Ciężarówki elektryczne przyspieszają w kierunku bardziej ekologicznej przyszłości — Silniki w centrum innowacji układu napędowego

Potrzeba dekarbonizacji świata i rosnące zapotrzebowanie na zrównoważony transport stworzyły rolę dla elektrycznych ciężarówek w logistyce komercyjnej i transporcie przemysłowym. Niezależnie od tego, czy działają w transporcie miejskim, dostawach na ostatniej mili, oczyszczaniu komunalnym czy logistyce portowej, elektryczne ciężarówki zapewniają zerową emisję spalin, przystępność cenową dzięki niższym kosztom eksploatacji i cichszą pracę. W centrum tych korzyści znajduje się silnik elektryczny; źródło wydajności, efektywności i niezawodności całego pojazdu.

Silniki wyznaczą standard wydajności dla e-ciężarówek

Silniki do elektrycznych ciężarówek muszą zapewniać wysoką ciągłą moc wyjściową z dużym momentem obrotowym, stabilność termiczną w wysokich zakresach cykli termicznych i niezawodność przez cały okres eksploatacji. Obecnie istnieją główne technologie dla silników elektrycznych: silniki synchroniczne z magnesami trwałymi (PMSM), silniki indukcyjne asynchroniczne (ACIM) oraz rozwiązania oparte na napędzie piastowym lub tylnym. PMSM są coraz częściej wybierane do średnich i ciężkich elektrycznych ciężarówek ze względu na ich rozmiar, wydajność i szybką reakcję dynamiczną.

Na przykład, typowa moc znamionowa silników napędowych elektrycznych ciężarówek o masie od 8 do 25 ton wynosi od 100 kW do 250 kW, a znamionowy moment obrotowy szczytowy wynosi ponad 2500 Nm. Zarządzanie termiczne silnika zapewnia rozwiązanie dla długotrwałych obciążeń terenowych poprzez zaawansowane zarządzanie termiczne, w tym chłodzenie cieczą lub olejem, w celu utrzymania wydajności.

Współpraca silnik-akumulator-sterownik zwiększa wydajność systemu

Wydajność silnika zależy głównie od operacyjnej koordynacji elektronicznej jednostki sterującej (ECU), która obejmuje akumulator. Większość elektrycznych ciężarówek przechodzi na wysokie napięcie z zakresu od 600 V do 800 V. Oznacza to, że silniki muszą obsługiwać szerszy zakres napięcia roboczego i izolację, aby obsługiwać izolowane wyższe napięcia. Inne powszechnie stosowane systemy pojazdów elektrycznych, takie jak hamowanie regeneracyjne, wektorowanie momentu obrotowego lub kontrola trybu terenowego (np. jazda po ranczu lub w terenie), zostały wprowadzone w celu zwiększenia efektywności energetycznej, wydłużając zasięg bez ładowania.

Ten nowy trend zintegrowanej osi elektrycznej łączy silnik, skrzynię biegów i mechanizm różnicowy w jedną kompaktową jednostkę, która reprezentuje zmianę w całym wysiłku roboczym ciężarówki, jednocześnie zwiększając wydajność i niezawodność układu napędowego.

Silniki zaprojektowane do ekstremalnych warunków transportu ciężarowego

Podczas gdy elektryczne pojazdy pasażerskie muszą zapewniać wartość dodaną dla zasięgu zaprojektowanego użytkowania, elektryczne ciężarówki generalnie mają większe obciążenie pracą; z częstymi ruchami w gorących/zimnych warunkach, częstymi startami/stopami, wspinaczką po wzniesieniach itp. i przewożą duże ładunki (np. dostarczanie na place budowy lub wysypiska śmieci). W rzeczywistości silniki stosowane w elektrycznych ciężarówkach muszą uwzględniać kryteria konstrukcyjne klasy przemysłowej, w tym złożoność sterowania i dokładność pojazdu z momentem obrotowym przy niskiej prędkości, ochronę przed kurzem i wodą, tolerancję na warunki pracy (wibracje) i łatwość serwisowania.

Na rynkach niszowych, takich jak ciężarówki górnicze, ciągniki portowe i wywrotki, wchodzą w grę specjalne silniki dużej mocy oraz konfiguracje z dwoma lub być może czterema kołami, aby spełnić wysokie wymagania dotyczące momentu obrotowego.

Inteligentne i połączone silniki - kolejna granica

Wraz z transformacją cyfrową w branży pojazdów użytkowych, elektryczne ciężarówki przejdą z konwencjonalnych produktów mechanicznych na inteligentne i połączone z chmurą systemy. Zarówno producenci, jak i właściciele flot skorzystają z zaawansowanych sterowników silników elektrycznych, zaprojektowanych do obsługi zdalnej diagnostyki, oprogramowania układowego OTA oraz monitorowania stanu pojazdu opartego na sztucznej inteligencji i konserwacji predykcyjnej, umożliwiając aktywne zarządzanie flotą i skrócenie przestojów.

Przyszłe silniki elektryczne dają możliwość pójścia o krok dalej w zastosowaniach silników elektrycznych, nie tylko 'napędzając' pojazd, ale także monitorując stan pojazdu (naprawy itp.) i zużycie energii, a także przyczyniając się do inteligentnych systemów zarządzania flotą.

Wnioski -:Silnik jest sercem pojazdów elektrycznych

Wraz z dojrzewaniem sektora elektrycznych ciężarówek, ewolucja silnika zdefiniuje tempo ewolucji. Ponieważ silniki elektryczne stają się bardziej wydajne, mniejsze i metodycznie kontrolowane, a być może modułowe, producenci e-ciężarówek mogą zoptymalizować wydajność i niezawodność, minimalizując jednocześnie koszty eksploatacji. Nadszedł czas, aby producenci OEM i dostawcy zainwestowali w technologie silników nowej generacji, które zapoczątkują logistykę bezemisyjną.