Continental Eco Drive 48 Вольт
Электрический осевой привод авто

Инновационные электроприводы

Среди инновационных решений для вождения на чистой электротяге стоит отметить электрический модуль силовой установки с высокой степенью интеграции. Он находит применение в автомобилях компакт-класса, представительского класса. а также в большлом количестве автомобилей среднего класса. Высоковольтный силовой агрегат для электромобилей или гибридных автомобилей с подзарядкой от электросети отличается компактностью (электродвигатель, коробка передач и прочая электроника образуют один блок) — он не только легче, но и мощнее своих аналогов. Кроме того, он значительно усиливает удовольствие от вождения, что является важным фактором общественного признания электромобильности. К этому стоит добавить разумную себестоимость, поскольку высокая степень интеграции позволяет отказаться от кабелей и штекерных разъемов. При мощности 150 кВт и весе 75 кг привод обладает очень высокой плотностью мощности. Компания Continental предлагает автопроизводителям комплектный электрический осевой привод в форме модуля с классом мощности до 320 кВт и с начальным крутящим моментом до 6 400 Н·м в зависимости от передаточного отношения. Таким образом, компания Continental значительно улучшила компактность и мощность своей приводной системы, которая была запущена в серийное производство еще несколько лет назад. Новый электропривод впервые появится на рынке в 2019 году в Китае.

Потенциальные возможности гибридизации — привод Eco Drive 48 Вольт

Технология 48 Вольт позволяет реализовывать «интеллектуальные» гибридные прикладные стратегии, которые подходят для пассажирских автомобилей как с бензиновым, так и дизельным двигателем. Технология Continental позволяет добиться подтвержденной экономии топлива 21 % в условиях реального городского транспортного движения. К актуальным примерам доведенных до серийной готовности революционных решений по электрификации относится французская модель с гибридным дизельным двигателем 48 Вольт (Renault Scénic / Grand Scénic), и без того высокая эффективность двигателя которой еще больше увеличилась благодаря электрическому приводу Continental. Очередное начало серийного производства запланировано на осень 2017 года.

Первое производственное решение

3 августа 2017 года было объявлено, что первая в мире 48-вольтная система привода, построенная на базе модуля Continental, будет установлена на автомобили Renault (модель Renault Scenic Hybrid Assist). Первое производственное решение сочетает экономичный индукционный двигатель с водяным охлаждением и встроенный инвертор. Электромотор передает усилие при помощи приводного ремня непосредственно на коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания — решение, названное экспертами «конфигурацией P0». В ближайшее время производство планируется поставить на поток на основе модульной системы для 48-вольтного привода.

Подобная технология считается технологией будущего, так как низкое напряжение обеспечивает значительную экономию топлива по сравнению с обычными гибридными автомобилями и тем самым компенсирует умеренную дополнительную стоимость. По мнению специалистов Continental, такая технология быстро завоюет популярность на рынке и к 2020 году в мире будет произведено четыре миллиона низковольтных гибридных приводов. К 2030 году эксперты предсказывают увеличение доли таких автомобилей на мировом рынке до 25 миллионов единиц. В процессе разработки модульной системы инженеры компании Continental делали акцент на максимальной экономичности, простой адаптации к силовым установкам существующих автомобилей и на автоматизированном экономичном производстве.

Эффективность системы 48 В напрямую зависит от количество поездок и периодов восстановления в процессе непрерывной эксплуатации. В результате компания Continental выбрала индуктивный электродвигатель с водяным охлаждением, который можно напрямую соединять с системой охлаждения двигателя. Все это позволяет создать конструкцию, которая, в зависимости от версии, может постоянно развивать 6 кВт мощности и 60 Н·м крутящего момента, и которую можно устанавливать на место привычного стартера-генератора. Использование приводного ремня обеспечивает передачу на коленчатый вал до 150 Н·м крутящего момента. В рамках модульной системы только диаметр вала электромотора изменяет мощность. Инвертор, основанный на канальном транзисторе с МОП-структурой (MOSFET), встроен в крышку корпуса для экономии места. Модульная система компании Continental также включает конвертер постоянного тока, который позволяет подключать 48-вольтную систему к бортовой системе питания. Это делает возможным использование накопленной в литийионной батарее энергии для стабилизации внутренней системы питания.

Ключевым преимуществом концепта P0, обеспечиваемым благодаря разработке Continental, является простая адаптация к существующей конструкции силовых установок. Оно позволяет изменить точку приложения нагрузки двигателя внутреннего сгорания. Тестовые автомобили демонстрируют экономию топлива на уровне 13% в новом европейском испытательном цикле. В реальных условиях, особенно в городах, этот показатель будет еще выше (до 21%) благодаря тому, что на рекуперацию энергии будет приходиться большая часть поездки. Так, например, двигатель внутреннего сгорания можно отключить при приближении к светофорам, когда скорость движения опускается ниже 20 км/ч. С 48-вольтной системой привода двигатель внутреннего сгорания запускается всего за 0,2 секунды — обычному стартеру на это требуется примерно в два раза больше времени. Сочетание 48-вольтного привода с дизельным двигателем, как это реализовано в первом запущенном в производство автомобиле, обеспечивает дополнительный эффект, который заключается в том, что выбросы оксида азота, вырабатываемые при ускорении, снижаются на 10%, так как часть необходимого крутящего момента генерируется электрическим двигателем.

Для экономически эффективного производства системы в больших количествах Continental разработал новые процессы производства электрических двигателей. Например, обмоточный медный провод для статора не наматывается, а поставляется в виде отдельных отрезков. В сочетании с инновационной технологией соединения подобное решение не только улучшает процесс автоматизации, но и увеличивает плотность размещения материала, что позволяет добиться более высоких результатов на той же установочной площади.

Системы накопления (хранения) энергии и Электромобили