Sähkökäyttö | Rakenne, akku, muisti
- Lisätiedot
- Hits: 12665
Der Sähkökäyttö on nykyisen kehityksen keskipisteessä Autoteollisuus. Valmistajat esittelevät yhä enemmän innovatiivisia ratkaisuja, jotka eivät vain paranna kantamaa, vaan myös lyhentävät latausaikoja ja pidentävät laitteen käyttöikää. Akut laajentaa. Artikkelissa korostetaan uusimpia teknologioita, jotka tekevät sähkömoottoreista tehokkaampia ja kestävämpiä.
Pitoisuus
- Sähkömoottorin rakennussarja ei käytä harvinaisia maametallia
- Edag ja Hexagon Purus tutkivat joustavaa hybridivarastoa
- Positroni uutena välineenä tutkimuksen litiumioniakut
- Sähköauto on muotoiltu vaihdettomasti ja energiatehokkaasti
- HV-liitin sähkö- ja hybridiajoneuvoihin
Sähkömoottorin rakennussarja ei käytä harvinaisia maametallia
03.10.2023 | Ateria on kehittänyt uuden teknologiasarjan sähkömoottoreille (kuvassa yllä). Tämä yhdistää sen SCT- ja MCT-sähkömoottorien edut. Näissä yhdistyvät pysyvästi korkea huipputeho, kontaktiton ja siten kulumaton voimansiirto, ne eivät sisällä harvinaisia maametallia ja tarjoavat maksimaalisen hyötysuhteen.
Se kontaktiton Magneettiton kontaktiton lähetin (MCT) ja jatkuva Ylivoimainen jatkuva vääntömomentti (SCT) sähkömoottorit ovat autotoimittajan viimeisimmät innovaatiot sähkömoottorien alalla. Harvinaisten maametallien puuttuminen MCT-tekniikassa tarkoittaa, että tuotanto tarjoaa raaka-ainevarmuutta. Sähkömoottori on erityisen tehokas lähes kaikissa käyttöluvuissa. MCT-E-moottori näyttää hyötysuhdeetunsa erityisesti todellisessa tieliikenteessä.
Latauspistoke, latauskaapeli | Sähköautolle
Der MCT-E moottori on erittäin kestävä, koska tarvittava sähkövirtojen siirto kiinteiden ja pyörivien osien välillä moottorin sisällä on kontaktitonta ja siksi kulumatonta. Tämä tarkoittaa, että sähkökäyttö on huoltovapaa ja ihanteellinen moniin sovelluksiin.
Kestävin moottori sähköautoihin
Der SCT-E moottori on tällä hetkellä kestävin sähkömoottori Mahlen valikoimassa. Vetomoottori voi toimia korkealla suorituskyvyllä rajoittamattoman ajan. Uusi jäähdytyskonsepti mahdollistaa tämän. Integroitu öljynjäähdytys ei ainoastaan tee sähkömoottorista kestävää, vaan mahdollistaa myös syntyvän hukkalämmön hyödyntämisen auton kokonaisjärjestelmässä. Sähkömoottori on kooltaan, teholtaan ja keveydeltään vertaansa vailla. Erittäin kompaktin rakenteen ansiosta materiaalit säästyy ja paino pienenee.
MCT-E-moottorilla on korkea hyötysuhde laajalla nopeus-/vääntömomenttialueella. SCT-E-moottori puolestaan on suunniteltu siten, että se saavuttaa korkeimman hyötysuhteen optimoiduissa pääkäyttöpisteissä. Korkea jatkuva suorituskyky on toinen SCT-E-moottorin vahvuus. Tämä on 93-100 % sen huippusuorituskyvystä, kuten mittaustulokset osoittavat. Tämä aiemmin saavuttamaton ja ainutlaatuinen suhde mahdollistaa käytön kaikentyyppisissä sähköajoneuvoissa, jopa erittäin korkeissa olosuhteissa vaativissa olosuhteissa. Klassisia esimerkkejä ovat sähköautolla ajaminen vuoristosolien yli tai akkusähköauton toistuva kiihdytys. Tällä hetkellä saatavilla olevat sähkömoottorit kattavat tällaiset skenaariot vain rajoitetusti.
