Es bien sabido que en la arquitectura de los vehículos eléctricos puros de nueva energía, el controlador del vehículo VCU, el controlador del motor MCU y el sistema de gestión de batería BMS son las tecnologías centrales más importantes, que tienen una gran influencia en la potencia, la economía, la confiabilidad y la seguridad del vehículo. Importante influencia, todavía existen ciertas limitaciones técnicas en los tres sistemas de energía principales: motor, control electrónico y batería, que se informan en artículos abrumadores. Lo único que no se menciona es el sistema de transmisión automática mecánica, como si no existiera, solo hay una caja de cambios y no puede causar ningún problema.
En la reunión anual de la División de Tecnología de Engranajes de la Sociedad China de Ingenieros de Automoción, el tema de la transmisión automática para vehículos eléctricos despertó gran entusiasmo entre los participantes. En teoría, los vehículos eléctricos puros no necesitan transmisión, sólo un reductor con una relación fija. Hoy en día, cada vez más personas se dan cuenta de que los vehículos eléctricos necesitan transmisiones automáticas. ¿porqué es eso? La razón por la que los fabricantes nacionales de vehículos eléctricos fabrican vehículos eléctricos sin utilizar transmisiones es principalmente porque la gente inicialmente entendió mal que los vehículos eléctricos no necesitan transmisiones. Entonces, no es rentable; La industrialización de las transmisiones automáticas de automóviles nacionales se encuentra todavía en un nivel bajo y no existe una transmisión automática adecuada para elegir. Por tanto, las “Condiciones Técnicas para Vehículos de Viajes Puramente Eléctricos” no estipulan el uso de transmisiones automáticas, ni tampoco los límites de consumo energético. El reductor de relación fija tiene solo una marcha, por lo que el motor suele estar en una zona de baja eficiencia, lo que no sólo desperdicia la preciosa energía de la batería, sino que también aumenta los requisitos del motor de tracción y reduce la autonomía del vehículo. Si está equipado con una transmisión automática, la velocidad del motor puede cambiar la velocidad de trabajo del motor, mejorando en gran medida la eficiencia, ahorrando energía eléctrica, aumentando el rango de conducción y aumentando la capacidad de ascenso en marchas de baja velocidad.
El profesor Xu Xiangyang, vicedecano de la Facultad de Ciencias e Ingeniería del Transporte de la Universidad de Beihang, dijo en una entrevista con periodistas: "La transmisión automática de varias velocidades para vehículos eléctricos tiene amplias perspectivas de mercado". El motor eléctrico de los vehículos de pasajeros totalmente eléctricos tiene un gran par a baja velocidad. En este momento, el motor La eficiencia del vehículo eléctrico es extremadamente baja, por lo que el vehículo eléctrico consume mucha electricidad al arrancar, acelerar y subir pendientes pronunciadas a baja velocidad. Esto requiere el uso de cajas de cambios para reducir el calor del motor, reducir el consumo de energía, aumentar la autonomía y mejorar la dinámica del vehículo. Si no hay necesidad de mejorar el rendimiento energético, la potencia del motor se puede reducir para ahorrar aún más energía, mejorar el rango de crucero y simplificar el sistema de enfriamiento del motor para reducir costos. Sin embargo, cuando un vehículo eléctrico arranca a baja velocidad o sube una pendiente pronunciada, el conductor no sentirá que la potencia es insuficiente y el consumo de energía es extremadamente alto, por lo que el vehículo eléctrico puro necesita una transmisión automática.
El blogger de Sina Wang Huaping 99 dijo que todo el mundo sabe que ampliar la autonomía es la clave para la popularización de los vehículos eléctricos. Si un vehículo eléctrico está equipado con transmisión, la autonomía se puede ampliar en al menos un 30% con la misma capacidad de batería. Este punto de vista fue confirmado por el autor en conversaciones con varios fabricantes de vehículos eléctricos. El Qin de BYD está equipado con una transmisión automática de doble embrague desarrollada independientemente por BYD, lo que mejora significativamente la eficiencia de conducción. ¿Es lógico que sea bueno instalar una transmisión en vehículos eléctricos, pero no hay ningún fabricante que la instale? La cuestión es no tener la transmisión adecuada.
