Pumbaa 125/250kW E-axle กลางสำหรับรถบรรทุกขยะ /รถบรรทุกสปริงเกอร์ไฟฟ้า

ยานพาหนะไฟฟ้ามีข้อดีของประสิทธิภาพสูงการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสถานะการควบคุมจะไม่ได้รับผลกระทบจากโลกภายนอกและส่วนแบ่งของพวกเขาก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ยานพาหนะเชิงพาณิชย์ไฟฟ้ากำลังเกิดขึ้นในกระบวนการนี้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างยานพาหนะไฟฟ้าและยานพาหนะสมัยใหม่แบบดั้งเดิมคือโหมดไดรฟ์ของยานพาหนะไฟฟ้าได้ถูกเปลี่ยนเป็นไดรฟ์ไฟฟ้า ระบบไดรฟ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสี่ส่วน: มอเตอร์ไดรฟ์เกียร์ตัวแปลงพลังงานและคอนโทรลเลอร์ ระบบไดรฟ์ไฟฟ้าเป็นแกนหลักของยานพาหนะพลังงานใหม่ทั้งหมดซึ่งส่งผลโดยตรงต่อเศรษฐกิจความปลอดภัยความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพอื่น ๆ

1. ระบบไดรฟ์ไฟฟ้าเบื้องต้น  

โครงสร้างของยานพาหนะพลังงานใหม่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบไดรฟ์ไฟฟ้าส่วนแชสซีโครงสร้างร่างกายและอุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้องต่างๆ ยกเว้นระบบไดรฟ์ไฟฟ้าฟังก์ชั่นและองค์ประกอบโครงสร้างของส่วนที่เหลือโดยทั่วไปจะคล้ายกับของรถยนต์ทั่วไป แต่บางส่วนได้รับการปรับเปลี่ยนหรือเปลี่ยนใหม่เนื่องจากวิธีการขับเคลื่อนที่แตกต่างกัน องค์ประกอบและหลักการทำงานของระบบไดรฟ์ไฟฟ้าแสดงในรูปที่ 1 ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: โมดูลเสริมโมดูลแหล่งจ่ายไฟออนบอร์ดและโมดูลหลักไดรฟ์ไฟฟ้า

2. การจำแนกประเภทเค้าโครงและลักษณะของระบบไดรฟ์ไฟฟ้า

• ชุดประกอบไดรฟ์ไฟฟ้ากลางดังแสดงในรูปรวมมอเตอร์ไดรฟ์เข้ากับกล่องเกียร์แทนที่เครื่องยนต์และเกียร์ธรรมดา แต่ยังต้องใช้เพลาขับเช่นเดียวกับเพลาทั่วไป ในแง่ของการจัดเรียงมันคล้ายกับระบบส่งกำลังยานยนต์แบบดั้งเดิม ยิ่งไปกว่านั้นเส้นทางการส่งสัญญาณมีความยาวการสูญเสียพลังงานมีขนาดใหญ่และประสิทธิภาพของระบบต่ำ พื้นที่ด้านล่างถูกครอบครองในปริมาณมากซึ่งทำให้ยากต่อการจัดเรียงแบตเตอรี่พลังงาน ตัวอย่างเช่นชุดประกอบไดรฟ์ไฟฟ้ากลางของประเภท Cetrax ที่ผลิตโดย ZF Friedrichshafen AG ในประเทศเยอรมนีดังแสดงในรูปที่ 3 เหมาะสำหรับรถบัสแนวราบและสูง ตามวิธีการออกแบบ "ปลั๊กและขับ" Cetrax สามารถรวมเข้ากับแพลตฟอร์มยานพาหนะปัจจุบันโดยไม่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่กับแชสซีเพลาหน้าและด้านหลังหรือส่วนต่าง เอาต์พุตสูงสุดและแรงบิดสูงสุดคือ 300 kW และ 4 400 nm ตามลำดับ

