Dizajn električne pogonske osovine novog energetskog gospodarskog vozila:
Usporedba između rješenja s jednim-motorom i dva-motora
Analiza dizajna električne pogonske osovine
1.1 Pregled
U području novih energetskih gospodarskih vozila, centraliziranoelektrične pogonske osovinepostupno su postali mainstream u industriji zbog svoje visoke razine integracije, laganog dizajna i visoke učinkovitosti. Međutim, dizajn električne pogonske osovine mora sveobuhvatno uzeti u obzir različite radne uvjete, uključujući male-pokretanje-brzine, velike-brzine krstarenja i performanse pri penjanju.
Ovaj članak ima za cilj detaljno istražiti tehničke smjerove dizajna električne pogonske osovine, koristeći konfiguraciju reduktora, rješenja s jednim-motorom i rješenja s dva-motora kao ključne ulazne točke za sustavnu analizu.
1.2 Osnovna razmatranja u dizajnu reduktora
U dizajnu električne pogonske osovine za gospodarska vozila s novom energijom, reduktor igra ključnu ulogu i često se smatra "prijenosnim središtem" cijelog sustava. Njegov dizajn ne utječe samo na učinkovitost prijenosa snage, već također izravno utječe na ukupnu potrošnju energije vozila.
Tri ključna aspekta definiraju dizajn reduktora. Prvo, odabir broja stupnjeva redukcije je ključan i mora se fleksibilno prilagoditi u skladu s određenim uvjetima rada vozila. Dvo{2}}reduktori postali su idealan izbor za konvencionalne primjene-kao što su urbana logistička vozila-zbog svoje visoke učinkovitosti prijenosa od 95%–96%, jednostavne strukture i kratkog puta prijenosa energije. U usporedbi s planetarnim mjenjačima nosača, dvo-stupanjske redukcijske strukture općenito pokazuju veću učinkovitost u primjenama električnih pogonskih osovina.
Više{0}}stupanjski reduktori, poput tro- ili četvero{2}}stupanjskih dizajna, obično pokazuju nešto nižu učinkovitost prijenosa, u rasponu od 92% do 95%, i imaju složeniju strukturu. Međutim, oni mogu pružiti veće omjere redukcije kako bi zadovoljili posebne zahtjeve primjene. Osim toga, u kombinaciji s dizajnom reduktora s više-brzina, radni raspon visoke-učinkovitosti motora može se dodatno proširiti. Na primjer, tijekom uspona-niže brzine, veći omjer smanjenja povećava izlazni okretni moment, dok se pri krstarenju velikom{11}}brzinom može odabrati manji omjer kako bi se smanjila potrošnja energije.
1.3 Analiza pojedinačnih-motorskih rješenja
Jedno-dizajni motora, koje karakterizira strukturna jednostavnost i isplativost, naširoko su prihvaćeni u primjenama lakih gospodarskih vozila. Ovo je rješenje uglavnom prikladno za operativne scenarije kao što je urbana logistika i distribucija na-kratke udaljenosti, gdje zahtjevi za vršnom snagom općenito ne prelaze 150 kW.
Sustavi s jednim -motorom obično zadovoljavaju zahtjeve brzine vozila u rasponu od 0–80 km/h. Na primjer, električni pogonski sustav BYD T3, opremljen motorom od 100 kW, postiže NEDC domet vožnje od približno 300 km.
Što se tiče odabira omjera brzine reduktora, omjeri redukcije u jednom-stupnju obično su u rasponu od 8–12. TR-ova lagana-električna pogonska osovina, na primjer, uspješno balansira sposobnost penjanja (preko 20%) i visoku-brzinsku učinkovitost, postižući učinkovitost sustava od preko 92%. U kombinaciji s više-reduktorima brzina, rješenja s jednim-motorom mogu isporučiti veliki okretni moment pri malim brzinama za penjanje i-pokretanje-teških tereta uz održavanje visoke učinkovitosti pri krstarećim brzinama. Ovaj pristup proširuje radni raspon električne pogonske osovine i optimizira performanse u uvjetima male- i velike-brzine.
Međutim, izazovi ostaju, uključujući privremeni prekid napajanja tijekom mijenjanja brzina i složenost koordinacije mehanizama za mijenjanje stupnjeva prijenosa s kontrolom diferencijala.
1.4 Karakteristike dvostrukih-motorskih rješenja
Dizajn s dvostrukim-motorom omogućuje vrhunsku izlaznu snagu u različitim radnim uvjetima kroz strategije dijeljenja snage ili vektoriranja momenta. Međutim, oni također uvode izazove povezane sa složenošću sustava i upravljanjem troškovima.
Pod radnim-uvjetima niske brzine, jedan motor s visokim omjerom smanjenja može se koristiti za smanjenje potrošnje energije. U uvjetima visokog-opterećenja, dvostruki motori rade paralelno kako bi dali veliku izlaznu snagu, značajno poboljšavajući ubrzanje i-upravljanje teretom.
Visoko{0}}precizni koderi s kutnom rezolucijom od ±0,1 stupnja, u kombinaciji s koordiniranim kontrolnim algoritmima, osiguravaju uravnoteženu raspodjelu momenta između dva motora i učinkovito sprječavaju neravnomjerno trošenje guma. Osim toga, sustav podmazivanja ima dizajn dvostrukog-kruga kako bi osigurao neovisnu disipaciju topline za svaki set zupčanika, osiguravajući dugoročnu-stabilnost i pouzdanost sustava električne pogonske osovine.
Sažetak
Tehnički odabir centraliziranih električnih pogonskih osovina varira ovisno o scenarijima primjene. Rješenja s jednim-motorom, sa svojom kompaktnom strukturom i ekonomskim prednostima, vrlo su prikladna za laka-komercijalna vozila. Rješenja s dvostrukim-motorima nude veću gustoću snage i performanse, što ih čini idealnim za velike-opterećenja ili aplikacije visokih-učinkovitosti.
Gledajući unaprijed, kontinuirane tehnološke inovacije dodatno će poboljšati učinkovitost, pouzdanost i prilagodljivostelektrične pogonske osovine, ubrzavajući napredak novih energetskih komercijalnih vozila prema višim razinama elektrifikacije.
