Dva motorja v električnih vozilih – s kakšnimi triki proizvajalci povečujejo doseg? [OPIS]

Električna vozila imajo en, dva, tri in včasih štiri motorje. Z ekonomskega vidika je en motor najboljša možnost, vendar so nekateri bolj samozavestni, če imajo pogon na vsa kolesa. Toda kako uravnotežiti zaupanje, ki ga ponuja AWD, z nizko porabo energije? Proizvajalci imajo za to več načinov.

Večmotorni pogoni v elektrotehniki. Kako avtomobili zmanjšajo porabo energije?

Kazalo

• Večmotorni pogoni v elektrotehniki. Kako avtomobili zmanjšajo porabo energije?
  • Metoda #1: uporabite sklopko (npr. platforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Metoda # 2: Uporabite indukcijski motor na vsaj eni osi (npr. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Metoda # 3: diskretno povečajte baterijo

Začnimo pri izhodišču – enoosnem pogonu. Odvisno od odločitve proizvajalca je motor nameščen na sprednji (FWD) ali zadnji osi (RWD). Pogon na sprednja kolesa Na nek način je to odmik od avtomobilov z motorjem z notranjim izgorevanjem: pred desetletji so verjeli, da zagotavlja večjo varnost, zato je večina zgodnjih električarjev imela pogon na sprednji kolesi. Še danes je osnovna rešitev pri Nissanu in Renaultu (platforma Leaf, Zoe, CMF-EV) in modelih, ki so predelave vozil z notranjim zgorevanjem (na primer VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla je že na začetku opustila pristop prednjega pogona, BMW z i3 in Volkswagen s platformo MEB, kjer je osnovna rešitev motor se nahaja na zadnji osi... To je za mnoge voznike nekoliko zaskrbljujoče, saj so avtomobili z notranjim zgorevanjem s pogonom na sprednja kolesa dejansko varnejši v situacijah blizu vrat, vendar z električnimi motorji res ni treba skrbeti. Elektronika in električni sistemi so veliko hitrejši od mehanskih sistemov v motorjih z inercialnim zgorevanjem.

Preprosto povedano, en motor je en niz visokonapetostnih kablov, en pretvornik, en krmilni sistem. Manj kot je elementov v sistemu, manjša bo skupna izguba. Ker Enomotorna električna vozila bodo načeloma bolj varčna od vozil z dvema ali več motorji.o čemer smo pisali na začetku.

Poleg voznikov obožuje pogon na vsa kolesa. Nekateri ga kupujejo zaradi boljše zmogljivosti, drugi zato, ker se z njim počutijo varnejše, tretji pa zato, ker redno vozijo v težkih terenskih razmerah. Električni motorji tukaj razvajajo inženirje: namesto velikega, vročega, tresočega cevastega ohišja imamo eleganten, kompakten dizajn, ki ga je mogoče dodati drugi osi. Kaj storiti v takšni situaciji, da ne bi pretiravali s porabo energije in lastniku zagotovili razumen razpon? Očitno: ugasniti morate čim več motorjev.

Kako pa to storiti?

Metoda #1: uporabite sklopko (npr. platforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

V električnih vozilih se uporabljata dve vrsti motorjev: indukcijski motor (asinhroni motor, ASM) ali motor s trajnimi magneti (PSM). Motorji s trajnimi magneti so varčnejši, zato je njihova uporaba smiselna povsod, kjer je pomemben največji doseg. Imajo pa tudi pomembno pomanjkljivost: trajnih magnetov ni mogoče izklopiti, ustvarjajo magnetno polje, če nam je to všeč ali ne.

Ker so kolesa togo povezana z motorjem z osmi in zobniki, bo vsaka vožnja povzročila pretok električne energije, od baterije do motorja (gibanje vozila) ali od motorja do akumulatorja (rekuperacija). Torej, če na vsaki osi uporabimo en motor s trajnim magnetom, se lahko pojavi situacija, ko bo eden poganjal kolesa, drugi pa bo zaviral avto, ker pretvarja mehansko energijo v električno. To je izjemno nezaželena situacija.