Edag ja Hexagon Purus tutkivat joustavaa hybridivarastoa
08.07.2020. heinäkuuta XNUMX | Päivittäiseen työmatkaan sähköautolla akun varastointi on nykyään valittu menetelmä, pitkän matkan kuljettajien on suunniteltava pidemmät välilaskut pikalatausasemista huolimatta. Tee tarjous heille Vetyasemat Edut, koska niiden säiliöt voidaan täyttää nopeasti. EDAG und Kuusikulmainen purus tutkivat nyt hybridivarastojärjestelmää, joka tuo yhteen molempien maailmojen parhaat puolet.
Yleinen Tutkimusprojekti rahoittaa Hessenagentur ja sen on tarkoitus toimia 18 kuukautta. Edag-ryhmä suunnittelupalvelujen tarjoajana Autoteollisuus ja kaiken tyyppisten ajoneuvojen komposiittipainesäiliöiden ja -järjestelmien asiantuntija haluaa luoda hybridivarastojärjestelmän, joka Molempien asemien edut yhdistää.
Joustava säilytys ajoneuvon lattialla
Tätä tarkoitusta varten on kehitettävä joustava säilytyslaite ajoneuvon lattiaa varten. Sen tulisi olla yhdensuuntainen Akut und vetypainesäiliöt uusimman sukupolven voidaan asentaa. Asiakkaan tulisi määrittää erikseen vastaava määrä muistia. Hän ajaa päivittäisiä matkoja paristo-sähköllä ja pitkiä matkoja polttokennon energialla, joka toimitetaan vetysäiliöistä.
Kehitys perustuu Edagin kehittämään skaalautuvaan ajoneuvoalustaan mittakaavapohja. Edagin mukaan se tarjoaa suuria etuja sekä ammattimaisille että yksityisille ajoneuvoille. Tallennusjärjestelmien vaihdettavuus mahdollistaa myös resursseja säästävän toissijaisen käytön ja täyttää kahden kehityskumppanin kestävyysvaatimukset.
Positroni uutena välineenä tutkimuksen litiumioniakut
21.03.2017. maaliskuuta 10 | Akkuja, joiden katodi koostuu nikkelin, mangaanin, koboltin ja litiumin seoksesta, pidetään tällä hetkellä tehokkaimpana. Mutta niillä on myös rajallinen käyttöikä. He menettävät jopa XNUMX % kapasiteetistaan ensimmäisen jakson aikana. Tieteidenvälinen tutkijaryhmä on havainnut miksi näin on ja mitä voidaan tehdä asteittaisen kapasiteetin menettämisen torjumiseksi. Münchenin teknillinen yliopisto (TUM) on nyt tutkittu tarkemmin positronien avulla.
niin kutsuttu NMC akut, jonka katodit koostuvat nikkelin, mangaanin, koboltin ja litiumin seoksesta, ovat suurelta osin syrjäyttäneet tavanomaiset litium-kobolttioksidiakut markkinoilta. Ne ovat halvempia ja turvallisempia, ja siksi niitä käytetään muun muassa sähkö- ja hybridiautoissa. Mutta jopa niiden kanssa vain hieman yli 50 % litiumatomeista vaikuttaa todelliseen kapasiteettiin. Vaikka 62 % litiumatomeista voitiin poistaa kidehilasta Münchenin teknillisessä yliopistossa tutkittujen elektrodien ensimmäisen purkauksen aikana, vain 54 % palasi ladattuna.
Seuraavissa jaksoissa menetys on paljon pienempi, mutta kapasiteetti vähenee vähitellen. Muutaman tuhannen jakson jälkeen jäljellä oleva kapasiteetti on niin alhainen, että akkua ei voida käyttää.