• transaxle ไฟฟ้าแบบรวม (แกนขนาน/โคแอกเซียล/แนวตั้ง) แสดงในแผนภาพและรวม transaxle ทั่วไปเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งจะชะลอตัวและเพิ่มขึ้นและเพิ่มขึ้นโดยตรงเพื่อขับเคลื่อนล้อ ช่วยประหยัดเพลาส่งก่อนหน้า, ตัวยึดช่วงล่างและชิ้นส่วนอื่น ๆ ซึ่งทำให้ค่าใช้จ่ายในการโหลดต่ำ ประสิทธิภาพการส่งผ่านสูง มันมีพื้นที่น้อยลงและสะดวกกว่าสำหรับเค้าโครงของชุดแบตเตอรี่พลังงาน และมีประสิทธิภาพน้อยลงในแง่ของ NVH; มวลที่ไม่ได้มีขนาดใหญ่และชดเชยและความคล่องแคล่วของยานพาหนะทั้งหมดไม่สูง ตัวอย่างเช่นเพลาไดรฟ์แบบรวมสองสปีดของแบบจำลองของ QT130SPE ที่ผลิตโดย Qingte Group Co. , Ltd. ดังแสดงในรูปที่ 5 เหมาะสำหรับรถแทรกเตอร์ 49T ที่มีโหลดที่ 13 ตัน รูปแบบการเปลี่ยนขอบแม่เหล็กคู่ทำให้การเปลี่ยนเกียร์ราบรื่นและประสบการณ์การขับขี่ที่น่าพอใจยิ่งขึ้น การรวมระบบแบบดั้งเดิมจะปล่อยพื้นที่แชสซีอย่างมีประสิทธิภาพและให้ความสามารถในการผ่านได้ดีขึ้น

• ดังที่แสดงในรูปมอเตอร์แบบบูรณาการตัวลดและเพลาไดรฟ์แบบดั้งเดิมจะยกเลิกเพลาส่งและความแตกต่างและประสิทธิภาพการส่งผ่านสูงเนื่องจากมีการส่งผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ และมันมีพื้นที่น้อยลงและเค้าโครงแบตเตอรี่พลังงานก็สะดวกกว่า อย่างไรก็ตามมวล unsprung มีขนาดใหญ่ซึ่งไม่ดีสำหรับการจัดการยานพาหนะทั้งหมดและการควบคุมความแตกต่างทางอิเล็กทรอนิกส์นั้นยาก ดังที่แสดงในรูปที่ 7 ประเภทมอเตอร์ใช้มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสซึ่งใช้กับรถบัส 10 m ~ 18 m กำลังสูงสุดคือ 2 × 125 kW มวลโหลดเพลาสูงสุดคือ 13,000 กิโลกรัมและอินเวอร์เตอร์คอนโทรลเลอร์ไม่รวม บนเพลาที่มีกลไกการชะลอตัวสองขั้นตอน

• ดังที่แสดงในรูปที่ 8 ชิ้นส่วนมอเตอร์ในวงล้อนั้นถูกรวมเข้ากับไฟล์ขับเพลาส่วน [1] และมอเตอร์ไดรฟ์ขับเคลื่อนล้อโดยตรงคือทิศทางการพัฒนาในอนาคต ระบบไดรฟ์นี้มีประสิทธิภาพการส่งผ่านสูงสุดและมีข้อดีของน้ำหนักเบาและการใช้พลังงานต่ำ ประสิทธิภาพการกู้คืนพลังงานเบรกใกล้เคียงกับ 100%แต่ค่าใช้จ่ายสูง เมื่อขนาดมอเตอร์มีขนาดใหญ่มีปัญหาเช่นความร้อนสูงเกินไปการล้างอำนาจแม่เหล็กและระบบห่วงโซ่อุตสาหกรรมและในปัจจุบันเทคโนโลยีในพื้นที่นี้ยังไม่เติบโต ตัวอย่างเช่นเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าในวงล้อที่ผลิตโดย E-traction ของ บริษัท ดัตช์ดังแสดงในรูปที่ 9 มีการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ต้นทุนการเป็นเจ้าของต่ำและประสิทธิภาพสูงถึง 94% จากแบตเตอรี่สู่ล้อ สูงกว่าระบบไดรฟ์ไฟฟ้าธรรมดา 15% และลดชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ช่วงเพิ่มขึ้น 20% และขนาดแบตเตอรี่จะลดลง 20% ง่ายต่อการบำรุงรักษาเสียงรบกวนต่ำความสะดวกสบายสูงและความซ้ำซ้อนสูงการควบคุมล้ออิสระมีพื้นที่ขนาดเล็กการใช้พื้นที่สูงและโหมดควบคุมที่ยืดหยุ่นซึ่งเหมาะสำหรับรถบัสและรถบรรทุก 12 m ~ 18 m และมีช่วงกว้าง ของแอปพลิเคชัน