Si sólo se considera el rendimiento de aceleración de los vehículos eléctricos, un motor es suficiente. Si tienes una marcha más baja y mejores neumáticos, puedes lograr una aceleración mucho mayor al principio. Por lo tanto, se cree generalmente que si un coche eléctrico tiene una caja de cambios de 3 velocidades, el rendimiento también mejorará significativamente. Se dice que Tesla también ha considerado una caja de cambios de este tipo. Sin embargo, añadir una caja de cambios no sólo aumenta el coste, sino que también conlleva una pérdida adicional de eficiencia. Incluso una buena caja de cambios de doble embrague sólo puede lograr más del 90% de eficiencia de transmisión, y también aumenta el peso, lo que no sólo reducirá la potencia, sino que también aumentará el consumo de combustible. Por lo tanto, parece innecesario agregar una caja de cambios para un rendimiento extremo que a la mayoría de la gente no le importa. La estructura del coche es un motor conectado en serie con una transmisión. ¿Puede un coche eléctrico seguir esta idea? Hasta el momento no se ha visto ningún caso exitoso. Instalarlo desde la transmisión del automóvil existente es demasiado grande, pesado y costoso, y la ganancia supera la pérdida. Si no hay uno adecuado, sólo se puede utilizar un reductor con una relación de velocidad fija.
En cuanto al uso de cambios de varias velocidades para el rendimiento de aceleración, esta idea no es tan fácil de realizar, porque el tiempo de cambio de la caja de cambios afectará el rendimiento de aceleración y la potencia se reducirá drásticamente durante el proceso de cambio, lo que resultará en un Gran impacto de cambio, que es perjudicial para todo el vehículo. La suavidad y comodidad del dispositivo tendrán un impacto negativo. Si observamos el status quo de los automóviles nacionales, se sabe que es más difícil crear una caja de cambios calificada que un motor de combustión interna. Es la tendencia general simplificar la estructura mecánica de los vehículos eléctricos. Si se ha cortado la caja de cambios, debe haber argumentos suficientes para volver a colocarla.
¿Podemos hacerlo según las ideas técnicas actuales de los teléfonos móviles? El hardware de los teléfonos móviles se está desarrollando hacia la alta y baja frecuencia multinúcleo. Al mismo tiempo, varias combinaciones son perfectas para movilizar varias frecuencias de cada núcleo para controlar el consumo de energía, y no es solo un núcleo de alto rendimiento el que llega hasta el final.
En los vehículos eléctricos no debemos separar el motor y la reductora, sino combinar el motor, la reductora y el controlador del motor, un conjunto más, o varios conjuntos, que sean mucho más potentes y con más prestaciones. . ¿No es mucho más caro el peso y el precio?
Analice, por ejemplo, BYD E6, la potencia del motor es 90KW. Si se divide en dos motores de 50 KW y se combina en un solo variador, el peso total del motor es similar. Los dos motores están combinados en un reductor y el peso sólo aumentará ligeramente. Además, aunque el controlador de motor tiene más motores, la corriente controlada es mucho menor.
En este concepto, se inventó un concepto: hacer un escándalo en el reductor planetario, conectar un motor A al engranaje solar y mover la corona exterior para conectar otro motor B. En cuanto a estructura, los dos motores se pueden obtener por separado. La relación de velocidad y luego usar el controlador del motor para llamar a los dos motores, existe la premisa de que el motor tiene una función de frenado cuando no está girando. En la teoría de los engranajes planetarios, se instalan dos motores en el mismo reductor y tienen diferentes relaciones de velocidad. El motor A se selecciona con una gran relación de velocidad, un gran par y una velocidad lenta. La velocidad del motor B es más rápida que la velocidad pequeña. Puedes elegir el motor a voluntad. La velocidad de los dos motores es diferente y no está relacionada entre sí. La velocidad de los dos motores se superpone al mismo tiempo y el par es el valor promedio del par de salida de los dos motores.
Según este principio, se puede extender a más de tres motores, y el número se puede configurar según sea necesario, y si se invierte un motor (el motor de inducción de CA no es aplicable), la velocidad de salida se superpone y, para algunas velocidades lentas, hay que aumentarlo. La combinación de par es muy adecuada, especialmente para vehículos eléctricos SUV y deportivos.
