Proiectare axă electrică pentru vehicule comerciale cu energie nouă:
Comparație între soluțiile cu un singur-motor și cu două-motor
Analiza proiectării axei motoare electrice
1.1 Prezentare generală
În domeniul vehiculelor utilitare de energie nouă, centralizateaxe motoare electriceau devenit treptat mainstreamul industriei datorită nivelului lor ridicat de integrare, designului ușor și eficienței ridicate. Cu toate acestea, proiectarea unei osii motoare electrice trebuie să ia în considerare în mod cuprinzător diverse condiții de funcționare, inclusiv-pornire cu viteză mică-, croazieră cu viteză mare-și performanța la urcare.
Acest articol își propune să exploreze în profunzime traseele tehnice ale proiectării osiilor motoare electrice, folosind configurația reductorului, soluțiile cu un singur-motor și soluțiile cu două-motoare ca puncte cheie de intrare pentru analiza sistematică.
1.2 Considerații de bază în proiectarea reductorului
În proiectarea punții motoare electrice pentru vehiculele comerciale cu energie nouă, reductorul joacă un rol esențial și este adesea privit ca „budul de transmisie” al întregului sistem. Designul său nu afectează doar eficiența transmisiei de putere, dar influențează direct și consumul total de energie al vehiculului.
Trei aspecte de bază definesc designul reductorului. În primul rând, selectarea numărului de trepte de reducere este crucială și trebuie ajustată în mod flexibil în funcție de condițiile specifice de funcționare a vehiculului. Reductorele în două-trepte au devenit o alegere ideală pentru aplicațiile convenționale-cum ar fi vehiculele de logistică urbană-datorită eficienței lor ridicate de transmisie de 95%–96%, structurii simple și traseului scurt de transfer de energie. În comparație cu transmisiile portatoare planetare, structurile de reducere în două-etape demonstrează, în general, o eficiență mai mare în aplicațiile cu axele motoare electrice.
Reductoarele cu mai multe-etape, cum ar fi modelele în trei-etape sau în patru-etape, prezintă de obicei o eficiență de transmisie ușor mai mică, variind de la 92% la 95% și prezintă structuri mai complexe. Cu toate acestea, ele pot oferi rapoarte de reducere mai mari pentru a îndeplini cerințele aplicațiilor specializate. În plus, atunci când este combinat cu modele de reductor cu mai multe-viteze, intervalul de operare de înaltă-eficiență a motorului poate fi extins și mai mult. De exemplu, în timpul urcării cu viteză mică-, un raport de reducere mai mare crește puterea de cuplu, în timp ce la viteza de croazieră-înaltă, poate fi selectat un raport mai mic pentru a reduce consumul de energie.
1.3 Analiza soluțiilor cu un singur motor-
Designurile cu un singur-motor, caracterizate prin simplitate structurală și eficiență a costurilor, sunt adoptate pe scară largă în aplicațiile vehiculelor comerciale ușoare. Această soluție este potrivită în principal pentru scenarii de operare, cum ar fi logistica urbană și distribuția pe distanțe scurte-, unde cerințele de putere de vârf nu depășesc, în general, 150 kW.
Sistemele cu un singur motor-îndeplinesc de obicei cerințele de viteză ale vehiculului în intervalul 0-80 km/h. De exemplu, sistemul de acţionare electrică BYD T3, echipat cu un motor de 100 kW, atinge o autonomie NEDC de aproximativ 300 km.
În ceea ce privește selectarea raportului de viteză al reductorului, rapoartele de reducere cu o singură etapă{0}}se încadrează de obicei în intervalul 8-12. De exemplu, puntea motoare electrică ușoară a TR-, echilibrează cu succes capacitatea de urcare (peste 20%) și eficiența-la viteză mare, atingând o eficiență a sistemului de peste 92%. Atunci când sunt combinate cu reductoare cu mai multe-viteze, soluțiile cu un singur-motor pot oferi un cuplu ridicat la viteze mici pentru urcare și pornire-încărcături grele-, menținând în același timp o eficiență ridicată la viteze de croazieră. Această abordare extinde intervalul de funcționare a axei motoare electrice și optimizează performanța atât în condiții de viteză joasă-, cât și de mare-.
Cu toate acestea, rămân provocări, inclusiv întreruperea temporară a puterii în timpul schimbării treptelor și complexitatea coordonării mecanismelor de schimbare cu control diferențial.
1.4 Caracteristicile soluţiilor cu motor dual-
Design-urile duble-motoarelor permit o putere superioară de ieșire în diverse condiții de funcționare prin divizarea puterii sau strategii de vectorizare a cuplului. Cu toate acestea, ele introduc și provocări legate de complexitatea sistemului și managementul costurilor.
În condiții de funcționare cu viteză redusă-, un singur motor cu un raport de reducere ridicat poate fi utilizat pentru a reduce consumul de energie. În condiții de-încărcare ridicată, motoarele duble funcționează în paralel pentru a furniza o putere mare de ieșire, îmbunătățind semnificativ accelerația și performanța-de manipulare a sarcinii.
Codificatoarele de-înaltă precizie, cu o rezoluție unghiulară de ±0,1 grade , combinate cu algoritmi de control coordonați, asigură o distribuție echilibrată a cuplului între cele două motoare și previne eficient uzura neuniformă a anvelopelor. În plus, sistemul de lubrifiere adoptă un design dublu-circuit pentru a asigura disiparea independentă a căldurii pentru fiecare angrenaj, asigurând stabilitatea pe termen lung-și fiabilitatea sistemului de punte electrică.
Rezumat
Selecția tehnică a osiilor motoare electrice centralizate variază în funcție de scenariile de aplicare. Soluțiile cu un singur motor-, cu structura lor compactă și avantajele economice, sunt potrivite pentru vehiculele comerciale ușoare-. Soluțiile cu două-motoare oferă o densitate mai mare de putere și performanță, făcându-le ideale pentru aplicații de-sarcină grea sau de-performanță ridicată.
Privind în perspectivă, inovația tehnologică continuă va spori și mai mult eficiența, fiabilitatea și adaptabilitateaaxe motoare electrice, accelerând avansarea vehiculelor comerciale cu energie nouă către niveluri mai înalte de electrificare.