Hyundai je to težavo rešil s pomočjo mehanske sklopke na sprednji osi... Njegovo delovanje je popolnoma samodejno, kot sistem Haldex v avtomobilih z notranjim izgorevanjem: ko voznik potrebuje več moči, je sklopka zaklenjena in oba motorja pospešita (ali zavirata?) avtomobil. Ko voznik vozi tiho, sklopka loči sprednji motor od koles, tako da ni težav z zaviranjem.

Glavna prednost sklopke je možnost uporabe varčnejših motorjev PSM na obeh oseh. Pomanjkljivost je uvedba še enega mehanskega elementa v sistem, ki mora prenašati visoke navore in se hitro odzivati ​​na spremembe. Na ta način se bo del postopoma obrabil - in čeprav je videti dokaj preprost po zasnovi, je zaradi stopnje pritrditve na pogonski sistem zamenjava malo verjetna.

Metoda # 2: Uporabite indukcijski motor na vsaj eni osi (npr. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

Metoda številka 2 se uporablja dlje in pogosteje, od samega začetka se je pojavila pri Tesli modelu S in X, zdaj jo najdemo tudi med ostalimi Volkswagni na platformi MEB, vključno z VW ID.4 GTX. Leži v tem, da asinhroni motorji z elektromagneti so nameščeni bodisi na obeh oseh (stari model Tesla), bodisi vsaj na sprednji osi (MEB AWD, Tesle S / X iz različice Raven).... Načelo delovanja elektromagneta poznamo že od osnovne šole: magnetno polje nastane le, ko je napetost. Ko je tok izklopljen, se elektromagnet spremeni v navaden snop žic.

Zato je v primeru asinhronega motorja dovolj, da odklopite navitje iz vira napajanja.da se bo nehal upirati. Nedvomna prednost te rešitve je preprostost zasnove, saj je vse narejeno z uporabo elektronike. Pomanjkljivost pa je nižji izkoristek asinhronih motorjev in dejstvo, da nekaj upora ustvarjata togo mrežasti menjalnik in sam motor.

Kot smo že omenili, se indukcijski motorji najpogosteje uporabljajo na sprednji osi, zato je njihova glavna naloga, da dodajo moč, ko jo potrebujete, in ne motijo, ko se voznik premika počasi.

Metoda # 3: diskretno povečajte baterijo

Ne smemo pozabiti, da je izkoristek elektromotorjev zelo visok (95, včasih pa tudi 99+ odstotkov). Torej tudi pri AWD pogonu z dvema motorjema s trajnimi magneti, ki vedno kolesnega pogona (če ne štejemo rekuperacije), bodo izgube glede na konfiguracijo z enim motorjem razmeroma majhne. A bodo, energija, shranjena v bateriji, pa je redka dobrina – bolj ko jo uporabljamo za vožnjo, slabši bo doseg.

Tako je tretji način povečanja dosega električnih štirikolesnih vozil z dvema PSM motorjema subtilno povečanje uporabne kapacitete baterije. Skupna zmogljivost lahko ostane enaka, uporabna zmogljivost se lahko razlikuje, tako da ljudje, ki izbirajo med pogonom na zadnji/sprenji pogon in štirikolesnim pogonom, ne bodo nujno opazili razlike, razen če proizvajalec tega neposredno pove.

Ne vemo, ali metodo, ki smo jo opisali, kdo uporablja. Tesla v novih 3 zmogljivih modelih kupcu omogoča dostop do nekoliko več uporabne kapacitete baterije, a tukaj se lahko izkaže, da je možnost zmogljivosti (Dvojni motor) glede dosega se ni razlikoval od različice Long Range (Dual Motor).

To vas lahko zanima: