इलेक्ट्रिक वाहनों में दो मोटरें - रेंज बढ़ाने के लिए निर्माता कौन सी तरकीबें अपनाते हैं? [विवरण]

इलेक्ट्रिक वाहनों में एक, दो, तीन और कभी-कभी चार मोटर होते हैं। आर्थिक दृष्टिकोण से, एक इंजन सबसे अच्छा विकल्प है, लेकिन कुछ लोग ऑल-व्हील ड्राइव होने पर अधिक आत्मविश्वास महसूस करते हैं। लेकिन आप कम बिजली की खपत के साथ AWD द्वारा पेश किए गए भरोसे को कैसे संतुलित करते हैं? निर्माताओं के पास ऐसा करने के कई तरीके हैं।

इलेक्ट्रिक्स में मल्टी-मोटर ड्राइव। कारें ऊर्जा की खपत को कैसे कम करती हैं?

लेख-सूची

• इलेक्ट्रिक्स में मल्टी-मोटर ड्राइव। कारें ऊर्जा की खपत को कैसे कम करती हैं?
  • विधि # 1: क्लच का उपयोग करें (जैसे Hyundai E-GMP प्लेटफॉर्म: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • विधि # 2: कम से कम एक अक्ष पर एक प्रेरण मोटर का उपयोग करें (उदाहरण के लिए टेस्ले मॉडल एस / एक्स रेवेन, वोक्सवैगन एमईबी)
  • विधि # 3: सावधानी से बैटरी बढ़ाएं

आइए शुरुआती बिंदु से शुरू करें - सिंगल-एक्सिस ड्राइव। निर्माता के निर्णय के आधार पर, इंजन फ्रंट (FWD) या रियर एक्सल (RWD) पर स्थित होता है। फ्रंट व्हील ड्राइव एक तरह से, यह दहन-इंजन कारों से प्रस्थान है: दशकों पहले इसे बेहतर सुरक्षा प्रदान करने के लिए सोचा गया था, यही वजह है कि अधिकांश शुरुआती इलेक्ट्रीशियन के पास फ्रंट-व्हील ड्राइव था। आज तक, यह निसान और रेनॉल्ट (लीफ, ज़ो, सीएमएफ-ईवी प्लेटफॉर्म) और मॉडल में मूल समाधान है जो आंतरिक दहन वाहनों (उदाहरण के लिए, वीडब्ल्यू ई-गोल्फ, मर्सिडीज ईक्यूए) के रीडिज़ाइन हैं।

टेस्ला ने शुरू से ही फ्रंट-व्हील-ड्राइव दृष्टिकोण को त्याग दिया, और बीएमडब्ल्यू ने i3 और वोक्सवैगन के साथ MEB प्लेटफॉर्म के साथ, जहां मूल समाधान है इंजन रियर एक्सल पर स्थित है... यह कई ड्राइवरों के लिए कुछ हद तक चिंता का विषय है क्योंकि फ्रंट-व्हील ड्राइव आंतरिक दहन वाहन वास्तव में निकट-गेट स्थितियों में सुरक्षित हैं, लेकिन इलेक्ट्रिक मोटर्स के साथ, वास्तव में चिंता करने की कोई बात नहीं है। जड़त्वीय दहन इंजन में यांत्रिक प्रणालियों की तुलना में इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिकल सिस्टम बहुत तेज हैं।

सीधे शब्दों में कहें, एक मोटर हाई-वोल्टेज केबल, एक इन्वर्टर, एक कंट्रोल सिस्टम का एक सेट है। सिस्टम में जितने कम तत्व होंगे, कुल नुकसान उतना ही कम होगा। क्योंकि एक इंजन वाले इलेक्ट्रिक वाहन, सिद्धांत रूप में, दो या दो से अधिक इंजन वाले वाहनों की तुलना में अधिक किफायती होंगे।जिसके बारे में हमने शुरुआत में लिखा था।

