Dva motory v elektrických vozidlách – aké triky používajú výrobcovia na zvýšenie dojazdu? [DESCRIPTION]

Elektrické vozidlá majú jeden, dva, tri a niekedy aj štyri motory. Z ekonomického hľadiska je najlepšou voľbou jeden motor, no niektorí ľudia sa cítia istejšie, keď majú pohon všetkých kolies. Ako však vyvážiť dôveru, ktorú ponúka AWD, s nízkou spotrebou energie? Výrobcovia majú niekoľko spôsobov, ako to urobiť.

Viacmotorové pohony v elektrike. Ako autá znižujú spotrebu energie?

obsah

• Viacmotorové pohony v elektrike. Ako autá znižujú spotrebu energie?
  • Metóda č. 1: použite spojku (napr. platforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Metóda č. 2: Použite indukčný motor aspoň na jednej osi (napr. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Metóda č. 3: diskrétne zvýšte batériu

Začnime od východiskového bodu – jednoosového pohonu. V závislosti od rozhodnutia výrobcu je motor umiestnený na prednej (FWD) alebo zadnej náprave (RWD). Pohon predných kolies Svojím spôsobom ide o odklon od áut so spaľovacím motorom: pred desiatkami rokov sa verilo, že poskytuje lepšiu bezpečnosť, a preto mala väčšina prvých elektrikárov pohon predných kolies. Dodnes je základným riešením v Nissane a Renaulte (Leaf, Zoe, platforma CMF-EV) a modeloch, ktoré sú prerábkami vozidiel s vnútorným spaľovaním (napríklad VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla od začiatku opustila prístup s predným náhonom a BMW s i3 a Volkswagen s platformou MEB, kde je základné riešenie motor je umiestnený na zadnej náprave... To je pre mnohých vodičov do istej miery znepokojujúce, pretože vozidlá s vnútorným spaľovaním predných kolies sú skutočne bezpečnejšie v situáciách pred bránou, ale s elektromotormi sa naozaj nie je čoho obávať. Elektronika a elektrické systémy sú oveľa rýchlejšie ako mechanické systémy v inerciálnych spaľovacích motoroch.

Jednoducho povedané, jeden motor je jedna sada vysokonapäťových káblov, jeden menič, jeden riadiaci systém. Čím menej prvkov v systéme, tým menšia bude celková strata. Pretože Jednomotorové elektrické vozidlá budú v zásade hospodárnejšie ako vozidlá s dvoma alebo viacerými motormi.o ktorej sme písali na začiatku.

Okrem vodičov miluje pohon všetkých kolies. Niekto si ho kupuje pre lepší výkon, iný preto, že sa s ním cíti bezpečnejšie a ďalší preto, že pravidelne jazdí v náročných terénnych podmienkach. Elektromotory tu rozmaznávajú inžinierov: namiesto veľkej, horúcej, trasúcej sa rúrkovej karosérie máme elegantný, kompaktný dizajn, ktorý možno pridať k druhej náprave. Čo robiť v takejto situácii, aby ste to neprehnali so spotrebou energie a zaručili majiteľovi primeranú rezervu chodu? očividne: musíte vypnúť čo najviac motorov.

Ale ako na to?

Metóda č. 1: použite spojku (napr. platforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

V elektrických vozidlách sa používajú dva typy motorov: indukčný motor (asynchrónny motor, ASM) alebo motor s permanentným magnetom (PSM). Motory s permanentnými magnetmi sú hospodárnejšie, takže ich použitie má zmysel všade tam, kde je dôležitý maximálny dosah. No majú aj podstatnú nevýhodu: permanentné magnety sa nedajú vypnúť, vytvárajú magnetické pole, či sa nám to páči alebo nie.

Keďže kolesá sú pevne spojené s motorom pomocou náprav a ozubených kolies, výsledkom každej jazdy bude tok elektriny z batérie do motora (pohyb vozidla) alebo z motora do batérie (rekuperácia). Ak teda použijeme na každej náprave jeden motor s permanentným magnetom, môže nastať situácia, že jeden bude poháňať kolesá a druhý bude auto brzdiť, pretože premieňa mechanickú energiu na elektrickú. Toto je mimoriadne nežiaduca situácia.

