66/123kW Централна електрическа ос за електрическо логистично превозно средство 4.5T-6.0T / 6-метров автобус

Предимство 1: Ценово предимство

Използването на 300 000 километра дълготрайно масло, използването на лагери без нужда от поддръжка в края на колелото, по-ниски разходи за поддръжка;

Сглобката е с висока ефективност, ниска консумация на енергия и по-ниски експлоатационни разходи;

Срокът на експлоатация на системата B10 може да достигне 1 милион километра, което я прави по-безпроблемна за употреба;

Предимство 2: Високо ниво на интеграция

Няма трансмисионен вал, монтаж на захранващата система;

Двигателят и скоростната кутия са интегрирани и монтирани на задвижващата ос;

Много място за подреждане на батериите;

Предимство 3: Висока ефективност и енергоспестяване

Спиралните зъбни колела заместват спиралните конусни зъбни колела, а механичната ефективност може да достигне 98%;

Използвайки високоефективен двигател с маслено охлаждане и активна система за смазване, ефективността на системата може да достигне до 93%;

Теглото е значително намалено, с повече от 400 кг в сравнение с централната изцяло електрическа задвижваща система (двуосна структура);

Използва се в Nanlong, XCMG, Hypert и др.

В силовото предаване на електрическите превозни средства (EV), електрическият задвижващ мост служи като основен компонент на „последната миля“, свързващ двигателя с колелата. Чрез интегриране на компоненти като задвижващ двигател, редуктор, диференциал и полуоска, той пряко влияе върху пробега на превозното средство, реакцията на мощността и плавността на шофиране. Тази статия обяснява подробно принципа му на работа, разкривайки как постига ефективен пренос на енергия от „електрическа → механична“.

(Структурна схема на електрическия задвижващ мост)

I. Основни компоненти на електрическата задвижваща ос: Интегриран „енергиен хъб“

Електрическият задвижващ мост се състои от четири ключови модула: задвижващ мотор, редуктор (или трансмисия), диференциал и полуоска, като някои модели използват интеграция „три в едно“ или „много в едно“ (напр. мотор + редуктор + контролер) за допълнително опростяване.

Задвижващ мотор: Повечето използват синхронни двигатели с постоянни магнити (PMSM), за да преобразуват електрическата енергия в механична, произвеждайки мощност с висока скорост (10 000-20 000 об/мин) и нисък въртящ момент (100-300 N·m).

Редуктор: Едностепенна или многостепенна зъбна предавка, която „намалява скоростта и увеличава въртящия момент“, преобразувайки високата скорост на двигателя в необходимата за колелото ниска скорост (≈1500-3000 об/мин) и висок въртящ момент (1000-3000 N·m).

Диференциал: Позволява на левите и десните колела да се въртят с различна скорост (например външните колела се въртят по-бързо при завиване), предотвратявайки триенето на гумите и осигурявайки гъвкавост на управлението.

Полу-вал: Високоякостен вал, свързващ диференциала с колелата, предаващ въртящ момент и поддържащ натоварванията на колелата.

(Схема на външния вид на електрическия задвижващ мост)

II. Принцип на работа на електрическата задвижваща ос: Четири стъпки на пренос на енергия

1. Входна електрическа енергия:Литиево-йонните батерии с високо напрежение (300-800V DC) захранват постоянен ток, който се преобразува в трифазен променлив ток от контролера на двигателя (включително инвертор) и се подава към задвижващия двигател. Контролерът динамично регулира изходната мощност чрез CAN шината, използвайки данни в реално време, като сигнали от педала на газта, скорост на превозното средство и състояние на зареждане на батерията (SOC) (напр. предизвиква пиково разреждане по време на бързо ускорение).

2. Електромагнитно преобразуване: Трифазен променлив ток, подаван към статорните намотки на двигателя, генерира въртящо се магнитно поле (RMF) със скорост ns = 60f/P (f: честота на тока; p: двойки полюси). Роторът (вграден с постоянни магнити) следва RMF поради „принципа на минималното съпротивление“, синхронизирайки скоростта на ротора nr с ns, за да постигне преобразуване „електрическо → механично“ (ефективност: 95%-97%).

(Структурна схема на електрическия задвижващ мост)

3. Намаляване на скоростта и увеличаване на въртящия момент:Високоскоростният изход на двигателя постъпва в редуктора, който използва предавателни числа (например 8-12:1), за да намали скоростта и да увеличи въртящия момент. Например, входни обороти от 10 000 об/мин с въртящ момент от 200 N·m се превръщат в изходни обороти от 1000 об/мин с въртящ момент от 2000 N·m след съотношение 10:1, съответстващо на изискванията за задвижване на колелата.

4. Диференциално регулиране и изходна мощност: Намалената мощност се предава на диференциала, който разпределя въртящия момент между лявото и дясното колело чрез планетарни зъбни колела – синхронизирайки скоростите при движение по права линия и позволявайки диференциални скорости по време на завои, за да се предотврати плъзгането на гумите. Накрая, диференциалът изпраща мощност към колелата чрез полуоси, задвижвайки превозното средство.

III. Технически предимства на електрическото задвижване на моста: Защо е стандарт в електрическите превозни средства?

В сравнение с традиционните оси с двигатели с вътрешно горене (само редуктори + диференциали), интегрираният и интелигентен дизайн на електрическата задвижваща ос предлага три ключови предимства:

Висока ефективност: Елиминира съединители, многостепенни трансмисии и други компоненти, скъсявайки веригата на трансмисията с 30% и намалявайки загубите на енергия с 15%-20% - директно удължавайки пробега (например, електрическите превозни средства с електрически задвижващи оси постигат пробег над 600 км).

Бърза реакция: Въртящият момент на двигателя достига пик в рамките на 0,1 секунди, съчетан с бързото включване на предавките на редуктора, осигурявайки превъзходно ускорение (например Tesla Model 3 постига 0-100 км/ч за 5,6 секунди).

Нисък шум: Елиминира ударите при превключване на предавките от многостепенните трансмисии, а опростената механика намалява вибрациите – понижавайки шума в кабината с 5-8 dB за по-комфортно возене.

(Структурна схема на електрическия задвижващ мост)

Заключение

Електрическият задвижващ мост е „нервният край“ на предаването на мощност на електрическите превозни средства, позволявайки ефективно преобразуване на енергията от „електрическа в механична“ чрез координирана работа на двигателя, редуктора, диференциала и полуоската. С напредъка в интеграцията (напр. оси „в едно“), материалите (напр. полуоски от въглеродни влакна) и интелигентното управление (напр. съвместна настройка на VCU), бъдещите електрически задвижващи мостове ще оптимизират допълнително консумацията на енергия и производителността, превръщайки се в критичен фактор за глобалните превозни средства с нова енергия да постигнат „по-дълъг пробег и по-силна мощност“.