Dva motory v elektromobilech – jaké triky používají výrobci ke zvýšení dojezdu? [POPIS]

Elektromobily mají jeden, dva, tři a někdy i čtyři motory. Z ekonomického hlediska je nejlepší variantou jeden motor, ale někteří lidé se cítí jistější, když mají pohon všech kol. Jak ale vyvážit sebevědomí nabízené pohonem AWD s nízkou spotřebou energie? Výrobci mají několik způsobů, jak to udělat.

Vícemotorové pohony v elektrotechnice. Jak auta snižují spotřebu energie?

obsah

• Vícemotorové pohony v elektrotechnice. Jak auta snižují spotřebu energie?
  • Metoda č. 1: použijte spojku (např. platforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Metoda č. 2: Použijte indukční motor alespoň na jedné ose (např. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Metoda č. 3: zvyšte baterii diskrétně

Začněme od výchozího bodu – jednoosého pohonu. V závislosti na rozhodnutí výrobce je motor umístěn na přední (FWD) nebo zadní nápravě (RWD). Pohon předních kol Svým způsobem jde o odklon od automobilů se spalovacím motorem: před desítkami let se věřilo, že poskytuje lepší bezpečnost, a proto měla většina raných elektrikářů pohon předních kol. Dodnes je základním řešením v Nissanu a Renaultu (Leaf, Zoe, platforma CMF-EV) a modelech, které jsou přestavbami spalovacích vozů (například VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla od začátku opustila přístup s pohonem předních kol a BMW s i3 a Volkswagen s platformou MEB, kde je základní řešení motor je umístěn na zadní nápravě... To je poněkud znepokojivé pro mnoho řidičů, protože auta se spalovacím pohonem předních kol jsou ve skutečnosti bezpečnější v situacích blízko brány, ale s elektromotory se opravdu není čeho obávat. Elektronika a elektrické systémy jsou mnohem rychlejší než mechanické systémy v inerciálních spalovacích motorech.

Jednoduše řečeno, jeden motor je jedna sada vysokonapěťových kabelů, jeden měnič, jeden řídicí systém. Čím méně prvků v systému, tím menší bude celková ztráta. Protože Jednomotorová elektrická vozidla budou v zásadě hospodárnější než vozidla se dvěma nebo více motory.o kterém jsme psali na začátku.

Kromě řidičů miluje pohon všech kol. Někdo si ho kupuje kvůli lepšímu výkonu, jiný proto, že se s ním cítí bezpečněji a další proto, že pravidelně jezdí v náročných terénních podmínkách. Elektromotory zde kazí inženýry: místo velké, horké a třesoucí se trubkové karoserie máme elegantní, kompaktní design, který lze přidat na druhou nápravu. Co v takové situaci dělat, abyste to nepřehnali se spotřebou energie a zaručili majiteli přiměřený dojezd? Očividně: musíte vypnout co nejvíce motorů.

Ale jak na to?

Metoda č. 1: použijte spojku (např. platforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

V elektrických vozidlech se používají dva typy motorů: indukční motor (asynchronní motor, ASM) nebo motor s permanentními magnety (PSM). Motory s permanentními magnety jsou ekonomičtější, takže jejich použití má smysl všude tam, kde je důležitý maximální dosah. Mají ale i podstatnou nevýhodu: permanentní magnety nelze vypnout, vytvářejí magnetické pole, ať se nám to líbí nebo ne.

Protože jsou kola pevně spojena s motorem nápravami a ozubenými koly, každá jízda bude mít za následek tok elektřiny z baterie do motoru (pohyb vozidla) nebo z motoru do baterie (rekuperace). Pokud tedy použijeme jeden motor s permanentním magnetem na každou nápravu, může nastat situace, že jeden bude pohánět kola a druhý bude auto brzdit, protože přeměňuje mechanickou energii na elektřinu. To je krajně nežádoucí situace.

Hyundai tento problém vyřešil pomocí mechanické spojky na přední nápravě... Jeho provoz je plně automatický, jako u systému Haldex ve spalovacích autech: když řidič potřebuje větší výkon, spojka se zablokuje a oba motory zrychlují (nebo brzdí?) vůz. Když řidič jede potichu, spojka odpojí přední motor od kol, takže není problém s brzděním.

Hlavní výhodou spojky je možnost použití hospodárnějších motorů PSM na obou nápravách. Nevýhodou je zavedení dalšího mechanického prvku do systému, který musí odolávat vysokým točivým momentům a rychle reagovat na změny. Tímto způsobem se bude díl postupně opotřebovávat – a přestože vypadá designově poměrně jednoduše, kvůli úrovni připevnění k hnacímu systému je výměna nepravděpodobná.

Metoda č. 2: Použijte indukční motor alespoň na jedné ose (např. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

Metoda číslo 2 je používána déle a častěji, od začátku se objevovala v Tesle Model S a X, nyní ji najdeme i mezi ostatními Volkswageny na platformě MEB včetně VW ID.4 GTX. Spočívá v tom, že asynchronní motory s elektromagnety jsou instalovány buď na obou nápravách (starý model Tesla), nebo alespoň na přední nápravě (MEB AWD, Tesle S / X od verze Raven).... Princip fungování elektromagnetu všichni známe již od základní školy: magnetické pole vzniká pouze při přivedení napětí. Po vypnutí proudu se elektromagnet změní na obyčejný svazek drátů.

U asynchronního motoru tedy stačí odpojit vinutí od zdroje energie.že přestane klást odpor. Nepochybnou výhodou tohoto řešení je jednoduchost konstrukce, protože vše probíhá pomocí elektroniky. Nevýhodou je však nižší účinnost asynchronních motorů a fakt, že určitý odpor vytváří pevně zasazená převodovka a samotný motor.

Jak jsme již zmínili, indukční motory se nejčastěji používají na přední nápravě, takže jejich hlavní úlohou je přidat výkon, když ho potřebujete a neobtěžovat, když se jezdec pomalu pohybuje.

Metoda č. 3: zvyšte baterii diskrétně

Je třeba připomenout, že účinnost elektromotorů je velmi vysoká (95 a někdy i 99+ procent). Tedy i u pohonu AWD se dvěma motory s permanentními magnety, které vždy pohonu kol (nepočítáme-li rekuperaci), budou ztráty ve vztahu ke konfiguraci s jedním motorem relativně malé. Ale budou a energie uložená v baterii je nedostatkové zboží – čím více ji budeme využívat k jízdě, tím horší bude dojezd.

Třetím způsobem zvýšení dojezdu elektrických čtyřkolek se dvěma motory PSM je tedy rafinované zvýšení využitelné kapacity baterie. Celková kapacita může zůstat stejná, využitelná kapacita se může lišit, takže lidé, kteří se rozhodují mezi RWD/FWD a AWD, nemusí nutně zaznamenat rozdíl, pokud to výrobce přímo neřekne.

Nevíme, zda metodu, kterou jsme popsali, někdo používá. Tesla v nových 3 výkonnostních modelech poskytuje kupujícímu přístup k mírně využitelné kapacitě baterie, ale zde se může ukázat, že možnost výkonu (Dvojitý motor) z hlediska dojezdu se nelišil od varianty Long Range (Dual Motor).

Toto by vás mohlo zajímat: