電気自動車の XNUMX つのモーター - メーカーは航続距離を伸ばすためにどのようなトリックを使用していますか? [説明]

電気自動車には、XNUMX つ、XNUMX つ、XNUMX つ、場合によっては XNUMX つのモーターが搭載されています。 経済的な観点からは、XNUMX つのエンジンが最適な選択肢ですが、全輪駆動の方が自信を持っている人もいます。 しかし、AWD が提供する信頼性と低消費電力のバランスをどのように取っていますか? メーカーには、これを行うためのいくつかの方法があります。

電気のマルチモータードライブ。 車はどのようにエネルギー消費を削減しますか？

目次

• 電気のマルチモータードライブ。 車はどのようにエネルギー消費を削減しますか？
  • 方法1：クラッチを使用する（例：Hyundai E-GMPプラットフォーム：Hyundai Ioniq 5、Kia EV6）
  • 方法2：少なくともXNUMXつの軸に誘導モーターを使用する（例：Tesle Model S / X Raven、Volkswagen MEB）
  • 方法3：バッテリーを慎重に増やす

出発点、つまり単軸ドライブから始めましょう。 メーカーの決定に応じて、エンジンは前輪 (FWD) または後輪 (RWD) に配置されます。 前輪駆動 ある意味で、これは内燃機関車からの逸脱です。数十年前は、より良い安全性を提供すると信じられていたため、ほとんどの初期の電気技師は前輪駆動を使用していました。 今日まで、これは日産とルノー（リーフ、ゾーイ、CMF-EVプラットフォーム）の基本的なソリューションであり、内燃車（VW e-Golf、メルセデスEQAなど）を再設計したモデルです。

テスラは最初から前輪駆動のアプローチを放棄し、BMW は i3 を、フォルクスワーゲンは MEB プラットフォームを採用しました。 エンジンはリアアクスルにあります..。 前輪駆動の内燃機関は実際にはゲートに近い状況でより安全であるため、これは多くのドライバーにとっていくらか懸念事項ですが、電気モーターを使用すれば、それほど心配する必要はありません。 電子および電気システムは、慣性燃焼エンジンの機械システムよりもはるかに高速です。

簡単に言えば、XNUMX つのモーターが XNUMX セットの高電圧ケーブル、XNUMX つのインバーター、XNUMX つの制御システムです。 システム内の要素が少ないほど、総損失は少なくなります。 なぜなら 単気筒電気自動車は、原則として、XNUMXつ以上のエンジンを搭載した自動車よりも経済的です。冒頭で書きました。

ドライバーの他に、彼は全輪駆動が大好きです。 パフォーマンスを向上させるために購入する人もいれば、安全を感じるために購入する人もいれば、困難なオフロード条件で定期的に運転するために購入する人もいます。 ここの電気モーターはエンジニアを台無しにします：大きくて熱く揺れる管状のボディの代わりに、XNUMX番目の車軸に追加できるなめらかなコンパクトなデザインがあります。 そのような状況で、エネルギー消費でそれをやり過ぎないように、そして所有者に合理的な範囲を保証するために何をすべきでしょうか？ 明らかに： できるだけ多くのエンジンをオフにする必要があります。

しかし、それを行う方法は？

方法1：クラッチを使用する（例：Hyundai E-GMPプラットフォーム：Hyundai Ioniq 5、Kia EV6）

電気自動車で使用されるモーターには、誘導モーター（非同期モーター、ASM）と永久磁石モーター（PSM）のXNUMX種類があります。 永久磁石モーターはより経済的であるため、最大範囲が重要な場合はいつでも使用するのが理にかなっています。 しかし、それらには重大な欠点もあります。永久磁石はオフにできず、好むと好まざるとにかかわらず、磁場を生成します。

車輪は車軸とギアによってエンジンにしっかりと接続されているため、乗車するたびに、バッテリーからエンジンへ（車両の動き）またはエンジンからバッテリーへ（回復）の電気の流れが発生します。 そのため、各車軸にXNUMXつの永久磁石モーターを使用すると、機械的エネルギーが電気に変換されるため、一方が車輪を駆動し、もう一方が車にブレーキをかけるという状況が発生する可能性があります。 これは非常に望ましくない状況です。

現代はこの問題を解決しました フロントアクスルのメカニカルクラッチによる..。 燃焼車のHaldexシステムのように、その操作は完全に自動化されています。ドライバーがより多くのパワーを必要とする場合、クラッチがロックされ、両方のエンジンが車を加速（またはブレーキ）します。 ドライバーが静かに運転しているときは、クラッチがフロントエンジンをホイールから切り離しているので、ブレーキングに問題はありません。

クラッチの主な利点は、両方の車軸でより経済的な PSM エンジンを使用できることです。 欠点は、システムに別の機械要素が導入されることです。これは、高トルクに耐え、変化に迅速に対応する必要があります。 このように、パーツは徐々に摩耗します。デザインはかなりシンプルに見えますが、駆動システムへの取り付けのレベルが高いため、交換する可能性はほとんどありません。

方法2：少なくともXNUMXつの軸に誘導モーターを使用する（例：Tesle Model S / X Raven、Volkswagen MEB）

方法番号2は、より長く、より頻繁に使用されており、最初からテスラモデルSおよびXに登場しましたが、現在では、VW ID.4GTXを含むMEBプラットフォーム上の他のフォルクスワーゲンの中でも見つけることができます。 それはという事実にあります 電磁気を備えた誘導モーターは、両方の車軸（古いテスラモデル）、または少なくとも前車軸（MEB AWD、レイヴンバージョンのテスラS / X）のいずれかに取り付けられています。..。 小学生の頃から電磁石の動作原理を知っています。電圧をかけたときだけ磁場が発生します。 電流をオフにすると、電磁石は通常のワイヤーの束に変わります。

したがって、非同期モーターの場合は、巻線を電源から切り離すだけで十分です。彼は抵抗するのをやめるだろうと。 このソリューションの疑いの余地のない利点は、すべてが電子機器を使用して行われるため、設計が単純であることです。 ただし、欠点は、誘導モーターの効率が低いことと、固く噛み合ったギアボックスとモーター自体によってある程度の抵抗が発生することです。

すでに述べたように、インダクション モーターはほとんどの場合フロント アクスルに使用されるため、ライダーがゆっくりと動いているときは気にせず、必要なときにパワーを追加することが主な役割です。

方法3：バッテリーを慎重に増やす

電気モーターの効率は非常に高い（95％、場合によっては99％以上）ことを覚えておく価値があります。 したがって、XNUMXつの永久磁石モーターを備えたAWDドライブでも、 常に 車輪駆動 (回生を含まない) の場合、単一のエンジンを使用した構成に関連する損失は比較的小さくなります。 しかし、バッテリーに蓄えられたエネルギーは希少な商品であり、運転に使用すればするほど、航続距離は悪化します。

したがって、XNUMX つの PSM モーターを搭載した電気 XNUMX 輪駆動車の航続距離を伸ばす XNUMX つ目の方法は、使用可能なバッテリー容量を微妙な方法で増やすことです。 全体的な容量は同じままで、使用可能な容量は異なる場合があるため、メーカーが直接言わない限り、RWD/FWD と AWD のどちらを選択するかを選択する人は、必ずしもその違いに気付くとは限りません。

私たちが説明した方法が誰かによって使用されているかどうかはわかりません。 新しい3つのパフォーマンスモデルのテスラは、購入者がわずかに使用可能なバッテリー容量にアクセスできるようにしますが、ここでは、パフォーマンスオプション（ツインモーター）範囲の点では、長距離（デュアルモーター）バリアントと違いはありませんでした。

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