Pumbaa 125 / 250KW Axe E-Axle pour camion à ordures électriques / camion de gicleurs

Les véhicules électriques présentent les avantages d'une grande efficacité, d'une émission zéro, d'une convivialité environnementale, et l'état de contrôle ne sera pas affecté par le monde extérieur, et leur part est également en augmentation. Les véhicules commerciaux électriques émergent également dans ce processus. La principale différence entre les véhicules électriques et les véhicules modernes traditionnels est que le mode de conduite des véhicules électriques a été changé en lecteur électrique. Le système d'entraînement électrique est principalement divisé en quatre parties: moteur d'entraînement, transmission, convertisseur d'alimentation et contrôleur. Le système d'entraînement électrique est au cœur de l'ensemble du nouveau véhicule énergétique, qui affecte directement son économie, sa sécurité, sa fiabilité et ses autres performances.

1. Introduction au système d'entraînement électrique  

La structure des nouveaux véhicules énergétiques est principalement composée de système d'entraînement électrique, de partie du châssis, de structure corporelle et de divers dispositifs auxiliaires connexes. À l'exception du système d'entraînement électrique, la fonction et la composition structurelle du reste des pièces sont généralement similaires à celles des automobiles conventionnelles, mais certaines pièces ont été simplifiées, modifiées ou remplacées en raison des différentes méthodes d'entraînement sélectionnées. Le principe de composition et de travail du système d'entraînement électrique est illustré à la figure 1, qui peut être divisé en trois parties: module auxiliaire, module d'alimentation embarqué et module principal de conduite électrique.

2. Classification de disposition et caractéristiques du système d'entraînement électrique

• L'ensemble d'entraînement électrique central, comme indiqué sur la figure, intègre le moteur d'entraînement avec la boîte de vitesses, en remplaçant le moteur et la boîte de vitesses conventionnels, mais nécessite toujours un arbre de transmission ainsi qu'un essieu conventionnel. En termes d'arrangement, il est similaire au groupe motopropulseur automobile traditionnel. De plus, la voie de transmission est longue, la perte d'énergie est importante et l'efficacité du système est faible; L'espace inférieur est occupé en grande quantité, ce qui rend difficile l'organisation de la batterie d'alimentation. Par exemple, l'assemblage central d'entraînement électrique du type Cétrax produit par ZF Friedrichshafen AG en Allemagne, comme le montre la figure 3, convient aux bus de basse hauteur et de grande hauteur. Sur la base d'une approche de conception "Plug-and-Drive", le CETRAX peut être intégré aux plates-formes de véhicules actuelles sans modifications majeures du châssis, des essieux ou des différentiels avant et arrière. La sortie maximale et le couple de pointe sont respectivement de 300 kW et 400 nm.

• La transaxle électrique intégré (axes parallèles / coaxiaux / verticaux) est représenté dans le diagramme et intègre une transaxle conventionnel avec un moteur électrique, qui est décéléré et augmenté en torsion et utilisé directement pour conduire les roues. Il économise l'arbre de transmission précédente, le support de suspension et d'autres pièces, ce qui rend le coût de chargement bas; Efficacité de transmission élevée; Il occupe moins d'espace et est plus pratique pour la disposition des batteries d'alimentation; et moins efficace en termes de NVH; La masse non suspendue est grande et compensée, et la maniabilité de l'ensemble du véhicule n'est pas élevée. Par exemple, l'essieu d'entraînement intégré à deux vitesses du modèle de QT130SPE produit par Qingte Group Co., Ltd., comme le montre la figure 5, convient au tracteur 49T avec une charge nominale de 13 t. Le schéma de décalage de bord magnétique double rend le changement de vitesse lisse et l'expérience de conduite plus agréable. L'intégration des systèmes traditionnels libère efficacement l'espace du châssis et offre une meilleure passabilité.

• Comme le montre la figure, le moteur hautement intégré, le réducteur et l'essieu d'entraînement traditionnel annulent l'arbre de transmission et le différentiel, et l'efficacité de transmission est élevée car elle adopte la transmission de différentiel électronique; Et il occupe moins d'espace, et la disposition de la batterie d'alimentation est plus pratique; Cependant, la masse non suspendue est grande, ce qui n'est pas bon pour la manipulation de l'ensemble du véhicule, et le contrôle différentiel électronique est difficile. Comme le montre la figure 7, le type de moteur adopte le moteur asynchrone, qui est appliqué à 10 m ~ 18 m de bus, la puissance maximale est de 2 × 125 kW, la masse maximale de charge d'essieu est de 13 000 kg et son onduleur de contrôleur n'est pas intégré sur l'essieu, avec un mécanisme de décélération en deux étapes.

• Comme le montre la figure 8, la pièce du moteur en roue est fortement intégrée avec leessieu de l'entraînementpartie [1], et le moteur d'entraînement entraîne directement les roues est la direction de développement futur. Ce système d'entraînement a l'efficacité de transmission la plus élevée et présente les avantages du poids léger et de la faible consommation d'énergie; L'efficacité de récupération de l'énergie de freinage est proche de 100%, mais le coût est élevé. Lorsque la taille du moteur est grande, il y a des problèmes tels que la surchauffe, la démagnétisation et le système de chaîne industrielle, et à l'heure actuelle, la technologie de ce domaine n'est pas mature. Par exemple, l'essieu de transmission électrique en roue produit par l'e-traction de la société néerlandaise, comme le montre la figure 9, n'a aucune émission, un faible coût de possession et une efficacité allant jusqu'à 94% de la batterie à la roue, qui, qui est 15% plus élevé que celui des systèmes d'entraînement électrique ordinaires et réduit les pièces mobiles. La plage est augmentée de 20% et la taille de la batterie est réduite de 20%. Facile à maintenir, faible bruit, confort élevé et redondance élevée, le contrôle indépendant des roues occupe une petite zone, une utilisation élevée de l'espace et un mode de contrôle flexible, qui convient aux bus et camions de 12 m à 18 m, et a une large gamme des applications.

À l'heure actuelle, les types communs de systèmes d'entraînement électrique pour les véhicules commerciaux de nouveaux énergies sont principalement des systèmes d'entraînement électrique intégrés centraux, des essieux d'entraînement électrique côté roue et des essieux à variation électrique intégrés. L'essieu d'entraînement électrique coaxial intégré centralement est utilisé pour les camions moyens et lourds ainsi que les camions à benne à bas prix. Les transaxles électriques côté roue sont souvent utilisés dans des séries de bus de plus de 10 m. L'essieu d'entraînement électrique intégré est souvent utilisé dans les camions et les séries minibus de 6 m ~ 7 m. L'essieu d'entraînement électrique intégré est divisé en trois formes: axe parallèle, axe coaxial et vertical. Parmi eux, le moteur d'entraînement de l'axe vertical de l'essieu électrique intégré est connecté et entraîné par l'essieu d'entraînement à un angle perpendiculaire, et le mode de réduction de l'engrenage hyperboloïde est adopté, le rapport de vitesse est faible et la densité de puissance du système est faible. L'arbre parallèle est intégré à l'essieu d'entraînement électrique, le moteur et l'essieu d'entraînement sont disposés à l'état parallèle et le moteur est multi-offense. Transmission d'engrenages cylindrique principalement, rapport à grande vitesse, densité de puissance élevée; En raison de la grande masse et du décalage non suspendues, la manipulation et le confort de l'ensemble du véhicule sont médiocres. Les essieux à variateurs électriques intégrés domestiques adoptent principalement le type d'arbre parallèle.

Par rapport au système d'entraînement central, l'essieu de l'entraînement électrique intégré a un degré élevé d'intégration en termes de moteur, de réducteur, de différentiel et d'essieu; La conception et le contrôle de la transmission automatique et la technologie de contrôle du système d'entraînement électrique sont difficiles; Le châssis occupe un petit espace et la disposition de la batterie est pratique; Il peut obtenir une récupération d'énergie élevée, un poids léger, 10% ~ 25% inférieur à celui de l'entraînement central, réduisant efficacement la consommation d'énergie, une vitesse de moteur élevée, une petite taille et une densité de puissance élevée. Cependant, le moteur et la boîte de vitesses sont soumis à la suspension, et la masse non suspendue est grande, ce qui n'est pas propice à l'amélioration de la manipulation et du confort des véhicules. Il est difficile de développer la conception et la commande de transmission automatique, la technologie de contrôle du système de conduite électrique et les essieux de conduite de véhicules commerciaux. Le moteur et la boîte de vitesses du système d'entraînement central sont au-dessus de la suspension, et la masse non suspendue est petite et la manipulation et le confort du véhicule sont élevés. Il est difficile de concevoir et de contrôler les transmissions automatiques et de développer des technologies de contrôle pour les systèmes d'entraînement électrique.

La tendance de développement des nouveaux camions lourds énergétiques

Avec le développement et la recherche de nouveaux camions lourds d'énergie dans l'industrie, compte tenu des principaux facteurs tels que l'économie, l'intégration et la sécurité, combinés à la tendance de développement future des systèmes d'entraînement électrique avec des poids légers, à grande vitesse, à haute efficacité, à haute fiabilité et bon NVH, la tendance de développement deNouveaux camions lourds d'énergieComprend principalement les aspects suivants.

1) Coût de production faible et faible coût d'entretien. Dans l'utilisation quotidienne de nouveaux camions lourds d'énergie, la charge des piles, l'entretien des véhicules et la durée de vie de la batterie nécessitent une certaine quantité d'investissement en capital. Afin d'assurer les exigences économiques, la recherche de coûts et les coûts d'entretien réduits est l'un des principaux objectifs de la promotion de nouveaux véhicules énergétiques.

2) Poids corporel léger et modularité du système de contrôle électronique. Plus sa propre masse est grande, plus la consommation d'énergie de la batterie est élevée pendant le fonctionnement. Les systèmes d'entraînement électrique nécessitent des composants de plus en plus complexes pour contrôler, et la modularité est un moyen de décomposer les systèmes complexes en modules mieux gérables. Tout en sortant et en optimisant sa propre structure, il est également nécessaire de répondre aux exigences de résistance et d'améliorer le taux d'utilisation des matières premières. Le faire à grande vitesse et réduire le couple moteur; Haute efficacité, réduisez la consommation d'énergie de l'ensemble du véhicule.

3) Degré d'escalade plus grand et une forte performance de puissance. La puissance qu'un système d'entraînement électrique peut fournir est limitée par des facteurs tels que la puissance du moteur et la taille de la batterie. Les camions lourds ont une masse plus lourde et une capacité de charge plus élevée, et manquent souvent de puissance lors de l'escalade des pentes et de mauvaises conditions routières (boueuses, nids de poule, etc.).

4) une faible consommation d'énergie et une forte fiabilité. La gamme de croisière est l'un des indicateurs de performance importants de nouveaux véhicules énergétiques, et il est particulièrement important dans le fonctionnement de nouveaux camions lourds énergétiques. La quantité de kilométrage restant et la consommation d'énergie dans des conditions de route complexes ont toutes présenté des exigences plus élevées pour la fiabilité. Des études approfondies du spectre de charge sont menées pour identifier les composants consommables et augmenter la durée de vie du système global. Renforcer la capacité de l'analyse de simulation et la vérification des tests dans des conditions de travail extrêmes.

5) Bonne expérience de conduite. Utilisez une puissance élevée et une densité de couple pour obtenir une meilleure accélération, des conditions routières complexes, des performances en montée et dépassement. Optimiser le NVH du système d'entraînement électrique lui-même, afin d'améliorer la qualité NVH de l'ensemble du véhicule.

Conclusion

Pour résumer, le principe de travail, la classification et les produits spécifiques de l'entraînement électrique sont introduits, et le schéma de configuration et de mise en œuvre du système d'entraînement électrique à ce stade est brièvement décrit. Avec le développement progressif de véhicules électriques, la mise à jour et l'itération des produits bas de gamme ont considérablement amélioré les performances, l'efficacité de transmission et la gamme de croisière, ce qui a fait de la transmission à plusieurs vitesses de devenir la tendance de développement du système de transmission des véhicules électriques à l'avenir. En termes de véhicules électriques et de véhicules commerciaux, les principales formes de systèmes d'entraînement électriques sont les essieux d'entraînement électrique à côté de roue, les essieux d'entraînement électrique intégrés et les ensembles de conduite électrique centrale. Les voitures de tourisme utilisent principalement des essieux d'entraînement électriques, les camions utilisent principalement des essieux d'entraînement électrique intégrés ou des assemblages d'entraînement central, et les camions lourds conviennent à la forme d'essais d'entraînement électrique intégrés ou d'assemblages de conduite centrale. Après la comparaison, afin de répondre aux exigences de performance plus élevées et d'obtenir de meilleurs avantages économiques, le schéma du système d'entraînement électrique utilisant la configuration globale de la boîte de vitesses à moteur et à plusieurs vitesses à grande vitesse est plus conforme à la tendance future de développement.