Pojazdy elektryczne są coraz chłodniejsze. Dzięki premii marki Telsa i technologii oraz oczekiwanym szacunkom Chevy Bolta, pojazdy elektryczne z powodzeniem zmieniają wizerunek z postrzeganej, dziwacznej hipisowskiej opcji tuż nad rowerem w motoryzacyjnym łańcuchu żywnościowym, omijając akceptowalne przez hipotezy i zmierzające w stronę głównego nurtu – podmiejskich – pożądanych .

Wciąż słyszymy o niepokoju w zasięgu, zwykłym wyzwaniu, przed wprowadzeniem nas wszystkich do pojazdów elektrycznych. Program Departamentu Energii USA EV Everywhere sugeruje, że przy akceptacji głównego nurtu koszt baterii musi spaść o 75%, podczas gdy zasięg podwaja się. Musk-ism o tym, jak holować przyczepę ładunkową, by zwiększyć zasięg podróży, to zabawne rozwiązanie inżynieryjne, trochę za dużo poza moim zasięgiem.

Tak więc, abyśmy mogli przekazać pieniądze za EV, jakie są możliwości techniczne i rozwiązania, które mogłyby zwiększyć prawdopodobieństwo tej transakcji? Jak możemy poprawić zasięg, zmniejszając masę, poprawiając osiągi i żywotność akumulatora, a jednocześnie optymalizując konstrukcję silnika pod względem masy, wydajności i kosztów?

Oto 5 rzeczy do rozważenia:

Termiczne zarządzanie baterią i elektronika mocy znacząco poprawia wydajność baterii i żywotność: zgodnie z danymi Krajowego Laboratorium Energii Odnawialnej, wydajność baterii może zostać poprawiona o 20% z poprawioną efektywnością cieplną, a także, jeśli to możliwe, pokazać nam od dwóch do trzech roczny wzrost żywotności baterii poprzez obniżenie średniej temperatury pracy z 30 stopni Celsjusza do 20 stopni Celsjusza, lub 86 stopni Fahrenheita do 68 stopni Fahrenheita. (Właśnie dlatego kierowcy EV są zachęcani do parkowania w cieniu w upalne dni.) Narzędzia obliczeniowe Fluid Dynamics, takie jak FloEFD, pomagają w zrozumieniu zachowania termicznego poprzez dokładne modelowanie poszczególnych komórek, umożliwiając projektantowi rejestrowanie indywidualnych gradientów temperatury w komórkach i zoptymalizować zachowanie termiczne.
Energoelektronika wymaga nieniszczącego testowania i charakteryzacji dla optymalnej trwałości niezawodności: zwykle półprzewodnikowe urządzenia mocy, takie jak tranzystory IGBT, są testowane niszcząco, a dane charakterystyki pochodzą z tych testów. Nie zapewnia to dokładnej reprezentacji oczekiwanego czasu życia i niezawodności, co jest obowiązkowe w świecie elementów docelowych całego cyklu życia części samochodowych. Rozwiązanie takie jak Power Tester 1500A może testować do 128 IGBT równolegle i dostarczyć statystyczne dane o awarii potrzebne do dokładnego przewidywania czasu życia pola.
Konstrukcja silnika elektrycznego wymaga symulacji, aby uzyskać optymalną kompromis między osiągami, wydajnością i kosztami: pojazd elektryczny musi mieć optymalną konstrukcję silnika dla różnych cykli napędowych, w zależności od takich czynników, jak warunki ruchu, opór toczenia, kąt nachylenia i prędkość wiatru. Optymalną efektywność energetyczną i kosztową można osiągnąć tylko za pomocą oprogramowania do modelowania, takiego jak System Vision. Tutaj możemy ocenić wydajność silnika dla różnych cykli napędowych, zrozumieć wpływ na zachowanie silnika związane z osiągami mechanicznymi i sprawnościami napędu elektrycznego, w tym straty energii, określić fizyczne wymiary i masę silnika, a nawet ocenić materiały na podstawie optymalizacji wydajności.
Zmniejszenie ciężaru (1): wiązka przewodów może być najcięższym elementem w pojeździe elektrycznym po podwoziu. EV mogą mieć wiele domen napięciowych – 12V, 48V, a nawet 115V. Te wyższe napięcia wymagają cięższego ekranowanego okablowania, wysyłając cel lekki w złym kierunku. W jaki sposób można zaprojektować optymalny system elektryczny o wyższym napięciu, zwłaszcza gdy producenci samochodów chcą oferować wiele opcji, które tworzą miliony możliwych kombinacji systemu elektrycznego w zależności od opcji wybranych przez konsumenta? Jak zaprojektować optymalny system i zrozumieć kompromisy, aby zaprojektować optymalny zestaw architektur dla floty? Platforma Capital to robi i nie tylko. Dużo więcej, ale patrzy się na to w kontekście pojazdów elektrycznych.
Zmniejszenie ciężaru (2): pojazdy elektryczne mogą mieć izolację akustyczną o długości około 50 funtów lub więcej, a ponieważ nie ma ryku silnika maskującego część dźwięku otoczenia, hałas drogowy staje się bardzo wyraźny. Ale dodawanie kolejnych warstw izolacji i więcej kilogramów wagi nie pomoże nam dostać się do magicznego zasięgu 500 mil na jednym ładowaniu. Jednym z eleganckich rozwiązań jest aktywne usuwanie szumów (ANC) za pomocą elektroniki, wyzwaniem jest anulowanie hałasu drogowego, który jest nieprzewidywalnym źródłem hałasu w porównaniu z, powiedzmy tonem silnika, który można łatwiej modelować i przewidywać. Każdy kilogram wagi, który zostanie rozładowany, przybliża producenta samochodów do sprzedaży elektrycznego pojazdu dla ciebie i dla mnie.

W Automotive uznaliśmy naszą szczególną markę innowacji w zakresie projektowania systemów dla elektroniki samochodowej za bardzo pożądaną przez producentów samochodów. Ponieważ samochód jest coraz bardziej zdigitalizowany, co wprowadza innowacje w postaci połączonego, autonomicznego, elektrycznego pojazdu, robimy to, co stanowi innowację w projektowaniu systemu. Pomaga to naszym klientom (17 z 20 największych producentów OEM na świecie, a także wielu dostawców) w szybszym wprowadzaniu nowych produktów na rynek.

Zwiększenie wydajności i umożliwienie optymalnych decyzji projektowych może być po prostu punktem zwrotnym, aby technologia pojazdów elektrycznych była nie tylko dopuszczalna, ale lepszym rozwiązaniem w porównaniu do naszych ukochanych maszyn wewnętrznego spalania.