Elektrofahrzeuge werden zu einer beliebten Alternative zu herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Es gibt viele Gründe, warum die Verbraucher von heute nach Elektroautos verlangen - von Einsparungen beim Kraftstoffverbrauch bis hin zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes. Aber wie viel wissen Sie wirklich über die Antriebsstrangmontage von Elektrofahrzeugen?

Mit dem erwarteten Anstieg der Elektrofahrzeugproduktion ist es für Ingenieure, Manager, Vermarkter und Verbraucher sinnvoll, ein besseres Verständnis der Quelle zu erlangen, die das Batterie-Elektroauto antreibt. Diese Schulung bietet eine detaillierte technische Erklärung mit Konstruktionsüberlegungen zu den EV-Antriebsstrangkomponenten, ihrer Funktionsweise und ihrem Vergleich mit dem Verbrennungsmotor.

Kurs CURRICULUM

  1. Elektrofahrzeugantrieb und seine Ähnlichkeiten mit IC Engine
  2. Wie können wir den elektrischen Antriebsstrang eines vorhandenen ICE-Fahrzeugs anhand seiner eigenen Leistungsparameter auswählen?
  3. Komponenten in einem elektrischen Antriebssystem?
  4. Berechnungen des elektrischen Kraftübertragungssystems eines Fahrzeugs.

ein. Steigungswiderstand

b. Rollwiderstand

c. Aerodynamischer Widerstand

d. Widerstand ziehen

e. Winkelgeschwindigkeit

5. Reichweitenberechnung eines Elektrofahrzeugs.

6. Wie wählen Sie die Batterie, den Motor und die Steuerungen in Bezug auf die Fahrzeuglast aus?

TRENDTHEMEN ELEKTROFAHRZEUGE IN INDIEN:

  1. Was ist der Hauptunterschied von Make in India Motor als China Motor?
  2. Wie wenig elektrische Elektro-Porzellan-Fahrzeuge (Motorroller und Fahrräder) sorgen für Höchstgeschwindigkeit wie bei elektrischen Hochleistungsfahrzeugen?ein. Wie ist das möglich? Wenn möglich, was ist die Notwendigkeit von Hochleistungsmotoren? Wenn nicht, wie erreichen diese Fahrzeuge Höchstgeschwindigkeiten?

WEITERE DETAILS

GRUNDLEGENDE ELEKTROFAHRZEUGE (EV)

Obwohl die meisten Elektroautos äußerlich ihren gasbetriebenen Cousins ​​ähneln, befinden sich die Dinge unter der Motorhaube sehr anders. Siehe unten für einen schematischen Vergleich der beiden.

Abbildung 1: EVs im Vergleich zu traditionellen ICE-Fahrzeugen

Die Funktionselemente des Elektrofahrzeugs können konzeptionell dem eines traditionellen Autos ähneln, die Implementierung ist jedoch sehr unterschiedlich. Lassen Sie uns einige Unterschiede näher betrachten.

ENERGIESPEICHER: BATTERIEN VS. BENZIN

Wir halten es oft für selbstverständlich, wie wertvoll Mineralölerzeugnisse in Bezug auf die Energiedichte sind. Ein Kilogramm Benzin enthält etwa 46 MJ Energie, während ein Lithium-Ionen-Akku (der am häufigsten verwendete Typ in Elektrofahrzeugen) ein Maximum von magerem 0.875MJ hat. Dies bedeutet, dass Gas für ein gegebenes Gewicht mehr als 50X die Energiemenge enthält! Das wirft die Frage auf: Warum überhaupt Strom?

Es gibt viele zwingende Gründe, warum wir uns von einem Gasfahrzeug entfernen sollten. Ein starker Grund, der häufig diskutiert wird, ist das Argument der grünen Energie: Das Verbrennen von Benzin ist umweltverschmutzend und schädlich für unsere Gesundheit, die Umwelt und die Erde insgesamt. Es gibt auch starke wirtschaftliche Argumente, und diese werden nur noch stärker, da die fossilen Reserven weiter erschöpft sind und alternative grüne Energie immer billiger wird. Aus Sicht der Endbenutzer ergeben sich auch erhebliche Kosteneinsparungen Union of Concerned Scientists.

Es gibt auch einen Vorteil aus technischer Sicht. Wie den meisten Lesern bekannt ist: Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (Internal Combustion Engine - ICE) haben beim Fahren in der Stadt oft schlechtere Ergebnisse erzielt als auf der Autobahn. Das Elektroauto dreht dieses Konzept auf den Kopf und stellt aus länger reicht während der Stadtfahrt als Autobahn. Da EVs beim Bremsen Energie gewinnen können, wird der größte Teil der kinetischen Energie, die zur Beschleunigung des Grüns des Lichts aufgewendet wird, beim Rotlicht des nächsten Blocks wiedererlangt. Mit einem ICE ist die Energierückgewinnung unmöglich. Wir haben nicht die Technologie, mit der Energie aus Bremsen Benzin herzustellen, sondern entweicht als Abwärme.

Auf der Autobahn sind EVs weniger effizient. Der Luftwiderstand ist das größte Energiefresser. Jeder Radfahrer kennt dieses Phänomen: Das schnelle Gegenwind kann anstrengend sein. Autos mit ICE sind einfach weniger ineffizient und verschwenden Energie beim Bremsen.

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ENERGIE-KONVERTIERUNG: ELEKTRONIK UND MOTOREN VS. VERBRENNUNGSMOTOREN

Energieumwandlung aus Elektrizität ist ein wesentlich effizienteres Verfahren als aus Benzin. Elektromotoren können Wirkungsgrade von mehr als 90% aufweisen, verglichen mit denen eines ICE, der normalerweise etwa 25-50% beträgt. Egal wie gut wir sie konstruieren, es gibt grundlegende Einschränkungen, wie effizient ein Motor laufen kann. Egal wie sehr wir uns bemühen, wir werden niemals so effizient sein wie ein einfacher Elektromotor.

Ein weiteres großes Problem für ICEs ist ihr begrenzter Betriebsbereich, der auf etwa 1500 bis 6000 RPM begrenzt ist. Wir müssen komplizierte, teure und schwere Mehrstufengetriebe anbringen, damit diese über den Betriebsbereich des Autos nutzbare Leistung erzeugen können. vom Stillstand bis zur Höchstgeschwindigkeit.

Leistungskurve für Verbrennungsmotoren

Abbildung 2: ICE-Leistungskurve (Ehsan, Gao & Gay, 2003)

Elektromotor-Leistungskurven-Diagramm

Abbildung 3: Elektromotor-Leistungskurve (Ehsan, Gao & Gay, 2003)

Wie Sie sehen, erfordern Elektromotoren nicht notwendigerweise teure Multi-Ratio-Getriebekomponenten, was das Fahrzeugdesign erheblich vereinfacht.

HERAUSFORDERUNGEN IM ELEKTRISCHEN FAHRZEUG ANTRIEBSSTROMPLANUNG UND MONTAGE

BATTERIEN

Die Batterietechnologie hat in den letzten 20-Jahren enorme Fortschritte gemacht. Wir sind an einem Punkt angelangt, an dem es wirtschaftlich sinnvoll ist, dass ein Durchschnittsbürger in ein Elektroauto investiert, und zwar unter Berücksichtigung der Kosten, der Reichweite und der Aufladezeiten. Es gibt jedoch immer noch Herausforderungen. Das Batteriedesign ist eine große Herausforderung, und OEMs werden in den kommenden Jahren erhebliche Anstrengungen unternehmen, um die Kosten zu senken.

Mit Ausnahme des Nissan Leaf benötigen die meisten Elektrofahrzeuge ausgeklügelte Kühlkreise für Flüssigkeiten, damit ihre Batterien ordnungsgemäß funktionieren. Dies trägt erheblich zur Batteriekomplexität bei. EV-Batterien erfordern bis heute viel Handarbeit, um zu produzieren, zusammenzubauen und zu testen. Bei der Entwicklung von Lösungen, die automatisiert werden können, ist viel Designarbeit erforderlich.

FAHRZEUGDESIGN

Automobilhersteller sind Meister bei nicht das Rad neu erfinden. Sie haben ihre Fahrzeugrahmenkonstruktionen über die Dekodierung von Forschung und Entwicklung hinweg optimiert, um jeden möglichen Cent aus den Kosten für die Herstellung dieser Konstruktionen herauszuholen. Das Problem: Diese Designs wurden für ICEs, Getriebe, Abgassysteme usw. optimiert. EVs erfordern eine völlig neue Herangehensweise an das Design. Erwarten Sie, dass die EV-Kosten in den nächsten Jahren weiter sinken werden, da die OEMs bessere und effizientere Produktionsmethoden entwickeln.

Abschließende Gedanken

Mit zunehmender Verbreitung von Elektrofahrzeugen sind innovative Lösungen erforderlich, um diese und ihre Antriebsstrangkomponenten effizient herzustellen. Partner wie Innovative Automation können OEMs helfen, indem sie tiefgehende Erfahrung in der Automatisierung mitbringen. Das Design für die Automatisierung ist ein wichtiger Aspekt bei EV-Antriebsstrangkomponenten. Wir erwarten einen Trend, der in den nächsten zehn Jahren wachsen wird.

Übertragung

Die Elektrofahrzeug-Übertragungssysteme bestehen aus einem Motor, einem Umrichter und einer Batterie und diese spielen eine wichtige Rolle im Gesamtarbeitsmechanismus:

  • Wenn ein 3-Phaseneingang an den Stator angelegt wird, erzeugt er ein rotierendes Magnetfeld und induziert somit einen Strom im Rotor und beginnt sich zu drehen. Die Drehzahl des Induktionsmotors hängt von der Frequenz der Wechselstromversorgung ab. Durch Ändern der Frequenz der Stromversorgung kann die Drehzahl des Antriebs geändert werden.
  • Der Verbrennungsmotor benötigt ein Getriebe mit variabler Geschwindigkeit, während das Elektrofahrzeug mit jeder Geschwindigkeit arbeiten kann, es erfordert kein Getriebe mit variabler Geschwindigkeit.
  • Die im Elektrofahrzeugmotor erzeugte Leistung wird über ein Getriebe auf ein Antriebsrad übertragen. Der EV verwendet ein Getriebe mit einer einzigen Geschwindigkeit, da der Motor in einem breiten Zustandsbereich effizient ist.
  • Die Abtriebsdrehzahl des Motors wird in zwei Schritten reduziert, dh Drehzahlreduzierung und Drehmomentvervielfachung.
  • Ein offenes Differential kann eher ein Drehmoment als ein Schlupf-Differential steuern, die Anordnung des Differentials ist ein weiteres wichtiges Merkmal eines Elektrofahrzeugs.
  • Die Antriebsschlupfregelung des Differentials kann durch zwei Methoden überwunden werden, nämlich durch selektives Bremsen und Unterbrechen der Stromversorgung
  • EV kann mit dem ersten Pedal gefahren werden, es spart riesige kinetische Energie in Form von Elektrizität, sobald das Gaspedal betätigt wird und somit ein regeneratives Bremsen in Elektrofahrzeugen eingeführt wird. Während der regenerativen Bremsung wirkt der Motor als Generator, sodass die Räder den Motor antreiben
  • Motordrehzahl ist kleiner als die Drehzahl
  • Generatordrehzahl größer als rmf Drehzahl
  • Die erzeugte elektrische Energie kann nach der Umwandlung in der Batterie gespeichert werden.
  • Ein entgegengesetztes elektromagnetisches Feld wirkt auf den Rotor, sodass sich das Rad und das Fahrzeug verlangsamen, so dass das Fahrzeug mit einem einzigen Pedal gesteuert werden kann
  • Das Elektrofahrzeug hat anstelle des Kupplungspakets einen Planetenradsatz und einen Drehmomentwandler

Wie oben erwähnt, haben die EVs nur ein Fahrwerk (ein Untersetzungsgetriebe), da ein elektrischer Induktionsmotor von 0 RPM bis hin zu 6,000 RPM (eine Geschwindigkeit, mit der ein Auto möglicherweise nie fahren muss, effizient ist!). ). Im Gegensatz zu ICEs erzeugen Induktionsmotoren den überwiegenden Teil ihres für die Beschleunigung erforderlichen Drehmoments bei 0-U / min. Sie sind am effizientesten bei der Stromerzeugung mit hoher Drehzahl, die für das Cruisen benötigt wird. In einer reibungslosen Welt wäre es hilfreich - wenn auch nicht notwendig -, dass ein EV mehrere Gänge hat, da der maximale Wirkungsgrad des Motors besser genutzt werden kann. Auf absehbare Zeit würde das Hinzufügen von Zahnrädern nur ein einfaches, zuverlässiges System erschweren.

In Wirklichkeit gibt es keinen logischen Grund dafür, dass eine Kupplung in einem Elektroauto existiert. Ein Elektromotor kann nicht stehen bleiben, weshalb eine Kupplung bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotor überhaupt erst benötigt wird. Daher ist es nicht sinnvoll, ein Elektrofahrzeug mit einer Kupplung zu versehen.

FORSCHUNGSARBEITEN ANGEWANDT

  1. Ehsan, M., Gao, Y. & amp; Gay, S. (2003). Charakterisierung von elektromotorischen Antrieben für Traktionsanwendungen. in Proc. Industrieelektronikgesellschaft, IECON'03, 891-896.
  2. Dynamische Modellierung und Steuerung von Hybridantriebssystemen für Elektrofahrzeuge. Veröffentlicht in: IEEE Control Systems Magazine (Volume: 18, Problem: 5 Okt. 1998)
  3. Ein umfassender Überblick über Hybrid-Elektrofahrzeuge: Antriebsstrangkonfigurationen, Antriebsstrang-Steuertechniken und elektronische Steuergeräte KÇ Bayindir, MA Gözüküçük, A Teke - Energieumwandlung und…, 2011 - Elsevier
  4. Hybrider elektrischer Antriebsstrang mit einem elektrisch verstellbaren Zwei-Modus-Getriebe AG Holmes, MR Schmidt - US-Patent 6,478,705
  5. Elektrischer und hybrider elektrischer Antriebsstrang für Kraftfahrzeuge. B Roethler, M. Berhan - US-Patent 7,238,139, 2007
  6. Elektrisch stufenloses Getriebe. TC Bowen - US-Patent 6,371,878, 2002
  7. Torque-In für ein automatisiertes Schaltgetriebe in einem parallelen Hybridfahrzeug. RC Baraszu, SR Cikanek - Verfahren des 2002
  8. Konzeption und Bewertung des batterieelektrischen Fahrzeugantriebs in Bezug auf Leistung, Energieverbrauch und thermische Leistungsfähigkeit des Elektromotors

Kurs Curriculum

introduction and explanation of parameters of EV transmission system
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Explanation and theoretical calculations of EV at different conditions(slope and parallel road conditions)
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2 AUFNEHMEN
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Different variants and its calculations of EV transmission system
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SHOOT3
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Selection of Battery , Range Calculation & C Rating
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Neuer Ordner 3rd Tag Shoot
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BMS-Batterie
Batteriesystem p1 (002) 00: 00: 00
Batteriesystem p2 0003 00: 00: 00
Interne Struktur
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Kursbewertungen

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Kursbewertungen

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    Outstanding! 5

    Ich habe jeden Tag mindestens 2 Stunden an dem Kurs gearbeitet, und diese Kurswoche hat mich einen Monat in Anspruch genommen. Die Problemsätze sind so gestaltet, dass man sie lesen und weiter erforschen muss, um sie zu erreichen.
    Prateek Jain
  • BAJA SAE Virtuals Vorbereitungskurs

    Gut arrangierter Kurs 5

    Sehr geholfen :-)
    Adithya Vinod
  • BAJA SAE Virtuals Vorbereitungskurs

    Als Automobil-Enthusiast viel gelernt 5

    Als Automobilenthusiast habe ich so viel über Design und Entwicklung von ATV gelernt
    Jithin Kumar
  • BAJA SAE Virtuals Vorbereitungskurs

    So viel gelernt 5

    so viele Dinge gelernt, Entwicklung von ATV
    MEGHASHYAMNAIDU-KNOCHEN
  • BAJA SAE Virtuals Vorbereitungskurs

    Hat mir geholfen meine Zeit und Mühe zu kanalisieren 5

    Der Kurs hat mir geholfen, meine Zeit und Mühe zu kanalisieren. Da eine große Anzahl von Inhalten online verfügbar war, konnte dieser Kurs durch die Bereitstellung einer dringend benötigten Referenz meine Produktivität erheblich steigern.
    Hariharan Mohan

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