Suomi

Näin se toimii – Scanian sähkökuorma-auto kahdeksassa vaiheessa

Sähkökuorma-auton voimanlähteenä toimii erittäin tehokas sähkökone. Tässä on kahdeksan vaiheen yksinkertainen yleiskatsaus Scanian sähköisen voimansiirtolinjan toimintaan, aina akusta pyöriin.

Akut

Prosessi alkaa akkupaketista, johon varastoidaan sähköenergiaa. Scanian BEV-kuorma-autojen akkupaketit koostuvat litium-nikkeli-mangaani-koboltti-oksidikennoista (NMC), joiden ympäristöjalanjälki on minimaalinen

 

"Varmistamme aina, että akkupakettien kapasiteetti on optimoitu ajoneuvon tyypillisiin kuljetustehtäviin ja -reitteihin", sanoo Fredrik Sundén, sähköisen liikkuvuuden kehittäjä Scanian tutkimus- ja kehitysosastolta.

Akkupaketti

Vaihtosuuntaaja/muunnin

Akkuun varastoitu tasavirtasähkö (DC) on muunnettava vaihtovirraksi (AC) sähkölaitteen käyttämiseksi. Vaihtosuuntaaja tai muunnin suorittaa tämän muutoksen. Vaihtovirtamoottoreita käytetään yleisesti sähköajoneuvoissa niiden tehokkuuden, tehotiheyden ja nopeuden helpomman hallinnan vuoksi.

Sähkökone

Muunnettu vaihtovirta syötetään sähkökoneeseen Scanian BEV-kuorma-autoissa sähkökone on kestomagnetoitu synkroninen kone. Tämä kone muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi staattorin magneettikentän kautta vaihtovirran indusoimana, mikä puolestaan saa kestomagnetoidun roottorin pyörimään. Scanialla on tällä hetkellä kolme sähkökonetta, joiden jatkuva teho on 230–450 kW.

"Vahvojen magneettien ja korkeajännitteen yhdistelmällä saamme sähkölaitteesta enemmän tehoa ja vääntöä", Sundén sanoo.

Sähkökone

Vaihteisto

Scanian sähköisiin voimansiirtoihin kuuluu vaihteisto, joka välittää vääntömomentin ja tehon optimaalisesti pyörille. Toisin kuin sähköautot, jotka voivat usein toimia tehokkaasti yksivaihteisella vaihteistolla, raskaat kuljetusajoneuvot, kuten BEV-kuorma-autot, tarvitsevat vaihteita suuren vääntömomentin saamiseksi eri nopeuksilla. Tällä hetkellä Scanian kolmessa sähkökoneessa on kaksi vaihdetta (kaupunkikuljetukset), neljä vaihdetta (aluekuljetukset) ja kuusi vaihdetta (aluekuljetukset ja raskaat kuljetukset). 

Nivelakseli, tasauspyörästö ja akselit

Sähkökoneesta teho välitetään pyöriin nivelakselilla tasauspyörästön ja akselien kautta.

"Scanian kattava kokemus energiatehokkaiden voimansiirtolinjojen, omien ohjelmistojen ja akseleiden kehittämisestä on auttanut meitä integroimaan sähkökoneen, vaihteistot ja akselit tehokkuuden ja suorituskyvyn optimoimiseksi kaikissa käyttökohteissa", Sundén sanoo.

Rekuperoiva jarrutus

Kyky hyödyntää rekuperoivaa jarrutusta on BEV-ajoneuvojen keskeinen ominaisuus. Jarrutuksen tai rullauksen aikana sähkömoottori toimii vastakkaiseen suuntaan generaattorina. Se muuntaa liike-energian takaisin sähköenergiaksi, joka lähetetään sitten takaisin akkuun, mikä parantaa yleistä energiatehokkuutta. Tätä kutsutaan myös energian talteenotoksi eli rekuperaatioksi.

 

"Talteenoton energiansäästö riippuu ajosta", Sundén sanoo. "Parhaat skenaariot ovat kaupunkiajo tai mäkinen maasto, joissa tarvitaan paljon jarrutusta. Näissä skenaarioissa energiatehokkuutta voidaan parantaa 30 prosenttia tai jopa enemmän ottamalla talteen liike-energiaa."

Renkaat

Viimeinen vaihe on tehon välitys pyörille, jotka vievät kuorma-autoa eteenpäin, ja tässä sähköinen voimansiirtolinja on omaa luokkaansa polttomoottoriin verrattuna.

"Kaiken kaikkiaan BEV:n voimansiirtolinja siirtää tyypillisesti kahdesta neljään kertaa enemmän energiaa renkaisiin kuin polttomoottori." BEV:n hyötysuhde on noin 85–90 prosenttia, kun taas polttomoottoriajoneuvoissa voimansiirron hyötysuhde on usein noin 35 prosenttia."

Digitaalinen hallinta ja ohjaus

Ajoneuvon elektroninen ohjausyksikkö (ECU) ja akun hallintajärjestelmä (BMS) vastaavat Scanian sähköisten voimansiirtolinjojen hallinnasta ja ohjauksesta.

"Nämä järjestelmät valvovat ja optimoivat erilaisia parametreja, kuten akun lämpötilaa, lataustilaa ja tehonjakelua, tehokkaan ja turvallisen toiminnan varmistamiseksi", Sundén kertoo.

Lue lisää

Lataus

Autamme sinua löytämään oikean latausratkaisun juuri sinun tarpeisiisi.

Sähkökuorma-autot

Tutustu yrityksellesi sopiviin sähkökuorma-autovaihtoehtoihin.