Loukkuun jääneissä positroneissa on reikiä hilassa
Muiden ryhmien tutkimukset osoittivat, että kaikki eivät näytä veloittavan Litiumatomit löytää tiensä takaisin kidehilan sopiviin aukkoihin. Aiemmat menetelmät eivät kuitenkaan ole kyenneet osoittamaan tästä vastuussa olevia atomiprosesseja. Kuten usein tapahtuu, ratkaisu syntyi tieteidenvälisestä yhteistyöstä: Münchenin teknisen yliopiston teknisen sähkökemian katedraalin työntekijä Irmgard Buchberger kääntyi Stefan Seidlmayerin puoleen, joka myös tutkii akkuteknologiaa Heinz Maier-Leibnitz Centerissä (MLZ). FRM II - tutkimusneutronilähteellä .
Hän järjesti yhteydenpidon Christoph Hugenschmidt, joka huolehtii Nepomuc-instrumentista MLZ:ssä. Se tuottaa positroneja, elektronien antihiukkasia, joita voidaan käyttää erityisesti reikien etsimiseen kidehiloista. "Erittäin pieninä ja erittäin liikkuvina hiukkasina positronit voivat lentää materiaalien läpi. Jos ne osuvat elektroniin, ne päätyvät välittömästi energian välähdystä, jos he löytävät tyhjän pisteen kidehilassa, he selviävät huomattavasti pidempään", kertoo Nepomuc-instrumentilla kokeita suorittanut Markus Reiner.
Koska positronit jäävät loukkuun tyhjiin hilapaikkoihin lyhyeksi ajaksi ennen kuin ne lopulta tuhoutuvat, Positroniannihilaatiospektroskopia Yllä mainitulla menetelmällä voidaan tehdä tarkkoja johtopäätöksiä paikallisesta ympäristöstä - ja tämä erittäin korkealla herkkyydellä, koska voidaan havaita jopa 1:10 miljoonan vikapitoisuudet.
Kohdennettu materiaalikehitys
Tutkimus osoittaa selvästi, että katodimateriaalin hilassa latauksen aikana jäävät ”reiät” liittyvät peruuttamattomaan kapasiteetin menetykseen ja tämä tukos johtuu katodimateriaalin reikien riittämättömästä täytöstä. "Nyt on taas meidän vuoromme kemistinä", sanoo Professori Hubert Gasteiger, teknisen sähkökemian oppituolin haltija. "Muokkaamalla erityisesti katodimateriaalia voimme nyt etsiä tapoja kiertää tämä este."
"Varten Akut"Garchingin tutkimuksen neutronilähde on erittäin hyödyllinen väline", sanoo Ralph gilles, joka koordinoi FRM II:n akkututkimusprojektin Exzelltum mittauksia. ”Neutroneilla näemme pienet atomit, kuten litiumin, hyvin, jopa metallikuoren läpi, käytön aikana. Positronien myötä olemme nyt avanneet uuden mahdollisuuden ymmärtää prosesseja paremmin ja siten kehittää niitä edelleen."
Tutkimustyötä tuettiin liittovaltion opetus- ja tutkimusministeriön (BMBF) varoilla osana Exzelltum-projektia. Tutkimukseen käytetyn Coincident Doppler Broadening Spectrometer -spektrometrin toimintaa tuetaan myös BMBF:n varoilla.
Sähköauto on muotoiltu vaihdettomasti ja energiatehokkaasti
24.02.2016. helmikuuta XNUMX | Kaikki sähköisen liikkuvuuden perusongelmat alkavat sanoista "liian": toimintasäde on liian lyhyt, ajoneuvo on liian raskas, ajoneuvossa on liian vähän energiaa Akut ja latausaika liian pitkä. Vuonna 2015 perustettu yritys Korkean vääntömomentin käyttöjärjestelmät valmistautuu nyt ratkaisemaan kaikki nämä ongelmat. Vaihteettomalla suoravedolla perustajajäsenet haluavat toteuttaa vuoteen 450 mennessä 800-2020 km:n toimintasäteen, pienemmän ajoneuvon painon, mahdollisimman pienen tehon ja kattavan pikalatausteknologian yksivetoisena sarjaratkaisuna. ja siten muotoilla sähkökäyttö uudelleen.
Vääntömomentti nopeuden sijasta
HP tai kW eivät ole mitattuja HTDS-muuttujia sähköisessä liikkuvuudessa. Teho kasvaa eksponentiaalisesti nopeuden kasvaessa. Nykyiset sähkökäyttöiset järjestelmät lyhyillä kantamillaan todistavat, että korkean suorituskyvyn kysely johtaa nopeaan akun purkautumiseen. Sähköautoilla on kuitenkin oltava suurin mahdollinen kantama suurella hyötysuhteella. Tämä edellyttää uusia arvoja ja ennen kaikkea uudelleentarkastelua. Sähköauton heikko kohta on rajallinen toiminta-alue yhdistettynä pitkään akun latausaikaan. Näiden haittojen lievittämiseen on monia tapoja. Mutta mikään järjestelmä ei ole vielä saavuttanut tätä täysin.
Paranna painoa, toimivuutta ja tehokkuutta
Yksi asia tämän haitan torjumiseksi on painon vähentäminen. Kompaktin rakenteen ansiosta auton käyttötila kasvaa. Komponenttien määrää tulisi vähentää merkittävästi korkean järjestelmäintegraation avulla. Viime kädessä tarvittava joustavuus tulisi saavuttaa etu- tai takavetolaitteena tai 4 x 4 ilman kardaani- tai akseli-/tasauspyörästörakennetta.
Jokaisesta pistorasiasta tulee tulla huoltoasema. Synchron Direct Driven avulla voidaan integroida ABS ja ESP sekä toteuttaa itseohjautuvat toiminnot ja automaattiset väistöliikkeet. Ajonautintoa ei unohdeta, koska vetovoimalla on ylivoimainen käynnistysmomentti.
Suoran pyöräkäytön ansiosta vaihteistosta aiheutuvat häviöt ovat menneisyyttä. Ajo-olosuhteisiin mukautettu tehontarve johtaa alueen optimointiin. Toipumisen ansiosta synkronimoottorin hidastusenergia syötetään jatkuvasti takaisin. Vielä suuremman kantaman saamiseksi taajuusmuuttajan tulisi olla yhdistettävissä polttokennon tai alueen laajentimen kanssa.
Kettcar aikuisille luo jopa 200 km: n matkan
Paljon tehoa toiminnassa tarkoittaa paljon sähköä. Tämä tyhjentää akun nopeasti ja kantama pienenee nopeasti suurella nopeudella. HTDS-asemat toimivat erittäin taloudellisesti. Tyhjäkäynnillä moottori, hallintalaite mukaan lukien, kuluttaa hyvin vähän sähköä. Arvot saavutetaan, joita ei voida saavuttaa vaihdemoottorilla järjestelmän suuremman kitkan vuoksi. Jos kuormitus vaikuttaa HTDS-asemaan, virrankulutus kasvaa suhteessa. Tämä tarkoittaa, että energiaa käytetään vain moottorin ollessa kuormitettuna.
Suuri napojen määrä maksimaalisen käynnistysmomentin perustana
Sähkökäytön tunnettuja haittoja ovat vaihdelaatikko, melu, korkea hitaus, kitkahäviöt ja ylikuormituksesta johtuvat mekaaniset vauriot. Jokainen vaihteistovaihe vähentää mekaanisesti tehokkuutta. Tehokkaat moottorit "HTDS-extreme" perustuvat moninapaisiin synkronikoneisiin. Suuri napamäärä johtaa korkeaan käynnistysmomenttiin ja pieneen nimellisnopeuteen. Nämä ominaisuudet ovat edellytyksiä tehokkaalle suoralle ajamiselle.
Asiantuntijat ovat tunteneet poikittaisvirtauksisten moottoreiden perusteet ja edut monien vuosien ajan. Yliopistot ja käyttöasiantuntijat ovat jo pitkään olleet innostuneita tämän tyyppisistä moottoreista. Vuonna 2009 Network of Automotive Excellence (NoAE) -työryhmä tunnusti tämän moottorin peruskonseptin tulevaisuuden käyttöjärjestelmänä. Tähän päivään mennessä teollisuus on kuitenkin ollut suurin ongelma. Korkean vääntömomentin käyttöjärjestelmät ovat käsitelleet intensiivisesti moninapaisen moottorin tuotantotekniikkaa ja rakennetta ja löytäneet nyt ratkaisun sarjatuotantoon.
