Jak to działa – elektryczny pojazd Scania w ośmiu krokach
Akumulatorowy elektryczny pojazd ciężarowy jest napędzany wydajną maszyną elektryczną. Oto prosty opis działania elektrycznego układu napędowego Scania — od akumulatora po koła — w ośmiu krokach.
Akumulatory
Wszystko zaczyna się od pakietu akumulatorów, który przechowuje energię. Pojazdy Scania BEV mają pakiety złożone z modułów zawierających ogniwa litowo-niklowo-manganowo-kobaltowe (NMC), które są produkowane metodami ograniczającymi ślad węglowy.
„Zawsze dbamy o to, aby pojemność akumulatorów była optymalnie dostosowana do typowych zadań transportowych i tras pojazdu,” mówi Fredrik Sundén, konstruktor ds. elektromobilności w dziale badawczo-rozwojowym firmy Scania.
Pakiet baterii
Przetwornica z falownikiem
Prąd stały (DC) zgromadzony w akumulatorze musi zostać przekształcony w prąd zmienny (AC) zasilający maszynę elektryczną. Zajmuje się tym przetwornica z falownikiem. Silniki na prąd zmienny (AC) powszechnie stosuje się w pojazdach elektrycznych, ponieważ są wydajne, mocne i pozwalają łatwo regulować prędkość obrotową.
Maszyna elektryczna
Prąd zmienny z falownika zasila maszynę elektryczną. W pojazdach Scania BEV firmy pracują silniki synchroniczne z magnesem trwałym. Przetwarzają energię elektryczną na mechaniczną za pośrednictwem pola magnetycznego stojana, wywoływanego przez przepływ prądu przemiennego, co z kolei powoduje obrót wirnika z magnesem trwałym. Scania oferuje obecnie trzy maszyny elektryczne o mocy ciągłej od 230 do 450 kW .
„Połączenie silnych magnesów i wysokiego napięcia pozwala uzyskać większą mocy i moment obrotowy maszyny elektrycznej,” mówi Sundén.
Maszyna elektryczna
Skrzynia biegów
Elektryczny układ napędowy Scania zawiera skrzynię biegów, która optymalizuje moment obrotowy i moc przekazywaną na koła. W przeciwieństwie do elektrycznych samochodów osobowych, które bywają wystarczająco wydajne z przekładnią jednostopniową, ciężkie pojazdy użytkowe BEV, potrzebują skrzyni biegów, która pozwala uzyskiwać wysoki momentu obrotowy przy różnych prędkościach. Obecnie maszyny elektryczne Scania współpracują ze skrzynią dwubiegową w zastosowaniach miejskich, czterobiegową w regionalnych i sześciobiegową w regionalnych i ciężkich.
Wał napędowy, mechanizm różnicowy i osie
Moc z maszyny elektrycznej przekazywana jest na koła za pośrednictwem wału napędowego, mechanizmu różnicowego i półosi.
„Ogromne doświadczenie firmy Scania w konstruowaniu energooszczędnych układów napędowych i oprogramowania sprawia, że maszyny elektryczne, skrzynie biegów i osie optymalizują osiągi i wydajność w każdym rodzaju pracy,” mówi Sundén.
Odzysk energii hamowania
Ważną cechą pojazdów BEV jest możliwość odzyskiwania energii hamowania, inaczej rekuperacji. Podczas hamowania lub jazdy rozpędem silnik elektryczny zmienia kierunek obrotu i działa jak generator. Zamienia energię kinetyczną na elektryczną, która przesyłana jest do akumulatora. W ten sposób wzrasta efektywność energetyczna pojazdu.
„Oszczędności energii wynikające z odzysku zależą od warunków jazdy,” mówi Sundén. „Najwyższe są w mieście lub terenie górzystym, gdzie pojazd często hamuje. Korzystając w takiej sytuacji z odzysku energii można poprawić efektywność energetyczną o 30% lub więcej.”
Koła
Ostatnim etapem jest przeniesienie mocy na koła, wprawiające pojazd w ruch. W ostatecznym rozrachunku elektryczny układ napędowy przewyższa napęd spalinowy.
„Ogólnie rzecz biorąc, układ napędowy pojazdu elektrycznego zazwyczaj przekazuje na koła od dwóch do czterech razy więcej energii niż silnik spalinowy. Sprawność pojazdu elektrycznego wynosi około 85–90%, gdy sprawność pojazdu spalinowego wynosi zwykle około 35%.
Sterowanie i nadzór
Elektryczny układ napędowy Scania nadzoruje elektroniczna jednostka sterująca (ECU) oraz system zarządzania akumulatorem (BMS).
„Systemy te monitorują i optymalizują parametry pracy, np. temperaturę i stan naładowania akumulatora oraz przekazywanie energii, aby zapewnić wydajną i bezpieczną pracę,” mówi Sundén.
Dowiedz się więcej
Ładowanie
Pomożemy Ci znaleźć sposób ładowania dostosowany do Twoich potrzeb.
Ciężarowy pojazd elektryczny
Poznaj ofertę naszych elektrycznych pojazdów ciężarowych, dopasowaną do Twojego biznesu