La aplicación de la transmisión automática de varias velocidades, primero analice los dos motores, BYD E6, la potencia del motor es de 90 KW, si se divide en dos motores de 50 KW y se combina en un solo accionamiento, el motor A puede funcionar a 60 K m/H. y el motor B puede funcionar a 90 K m/H, los dos motores pueden funcionar a 150 K m/H al mismo tiempo. ①Si la carga es pesada, use el motor A para acelerar, y cuando alcance 40 K m/H, agregue el motor B para aumentar la velocidad. Esta estructura tiene la característica de que la velocidad de encendido, apagado, parada y rotación de los dos motores no estará involucrada ni restringida. Cuando el motor A tiene una cierta velocidad pero no es suficiente, el motor B se puede agregar al aumento de velocidad en cualquier momento. ②El motor B se puede utilizar a velocidad media cuando no hay carga. Solo se puede usar un motor para velocidades medias y bajas para satisfacer las necesidades, y solo se usan dos motores al mismo tiempo para cargas de alta velocidad y trabajo pesado, lo que reduce el consumo de energía y aumenta el rango de crucero.
En el diseño de todo el vehículo, el ajuste del voltaje es una parte importante. La potencia del motor impulsor del vehículo eléctrico es muy grande y el voltaje supera los 300 voltios. El coste es elevado, porque cuanto mayor sea la tensión soportada de los componentes electrónicos, mayor será el coste. Por lo tanto, si el requisito de velocidad no es alto, elija uno de bajo voltaje. Un coche de baja velocidad utiliza uno de bajo voltaje. ¿Puede un coche de baja velocidad circular a alta velocidad? La respuesta es sí, aunque sea un coche de baja velocidad, siempre que se utilicen varios motores juntos, la velocidad superpuesta será mayor. En el futuro, no habrá distinción entre vehículos de alta y baja velocidad, sólo vehículos y configuraciones de alto y bajo voltaje.
Del mismo modo, el buje también puede equiparse con dos motores y el rendimiento es el mismo que el anterior, pero se presta más atención al diseño. En cuanto al control electrónico, siempre que se utilice el modo de elección única y compartido, el tamaño del motor se diseña según las necesidades, y es apto para microcoches, vehículos comerciales, bicicletas eléctricas, motos eléctricas, etc. ., especialmente para camiones eléctricos. Existe una gran diferencia entre carga pesada y carga ligera. Hay marchas de transmisión automática.
Utilizar más de tres motores también es muy sencillo de fabricar y la distribución de energía debe ser adecuada. Sin embargo, el controlador puede ser más complicado. Cuando se selecciona un control, se usa por separado. El modo común puede ser AB, AC, BC, ABC cuatro elementos, un total de siete elementos, que pueden entenderse como siete velocidades, y la relación de velocidad de cada elemento es diferente. Lo más importante en uso es el controlador. El controlador es simple y problemático de manejar. También necesita cooperar con el controlador del vehículo VCU y el controlador BMS del sistema de gestión de batería para coordinarse entre sí y controlar de forma inteligente, facilitando el control al conductor.
En términos de recuperación de energía, en el pasado, si la velocidad de un solo motor era demasiado alta, el motor síncrono de imán permanente tenía una salida de voltaje de 900 voltios a 2300 rpm. Si la velocidad fuera demasiado alta, el controlador resultaría gravemente dañado. Esta estructura también tiene un aspecto único. La energía se puede distribuir a dos motores y su velocidad de rotación no será demasiado alta. A alta velocidad, los dos motores generan electricidad al mismo tiempo, a velocidad media, el motor B genera electricidad y a baja velocidad, el motor A genera electricidad, para recuperar la mayor cantidad posible. Energía de frenado, la estructura es muy simple, la tasa de recuperación de energía se puede mejorar enormemente, en la medida de lo posible en el área de alta eficiencia, mientras que el repuesto está en el área de baja eficiencia, cómo obtener la mayor eficiencia de retroalimentación de energía en tales condiciones. limitaciones del sistema, al tiempo que se garantiza el frenado. La seguridad y la flexibilidad de la transición del proceso son los puntos de diseño de la estrategia de control de retroalimentación de energía. Depende del controlador inteligente avanzado para usarlo bien.
En términos de disipación de calor, el efecto de disipación de calor de varios motores es significativamente mayor que el de un solo motor. Un motor es de gran tamaño, pero el volumen de varios motores está disperso, la superficie es grande y la disipación de calor es rápida. En particular, es mejor bajar la temperatura y ahorrar energía.
Si está en uso, en caso de falla del motor, el motor no defectuoso aún puede conducir el automóvil hasta el destino. De hecho, todavía existen beneficios que no se han descubierto. Esa es la belleza de esta tecnología.
Desde este punto de vista, el controlador del vehículo VCU, el controlador del motor MCU y el sistema de gestión de la batería BMS también deberían mejorarse en consecuencia, por lo que no es un sueño para un vehículo eléctrico adelantar en una curva.
Hora de publicación: 24-mar-2022