ड्राइवरों के अलावा, उन्हें ऑल-व्हील ड्राइव पसंद है। कुछ लोग इसे बेहतर प्रदर्शन के लिए खरीदते हैं, अन्य इसलिए क्योंकि वे इसके साथ सुरक्षित महसूस करते हैं, और अभी भी अन्य क्योंकि वे नियमित रूप से कठिन ऑफ-रोड परिस्थितियों में ड्राइव करते हैं। यहां की इलेक्ट्रिक मोटरें इंजीनियरों को खराब करती हैं: एक बड़े, गर्म, हिलते हुए ट्यूबलर बॉडी के बजाय, हमारे पास एक चिकना, कॉम्पैक्ट डिज़ाइन है जिसे दूसरे एक्सल में जोड़ा जा सकता है। ऐसी स्थिति में क्या करें ताकि ऊर्जा की खपत के साथ इसे ज़्यादा न करें और मालिक को उचित बिजली आरक्षित की गारंटी दें? जाहिर है: आपको अधिक से अधिक इंजन बंद करने चाहिए।

लेकिन यह कैसे करें?

विधि # 1: क्लच का उपयोग करें (जैसे Hyundai E-GMP प्लेटफॉर्म: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

इलेक्ट्रिक वाहनों में दो प्रकार के मोटर्स का उपयोग किया जाता है: एक इंडक्शन मोटर (एसिंक्रोनस मोटर, एएसएम) या एक स्थायी चुंबक मोटर (पीएसएम)। स्थायी चुंबक मोटर अधिक किफायती होते हैं, इसलिए जहां भी अधिकतम सीमा महत्वपूर्ण होती है, उनका उपयोग समझ में आता है। लेकिन उनके पास एक महत्वपूर्ण खामी भी है: स्थायी चुम्बकों को बंद नहीं किया जा सकता है, वे एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, चाहे हम इसे पसंद करें या नहीं।

चूंकि पहियों को एक्सल और गियर द्वारा इंजन से मजबूती से जोड़ा जाता है, प्रत्येक सवारी के परिणामस्वरूप बिजली का प्रवाह होगा: बैटरी से इंजन (वाहन की आवाजाही) या इंजन से बैटरी (रिकवरी) तक। इसलिए, यदि हम प्रत्येक धुरी पर एक स्थायी चुंबक मोटर का उपयोग करते हैं, तो ऐसी स्थिति उत्पन्न हो सकती है जहां एक पहियों को चलाएगा और दूसरा कार को तोड़ देगा, क्योंकि यह यांत्रिक ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है। यह अत्यंत अवांछनीय स्थिति है।

Hyundai ने इस समस्या का समाधान कर दिया है फ्रंट एक्सल पर एक यांत्रिक क्लच के माध्यम से... इसका संचालन पूरी तरह से स्वचालित है, जैसे दहन कारों में हल्डेक्स सिस्टम: जब चालक को अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है, तो क्लच लॉक हो जाता है और दोनों इंजन कार को गति (या ब्रेक?) जब चालक चुपचाप गाड़ी चला रहा होता है, तो क्लच आगे के इंजन को पहियों से अलग कर देता है, इसलिए ब्रेक लगाने में कोई समस्या नहीं होती है।

क्लच का मुख्य लाभ दोनों एक्सल पर अधिक किफायती पीएसएम इंजनों का उपयोग करने की संभावना है। नुकसान सिस्टम में एक और यांत्रिक तत्व की शुरूआत है, जिसे उच्च टोक़ का सामना करना पड़ता है और परिवर्तनों को तुरंत प्रतिक्रिया देता है। इस तरह हिस्सा धीरे-धीरे खराब हो जाएगा - और जबकि यह डिजाइन में काफी सरल दिखता है, ड्राइव सिस्टम के लिए इसके लगाव का स्तर प्रतिस्थापन की संभावना को कम करता है।

विधि # 2: कम से कम एक अक्ष पर एक प्रेरण मोटर का उपयोग करें (उदाहरण के लिए टेस्ले मॉडल एस / एक्स रेवेन, वोक्सवैगन एमईबी)

विधि संख्या 2 का उपयोग लंबे समय से और अधिक बार किया गया है, शुरुआत से ही यह टेस्ला मॉडल एस और एक्स में दिखाई दिया था, अब हम इसे एमईबी प्लेटफॉर्म पर अन्य वोक्सवैगन के बीच भी पा सकते हैं, जिसमें वीडब्ल्यू आईडी.4 जीटीएक्स भी शामिल है। यह इस तथ्य में निहित है कि इलेक्ट्रोमैग्नेट के साथ एसिंक्रोनस मोटर्स या तो दोनों एक्सल (पुराने टेस्ला मॉडल) पर या कम से कम फ्रंट एक्सल (एमईबी एडब्ल्यूडी, टेस्ले एस / एक्स रेवेन संस्करण से) पर स्थापित होते हैं।... हम सभी प्राथमिक विद्यालय से विद्युत चुंबक के संचालन के सिद्धांत को जानते हैं: एक चुंबकीय क्षेत्र तभी बनता है जब एक वोल्टेज लगाया जाता है। जब करंट बंद हो जाता है, तो विद्युत चुम्बक तारों के एक साधारण बंडल में बदल जाता है।

इसलिए, एक अतुल्यकालिक मोटर के मामले में, यह बिजली के स्रोत से वाइंडिंग को डिस्कनेक्ट करने के लिए पर्याप्त है।कि वह विरोध करना बंद कर देगा। इस समाधान का निस्संदेह लाभ डिजाइन की सादगी है, क्योंकि सब कुछ इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके किया जाता है। हालांकि, नुकसान इंडक्शन मोटर्स की कम दक्षता है और तथ्य यह है कि कुछ प्रतिरोध कठोर जाली वाले गियरबॉक्स और मोटर द्वारा ही बनाया जाता है।

जैसा कि हमने पहले ही उल्लेख किया है, इंडक्शन मोटर्स का उपयोग अक्सर फ्रंट एक्सल पर किया जाता है, इसलिए उनकी मुख्य भूमिका जरूरत पड़ने पर बिजली जोड़ने की होती है और जब राइडर धीरे-धीरे चल रहा होता है तो परेशान नहीं होता है।

विधि # 3: सावधानी से बैटरी बढ़ाएं

यह याद रखने योग्य है कि इलेक्ट्रिक मोटर्स की दक्षता बहुत अधिक है (95, और कभी-कभी 99+ प्रतिशत)। इसलिए, दो स्थायी चुंबक मोटर्स के साथ AWD ड्राइव के साथ भी, जो सदैव व्हील ड्राइव (पुनर्भुगतान की गिनती नहीं), एक इंजन के साथ कॉन्फ़िगरेशन के संबंध में नुकसान अपेक्षाकृत छोटा होगा। लेकिन वे करेंगे, और बैटरी में संग्रहीत ऊर्जा एक दुर्लभ वस्तु है - जितना अधिक हम इसे ड्राइविंग के लिए उपयोग करेंगे, रेंज उतनी ही खराब होगी।

इस प्रकार, दो पीएसएम मोटर्स के साथ इलेक्ट्रिक चार-पहिया ड्राइव वाहनों की सीमा बढ़ाने की तीसरी विधि प्रयोग करने योग्य बैटरी क्षमता को सूक्ष्म तरीके से बढ़ाना है। समग्र क्षमता समान रह सकती है, प्रयोग करने योग्य क्षमता भिन्न हो सकती है, इसलिए RWD/FWD और AWD के बीच चयन करने वाले लोगों को आवश्यक रूप से अंतर दिखाई नहीं देगा जब तक कि निर्माता सीधे ऐसा नहीं कहता।

हमें नहीं पता कि हमारे द्वारा बताए गए तरीके का कोई इस्तेमाल कर रहा है या नहीं। नए 3 प्रदर्शन मॉडल में टेस्ला खरीदार को थोड़ी अधिक उपयोग करने योग्य बैटरी क्षमता तक पहुंच प्रदान करता है, लेकिन यहां यह पता चल सकता है कि प्रदर्शन विकल्प (जुड़वां मोटर) लॉन्ग रेंज (डुअल मोटर) वेरिएंट से रेंज में अलग नहीं था।

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