Suuri käynnistysmomentti syntyy pienillä nopeuksilla. Käynnistykseen tarvittava akkukapasiteetti on siis pieni. HTDS-käyttöjärjestelmän avulla keskitytään ajoneuvon käytön korkeaan hyötysuhteeseen. Suorana vetona High Torque Drive System asettaa uudet standardit puhtaalle liikkuvuudelle, joka sopii jokapäiväiseen käyttöön.
Pienempi paino suurempi kantama
HTDS-ajokonsepti luovuttaa polttomoottorit, akselit, vaihteistot, kytkimet ja tasauspyörästöt. Saatu tila voidaan siten käyttää matkustajakennoon tai rahtitilaan. Ajoneuvoista on tulossa pienikokoisempia, pienempiä ja kevyempiä vaarantamatta mukavuutta tai turvallisuutta. Taajuusmuuttajakonsepti tukee siten merkittävästi yhtä sähköajoneuvojen päävaatimusta: pienempi paino pidemmällä kantamalla.
Toinen vaihteettoman yksivetoisen etu on synkroninen ajo. Tämä mahdollistaa itse ajavien toimintojen toteuttamisen. Ohjaamalla tarkasti suoraa ajoa integroitujen anturien avulla, uudet turvallisuustoiminnot, kuten kiertoliikkeet, pysäköintiprosessit, kaistojen pitotoiminnot ja jopa itseajoavat autot, voidaan toteuttaa aktiivisilla ohjausliikkeillä. Edut, kuten ABS: n ja ESP: n integrointi moottorin ohjaukseen tai pienempi jarrujärjestelmä olemassa olevan moottorijarrun takia, ovat edelleen rakennuspalikoita tulevaisuuden kustannustehokkaalle ajo-järjestelmälle.
Lausunto vuoden 2016 ammattilehdistöpäivinä
HV-liitin sähkö- ja hybridiajoneuvoihin
24.10.2014. lokakuuta XNUMX | Dräxlmaier esittelee yhden HV pistoke (High Voltage) eri alojen käyttöön, kuten autoteollisuuteen, merenkulkuun tai rautatie- ja rautatieliikenteeseen. The Korkeajänniteliittimet kehitettiin alumiini- ja kuparikaapeleiden poikkipinta-alueille 16 - 50 mm² ja se täyttää kaikki turvallisuusvaatimukset 1000 V jännitteelle ja suurelle tasavirralle asti.
Näin korkea jännite näyttää itsensä Liittimet erittäin lämpötilan ja ikääntymisen kestävä välillä -40 C - 170 °C. Esimerkiksi 83 °C:ssa 50 mm²:n kaapelin virrankantokyky on 275 A.
Yhteensopiva AK-liitäntöjen kanssa
Lisäksi vedenpitävä HV-pistoke on yhteensopiva AK-liitännät ja se on sulkenut 360° kosketus- ja pitkäkestoiset johdinliitännät. HV-liitin pystyi menestyksekkäästi osoittamaan kestävyyden tärinätesteissä huonoilla teillä ja suurilla nopeuksilla. Korkeajänniteliitin täyttää LV 215:n tärinäkestävyysvaatimukset. Lisäksi HV-liitin varmistaa erittäin hyvän EMC-suojauksen. Se on saatavana kaksi- ja kolminapaisena versiona siihen liittyvällä otsikolla.
Vuodesta 2015 alkaen HV-pistoke on saatavana sähkö- ja hybridiversioinaajoneuvoja kahden saksalaisen autonvalmistajan käytössä.
Lähde: Tämä artikkeli perustuu seuraavien yritysten tietoihin: Dräxelmaier, Edag, Hexagon, HTDS, Mahle, TU München.
Saatat olla myös kiinnostunut...
CNC-ohjaus | CNC-koneen mieli
Tekoäly | suuntauksia ja kehitystä
Teollinen 3D-tulostus metallille – uskomattomia mahdollisuuksia
Kestomuovit | Kevyet, kestävät monitoimilaitteet
