Twee motoren in elektrische voertuigen - welke trucs gebruiken fabrikanten om de actieradius te vergroten? [BESCHRIJVING]

Elektrische voertuigen hebben één, twee, drie en soms vier motoren. Economisch gezien is één motor de beste optie, maar sommige mensen voelen zich zelfverzekerder als ze vierwielaandrijving hebben. Maar hoe breng je het vertrouwen van AWD in evenwicht met een laag stroomverbruik? Fabrikanten hebben verschillende manieren om dit te doen.

Aandrijvingen met meerdere motoren in de elektra. Hoe verminderen auto's het energieverbruik?

inhoudsopgave

• Aandrijvingen met meerdere motoren in de elektra. Hoe verminderen auto's het energieverbruik?
  • Methode #1: Gebruik een koppeling (bijv. Hyundai E-GMP-platform: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Methode #2: Gebruik een inductiemotor op ten minste één as (bijv. Tesla Model S/X Raven, Volkswagen MEB)
  • Methode nr. 3: Verhoog de batterij geruisloos

Laten we beginnen bij het startpunt - een aandrijving met één as. Afhankelijk van de beslissing van de fabrikant bevindt de motor zich op de vooras (FWD) of achteras (RWD). Voorwielaandrijving In zekere zin wijkt dit af van auto's met een verbrandingsmotor: decennia geleden werd gedacht dat dit een hogere veiligheid zou garanderen, dus de meeste vroege elektriciens hadden voorwielaandrijving. Tot op de dag van vandaag is dit de basisoplossing in Nissan en Renault (Leaf-platform, Zoe, CMF-EV) en modellen die conversies zijn van voertuigen met verbrandingsmotor (bijvoorbeeld VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla liet vanaf het begin de voorwielaandrijving varen, BMW met de i3 en Volkswagen met het MEB-platform, waar de basisoplossing is de motor bevindt zich op de achteras. Dit baart veel bestuurders tot op zekere hoogte zorgen, omdat voorwielaangedreven auto's met verbrandingsmotor eigenlijk veiliger zijn in situaties dicht bij de poort, maar met elektromotoren is er echt niet veel aan de hand. Elektronica en elektra zijn veel sneller dan mechanische systemen in inertiële verbrandingsmotoren.

Simpel gezegd, één motor is één set hoogspanningskabels, één omvormer, één besturingssysteem. Hoe minder elementen in het systeem, hoe minder het totale verlies zal zijn. Omdat Elektrische auto's met één motor zullen in principe zuiniger zijn dan auto's met twee of meer motoren.waarover we in het begin schreven.

Naast chauffeurs houdt hij van vierwielaandrijving. Sommige mensen kopen hem voor betere prestaties, anderen omdat ze zich er veiliger bij voelen, weer anderen omdat ze regelmatig in moeilijke offroad-omstandigheden rijden. Elektromotoren worden hier in de watten gelegd door ingenieurs: in plaats van een grote, hete, trillende buisvormige carrosserie hebben we een elegant compact ontwerp dat kan worden toegevoegd aan een tweede as. Wat te doen in een dergelijke situatie, om het niet te overdrijven met energiekosten en de eigenaar een redelijke stroomreserve te garanderen? Blijkbaar: je moet zoveel mogelijk motoren uitschakelen.

Maar hoe dat te doen?

Methode #1: Gebruik een koppeling (bijv. Hyundai E-GMP-platform: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Er worden twee soorten motoren gebruikt in elektrische voertuigen: inductie (inductiemotor, ASM) of permanentmagneetmotor (PSM). Permanentmagneetmotoren zijn zuiniger, dus ze zijn zinvol overal waar een maximale actieradius belangrijk is. Maar ze hebben ook een belangrijk nadeel: permanente magneten kunnen niet worden uitgeschakeld, ze creëren een magnetisch veld, of we dat nu leuk vinden of niet.

Omdat de wielen via assen en tandwielen star met de motor zijn verbonden, ontstaat er bij elke rit een stroom van elektriciteit: ofwel van de accu naar de motor (autorijden) ofwel van de motor naar de accu (herstel). Als we dus één motor met permanente magneet op elke as gebruiken, kan er een situatie ontstaan ​​waarin de ene de wielen aandrijft en de andere de auto afremt, omdat deze mechanische energie omzet in elektriciteit. Een hoogst ongewenste situatie.

