Dua motor pada kendaraan listrik - trik apa yang digunakan pabrikan untuk meningkatkan jangkauan? [KETERANGAN]

Kendaraan listrik memiliki satu, dua, tiga, dan terkadang empat motor. Dari segi ekonomi, satu mesin adalah pilihan terbaik, tetapi beberapa orang merasa lebih percaya diri saat memiliki penggerak semua roda. Tapi bagaimana Anda menyeimbangkan kepercayaan yang ditawarkan oleh AWD dengan konsumsi daya yang rendah? Pabrikan memiliki beberapa cara untuk melakukan ini.

Penggerak multi-motor dalam kelistrikan. Bagaimana mobil mengurangi konsumsi energi?

daftar isi

• Penggerak multi-motor dalam kelistrikan. Bagaimana mobil mengurangi konsumsi energi?
  • Cara #1: gunakan kopling (misalnya platform Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Metode #2: Gunakan motor induksi pada setidaknya satu sumbu (misalnya Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Metode # 3: tingkatkan baterai secara diam-diam

Mari kita mulai dari titik awal - penggerak sumbu tunggal. Tergantung keputusan pabrikan, mesin terletak di gardan depan (FWD) atau gardan belakang (RWD). Penggerak roda depan Di satu sisi, ini adalah keberangkatan dari mobil bermesin pembakaran: beberapa dekade yang lalu, dianggap memberikan keamanan yang lebih baik, itulah sebabnya sebagian besar ahli listrik awal memiliki penggerak roda depan. Hingga hari ini, ini adalah solusi dasar di Nissan dan Renault (platform Leaf, Zoe, CMF-EV) dan model yang dirancang ulang untuk kendaraan pembakaran internal (misalnya, VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla meninggalkan pendekatan penggerak roda depan sejak awal, dan BMW dengan i3 dan Volkswagen dengan platform MEB, di mana solusi dasarnya adalah mesin terletak di as roda belakang... Ini agak menjadi perhatian banyak pengemudi karena kendaraan pembakaran internal penggerak roda depan sebenarnya lebih aman dalam situasi dekat dengan gerbang, tetapi dengan motor listrik, sebenarnya tidak banyak yang perlu dikhawatirkan. Sistem elektronik dan kelistrikan jauh lebih cepat daripada sistem mekanis pada mesin pembakaran inersia.

Sederhananya, satu motor adalah satu set kabel tegangan tinggi, satu inverter, satu sistem kontrol. Semakin sedikit elemen dalam sistem, semakin sedikit kerugian totalnya. Karena Kendaraan listrik bermesin tunggal pada prinsipnya akan lebih ekonomis daripada kendaraan dengan dua mesin atau lebih.yang kami tulis di awal.

Selain pengemudi, dia menyukai penggerak semua roda. Beberapa orang membelinya untuk kinerja yang lebih baik, yang lain karena mereka merasa lebih aman dengannya, dan yang lain lagi karena mereka secara teratur mengemudi dalam kondisi off-road yang sulit. Motor listrik di sini memanjakan para insinyur: alih-alih bodi tubular yang besar, panas, dan bergetar, kami memiliki desain ramping dan ringkas yang dapat ditambahkan ke gandar kedua. Apa yang harus dilakukan dalam situasi seperti itu agar tidak berlebihan dengan konsumsi energi dan untuk menjamin pemilik cadangan daya yang wajar? Jelas sekali: Anda harus mematikan mesin sebanyak mungkin.

Tetapi bagaimana cara melakukannya?

Cara #1: gunakan kopling (misalnya platform Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Ada dua jenis motor yang digunakan pada kendaraan listrik: motor induksi (motor asinkron, ASM) atau motor magnet permanen (PSM). Motor magnet permanen lebih ekonomis, sehingga penggunaannya masuk akal di mana pun jangkauan maksimum penting. Tetapi mereka juga memiliki kelemahan yang signifikan: magnet permanen tidak dapat dimatikan, mereka menciptakan medan magnet, suka atau tidak suka.

Karena roda dihubungkan secara kaku ke mesin oleh as dan roda gigi, setiap perjalanan akan menghasilkan aliran listrik: dari baterai ke mesin (pergerakan kendaraan) atau dari mesin ke baterai (pemulihan). Jadi, jika kita menggunakan satu motor magnet permanen pada setiap poros, mungkin timbul situasi di mana satu akan menggerakkan roda dan yang lain akan mengerem mobil, karena mengubah energi mekanik menjadi listrik. Ini adalah situasi yang sangat tidak diinginkan.

