Massimizza le prestazioni del tuo propulsore elettrico

Sia che si consideri un propulsore elettrico a batteria o un propulsore elettrico a batteria con celle a combustibile a idrogeno, è possibile ottenere la massima efficienza in un veicolo commerciale attraverso la perfetta interazione tra ciascun componente e una conoscenza approfondita dei relativi punti di forza e dei limiti. Una volta installato, il risultato è un sistema elettrico armonizzato con diverse configurazioni per ottimizzare le prestazioni dell'intero sistema.

Sistemi di azionamento centrale ed eAxle

Una configurazione di trasmissione centrale, in cui il motore elettrico è montato sul telaio e collegato a un asse convenzionale con una trasmissione, è un modo semplice per installare un gruppo propulsore elettrico su un veicolo. Se si considera una configurazione di azionamento centrale, è importante gestire la coppia del motore durante la propulsione e la rigenerazione dei freni perché gli assi convenzionali in genere non sono progettati per resistere a quantità elevate di "carico inerziale", che è il tipo di carico riscontrato durante la rigenerazione dei freni. In alcuni casi, potrebbe essere necessario ridurre la quantità di rigenerazione dei freni durante le fermate per preservare la durata dell'asse convenzionale, il che, in ultima analisi, riduce l'efficienza complessiva del veicolo. 

Un'alternativa è utilizzare un eAxle. Con ingranaggi appositamente progettati per gestire l'elevata coppia del motore e un'elevata quantità di rigenerazione dei freni, un eAxle ha il motore e la trasmissione integrati nell'asse motore. Questa unità integrata consente la migliore efficienza complessiva del veicolo risparmiando molto peso.

Sistemi ausiliari e inverter

La gestione dei carichi ausiliari di un veicolo, spesso definiti carichi parassiti, può creare o distruggere l'efficienza energetica di un veicolo commerciale. I sistemi ausiliari consentono di tutto, dalle funzioni pneumatiche con compressori alle funzioni di comfort dei passeggeri con HVAC, tutto ciò che non è correlato alla propulsione. Tutte queste funzioni assorbono energia aggiuntiva per pompare, spingere, tirare, riscaldare o ventilare qualcosa in tutto il sistema. 

Il loro assorbimento di potenza individuale è ridotto, ma se non sono nel giusto circuito di feedback con il sistema di accumulo di energia di bordo (ESS), prosciugano l'autonomia complessiva del veicolo. Una gestione efficace della distribuzione dell'energia ai carichi ausiliari significa avere la flessibilità di dare priorità ad alcuni carichi energetici rispetto ad altri. Ad esempio, limitare il comfort dell'abitacolo e impostare limiti per un'accelerazione graduale può estendere in modo significativo l'autonomia rispetto all'ESS esistente del veicolo.       

Al passo con l’innovazione degli inverter

Man mano che la tecnologia dei propulsori dei veicoli elettrici matura, gli inverter svolgono un ruolo sempre più importante nell’ottimizzazione delle prestazioni e dell’efficienza dei veicoli e ci si può aspettare di vedere ulteriori funzionalità elettriche incorporate nella progettazione dei veicoli.

I nostri inverter ELFA™ utilizzano transistor bipolari con gate isolato in silicio (IGBT Si) e sono in grado di supportare le funzioni di controllo dell'azionamento e di gestione dell'energia richieste oggi dal settore. Sebbene nuove tecnologie elettroniche di potenza siano in fase di sviluppo e immissione sul mercato, gli IGBT Si forniscono una soluzione capace e accuratamente testata che ottimizza l'efficienza, le prestazioni, la durata, il prezzo e la disponibilità del sistema.

È probabile che in futuro gli inverter basati su transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo al carburo di silicio (MOSFET SiC) svolgeranno un ruolo più importante nella progettazione degli inverter. I MOSFET SiC sono significativamente più piccoli degli IGBT Si e sono in grado di raggiungere frequenze di commutazione più elevate con minori perdite di energia. Assicurati solo di associare il tuo inverter MOSFET SiC a un motore di trazione appositamente progettato per massimizzare l'efficienza e le prestazioni del sistema.

Se si monta l'inverter separatamente dal motore, mantenere la distanza tra i due componenti entro un metro e mezzo per ridurre al minimo la probabilità che i cavi ad alta tensione "oscillino" a causa dell'elevata frequenza di impulsi dei MOSFET SiC. L'"oscillazione" potrebbe causare interferenze elettromagnetiche indesiderate con i componenti circostanti. Un'altra opzione è sfruttare le dimensioni più piccole dell'inverter MOSFET SiC e montarlo direttamente sul motore su un eAxle integrato, eliminando la necessità di cavi ad alta tensione tra il motore e l'inverter. Il montaggio diretto dell'inverter può ottimizzare l'affidabilità e i costi del sistema.

L'intera foto

Conoscere le interdipendenze all'interno di un sistema di propulsione offre vantaggi per lo sviluppo e l'approvvigionamento dei singoli componenti più efficienti dei vostri veicoli. Tuttavia, un motore sviluppato in modo indipendente si ottimizzerà a scapito di un inverter e viceversa. Considerare i punti di forza e i limiti di tutti i componenti meccanici ed elettrificati durante la progettazione del telaio garantisce prestazioni ed efficienza massime del gruppo propulsore per tutta la vita del veicolo.

Durante questa fase di transizione del percorso di elettrificazione, stiamo abbracciando la dualità del nostro ruolo di studenti ed educatori entusiasti e non vediamo l’ora di contribuire a indirizzare il settore dei trasporti verso un futuro più sostenibile.