ในปัจจุบันระบบไดรฟ์ไฟฟ้าทั่วไปสำหรับยานพาหนะเชิงพาณิชย์พลังงานใหม่ส่วนใหญ่เป็นระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบบูรณาการส่วนกลางเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าด้านข้างล้อและเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบบูรณาการ เพลาไดรฟ์ไฟฟ้าโคแอกเซียลแบบบูรณาการจากส่วนกลางใช้สำหรับรถบรรทุกขนาดกลางและหนักรวมถึงรถดั๊มพอดีตัวกว้าง transaxles ไฟฟ้าด้านล้อมักจะใช้ในชุดรถบัสมากกว่า 10 เมตร เพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบรวมมักใช้ในรถบรรทุกและซีรีย์มินิบัส 6 ม. ~ 7 M เพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบรวมแบ่งออกเป็นสามรูปแบบ: แกนขนานแกนโคแอกเซียลและแนวตั้ง ในหมู่พวกเขามอเตอร์ไดรฟ์ของเพลาไดรฟ์ไฟฟ้าแบบรวมแกนแนวตั้งเชื่อมต่อและขับเคลื่อนโดยเพลาขับที่มุมตั้งฉากและโหมดการลดเกียร์ไฮเปอร์โบลด์ถูกนำมาใช้อัตราส่วนความเร็วมีขนาดเล็กและความหนาแน่นของพลังงานของระบบต่ำ เพลาขนานนั้นรวมกับเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้ามอเตอร์และเพลาไดรฟ์จะถูกจัดเรียงในสถานะคู่ขนานและมอเตอร์เป็นหลายออฟเซ็ต การส่งเกียร์ทรงกระบอกส่วนใหญ่อัตราส่วนความเร็วสูงความหนาแน่นพลังงานสูง เนื่องจากมวลและชดเชยขนาดใหญ่และการชดเชยการจัดการและความสะดวกสบายของยานพาหนะทั้งหมดจึงไม่ดี เพลาไดรฟ์ไฟฟ้าแบบบูรณาการในประเทศส่วนใหญ่ใช้ประเภทเพลาขนาน

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบไดรฟ์กลางเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบบูรณาการมีระดับการรวมในระดับสูงในแง่ของมอเตอร์ตัวลดความแตกต่างและเพลา การออกแบบและควบคุมการส่งสัญญาณอัตโนมัติและเทคโนโลยีการควบคุมของระบบไดรฟ์ไฟฟ้านั้นยาก แชสซีใช้พื้นที่เล็ก ๆ และการจัดเรียงแบตเตอรี่สะดวก มันสามารถบรรลุการกู้คืนพลังงานสูงน้ำหนักเบา 10% ~ 25% ต่ำกว่าไดรฟ์กลางลดการใช้พลังงานความเร็วมอเตอร์สูงขนาดเล็กและความหนาแน่นพลังงานสูง อย่างไรก็ตามมอเตอร์และเกียร์อยู่ภายใต้ช่วงล่างและมวลที่ไม่ได้มีขนาดใหญ่ซึ่งไม่เอื้อต่อการปรับปรุงการจัดการยานพาหนะและความสะดวกสบาย เป็นการยากที่จะพัฒนาการออกแบบและควบคุมการส่งสัญญาณอัตโนมัติเทคโนโลยีการควบคุมระบบไดรฟ์ไฟฟ้าและเพลาขับยานพาหนะเชิงพาณิชย์ มอเตอร์และเกียร์ของระบบไดรฟ์กลางอยู่เหนือช่วงล่างและมวลที่ไม่ได้มีขนาดเล็กและการจัดการยานพาหนะและความสะดวกสบายสูง เป็นการยากที่จะออกแบบและควบคุมการส่งสัญญาณอัตโนมัติและพัฒนาเทคโนโลยีการควบคุมสำหรับระบบไดรฟ์ไฟฟ้า

แนวโน้มการพัฒนาของรถบรรทุกหนักพลังงานใหม่

ด้วยการพัฒนาและการวิจัยของรถบรรทุกหนักพลังงานใหม่ในอุตสาหกรรมโดยพิจารณาจากปัจจัยหลักเช่นเศรษฐกิจการบูรณาการและความปลอดภัยรวมกับแนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าด้วยน้ำหนักเบาความเร็วสูงมีประสิทธิภาพสูงความน่าเชื่อถือสูงและความน่าเชื่อถือสูง NVH ที่ดีแนวโน้มการพัฒนาของรถบรรทุกหนักพลังงานใหม่ส่วนใหญ่รวมถึงแง่มุมต่อไปนี้

1) ต้นทุนการผลิตต่ำและต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ ในการใช้รถบรรทุกหนักพลังงานใหม่ทุกวันการชาร์จกองการบำรุงรักษายานพาหนะและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนหนึ่ง เพื่อให้แน่ใจว่าข้อกำหนดทางเศรษฐกิจการแสวงหาต้นทุนที่ลดลงและค่าบำรุงรักษาเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของการส่งเสริมยานพาหนะพลังงานใหม่