Hyundai tento problém vyriešil pomocou mechanickej spojky na prednej náprave... Jeho činnosť je plne automatická, podobne ako systém Haldex v autách s vnútorným spaľovaním: keď vodič potrebuje väčší výkon, spojka sa zablokuje a oba motory zrýchľujú (alebo brzdia?) auto. Pri pokojnej jazde spojka odpojí predný motor od kolies, takže s brzdením nie je problém.

Hlavnou výhodou spojky je možnosť použitia hospodárnejších motorov PSM na oboch nápravách. Nevýhodou je zavedenie ďalšieho mechanického prvku do systému, ktorý musí odolávať vysokým krútiacim momentom a rýchlo reagovať na zmeny. Týmto spôsobom sa dielec postupne opotrebuje – a hoci vyzerá dizajnovo pomerne jednoducho, kvôli úrovni pripojenia k systému pohonu je jeho výmena nepravdepodobná.

Metóda č. 2: Použite indukčný motor aspoň na jednej osi (napr. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

Metóda číslo 2 sa používa dlhšie a častejšie, od začiatku sa objavovala v Tesle Model S a X, teraz ju nájdeme aj medzi ostatnými Volkswagenmi na platforme MEB vrátane VW ID.4 GTX. Spočíva v tom, že indukčné motory s elektromagnetmi sú inštalované buď na oboch nápravách (starý model Tesla), alebo aspoň na prednej náprave (MEB AWD, Tesle S / X od verzie Raven).... Princíp fungovania elektromagnetu všetci poznáme už od základnej školy: magnetické pole vzniká len pri privedení napätia. Po vypnutí prúdu sa elektromagnet zmení na obyčajný zväzok drôtov.

Preto v prípade asynchrónneho motora stačí odpojiť vinutie od zdroja energie.že prestane klásť odpor. Nepochybnou výhodou tohto riešenia je jednoduchosť dizajnu, pretože všetko sa deje pomocou elektroniky. Nevýhodou je však nižšia účinnosť indukčných motorov a fakt, že určitý odpor vytvára tuho zachytená prevodovka a samotný motor.

Ako sme už spomínali, indukčné motory sa najčastejšie používajú na prednej náprave, takže ich hlavnou úlohou je pridať výkon, keď to potrebujete a neobťažovať sa, keď sa jazdec pohybuje pomaly.

Metóda č. 3: diskrétne zvýšte batériu

Je potrebné pripomenúť, že účinnosť elektromotorov je veľmi vysoká (95 a niekedy aj 99+ percent). Preto aj pri pohone AWD s dvoma motormi s permanentným magnetom, ktoré vždy pohon kolies (nepočítajúc rekuperáciu), budú straty v pomere ku konfigurácii s jedným motorom relatívne malé. Ale budú a energia uložená v batérii je nedostatkový tovar – čím viac ju využijeme na jazdu, tým horší bude dojazd.

Treťou metódou zvýšenia dojazdu elektrických štvorkolesových vozidiel s dvoma PSM motormi je teda rafinované zvýšenie využiteľnej kapacity batérie. Celková kapacita môže zostať rovnaká, využiteľná kapacita sa môže líšiť, takže ľudia, ktorí si vyberajú medzi RWD/FWD a AWD, nemusia nevyhnutne zaznamenať rozdiel, pokiaľ to výrobca priamo neuvedie.

Nevieme, či metódu, ktorú sme opísali, niekto používa. Tesla v nových 3 výkonnostných modeloch dáva kupujúcemu prístup k o niečo väčšej využiteľnej kapacite batérie, ale tu sa môže ukázať, že možnosť výkonu (Dvojmotorový motor) z hľadiska dojazdu sa nelíšil od variantu Long Range (Dual Motor).

Toto by vás mohlo zaujímať: