de bewegingsenergie van de auto om in elektrische energie en stuurt die terug naar de accu. Zo laad je de accu een klein beetje op tijdens het rijden.

Dit systeem heet regeneratief remmen of terugwinning. In de stad, waar je veel optrekt en afremt, kan dit merkbaar bijdragen aan het verlengen van je rijbereik. Op de snelweg, waar je nauwelijks remt, is het effect kleiner.

Opladen: zo vul je de accu weer aan

Een elektrische auto laad je op via een laadpunt. Dat kan thuis via een laadpaal of een gewoon stopcontact, of onderweg bij een openbaar laadpunt of snellader. Er zijn drie gangbare laadniveaus:

  • Gewoon stopcontact: langzaam, handig voor een nacht thuis laden.
  • Thuislaadpaal: sneller dan een stopcontact, de meest gebruikte oplossing voor thuis.
  • Snellader: laadt in korte tijd een groot deel van de accu op, vaak beschikbaar langs snelwegen.

Belangrijk om te weten: niet elke auto kan even snel laden. Het maximale laadvermogen van de auto bepaalt hoe snel je kunt opladen, niet alleen de snelheid van de laadpaal. Laad je op een snellader terwijl de auto een laag maximaal laadvermogen heeft, dan profiteer je niet van de volle snelheid van dat laadpunt.

Het energieverbruik van een elektrische auto wordt uitgedrukt in kilowattuur per 100 kilometer. Hoe zuiniger de auto en hoe groter de accu, hoe verder je per lading kunt rijden.

Wat maakt elektrisch rijden anders in de praktijk?

Behalve de techniek vraagt elektrisch rijden om een andere manier van plannen. Je denkt vooruit over waar en wanneer je oplaadt, zeker op langere ritten. Tegelijk valt het dagelijkse gebruik voor veel mensen mee: de meeste mensen rijden per dag minder dan wat een gemiddelde elektrische auto op één lading kan afleggen, en laden gewoon thuis ’s nachts.

Onderhoud is ook eenvoudiger. Er zijn geen olieverversingen, geen uitlaat en minder bewegende onderdelen. De remmen gaan langer mee omdat regeneratief remmen een deel van het remwerk overneemt. De accu heeft wel onderhoud nodig in de zin van goed gebruik: extreem vol of leeg rijden versnelt de slijtage van de accu.

Veelgestelde vragen

Hoe werkt een elektrische auto zonder versnellingsbak?
Een elektrische auto heeft geen traditionele versnellingsbak nodig omdat de elektromotor over het hele toerental bruikbaar koppel levert. Er is één vaste verhouding tussen de motor en de wielen. Daardoor schakel je niet en rijdt de auto altijd soepel en zonder onderbrekingen in het rijden.

Wat is regeneratief remmen precies?
Regeneratief remmen betekent dat de elektromotor tijdens het remmen of loslaten van het gaspedaal omschakelt naar generatormodus. De rijdende auto heeft bewegingsenergie, en de motor zet die om in elektriciteit die terugvloeit naar de accu. Het is een manier om energie terug te winnen die anders verloren zou gaan als warmte bij de remmen.

Hoe ver kom je op één volle accu?
Dat verschilt sterk per auto en rijomstandigheden. Factoren zoals rijsnelheid, temperatuur, gebruik van verwarming of airco en het soort weg beïnvloeden het verbruik. Op de officiële testcijfers kun je ruwweg vertrouwen als richtlijn, maar in de praktijk, zeker in de winter, val je vaak wat lager uit.

Is de accu van een elektrische auto hetzelfde als een gewone autobatterij?
Nee. De accu van een elektrische auto is een groot pakket aan lithium-ion-cellen dat de energie levert om de motor aan te drijven. Een gewone 12-voltbatterij in een benzineauto dient alleen om de auto te starten en kleine elektrische systemen te voeden. Elektrische auto’s hebben overigens ook nog zo’n kleine 12-voltbatterij voor de boordelectronica.