2) น้ำหนักตัวเบาและโมดูลาร์ของระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ยิ่งมวลของตัวเองมากเท่าใดการใช้พลังงานของแบตเตอรี่ก็ยิ่งสูงขึ้นในระหว่างการทำงาน ระบบไดรฟ์ไฟฟ้าต้องการส่วนประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นในการควบคุมและ modularity เป็นวิธีที่จะทำลายระบบที่ซับซ้อนให้เป็นโมดูลที่สามารถจัดการได้ดีขึ้น ในขณะที่การเพิ่มน้ำหนักเบาและปรับโครงสร้างของตัวเอง แต่ก็จำเป็นที่จะต้องตอบสนองความต้องการความแข็งแรงและปรับปรุงอัตราการใช้วัตถุดิบ ทำให้ความเร็วสูงและลดแรงบิดของมอเตอร์ ประสิทธิภาพสูงลดการใช้พลังงานของยานพาหนะทั้งหมด

3) ระดับการปีนเขาที่ใหญ่ขึ้นและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่แข็งแกร่ง พลังงานที่ระบบไดรฟ์ไฟฟ้าสามารถจัดหาได้นั้นถูก จำกัด ด้วยปัจจัยเช่นพลังงานมอเตอร์และขนาดแบตเตอรี่ รถบรรทุกหนักมีมวลที่หนักกว่าและมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่สูงขึ้นและมักจะขาดพลังงานเมื่อปีนเขาและสภาพถนนที่ไม่ดี (โคลนหลุมบ่อ ฯลฯ )

4) การใช้พลังงานต่ำและความน่าเชื่อถือสูง ช่วงการล่องเรือเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญของยานพาหนะพลังงานใหม่และเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการดำเนินงานของรถบรรทุกหนักพลังงานใหม่ ปริมาณของไมล์สะสมที่เหลือและการใช้พลังงานภายใต้สภาพถนนที่ซับซ้อนล้วนเป็นข้อกำหนดที่สูงขึ้นเพื่อความน่าเชื่อถือ การศึกษาสเปกตรัมในเชิงลึกจะดำเนินการเพื่อระบุส่วนประกอบที่สิ้นเปลืองและเพิ่มอายุการใช้งานของระบบโดยรวม เสริมสร้างความสามารถในการวิเคราะห์การจำลองและการตรวจสอบการทดสอบภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรง

5) ประสบการณ์การขับขี่ที่ดี ใช้ความหนาแน่นและแรงบิดสูงเพื่อให้เกิดการเร่งความเร็วที่ดีขึ้นสภาพถนนที่ซับซ้อนการขึ้นเนินและการแซงหน้าประสิทธิภาพ เพิ่มประสิทธิภาพ NVH ของระบบไดรฟ์ไฟฟ้าเองเพื่อปรับปรุงคุณภาพ NVH ของยานพาหนะทั้งหมด

บทสรุป

โดยสรุปแล้วจะมีการแนะนำหลักการทำงานการจำแนกประเภทและผลิตภัณฑ์เฉพาะของไดรฟ์ไฟฟ้าและรูปแบบการกำหนดค่าและการใช้งานของระบบไดรฟ์ไฟฟ้าในขั้นตอนนี้มีการอธิบายสั้น ๆ ด้วยการพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไปของยานพาหนะไฟฟ้าการปรับปรุงและการทำซ้ำของผลิตภัณฑ์ต่ำสุดได้ปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่านประสิทธิภาพการส่งผ่านและช่วงการล่องเรือซึ่งทำให้การส่งสัญญาณหลายความเร็วกลายเป็นแนวโน้มการพัฒนาของระบบส่งสัญญาณไฟฟ้าในอนาคต ในแง่ของยานพาหนะไฟฟ้าและยานพาหนะเชิงพาณิชย์รูปแบบหลักของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าคือเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าด้านข้างล้อเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบรวมและชุดไดรฟ์ไฟฟ้ากลาง รถยนต์โดยสารส่วนใหญ่ใช้เพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าล้อรถบรรทุกส่วนใหญ่ใช้เพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบบูรณาการหรือชุดไดรฟ์กลางและรถบรรทุกหนักเหมาะสำหรับรูปแบบของเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบบูรณาการหรือชุดไดรฟ์กลาง หลังจากการเปรียบเทียบเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและบรรลุผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ดีขึ้นโครงการระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าโดยใช้การกำหนดค่าโดยรวมของมอเตอร์ความเร็วสูงและกล่องเกียร์หลายสปีดนั้นสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต