Dos motors en vehicles elèctrics: quins trucs fan servir els fabricants per augmentar l'autonomia? [DESCRIPCIÓ]

Els vehicles elèctrics tenen un, dos, tres i, de vegades, quatre motors. Des del punt de vista econòmic, un motor és la millor opció, però algunes persones se senten més segures quan tenen tracció integral. Però, com equilibres la confiança que ofereix l'AWD amb un baix consum d'energia? Els fabricants tenen diverses maneres de fer-ho.

Accionaments multimotor en electricitat. Com redueixen els cotxes el consum d'energia?

Taula de continguts

• Accionaments multimotor en electricitat. Com redueixen els cotxes el consum d'energia?
  • Mètode 1: utilitzeu l'embragatge (p. ex. plataforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Mètode 2: utilitzeu un motor d'inducció en almenys un eix (per exemple, Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Mètode 3: augmenta la bateria de manera discreta

Comencem des del punt de partida: una unitat d'un sol eix. Depenent de la decisió del fabricant, el motor es troba a l'eix davanter (FWD) o posterior (RWD). Tracció davantera D'alguna manera, es tracta d'una desviació dels cotxes amb motor de combustió: fa dècades es creia que oferia una millor seguretat, i és per això que la majoria dels primers electricistes tenien tracció davantera. A dia d'avui, és la solució bàsica a Nissan i Renault (plataforma Leaf, Zoe, CMF-EV) i models que són redissenys de vehicles de combustió interna (per exemple, VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla va abandonar l'enfocament de la tracció davantera des del primer moment, i BMW amb l'i3 i Volkswagen amb la plataforma MEB, on la solució bàsica és el motor es troba a l'eix posterior... Això és una mica preocupant per a molts conductors perquè els vehicles de combustió interna de tracció davantera són realment més segurs en situacions properes a la porta, però amb els motors elèctrics, realment no hi ha gaire de què preocupar-se. Els sistemes electrònics i elèctrics són molt més ràpids que els sistemes mecànics en els motors de combustió inercial.

En poques paraules, un motor és un conjunt de cables d'alta tensió, un inversor, un sistema de control. Com menys elements en el sistema, menor serà la pèrdua total. Perquè Els vehicles elèctrics monomotor seran, en principi, més econòmics que els vehicles amb dos o més motors.que vam escriure al principi.

A més dels conductors, li encanta la tracció integral. Algunes persones el compren per obtenir un millor rendiment, d'altres perquè se senten més segurs amb ell i d'altres perquè condueixen regularment en condicions difícils fora de la carretera. Els motors elèctrics aquí fan malbé els enginyers: en comptes d'un cos tubular gran, calent i tremolant, tenim un disseny elegant i compacte que es pot afegir a un segon eix. Què fer en una situació així per no excedir-se amb el consum d'energia i garantir al propietari un rang raonable? Òbviament: heu d'apagar tants motors com sigui possible.

Però, com fer-ho?

Mètode 1: utilitzeu l'embragatge (p. ex. plataforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Hi ha dos tipus de motors utilitzats en els vehicles elèctrics: un motor d'inducció (motor asíncron, ASM) o un motor d'imant permanent (PSM). Els motors d'imants permanents són més econòmics, de manera que el seu ús té sentit allà on sigui important l'abast màxim. Però també tenen un inconvenient important: els imants permanents no es poden apagar, creen un camp magnètic, ens agradi o no.

Atès que les rodes estan connectades rígidament al motor mitjançant eixos i engranatges, cada viatge donarà lloc a un flux d'electricitat, de bateria a motor (moviment del vehicle) o de motor a bateria (recuperació). Per tant, si fem servir un motor d'imant permanent a cada eix, es pot produir una situació en què un conduirà les rodes i l'altre frenarà el cotxe, perquè converteix l'energia mecànica en electricitat. Aquesta és una situació extremadament indesitjable.

Hyundai ha resolt aquest problema mitjançant un embragatge mecànic a l'eix davanter... El seu funcionament és totalment automàtic, com el sistema Haldex dels cotxes de combustió interna: quan el conductor necessita més potència, l'embragatge es bloqueja i ambdós motors acceleren (o frenen?) el cotxe. Quan el conductor condueix en silenci, l'embragatge desacobla el motor davanter de les rodes, de manera que no hi ha cap problema amb la frenada.

El principal avantatge de l'embragatge és la possibilitat d'utilitzar motors PSM més econòmics en ambdós eixos. El desavantatge és la introducció d'un altre element mecànic al sistema, que ha de suportar parells elevats i respondre ràpidament als canvis. D'aquesta manera, la peça es desgastarà gradualment i, tot i que el seu disseny sembla bastant senzill, el nivell de connexió que té al sistema d'accionament fa que la substitució sigui poc probable.

Mètode 2: utilitzeu un motor d'inducció en almenys un eix (per exemple, Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

El mètode número 2 s'ha utilitzat més temps i més sovint, des del primer moment va aparèixer al Tesla Model S i X, ara també el podem trobar entre altres Volkswagen a la plataforma MEB, inclòs el VW ID.4 GTX. Rau en el fet que Els motors d'inducció amb electroimants s'instal·len en ambdós eixos (model Tesla antic), o almenys a l'eix davanter (MEB AWD, Tesle S / X de la versió Raven).... Tots coneixem el principi de funcionament d'un electroimant des de l'escola primària: un camp magnètic només es crea quan s'aplica una tensió. Quan s'apaga el corrent, l'electroimant es converteix en un feix normal de cables.

Per tant, en el cas d'un motor asíncron, n'hi ha prou amb desconnectar el bobinatge de la font d'alimentació.que deixaria de resistir. L'avantatge indubtable d'aquesta solució és la senzillesa del disseny, perquè tot es fa mitjançant l'electrònica. Tanmateix, el desavantatge és la menor eficiència dels motors d'inducció i el fet que la caixa de canvis de malla rígida i el propi motor creen certa resistència.

Com ja hem comentat, els motors d'inducció s'utilitzen amb més freqüència a l'eix davanter, de manera que la seva funció principal és afegir potència quan la necessiteu i no molestar quan el motorista es mou lentament.

Mètode 3: augmenta la bateria de manera discreta

Val la pena recordar que l'eficiència dels motors elèctrics és molt alta (95, i de vegades més del 99 per cent). Per tant, fins i tot amb tracció AWD amb dos motors d'imants permanents, que sempre tracció a les rodes (sense comptar la recuperació), les pèrdues en relació a la configuració amb un sol motor seran relativament petites. Però ho faran, i l'energia emmagatzemada a la bateria és un bé escàs: com més l'utilitzem per conduir, pitjor serà l'autonomia.

Així, el tercer mètode per augmentar l'autonomia dels vehicles elèctrics de tracció a les quatre rodes amb dos motors PSM és augmentar la capacitat útil de la bateria d'una manera subtil. La capacitat total pot mantenir-se igual, la capacitat útil pot variar, de manera que les persones que trien entre RWD/FWD i AWD no necessàriament notaran la diferència tret que el fabricant ho digui directament.

No sabem si algú utilitza el mètode que hem descrit. Tesla en els nous 3 models de rendiment ofereix al comprador accés a una capacitat de bateria una mica més utilitzable, però aquí pot resultar que l'opció de rendiment (Motor doble) en termes d'autonomia no es diferenciava de la variant de llarg abast (motor dual).

Això et pot interessar: