Два мотора в електромобилите - какви трикове използват производителите, за да увеличат пробега? [ОПИСАНИЕ]

Електрическите превозни средства имат един, два, три, а понякога и четири двигателя. От икономическа гледна точка един двигател е най-добрият вариант, но някои хора се чувстват по-уверени, когато имат задвижване на всички колела. Но как балансирате увереността, предлагана от AWD, с ниската консумация на енергия? Производителите имат няколко начина да направят това.

Многомоторни задвижвания в електротехниката. Как автомобилите намаляват консумацията на енергия?

Таблица на съдържанието

• Многомоторни задвижвания в електротехниката. Как автомобилите намаляват консумацията на енергия?
  • Метод № 1: използвайте съединителя (напр. Hyundai E-GMP платформа: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Метод № 2: Използвайте асинхронен двигател на поне една ос (напр. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Метод № 3: Увеличете батерията дискретно

Да започнем от началната точка - едноосно задвижване. В зависимост от решението на производителя, двигателят е разположен на преден (FWD) или заден мост (RWD). Предно предаване В известен смисъл това е отклонение от автомобилите с двигател с вътрешно горене: преди десетилетия се смяташе, че осигурява по-добра безопасност, поради което повечето ранни електротехници имаха предно задвижване. И до ден днешен той е основното решение в Nissan и Renault (Leaf, Zoe, CMF-EV платформа) и модели, които са редизайн на превозни средства с вътрешно горене (например VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla изостави подхода за предно задвижване от самото начало, а BMW с i3 и Volkswagen с платформата MEB, където основното решение е двигателят е разположен на задната ос... Това е до известна степен притеснение за много шофьори, тъй като превозните средства с вътрешно горене с предно задвижване всъщност са по-безопасни в ситуации близо до портата, но с електрически двигатели наистина няма за какво да се притеснявате. Електронните и електрическите системи са много по-бързи от механичните системи в двигателите с инерционно горене.

Най-просто казано, един двигател е един комплект кабели за високо напрежение, един инвертор, една система за управление. Колкото по-малко са елементите в системата, толкова по-малка ще бъде общата загуба. защото Електрическите превозни средства с един двигател по принцип ще бъдат по-икономични от превозните средства с два или повече двигателя.за което писахме в началото.

Освен шофьорите, той обича задвижването на всички колела. Някои хора го купуват за по-добро представяне, други, защото се чувстват по-сигурни с него, а трети, защото редовно карат в трудни офроуд условия. Електрическите двигатели тук развалят инженерите: вместо голямо, горещо, разклащащо се тръбно тяло, имаме елегантен, компактен дизайн, който може да се добави към втора ос. Какво да направите в такава ситуация, за да не прекалявате с консумацията на енергия и да гарантирате на собственика разумен резерв от мощност? Очевидно: трябва да изключите възможно най-много двигатели.

Но как да го направя?

Метод № 1: използвайте съединителя (напр. Hyundai E-GMP платформа: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Има два вида двигатели, използвани в електрическите превозни средства: асинхронен двигател (асинхронен двигател, ASM) или двигател с постоянен магнит (PSM). Двигателите с постоянни магнити са по-икономични, така че използването им има смисъл навсякъде, където е важен максималният обхват. Но те имат и значителен недостатък: постоянните магнити не могат да бъдат изключени, те създават магнитно поле, независимо дали ни харесва или не.

Тъй като колелата са здраво свързани с двигателя чрез оси и зъбни колела, всяко каране ще доведе до поток от електричество, от акумулатор към двигател (движение на превозното средство) или от двигател към акумулатор (възстановяване). Така че, ако използваме по един двигател с постоянен магнит на всяка ос, може да възникне ситуация, при която едното ще задвижва колелата, а другото ще спира колата, защото преобразува механичната енергия в електрическа. Това е изключително нежелана ситуация.

Hyundai реши този проблем посредством механичен съединител на предния мост... Работата му е напълно автоматична, като системата Haldex в автомобилите с вътрешно горене: когато водачът се нуждае от повече мощност, съединителят се заключва и двата двигателя ускоряват (или спират?) автомобила. Когато водачът кара тихо, съединителят отделя предния двигател от колелата, така че няма проблем със спирането.

Основното предимство на съединителя е възможността за използване на по-икономични PSM двигатели на двете оси. Недостатъкът е въвеждането на друг механичен елемент в системата, който трябва да издържа на високи въртящи моменти и да реагира бързо на промени. По този начин частта постепенно ще се износва - и въпреки че изглежда доста проста като дизайн, нивото на закрепване, което има към задвижващата система, прави подмяната малко вероятна.

Метод № 2: Използвайте асинхронен двигател на поне една ос (напр. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

Метод номер 2 се използва по-дълго и по-често, от самото начало се появи в Tesla Model S и X, сега можем да го намерим и сред други Volkswagen на платформата MEB, включително VW ID.4 GTX. То се крие във факта, че асинхронните двигатели с електромагнити са инсталирани или на двете оси (стар модел на Tesla), или поне на предната ос (MEB AWD, Tesle S / X от версията Raven).... Всички знаем принципа на действие на електромагнита още от началното училище: магнитно поле се създава само когато се приложи напрежение. Когато токът е изключен, електромагнитът се превръща в обикновен сноп проводници.

Следователно, в случай на асинхронен двигател, е достатъчно да изключите намотката от източника на захранване.че ще спре да се съпротивлява. Несъмненото предимство на това решение е простотата на дизайна, тъй като всичко се извършва с помощта на електроника. Недостатъкът обаче е по-ниската ефективност на асинхронните двигатели и фактът, че се създава известно съпротивление от твърдо зацепената скоростна кутия и самия двигател.

Както вече споменахме, индукционните двигатели се използват най-често на предната ос, така че основната им роля е да добавят мощност, когато имате нужда от нея и да не се притесняват, когато мотоциклетистът се движи бавно.

Метод № 3: Увеличете батерията дискретно

Струва си да се помни, че ефективността на електродвигателите е много висока (95, а понякога и 99+ процента). Следователно, дори и с AWD задвижване с два двигателя с постоянни магнити, които винаги задвижване на колелата (без да се брои рекуперацията), загубите по отношение на конфигурацията с един двигател ще бъдат относително малки. Но ще го направят, а енергията, съхранявана в батерията, е дефицитна стока - колкото повече я използваме за шофиране, толкова по-лош ще бъде пробегът.

По този начин, третият метод за увеличаване на обхвата на електрически превозни средства със задвижване на четирите колела с два PSM мотора е да се увеличи използваемият капацитет на батерията по фин начин. Общият капацитет може да остане същият, използваемият капацитет може да варира, така че хората, които избират между RWD/FWD и AWD, не е задължително да забележат разликата, освен ако производителят не го каже директно.

Не знаем дали описаният от нас метод се използва от някой. Tesla в новите 3 производителни модела дава на купувача достъп до малко по-използваем капацитет на батерията, но тук може да се окаже, че опцията за производителност (Двумотор) по отношение на обхвата не се различава от варианта с дълги разстояния (двойни двигатели).

Това може да ви заинтересува: