To motorer i elektriske kjøretøy – hvilke triks bruker produsentene for å øke rekkevidden? [BESKRIVELSE]

Elektriske kjøretøy har en, to, tre og noen ganger fire motorer. Fra et økonomisk synspunkt er én motor det beste alternativet, men noen føler seg tryggere når de har firehjulsdrift. Men hvordan balanserer du selvtilliten som tilbys av AWD med lavt strømforbruk? Produsenter har flere måter å gjøre dette på.

Multimotordrift i elektro. Hvordan reduserer biler energiforbruket?

innholdsfortegnelsen

• Multimotordrift i elektro. Hvordan reduserer biler energiforbruket?
  • Metode #1: bruk clutchen (f.eks. Hyundai E-GMP-plattform: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Metode #2: Bruk en induksjonsmotor på minst én akse (f.eks. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Metode #3: øk batteriet diskret

La oss starte fra utgangspunktet - en enakset drivverk. Avhengig av beslutningen til produsenten, er motoren plassert på forakselen (FWD) eller bakakselen (RWD). Forhjuls-trekk På en måte er dette et avvik fra biler med forbrenningsmotor: For flere tiår siden ble det antatt å gi bedre sikkerhet, og det er grunnen til at de fleste tidlige elektrikere hadde forhjulsdrift. Den dag i dag er det basisløsningen i Nissan og Renault (Leaf, Zoe, CMF-EV-plattform) og modeller som er redesign av forbrenningskjøretøyer (for eksempel VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla forlot forhjulsdrevet tilnærming helt fra begynnelsen, og BMW med i3 og Volkswagen med MEB-plattformen, der den grunnleggende løsningen er motoren er plassert på bakakselen... Dette er noe av en bekymring for mange sjåfører fordi forhjulsdrevne forbrenningskjøretøyer faktisk er tryggere i situasjoner nær porten, men med elektriske motorer er det egentlig ikke mye å bekymre seg for. Elektronikk og elektriske systemer er mye raskere enn mekaniske systemer i treghetsforbrenningsmotorer.

Enkelt sagt er en motor ett sett med høyspentkabler, en omformer, ett kontrollsystem. Jo færre elementer i systemet, jo mindre blir det totale tapet. Fordi Enmotors elektriske kjøretøy vil i prinsippet være mer økonomiske enn kjøretøy med to eller flere motorer.som vi skrev om i begynnelsen.

Foruten sjåfører, elsker han firehjulsdrift. Noen kjøper den for bedre ytelse, andre fordi de føler seg tryggere med den, og andre igjen fordi de jevnlig kjører i vanskelige terrengforhold. De elektriske motorene her skjemmer bort ingeniørene: i stedet for en stor, varm, risting rørformet kropp, har vi en elegant, kompakt design som kan legges til en andre aksel. Hva skal jeg gjøre i en slik situasjon for ikke å overdrive det med energiforbruk og for å garantere eieren en rimelig kraftreserve? Åpenbart: du må slå av så mange motorer som mulig.

Men hvordan gjør jeg det?

Metode #1: bruk clutchen (f.eks. Hyundai E-GMP-plattform: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Det er to typer motorer som brukes i elektriske kjøretøy: en induksjonsmotor (asynkronmotor, ASM) eller en permanent magnetmotor (PSM). Permanentmagnetmotorer er mer økonomiske, så bruken er fornuftig der maksimal rekkevidde er viktig. Men de har også en betydelig ulempe: permanente magneter kan ikke slås av, de skaper et magnetfelt, enten vi liker det eller ikke.

Siden hjulene er stivt koblet til motoren med aksler og gir, vil hver tur resultere i en strøm av elektrisitet: fra batteri til motor (kjøretøybevegelse) eller fra motor til batteri (restitusjon). Så hvis vi bruker én permanentmagnetmotor på hver aksel, kan det oppstå en situasjon der den ene vil drive hjulene og den andre vil bremse bilen, fordi den omdanner mekanisk energi til elektrisitet. Dette er en ekstremt uønsket situasjon.

Hyundai har løst dette problemet ved hjelp av en mekanisk clutch på forakselen... Dens drift er helautomatisk, som Haldex-systemet i forbrenningsbiler: når sjåføren trenger mer kraft, låses clutchen og begge motorene akselererer (eller bremser?) bilen. Når sjåføren kjører stille, kobler clutchen frontmotoren fra hjulene, så det er ingen problemer med bremsing.

Hovedfordelen med clutchen er muligheten for å bruke mer økonomiske PSM-motorer på begge aksler. Ulempen er innføringen av et annet mekanisk element i systemet, som må tåle høye dreiemomenter og reagere raskt på endringer. På denne måten vil delen gradvis slites ut - og selv om den ser ganske enkel ut i utformingen, gjør festenivået den har til drivsystemet usannsynlig utskifting.

Metode #2: Bruk en induksjonsmotor på minst én akse (f.eks. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

Metode nummer 2 har blitt brukt lenger og oftere, helt fra starten dukket den opp i Tesla Model S og X, nå kan vi også finne den blant annet Volkswagen på MEB-plattformen, inkludert VW ID.4 GTX. Det ligger i det faktum at induksjonsmotorer med elektromagneter er installert enten på begge aksler (gammel Tesla-modell), eller i det minste på forakselen (MEB AWD, Tesle S / X fra Raven-versjonen).... Vi kjenner alle prinsippet for drift av en elektromagnet siden barneskolen: et magnetfelt skapes bare når en spenning påføres. Når strømmen slås av, blir elektromagneten til en vanlig bunt med ledninger.

Derfor, i tilfelle av en asynkron motor, er det tilstrekkelig å koble viklingen fra strømkilden.at han ville slutte å gjøre motstand. Den utvilsomme fordelen med denne løsningen er enkelheten i designet, fordi alt gjøres ved hjelp av elektronikk. Ulempen er imidlertid den lavere effektiviteten til induksjonsmotorer og det faktum at noe motstand skapes av den stivmaskede girkassen og selve motoren.

Som vi allerede har nevnt, brukes induksjonsmotorer oftest på forakselen, så deres hovedrolle er å legge til kraft når du trenger det og ikke bry deg når rytteren beveger seg sakte.

Metode #3: øk batteriet diskret

Det er verdt å huske at effektiviteten til elektriske motorer er veldig høy (95, og noen ganger 99+ prosent). Derfor, selv med AWD-drift med to permanentmagnetmotorer, som alltid hjuldrift (recuperation ikke medregnet), vil tapene i forhold til konfigurasjonen med en enkelt motor være relativt små. Men det vil de, og energien som er lagret i batteriet er en mangelvare – jo mer vi bruker den til kjøring, jo dårligere blir rekkevidden.

Dermed er den tredje metoden for å øke rekkevidden til elektriske firehjulsdrevne kjøretøy med to PSM-motorer å øke den brukbare batterikapasiteten på en subtil måte. Den totale kapasiteten kan forbli den samme, brukbar kapasitet kan variere, så folk som velger mellom RWD/FWD og AWD vil ikke nødvendigvis merke forskjellen med mindre produsenten sier det direkte.

Vi vet ikke om metoden vi beskrev blir brukt av noen. Tesla i de nye 3 ytelsesmodellene gir kjøperen tilgang til litt mer brukbar batterikapasitet, men her kan det vise seg at ytelsesalternativet (Twin motor) skilte seg ikke i rekkevidde fra varianten med lang rekkevidde (dobbel motor).

Dette kan interessere deg: