Accionamiento eléctrico | Estructura, batería, memoria.
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El Accionamiento eléctrico está en el centro de los acontecimientos actuales en el Industria del automóvil. Los fabricantes presentan cada vez más soluciones innovadoras que no sólo mejoran la autonomía, sino que también acortan los tiempos de carga y alargan la vida útil del baterías extender. El artículo destaca las últimas tecnologías que hacen que los motores eléctricos sean más eficientes y sostenibles.
contenido
- El kit de construcción del motor eléctrico no utiliza tierras raras.
- Edag y Hexagon Purus están investigando el almacenamiento híbrido flexible
- Positrones como una nueva herramienta para la investigación sobre las baterías de iones de litio
- Coche eléctrico sin engranajes y energéticamente eficiente reformulado
- Conector HV para vehículos eléctricos e híbridos.
El kit de construcción del motor eléctrico no utiliza tierras raras.
03.10.2023 | Mahle ha desarrollado un nuevo kit de tecnología para motores eléctricos (en la foto de arriba). Este combina las ventajas de sus motores eléctricos SCT y MCT. Estos combinan un rendimiento máximo permanentemente alto, una transmisión de fuerza sin contacto y, por tanto, sin desgaste, no contienen tierras raras y ofrecen la máxima eficiencia.
El sin contacto Transmisor sin contacto sin imán (MCT) y el persistente Par continuo superior (SCT) son las últimas innovaciones del proveedor de automóviles en el campo de los motores eléctricos. La ausencia de tierras raras en la tecnología MCT significa que la producción ofrece seguridad de materia prima. El motor eléctrico es especialmente eficiente en casi todas las cifras de funcionamiento. El motor MCT-E muestra sus ventajas de eficiencia especialmente en el tráfico rodado real.
Enchufe de carga, cable de carga | Para el coche eléctrico
El motor MCT-E tiene un alto nivel de durabilidad porque la transmisión necesaria de corrientes eléctricas entre las partes estacionarias y giratorias dentro del motor se realiza sin contacto y, por lo tanto, sin desgaste. Esto significa que el accionamiento eléctrico no requiere mantenimiento y es ideal para muchas aplicaciones.
El motor más duradero para coches eléctricos
El motor SCT-E es actualmente el motor eléctrico más duradero de la gama Mahle. El motor de tracción puede funcionar con un alto rendimiento durante un período de tiempo ilimitado. Un nuevo concepto de refrigeración lo hace posible. La refrigeración de aceite integrada no sólo hace que el motor eléctrico sea robusto, sino que también permite aprovechar el calor residual resultante en todo el sistema del automóvil. El motor eléctrico no tiene rival en tamaño, eficiencia y ligereza. Gracias al diseño extremadamente compacto se ahorra material y se reduce el peso.
El motor MCT-E tiene una alta eficiencia en un amplio rango de velocidad/par. El motor SCT-E, por otro lado, está diseñado de tal manera que alcanza los más altos niveles de eficiencia en los principales puntos de funcionamiento optimizados. El alto rendimiento continuo es otro punto fuerte del motor SCT-E. Esto supone entre el 93 y el 100 % de su rendimiento máximo, como muestran los resultados de las mediciones. Esta relación única y hasta ahora inalcanzable permite su uso en todo tipo de vehículos eléctricos, incluso en condiciones muy altas. condiciones exigentes. Los ejemplos clásicos incluyen conducir un camión eléctrico por pasos de montaña o acelerar repetidamente un coche eléctrico de batería. Los motores eléctricos disponibles actualmente solo cubren estos escenarios de forma limitada.
Edag y Hexagon Purus están investigando el almacenamiento híbrido flexible
08.07.2020 de julio de XNUMX | Mientras que para el trayecto diario al trabajo en un coche eléctrico almacenamiento de la batería es el método de elección hoy en día, los conductores de larga distancia tienen que planificar escalas más largas a pesar de las estaciones de carga rápidas. Puja por ellos Accionamientos de hidrógeno Ventajas porque sus tanques se pueden llenar rápidamente. Edag y Hexágono Purus ahora están investigando un sistema de almacenamiento híbrido que reunirá lo mejor de ambos mundos.
El común proyecto de investigación está financiado por Hessenagentur y tiene una duración de 18 meses. El Grupo Edag como proveedor de servicios de ingeniería para Industria del automóvil y el especialista en tanques y sistemas compuestos de alta presión para vehículos de todo tipo quieren crear un sistema de almacenamiento híbrido que Ventajas de ambos accionamientos combina.
Almacenamiento flexible en el piso del vehículo
Para ello, se desarrollará un dispositivo de almacenamiento flexible para el suelo del vehículo. Allí debe ser paralelo baterías y tanques de presión de hidrógeno de última generación se pueden instalar. El cliente debe configurar individualmente el número respectivo de memorias. Conducirá distancias diarias con batería eléctrica y largas distancias con energía de la pila de combustible, que se suministra desde los tanques de hidrógeno.
El desarrollo se basa en la plataforma de vehículos escalables desarrollada por Edag base de escala. Según Edag, ofrece grandes ventajas tanto para vehículos profesionales como privados. La intercambiabilidad de los sistemas de almacenamiento también permite un uso secundario que ahorra recursos y cumple con los requisitos de sostenibilidad de los dos socios de desarrollo.
Positrones como una nueva herramienta para la investigación sobre las baterías de iones de litio
21.03.2017 de marzo de 10 | Las baterías cuyo cátodo está compuesto por una mezcla de níquel, manganeso, cobalto y litio se consideran actualmente las más potentes. Pero también tienen una vida útil limitada. Pierden hasta un XNUMX% de su capacidad durante el primer ciclo. Un equipo interdisciplinario de científicos ha descubierto por qué ocurre esto y qué se puede hacer para combatir la pérdida gradual de capacidad que sigue. Universidad Técnica de Munich (TUM) ahora se ha investigado más detalladamente con la ayuda de positrones.
Llamado baterías NMC, cuyos cátodos están compuestos por una mezcla de níquel, manganeso, cobalto y litio, han desplazado en gran medida del mercado a las baterías convencionales de óxido de litio y cobalto. Son más baratos y seguros, por lo que se utilizan, entre otras cosas, en coches eléctricos e híbridos. Pero incluso con ellos, sólo un poco más del 50% de los átomos de litio contribuyen a la capacidad real. Mientras que el 62% de los átomos de litio pudieron eliminarse de la red cristalina durante la primera descarga de los electrodos examinados en la Universidad Técnica de Múnich, al recargarlos sólo el 54% regresó.
En los ciclos posteriores, la pérdida es de hecho mucho más bajo, pero la capacidad disminuye gradualmente desde cada vez más lejos. Después de varios miles de ciclos, la capacidad restante es entonces tan bajo que la batería está inutilizable.
Capturadas de positrones muestran agujeros en la rejilla
Estudios realizados por otros grupos demostraron que no todos parecen estar cobrando Átomos de litio encontrar el camino de regreso a los espacios apropiados en la red cristalina. Sin embargo, los métodos anteriores no han podido demostrar los procesos atómicos responsables de esto. Como suele ocurrir, la solución surgió de la colaboración interdisciplinaria: Irmgard Buchberger, empleada de la Cátedra de Electroquímica Técnica de la Universidad Técnica de Múnich, recurrió a Stefan Seidlmayer, que también investiga tecnologías de baterías en el Centro Heinz Maier-Leibnitz (MLZ). ) en la fuente de neutrones de investigación FRM II .
Organizó el contacto Christoph Hugenschmidt, que cuida el instrumento Nepomuc en el MLZ. Produce positrones, las antipartículas de electrones, que pueden usarse para buscar específicamente agujeros en redes cristalinas. “Como partículas extremadamente pequeñas y muy móviles, los positrones pueden volar a través de los materiales. Si chocan con un electrón, inmediatamente se convierten en un destello de energía. Si encuentran un lugar vacío en la red cristalina, sobreviven mucho más tiempo", explica Markus Reiner, quien llevó a cabo los experimentos con el instrumento Nepomuc.
Dado que los positrones quedan atrapados en las posiciones vacías de la red durante un breve periodo de tiempo antes de aniquilarse finalmente, el Espectroscopia de aniquilación de positrones El método mencionado anteriormente permite extraer conclusiones precisas sobre el entorno local, y esto con una sensibilidad muy alta, ya que se pueden detectar concentraciones de defectos de hasta 1:10 millones.
desarrollo de materiales dirigidos
El estudio muestra claramente que los “agujeros” que quedan en la red del material catódico durante la recarga están asociados con la pérdida irreversible de capacidad y este bloqueo se debe al llenado inadecuado de los agujeros en el material catódico. “Ahora nos toca otra vez a los químicos”, dice Prof. Hubert Gasteiger, titular de la Cátedra de Electroquímica Técnica. "Al modificar específicamente el material del cátodo, ahora podemos buscar formas de sortear esta barrera".
"Para el batería"La fuente de neutrones de la investigación Garching es un instrumento extremadamente útil", afirma rafael gilles, que coordina las mediciones para el proyecto de investigación de baterías 'Exzelltum' en FRM II. “Con los neutrones podemos ver bien los átomos pequeños, como el litio, incluso a través de la capa metálica, durante el funcionamiento. Con los positrones hemos abierto otra oportunidad para comprender mejor los procesos y así poder mejorarlos aún más”.
El trabajo de investigación contó con fondos del Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) en el marco del proyecto Exzelltum. El funcionamiento del espectrómetro de ampliación Doppler coincidente utilizado para el estudio también cuenta con fondos del BMBF.
Coche eléctrico sin engranajes y energéticamente eficiente reformulado
24.02.2016 de febrero de XNUMX | Todos los problemas fundamentales de la movilidad eléctrica comienzan con "demasiado": la autonomía es demasiado corta, el vehículo es demasiado pesado, hay muy poca energía en el vehículo batería y el tiempo de carga es demasiado largo. La empresa fundada en 2015. Sistemas de transmisión de alto par Ahora se está preparando para resolver todos estos problemas. Con una transmisión directa sin engranajes, los socios fundadores quieren alcanzar en 450 una autonomía de 800 a 2020 km, un menor peso del vehículo, la menor potencia posible y una completa tecnología de carga rápida en forma de una solución de serie con tracción a una sola rueda. y así reformular el propulsor eléctrico.
Par en lugar de velocidad
PS o kW no son las variables medidas de HTDS en movilidad eléctrica. El poder aumenta exponencialmente al aumentar la velocidad. El hecho de que una consulta de alto rendimiento conduce a una descarga rápida de la batería queda demostrado por los sistemas de accionamiento eléctrico actuales con sus rangos cortos. Los autos eléctricos, sin embargo, deben tener el rango más alto posible con alta eficiencia. Esto requiere nuevos valores y, sobre todo, repensar. El punto débil en el automóvil eléctrico es el rango de acción limitado, combinado con un largo tiempo de carga de la batería. Hay muchos conceptos para reducir estas desventajas. Pero ningún sistema ha logrado esto por completo.
Mejora el peso, la funcionalidad y la eficiencia.
Un punto para contrarrestar esta desventaja es reducir el peso. Con un diseño compacto, aumenta el espacio útil en el coche. El número de componentes debería reducirse significativamente mediante una alta integración del sistema. En última instancia, la flexibilidad necesaria debería lograrse mediante tracción delantera o trasera o como un 4 x 4 sin eje cardán ni diseño de eje/diferencial.
Cada enchufe debe convertirse en una gasolinera. Con Synchron Direct Drive, se pueden integrar ABS y ESP, así como funciones de conducción autónoma y se pueden implementar maniobras evasivas automáticas. El placer de conducir no se descuida, ya que el motor tiene un par de arranque abrumador.
Debido a la transmisión directa por rueda, las pérdidas debidas a una transmisión son cosa del pasado. El requisito de potencia adaptado a la situación de conducción conduce a la optimización del alcance. Gracias a la recuperación, la energía de desaceleración del motor síncrono se retroalimenta constantemente. Para un rango aún mayor, la unidad debe ser combinable con una pila de combustible o un extensor de rango.
Kettcar para adultos crea un alcance de hasta 200 km.
Alta potencia en funcionamiento significa alto consumo de energía. La batería se descarga rápidamente y el rango disminuye rápidamente a alta velocidad. Las unidades de HTDS son extremadamente económicas. Al ralentí, el motor, incluido el control, consume muy poca energía. Se logran valores que no se pueden lograr con un motorreductor debido a la mayor fricción en el sistema. Si una carga actúa en el disco HTDS, el consumo de energía aumenta proporcionalmente. Por lo tanto, solo se consume energía cuando se carga el motor.
Alto número de polos como base para el par de arranque máximo
Entre las desventajas conocidas del accionamiento eléctrico se incluyen la caja de cambios, el ruido, la alta inercia, las pérdidas por fricción y el daño mecánico debido a la sobrecarga. Cada etapa de engranaje reduce mecánicamente la eficiencia. Los motores "HTDS extreme" de alto rendimiento se basan en una máquina síncrona de alto polo. Una gran cantidad de polos da como resultado un alto par de arranque y una velocidad nominal baja. Estas características son el requisito previo para la eficiente transmisión directa.
Los fundamentos y las ventajas de los motores con guía de flujo transversal han sido familiares para los expertos durante muchos años. Las universidades y los especialistas en conducción han estado encantados con este tipo de motor durante mucho tiempo. 2009 ya ha honrado el concepto básico de este motor como el sistema de accionamiento del futuro por parte del jurado de la Red de Excelencia Automotriz (NoAE). Sin embargo, hasta la fecha, la implementación industrial ha sido el principal problema. High Torque Drive Systems ha trabajado intensamente con la tecnología de producción y la estructura del motor de alto polo y ahora ha encontrado una solución para la producción en masa.
El alto par de arranque se genera a bajas velocidades. La batería requerida para comenzar es muy pequeña. La alta rentabilidad del funcionamiento del vehículo está en primer plano con el sistema de accionamiento HTDS. Como accionamiento directo, el sistema de accionamiento de alto torque establece nuevos estándares para la movilidad diaria y limpia.
Menos peso para mayor alcance
El concepto de accionamiento HTDS prescinde de motores de combustión interna, ejes, transmisiones, embragues y diferenciales. El espacio ganado se puede utilizar para el compartimento de pasajeros o el espacio de carga. Los vehículos se vuelven más compactos, más pequeños y, por lo tanto, más livianos, sin comprometer la comodidad o la seguridad. Por lo tanto, el concepto de conducción hace una contribución significativa a un requisito clave para los vehículos eléctricos: menos peso para un mayor alcance.
Otra ventaja de la transmisión de una sola rueda sin engranaje es el funcionamiento sincrónico. Esto permite implementar funciones autopropulsadas. Al controlar con precisión la conducción directa a través de la tecnología de sensor integrada, se pueden implementar nuevas funciones de seguridad, como maniobras evasivas, maniobras de estacionamiento, funciones de mantenimiento de carril e incluso automóviles sin conductor, con nuevas funciones de seguridad que utilizan movimientos de control activos. Ventajas como la integración de ABS y ESP en la gestión del motor o un sistema de frenado más pequeño debido al freno de motor existente son componentes adicionales para un sistema de conducción rentable del futuro.
Declaración sobre los días de prensa comercial 2016
Conector HV para vehículos eléctricos e híbridos.
24.10.2014 de octubre de XNUMX | Dräxlmaier presenta uno conector de alta tensión (Alta Tensión) para uso en múltiples industrias, como la industria automotriz, el transporte marítimo o el transporte ferroviario y ferroviario. El Conectores de alto voltaje fue desarrollado para áreas de sección transversal de 16 a 50 mm² en cables de aluminio y cobre y cumple con todos los requisitos de seguridad en tensiones de hasta 1000 V y alta corriente continua.
Así se muestra el alto voltaje Conectores extremadamente resistente a la temperatura y al envejecimiento en un rango de -40 C a 170 °C. Por ejemplo, a 83 °C la capacidad de carga de corriente de un cable de 50 mm² es de 275 A.
Compatible con interfaces AK
Además, el enchufe HV resistente al agua es compatible con interfaces AK y tiene contactos cerrados de 360° y conexiones de conductores estables a largo plazo. El conector HV pudo demostrar con éxito su robustez en pruebas de vibración en carreteras en mal estado y rutas de alta velocidad. El conector de alta tensión cumple los requisitos de resistencia a vibraciones de LV 215. Además, el conector HV garantiza un muy buen blindaje CEM. Está disponible en versión bipolar y tripolar con cabezal asociado.
A partir de 2015, el enchufe HV estará disponible en versión eléctrica e híbrida.vehículos utilizado por dos fabricantes de automóviles alemanes.
Fuente: Este artículo se basa en información de las siguientes empresas: Dräxelmaier, Edag, Hexagon, HTDS, Mahle, TU Munich.
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