Hyundai loste dit probleem op met een mechanische koppeling op de vooras. De werking ervan is volautomatisch, zoals het Haldex-systeem in auto's met verbrandingsmotor: wanneer de bestuurder meer vermogen nodig heeft, wordt de koppeling vergrendeld en versnellen (of remmen?) beide motoren de auto. Wanneer de berijder rustig rijdt, ontkoppelt de koppeling de voorste motor van de wielen, zodat er geen probleem is met remmen.

Het grote voordeel van de koppeling is de mogelijkheid om op beide assen zuinigere PSM-motoren te gebruiken. Het nadeel is de introductie van een ander mechanisch element in het systeem, dat bestand moet zijn tegen hoge koppels en snel moet reageren op veranderingen. Op deze manier zal het onderdeel geleidelijk verslijten - en hoewel het qua ontwerp vrij eenvoudig lijkt, maakt de mate van bevestiging aan het aandrijfsysteem vervanging onwaarschijnlijk.

Methode #2: Gebruik een inductiemotor op ten minste één as (bijv. Tesla Model S/X Raven, Volkswagen MEB)

Methode nummer 2 wordt al langer en vaker gebruikt, sinds het begin verscheen het in de Tesla Model S en X, nu vinden we het ook tussen andere Volkswagens op het MEB-platform, waaronder de VW ID.4 GTX. Het ligt in het feit dat asynchrone motoren met elektromagneten zijn op beide assen gemonteerd (oud Tesla-model) of in ieder geval op de vooras (MEB AWD, Tesla S/X vanaf Raven-versie).. We weten allemaal al sinds de lagere school hoe een elektromagneet werkt: er ontstaat alleen een magnetisch veld als er spanning op staat. Wanneer de stroom wordt uitgeschakeld, verandert de elektromagneet in een gewone bundel draden.

Daarom is het in het geval van een asynchrone motor voldoende om de wikkeling los te koppelen van de stroombron.dat hij zal ophouden zich te verzetten. Het onbetwiste voordeel van deze oplossing is de eenvoud van het ontwerp, omdat alles wordt gedaan met behulp van elektronica. Het nadeel is echter het lagere rendement van asynchrone motoren en het feit dat er enige weerstand wordt gecreëerd door de starre tandwielkast en de motor zelf.

Zoals we al vermeldden, worden inductiemotoren het vaakst gebruikt op de vooras, dus hun belangrijkste rol is om kracht toe te voegen wanneer je het nodig hebt en niet lastig te vallen wanneer de rijder langzaam beweegt.

Methode nr. 3: Verhoog de batterij geruisloos

Het is de moeite waard eraan te denken dat het rendement van elektromotoren erg hoog is (95 en soms 99+ procent). Daarom zelfs met AWD-aandrijving met twee permanentmagneetmotoren, die altijd wielaandrijving (recuperatie niet meegerekend), zullen de verliezen ten opzichte van de configuratie met een enkele motor relatief klein zijn. Maar dat zal wel, en de energie die is opgeslagen in de batterij is een schaars goed - hoe meer we het gebruiken om te rijden, hoe slechter het bereik zal zijn.

De derde manier om de actieradius van elektrische vierwielaangedreven voertuigen met twee PSM-motoren te vergroten, is dus het op een subtiele manier vergroten van de bruikbare batterijcapaciteit. De totale capaciteit kan hetzelfde blijven, de bruikbare capaciteit kan variëren, dus mensen die kiezen tussen RWD/FWD en AWD zullen het verschil niet noodzakelijkerwijs opmerken, tenzij de fabrikant dit rechtstreeks aangeeft.

We weten niet of iemand de methode gebruikt die we hebben beschreven. Tesla geeft in de nieuwe 3 performance-modellen de koper toegang tot iets meer bruikbare accucapaciteit, maar hier kan blijken dat de performance-optie (dubbele motor) verschilde qua bereik niet van de Long Range (Dual Motor) variant.

Dit kan je interesseren: