Výroba Chevroletu Volt přerušenaAUTO
Výroba Chevroletu Volt přerušena
Mikrohybridní Citroen C4 e-HDi TEST
Mikrohybridní Citroen C4 e-HDi
Toyota Prius plug-in hybrid umí 3 l/100TEST
Toyota Prius plug-in hybrid umí 3 l/100
Elektromobily - La Jamais ContenteHISTORIE
Elektromobily - La Jamais Contente

Převodovka prodlouží dojezd elektromobilů

Jan Grohmann - 07 Červenec 2011

K přednostem patří, že k přenosu síly nepotřebuje . Je to dáno charakteristikou , které dosahují maximálního krouticího momentu již od nulových otáček. Avšak účinnost elektrického motoru se mění. Pohybuje se od 90 % a klesá až k 60 % - zejména při nižších otáčkách. Nabízí se tak otázka - je vhodné přidat do soustavy převodovku?  
převodovka Antonov
Obrázek: Antonov

O kladné odpovědi je přesvědčená anglická firma Antonov, která navrhuje zařadit za elektromotor 3-stupňovou převodovku. Firma si je jistá, že zvolené řešení zvýší účinnost elektrického pohonu a zlepší dojem z jízdy.

V testech se převodovka osvědčila. Po zabudování do vykazoval motor auta o 15 % větší účinnost. Znamená to dvě věci - buď můžeme větší účinnost využít pro prodloužení dojezdu, nebo ke zmenšení drahých .

Převodovka má ale i další výhody. Pohonné ústrojí může být méně robustní díky nižšímu nutnému krouticímu momentu. Navíc motor bude déle pracovat v optimálních otáčkách, čímž dojde k menšímu opotřebení soustavy.

Vyšší cestovní rychlost, svižnější rozjezd, lepší stoupavost a kompaktní rozměry. To jsou další výhody, kterými se převodovka pyšní.

převodovka Antonov
Obrázek: Antonov

Samotná jednotka má „konvenční“ tvar. Dvou hřídelové uspořádaní s ozubenými koly s dvojitou spojkou pro plynulé řazení. Zvolená koncepce navíc umožňuje zvýšit počet rychlostních stupňů až na čtyři.

Vlastní převodovku jsme mohli vidět na Stuttgartské výstavě elektrických vozidel IDTechEx. Váha prototypu dosahovala 55 kg při délce 416 mm. Sériový model má být ale o 10 kg lehčí a o 40 mm kratší. Životnost jednotky bude minimálně 400 000 km.

Firma Antonov v současné době testuje první prototypy v nákladních elektrických vozidlech . Celkově 5 testovacích vozidel určí, zda je převodové ústrojí již zralé pro komerční prodej.

Je až s podivem, že jsme převodovku v elektrických vozidlech neviděli dříve. Pravda, jde proti filozofii elektrického pohonu. Avšak buďme realisté. Na opravdu výkonné a levné baterie si ještě nějaký ten pátek počkáme. Proto každé „netradiční“ řešení, které zlepšuje výkonové charakteristiky , je víc než vítáno.

Vaše hodnocení: Není Průměrně: 4.6 (17 hlasů)
 
Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Uvážíme-li, že převodovka má smysl především u slabších elektromotorů, je otázkou, zda ta úspora vykompenzuje 55kg navíc...?

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

V osobním autě se myslím dá obejít bez převodovky. Ale u nákladního smysl mít bude. Přece jenom je zde větší relativní rozdíl mezi maximální a minimální provozní hmotností než u osobáku.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Dle mého názoru by převodovka rozhodně měla u elektromotorů být.Jak bylo zmíněno v článku,lépe se využije elektromotor.A však pořád se mluví jen o elktromotorech poháněnách soustavou baterií.Proč se nevyužije samotná elektromotor nejen k pohonu ale zároveň k dobíjení?Dnešní automobily s benzínovými nebo dieslovýmy motory využívají alternátoru k dobýjení.Proč se tedy alternátor nevyužije i v elektromotorech k dobýjení samotnách baterií a tudíš nevyčerpatelné energii k pohonu?Odpověď je jednoduchá.Nikdo by na tom nevydělával.Na Automobilech vydělávají ropné společnosti a na elektromobilech zase Elektrárenské společnosti.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Tak to si krasne zapotil.Len si porataj tie straty v sustave,to maš najlepšie motory maju 97% učinnosť,potom alternator ma okolo 80% učinnosť a ešte strata pri nabijani baterie je podla tipu baterie od 4 do 10%,tak mi skus objasniť de zoberieš tu chybajucu energiu na to aby si mohol sa vôbec pohnuť nie to do nekonečna jazdiť.Ako poniektorym ľudom to tu dajak čudne premyšla,že nepoznaju fyziku zo zakladky. :/

Tri slová: Zákon zachovania energie.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Tak to je nepochybné - Perpetum Mobile by bylo fajn... :-D :-D

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Idealne by bolo, keby sa prevodovka ponukala ako doplnkova vybava do elektromobilu za priplatok. Vo vseobecnosti sa neda povedat, ci je prevodovka pre elektromotor potrebna, alebo nie, lebo zavisi od druhu elektromotora a tych je vela (napr. univerzalne motory, trakcne motory, komutacne, atd...). Kazdy y nich ma iny priebeh momentu, vykonu a spotreby v zavislosti na otackach. Prevodovka uvedena v tomto clanku je vhodna do nakladneho auta, ale do osobneho vobec nemusi byt potrebna a moze ho len komplikovat.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Převodovka je blbost! A to, co tady píšete taky. Myslím tím, že motor nemá dostatek výkonu pro rozjezd a nějaké odbuzování. Pokud se budeme bavit o standardním asynchronním motoru, tak i při nulových otáčkách je k dispozici plný kroutící moment motoru. Motor je v každých otáčkách ideálně nabuzen a jediné, co se mění je napětí na motoru. Účinnost střídavých motorů v malých otáčkách je sice nižší, ale podíl jízdy při 10km/hod je minimální. Srovnávat tohle všechno se skútry je taky blbost. Pravděpodobně tam nebudete mít vektorové řízení motoru. Za ideální dnes považuji moderní BLDC motory, které zvládnou neskutečné účinnosti a správným řízením je možné tyto účinnosti zvýšit daleko nad úroveň soustavy převodovka + motor. Převodovka sice zajistí vyšší otáčky motoru, ale zároveň tím trpí ložiska a ložiska jsou dnes nejslabším článkem trvanlivosti motoru. Takže uzavírám téma převodovek stačí motor a správný způsob řízení.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Vemte si jízdní kolo s pevným převodem a jděte se s ním projet do hor. Jednak k těm horám pojedete trapně pomalu a první větší kopec budete šlapat ve stoje nebo tlačit a překážet cyklistům s přehazovačkou.
Jinak řečeno převodovka umožní motoru práci v optimálních podmínkách v širokém spektru rychlostí a zatížení, zdůvodnit jsem se to pokusil v příspěvku níže, ale asi se to nepovedlo.

Nezbývá než souhlasit s Hobitem a se zkušenostma pana Anonyma, který převodovku v elektromobilu má a je s ní spokojen.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Přesně řečeno. Příklad, když jedu v zácpě na jedničku, tak mám o dost nižší spotřebu na krátké pojezdy (prakticky nepatrnou) a vyšší akceleraci. Mohu sice jet i na čtyřku, elektromotor si přebere (16 kW), ale za cenu vyšší spotřeby v kolonách a trpí více baterie které zrovna levné nejsou. Nemluvě i o zkráceném dojezdu. Zatím si nedokážu představit elektromobil bez převodovky. Až budou výkonnové baterie, tak by stačily pouze dva převody, město (pomalá rychlost) a mimoměsto (vysoká rychlost). Takže převodovka blbost není.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Ja si naopak myslim, ze prevodovka blbost neni ani pro elektricka auta. I kdyz vzdy, kdyz obhajuju elektricke auto, tak upozornuju na to, ze neni potreba prevodovka jako jednu z velkych vyhod.

Ale vsude je nejake ale. Kdyz by nekdo udelal jednoduchou levnou spolehlivou kompaktni 3-stupnovou prevodovku jako je toto uvedene v clanku, tak je to pro elektricke auto jen velke plus. V p rincipu bych to prirovnal k tomu, ze se do novych aut pridava sesty prevodovy stupen pro velke rychlosti. Taky tam sestka nemusi byt a drive nemeli auta ani petku, stacili 4 supne a taky to jezdilo. Ale kdyz se prida petka, sestka tak je to daleko lepsi.

A o tom to je. Samozrejme, ze to jezdi i bez prevodovky, ale kdyz tam ta prevodovka bude tak je to jen a jen lepsi.

Nemmusim byt zadny elektrikar, nebo znat elektromotor do detailu, abych pouzil zdravy selsky rozum. Ten rika, ze kdyz motoru pomuzu tak to pro nej bude lepsi a nebude zrat tolik at uz proudu, nebo benzinu.

Tj. chci tim rict, ze i kdyz elektromotor ma i pri nulovych otackach maximalni kroutici moment, tak mu hoodne pomuzu, kdyz bude mit mensi praci tj. kdyz tam bude prevod do pomala, tak se motor pri rozjezdech nebude tolik namahat, tj. spotrebuje mene proudu a baterie vice vydrzi. To same na druhe strane tj. prevodovka by mohla mit 3-ti stupen pro vetsi rychlosti.

Tj. takove male auto jako je citroen Saxo (ma pouze 12 kw motor) by mohlo mit daleko sviznejsi rozjezdy a daleko vetsi rychlost nez ma nyni a ujelo by na stejne baterie o dost vice kilometru.

A o to preci jde?

Takze naopak prispevek o tom, ze prevodovka je blbost je samotny blbost. prevodovka muze jen a jen pomoct prodlouzit dojezd elektromobilu a za to by kazdy kdo ma elektromobitl dal skoro cokoli. Coz muzu potvrdit z vlastnich zkusenosti pri rizeni elektromobilu.

Coz nevim jestli Martin muze napstat. Nevim jestli elektromobilem jezdi. Jestli ne tak je to jen ciste teoreticke placani, ktera je od praxe vzdalena jako malina od kupovane malinove stavy.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

To, že se vozíte v elektrickém vozítku Vám nedává právo mít větší patent na rozum. Já už se taky v nějakém svezl a dokonce jsem i nějaký pomáhal vyvíjet. Ale to jen na okraj.

Samozřejmě rozumím k čemu převodovka slouží, hodí se možná tak do elektromobilu se stejnosměrným motorem. DC motor je velmi mále účinný v malých otáčkách. Takový už je snad vhodný jen pro amatéry, nebo do muzea.

Všimli jste si někdy, proč teda není převodovka osazena v trolejbusech, tramvajích, vlacích a vlastně není ani v elektromobilech? Elektromotorům, které pracují v rozsahu 0-10000 otáček s pevným momentem v celém rozsahu otáček to není potřeba.

Budu -li chtít ušetřit nějakou tu Wh při rozjezdu, není problém nešlapat na plný plyn, měnič se postará a správné řízení proudu. Baterie není namáhaná a účinnost motoru nebude tak špatná, vy se pomalu rozjedete.

Pořád se tady oháníte, jak ušetříte energii ve spojení s převodovkou. Ale pozor, právě převodovka bude mít jakousi % účinnost a ta bude figurovat stále ke zhoršení stavu. Dále snížením převodových poměrů bude celková spotřeba energie větší, pouze se rozjedete rychleji! Dáte-li menší (slabší) motor, neušetříte taky vůbec nic, profitovat by se dalo snad jen z nižší hmotnosti takového motoru. Větší motory mají naopak větší účinnosti. Pokud by spalovací motor dovolil fungovat od nulových otáček, mohl by jste převodovku rovněž vypustit i tam. Předpokládám, že většina z nás se snaží řadit co nejdříve vyšší převodový stupeň, abychom měli nižší spotřebu paliva. Totéž bude platit pro baterie. Nižší převodový stupeň Vás brzy rozjede, ale na stejnou vzdálenost bude mít větší spotřebu. Pokud se Vám nedaří rozjet se, máte špatný algoritmus řízení motoru, nebo špatně dimenzovaný motor.

Takže i nadále si dovoluji nesouhlasit s převodovkou a Vaše argumenty mě nepřesvědčily.

Stejně tak nesouhlasím se solárním tankerem (když máme vítr), solární silnicí (když střechy jsou prázdné) a bezdrátovým dobíjením baterií (když dráty ušetří MW - Marconni promine) atd...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Za prvé, realita je jinde než teorie, vidím v reálných číslech a nikdo mi nevymluví opak, realita nekecá. Za druhé, mrkněte se na DC motor, v grafu uvidíte nejvyšší kroutící moment hned od nulových otáček a pak nepatrně padá dolů. Chtělo by to, aby si někteří pořádně vyzkoušeli už konečně elektromobil v reálu, ne jen se svézt, z toho se pozná prd.

Naprostý souhlas, pouze s malou technickou připomínkou. Ono u té převodovky nejde o to, že by moto potřeboval "pomoct", ale že zkrátka není praktické nahánět na jedné straně co největší proud, aby to pořádně tahalo v jakémkoliv terénu a na straně druhé napětí, aby to mělo slušnou maximálku. Zejména proud je problém, jenom té mědi co se spotřebuje na propojení, příslušně dimenzované součástky a kolejnice v elektronice, aby tam byly co nejmenší tepelné ztráty. Převodovkou se tohle dá výrazně eliminovat.

Kromě toho jsou i jiné možnosti. Někteří výrobci i kutilové například používají u BLDC přepínač vinutí hvězda/trojúhelník, čímž dosahují obdobného efektu, jako u dvojstupňové převodovky.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Výklady a teorie jsou správné, vše odpovídá realitě. Mám převodovku a do kopce je super, nižší spotřeba proudu z baterií a motor se nepřehřívá. Jde o dobrý nápad, aspoň nezapomeneme řadit. :) A olej? Ten vydrží velmi dlouho v převodovce, někdy je i "doživotní olejová náplň". ;)

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Jednoduchy system netreba komplikovať !!! Chyba Vám hydraulické čerpadlo, mokrá spojka, olej do prevodovky. Ked áno, tak kupujt benzínové auto - je to cesta späť k drahej údržbe !!!

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Doporučuji vyzkoušet rozdíl v praxi a uznáte sám, že převody jsou tou správnou cestou, ale musí se to dělat s rozumem. Skútr s jednoduchým řemenovým převodem má mnohem plynulejší a svižnější rozjezdy proti skútru s motorem v kole.

Jednoduchý řemenový převod (ala Govecs) je v principu naprosto totéž, co hub motor ekvivalentně větším počtem pólů a napětím. To jsou spojené nádoby. Základní problém pevného převodu, že maximální rychlost je zastropovaná napájecím napětím a maximální krouťák proudem, to ale nijak neřeší.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Teď se budu pouštět na tenký led, jelikož budu vycházet pouze ze svých praktických zkušeností. Přiznám se že teorii moc neřeším :o)

Maximální rychlost je zastropovaná napájecím napětím = pokud se bavíme o maximální rychlosti daného převodu tak bych řekl, že je to spíše o maximálních otáčkách, které je motor schopen vyvynout, resp. které jsou nastaveny a následně přenést na kolo/a. Napětí je stejné ať jedu 25, 45 nebo 90 km/h.

Maximální krouťák proudem = Souhlas, nicméně výsledný krouťák přenesený na kola, lze jednoduchým převodem násobit při zachování velikosti proudu narozdíl od hub motoru.

Při srovnání jízdy na emaxu, akumotu, govecsu a quantii mají stroje s převodem podstatně lepší zátah při nižším nebo stejném proudu.

Převodovka je určitě dobrá věc, ale zdražuje již tak drahé stroje.

Pokud je převod pevný, tak maximální rychlost = maximální otáčky motoru krát konstanta zahrnující převodový poměr a průměr kola. A maximální otáčky motoru jsou zase dané počtem jeho pólů a napájecím napětím.

A pozor, napětí při různých rychlostech stejné rozhodně není. Řízení napětí do fází BLDC motoru je základní funkce řídící jednotky. Pro pořádek dodám, že jde o efektivní napětí, protože se řídí "digitálně" pomocí PWM.

Takže když to shrnu, tak pokud mám řídící jednotku dodávající třeba 50A při 48V napájení a budu chtít, aby to jezdilo obligátních 50km/h, je úplně jedno, jestli na to vezmu vysokoobrátkový motor s malým momentem a zpřevoduju ho nebo hubmotor s adekvátním počtem magnetů. Výsledek bude vždy identický.

Co se týče Govecsu, tak ten má napájení 96V, což je 2x tolik co Akumoto. A jelikož mají oba zhruba stejnou maximálku, znamená to, že Govecs si mohl dovolit zpřevodovat oproti Akumotu 2:1 a tedy má 2x větší moment při stejném proudu.

Ale úplně stejně by to fungovalo, kdyby měl motor v kole a 2x víc pólů než má Akumoto.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

OK - už se nepřu :o) Doplním si vzdělání...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Dobrý nápad, pohon s jedním převodem je sice teoreticky ideální, ale moment motoru je přímo úměrný proudu motorem, takže zvýšená dynamika při rozjezdu či dostatečná stoupavost se dosahuje proudovým přetěžováním motoru (větší proud = větší ztráty v motoru i měniči = menší účinnost). Každý motor má svůj jmenovitý výkon, který je dosažen při jmenovitém napětí a proudu.
Př: elektromobil má motor 30kW, zpřevodování je navrženo tak, že při jmenovitých otáčkách motoru vozidlo jede rychlostí 60km/h, pokud nechci přetěžovat, tak při 30km/h mám k dispozici už jen 15kW a při 10km/h jen 5kW (což je pro rozjezd či kopec hodně málo)
Vyšších otáček motoru je dosahováno tzv. odbuzováním, kde výkon motoru je konstantní, nebo spíš klesá (předpokládejme že motor je možné přetočit třeba 2x, takže maximálka je 120km/h)
Pokud použiji 3st převodovku s převody na 30, 60, 90km/h, tak jednak získám lepší dynamiku a účinnost v nižších rychlostech a zároveň větší maximálku 180km/h (pokud by to motor utáhl)
Pokud tedy uvažuji stejný příklad, tak při 30km/mám k dispozici celých 30kW a při 10km/h 10kW.
Dá se tedy zjednodušeně říct, že motor je schopen dát trvale bez proudového přetěžování 30kW v případě bez převodovky od 60 do 120km/h a s převodovkou od 30 do 180km/h.
Z výše uvedeného je zřejmé, že pokud chci od motoru 30kW bez převodovky, tak musím do motoru pustit zhruba dvojnásobek jmenovitého proudu a to je možné pouze po omezenou dobu aby nedošlo k přehřátí. Velmi zjednodušeně se tedy dá tvrdit, že při výkonu 30kW a 30km/h jsou bez převodovky dvojnásobné ztráty.

Je sice pravda že v Tesle dvourychlostní převodovku zrušili, jenomže tam je výkon motoru takový, že to až zas tak nevadí. Obecně se dá říct, že čím menší výkon, tím více převodů (a proto jich mám na kole 27 ;-))

Ještě je třeba poznamenat, že proud z baterie nemusí být vždy úměrný proudu motorem. Vrátím-li se k prvnímu příkladu: motor při 10km/h dává 5kW a teče jím jmenovitý proud (řekneme 100A), trakční baterie má napětí třeba 300V takže odběru 5kW odpovídá proud jen 16,7A (při zanedbání ztrát)

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Už Tesla roadster měla dvourychlostní převodovku, ale ta byla po nějaké době a pár stovkách vyrobených kusů nahrazena pouze jednorychlostním převodem a to i u již vyrobených a prodaných vozech, prý kvůli spolehlivosti. No uvidíme co nakonec vykrystalizuje jako použitelný řešení s rozumným poměrem cena / výkon

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Uplne staci, kdyz pri maximalni zatezi elektromotoru potece stale jeste prijatelny proud a ucinnost bude blozko optima. A to lze docilit elektricky, zadna ozubena kola nejsou potreba.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Vyzerá to tak, že došlo na moje slová - prevodovka hlavne ušetrí batériu - nebude tak veľmi namáhaná vysokým prúdom pri rozjazde a v kopci. Elektromotor má slušný krútiaci moment, ale zároveň prúd, ktorý odoberá veľmi prudko narastá.
Je tu ale ešte jedna vec a tou je účinosť prevodovky samotnej a jej hmotnosť. Je na konštruktérovi, čo svolí:
Buď ľahšiu prevodovku a vačšiu kapacitu batérie, alebo naopak.
Na druhej strane sa nižšia záťaž batérie pri použití prevodovky môže priaznivejšie prejaviť na jej životnosti.
Uvidíme, čo sa ujme na trhu. Elektromobily si vyžadujú osobitý prístup zo strany konštruktérov...

Obsah tohoto pole je soukromý a nebude veřejně zobrazen.
Standardní nastavení volby "Zasílání upozornění na email" můžete nastavit na stránce svého profilu.
Kontrola proti nevyžádaným příspěvkům
Absolováním testu nám pomáháte bojovat proti SPAMu. Děkujeme.
Přepište prosím tento kód do pole níže
Přepište, prosím, znaky z obrázku výše. Všechna písmena jsou malá.

zajímavé články