Hyundai telah memecahkan masalah ini melalui kopling mekanis pada as roda depan... Pengoperasiannya sepenuhnya otomatis, seperti sistem Haldex pada mobil pembakaran: ketika pengemudi membutuhkan lebih banyak tenaga, kopling terkunci dan kedua mesin berakselerasi (atau mengerem?) Mobil. Saat pengemudi mengemudi dengan tenang, kopling memisahkan mesin depan dari roda, sehingga tidak ada masalah dengan pengereman.

Keunggulan utama kopling adalah kemungkinan penggunaan mesin PSM yang lebih irit di kedua as roda. Kerugiannya adalah masuknya elemen mekanis lain ke dalam sistem, yang harus menahan torsi tinggi dan merespons perubahan dengan cepat. Dengan cara ini suku cadang tersebut secara bertahap akan aus - dan meskipun desainnya terlihat cukup sederhana, tingkat keterikatan yang dimilikinya pada sistem penggerak membuat penggantian tidak mungkin dilakukan.

Metode #2: Gunakan motor induksi pada setidaknya satu sumbu (misalnya Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

Metode nomor 2 telah digunakan lebih lama dan lebih sering, sejak awal muncul di Tesla Model S dan X, sekarang kita juga dapat menemukannya di antara platform Volkswagen MEB lainnya, termasuk VW ID.4 GTX. Itu terletak pada kenyataan bahwa motor asinkron dengan elektromagnet dipasang baik di kedua as (model Tesla lama), atau setidaknya di gandar depan (MEB AWD, Tesla S / X dari versi Raven).... Kita semua tahu prinsip pengoperasian elektromagnet sejak sekolah dasar: medan magnet dibuat hanya ketika tegangan diterapkan. Ketika arus dimatikan, elektromagnet berubah menjadi seikat kabel biasa.

Oleh karena itu, dalam kasus motor asinkron, cukup untuk memutuskan belitan dari sumber daya.bahwa dia akan berhenti melawan. Keuntungan yang tidak diragukan dari solusi ini adalah kesederhanaan desain, karena semuanya dilakukan menggunakan elektronik. Namun, kerugiannya adalah efisiensi motor induksi yang lebih rendah dan fakta bahwa beberapa hambatan diciptakan oleh gearbox yang disambungkan secara kaku dan motor itu sendiri.

Seperti yang sudah kami sebutkan, motor induksi paling sering digunakan pada gardan depan, jadi peran utamanya adalah menambah tenaga saat dibutuhkan dan tidak mengganggu saat pengendara melaju pelan.

Metode # 3: tingkatkan baterai secara diam-diam

Perlu diingat bahwa efisiensi motor listrik sangat tinggi (95, dan terkadang 99+ persen). Oleh karena itu, bahkan dengan penggerak AWD dengan dua motor magnet permanen, yang selalu penggerak roda (tidak termasuk pemulihan), kerugian sehubungan dengan konfigurasi dengan mesin tunggal akan relatif kecil. Tapi mereka akan melakukannya, dan energi yang disimpan dalam baterai adalah komoditas yang langka - semakin banyak kita menggunakannya untuk mengemudi, semakin buruk jangkauannya.

Jadi, metode ketiga untuk meningkatkan jangkauan kendaraan penggerak empat roda listrik dengan dua motor PSM adalah dengan meningkatkan kapasitas baterai yang dapat digunakan dengan cara yang halus. Kapasitas keseluruhan mungkin tetap sama, kapasitas yang dapat digunakan dapat bervariasi, sehingga orang yang memilih antara RWD/FWD dan AWD tidak akan melihat perbedaannya kecuali pabrikan mengatakannya secara langsung.

Kami tidak tahu apakah metode yang kami jelaskan digunakan oleh siapa pun. Tesla dalam 3 model kinerja baru memberi pembeli akses ke kapasitas baterai yang sedikit lebih dapat digunakan, tetapi di sini mungkin ternyata opsi kinerja (Motor kembar) dari segi jangkauan tidak berbeda dengan varian Long Range (Dual Motor).

Ini mungkin menarik bagi Anda: