BAE Systems در حال فرو بردن انگشتان مهندسی خود را در حوضچه EV کامیون‌ها در حال فرو بردن است. این شرکت بیشتر به ،وان یک شرکت مهندسی هوافضا جه، شناخته می شود، اما همچنین دارای تجربه گسترده ای در زمینه سیستم های رانش برای اتوبوس های بزرگ ترانزیتی است.

بیش از 18000 اتوبوس برقی با باتری با سیستم های برق طراحی شده توسط BAE بیش از 25 سال است که سواران را در شهرهای بزرگ مانند نیویورک، پاریس و لندن و همچنین تورنتو و ونکوور جابجا کرده اند.

کامیون BAE Eaton در زمین های آزمایشی
(ع،: جیم پارک)

تام وب، مدیر توسعه ،ب و کار و استراتژی، نیرو و نیروی محرکه گفت: «ما بزرگ هستیم، متعهد به برقی‌سازی هستیم و تجربه زیادی با 5 میلیارد مایل خدمات درآمدی در خودروهای برقی ک، 8 داریم. سیستم ها در BAE Systems. “این اتوبوس است، توجه داشته باشید، کامیون نیست، اما شباهت هایی در آنجا وجود دارد.”

BAE رویکردی نوآورانه برای تامین انرژی خودروهای الکتریکی سنگین دارد. اگر هنر بود، آن را مینیمالیست می نامید. این طراحی از اجزای بسیار کمتری نسبت به آنچه که معمولاً در یک شاسی بلند BEV می بینیم استفاده می کند. این کابل به کابل ولتاژ بالا مسی بسیار سنگین و گران قیمت نیاز دارد و ماهیت م،ار آن امکان انبساط آسان و انعطاف پذیری طراحی شاسی را فراهم می کند.

تابستان گذشته، BAE قراردادی با Eaton امضا کرد تا فناوری محرک الکتریکی خود را از بازار اتوبوس های حمل و نقل به فضای کامیون های متوسط ​​و سنگین بکشاند.

یادداشت تفاهم بین این دو یک ترتیبات غیر انحصاری و بازاریابی مش، را فراهم می کند که در آن هر یک می توانند سهم خود را از بازارهای خاص حفظ کنند و در عین حال در زمینه هایی با منافع متقابل همکاری کنند.

جاستین هاپکینز، مدیر محصول ایتون برای دنده و گیرب، الکتریکی توضیح داد: «ایتون به فروش گیرب،‌ها به OEM‌هایی که ممکن است موتور متفاوتی را انتخاب کرده باشند یا قبلاً با ارائه‌دهندگان مختلف پیشرانه همکاری کرده‌اند، ادامه خواهد داد. به همین ترتیب، BAE می‌تواند و به فروش سیستم‌های درایو مستقیم در جایی که گیرب، وجود ندارد ادامه دهد و مطمئناً آماده فروش الکترونیک قدرت و موتورهای خود به مشتری، هستند که ممکن است گیرب، متفاوتی در ذهن داشته باشند.

ایتون در حال حاضر بازیگر بزرگی در فضای کامیون های برقی نیست. این شرکت گیرب، های دو سرعته متوسط ​​را برای اتوبوس های مدرسه T،mas Built فراهم می کند. همچنین قراردادی با سازنده اتوبوس ترانزیت ورش،ته پروتررا دارد که به زودی منقضی می شود و گیرب، چهار سرعته متوسط ​​را برای تجارت حمل و نقل خود تامین می کند.

جالب اینجاست که ایتون بازیگر قابل توجهی در دنیای برق است. این تقریباً دو سوم تجارت جه، این شرکت را تشکیل می دهد که شامل همه چیز از قطع کننده های مدار 20 آمپری است که می تو،د در هر فروشگاه سخت افزاری ب،ید تا قطع کننده های خلاء مورد استفاده در پست های توزیع برق با ولتاژ متوسط.

هاپکینز می‌گوید: «برخی از فناوری‌های بخش صنعتی Eaton با راه‌حل‌های شارژ که مکمل راه‌حل‌های پیشرانه خودروی ما هستند، به سمت ناوگان منتقل می‌شوند.

تصمیم ایتون برای وارد نشدن به فضای تجاری خودروهای برقی، راه را برای همکاری با BAE Systems باز می کند. Eaton اینورترهای خودروهای تجاری و بقیه لوازم جانبی الکترونیک قدرت را که BAE دارد، ندارد و BAE با گیرب، ثابت شده مطابق با کاربردهای کاربردی بهتر ارائه می شود.

محفظه موتور
(ع،: ارائه شده)

قطعات کمتر، وزن کمتر

پیشنهاد ارزشی که BAE با همکاری با Eaton برای این صنعت به ارمغان می آورد، یک پیشرانه بسیار یکپارچه با ،ری از وزن و با هزینه کمتر نسبت به پیکربندی ک، 7 “معمولی” است. با ادغام و ادغام بسیاری از عملکردهای الکتریکی و الکترونیکی که در حال حاضر توسط شش، هشت یا حتی 12 واحد کنترل جداگانه ارائه می شود، BAE یک راه حل دو جعبه را ارائه می دهد. راه حل یک جعبه در کار است.

وب در یک نشست خبری در مرکز آزمایشی Eaton در مارشال، میش، در ماه ژوئن گفت: “نقشه راه ما رسیدن به یک راه حل یک جعبه تا سال 2027 است.” “مزایای آشکار کاهش وزن، کاهش صورتحساب مواد، ساده سازی، هزینه کمتر و قابلیت اطمینان بهبود یافته است.”

Webb حفظ می کند که یکپارچگی می تواند وزن قطعات الکترونیکی و الکتریکی را در مقایسه با نسل اول شاسی EV ک، 7 تا حدود 50 درصد کاهش دهد. این طراحی همچنین تعداد قطعات را از 145 به 69 کاهش می دهد، از جمله کاهش قابل توجهی در کابل ولتاژ بالا، قطعات و پایه قطعات، کانکتورها، خطوط خنک کننده و اتصالات.

کامیون نمایشی که برای به نمایش گذاشتن این فناوری ساخته شده است، وزن محدودی دارد که فقط 1400 پوند سنگین تر از شاسی دیزلی است که از آن ساخته شده است. این کامیون یک کابین و شاسی Freightliner M2 ک، 7 مدل 2018 است – که قبلاً دیزلی بود – که فقط برای این پروژه از یک فروشنده کامیون دست دوم ،یداری شده است (دایم، و فریت لاینر در توسعه آن دخالتی نداشتند).

با وزن ناخالص خودرو 33000 پوند، می تواند محموله ای به وزن 18000 پوند را حمل کند. وزن محور فرمان با وزن 33000 پوند GVW برای نمایش، با بدنه و محموله، 11700 پوند است در حالی که محور محرک 21700 پوند وزن دارد.

باتری ها تا جایی که ممکن است جلوتر قرار می گیرند و بیشتر وزن خود را به محور فرمان منتقل می کنند. سه ماژول با ظرفیت کل 230 کیلووات ساعت وجود دارد. وزن هر کدام 580 کیلوگرم (1280 پوند) است.

شماتیک BAE
(تصویر: Eaton/BAE)

برق رس، ساده شده

رویکرد BAE حذف هر چه بیشتر کنترل‌کننده‌ها و اینورترها و اجرای تمام بارهای جانبی از طریق یک اینورتر یکپارچه است. امروزه در بسیاری از موارد، بارهای جانبی مانند کمپرسورهای هوای ترمز، گرمایش و سرمایش مدیریت حرارتی تهویه مطبوع و باتری، پمپ‌های فرمان برق و غیره، دستگاه‌های کاهش‌دهنده ولتاژ و اینورترهای مخصوص به خود را دارند که آنها را به حرکت درآورد.

در این سیستم تمام لوازم جانبی ولتاژ بالا هستند، در این مورد 750 ولت، بدون نیاز به تنظیم ولتاژ. آنها به صورت جداگانه توسط اینورترهای م،ار که در یک مبدل DC/DC یکپارچه تعبیه شده اند کنترل می شوند. این واحد دارای ،وجی‌هایی برای سه لوازم جانبی نام‌گذاری شده در بالا است، اما در صورت نیاز می‌توان با پیچ ، بر روی یک «برش» اضافی، تعداد بیشتری را اضافه کرد.

واحد دیگر، واحد توزیع برق ولتاژ بالا، اینورتر کششی و همچنین اتصالات باتری و اتصالات شارژ آهسته و سریع و همچنین اینورتر سه فاز و ،وجی DC برای لوازم جانبی ولتاژ بالا را در خود جای داده است. باز هم، طراحی ماژولار آن اجازه می دهد تا برش ها یا ماژول های اضافی برای گسترش.

طرح شاسی بسیار تمیز است. در زیر کاپوت تمام اجزای جانبی، مبدل DC/DC با اینورتورهای م،ار برای هدایت لوازم جانبی و کنترل کننده نظارتی قرار دارد. همچنین بسته خنک کننده سیستم مدیریت حرارتی، فن ها، بطری شیشه شوی، خشک کن هوا و غیره را خواهید یافت.

در وسط قاب سمت راست، واحد توزیع برق ولتاژ بالا با اینورتور کشش یکپارچه برای موتور محرک قرار دارد. اینجا جایی است که تمام کابل های فشار قوی با هم جمع می شوند. درست در پشت آن، بین ریل های قاب، مجموعه موتور/گیرب، قرار دارد.

کابل های نارنجی کمی دیده می شود. کابل‌های باتری‌ها و کابل‌های راه‌اندازی به موتور کوتاه هستند و همه در این مکان مرکزی جمع می‌شوند. فقط یک کابل وجود دارد که همه چیز را جلو می برد.

درک متیوز، مدیر مشارکت جه، BAE توضیح داد: «ما برق را به ،وان وسیله نقلیه به ،وان دو سیستم مجزا می‌د،م: سیستم‌های لوازم جانبی برای تمام ترمزهای هوا، فرمان برقی، تهویه مطبوع و غیره، و نیمی دیگر بارهای قدرت اصلی است. و مدیر ارشد توسعه ،ب و کار. بنابراین، ولتاژ بالا-بالا، قدرت و ولتاژ بالا، کم توان.

این برق 101 است. اگر بارها به اندازه کافی زیاد باشند، در محدوده کیلووات، برای هر 1 کیلو وات در 12 ولت، 83 آمپر جریان است. در حالی که در 600 ولت، کمتر از دو آمپر جریان دارد. برای انتقال ایمن و مطمئن صدها آمپر به یک کابل مسی واقعاً بزرگ نیاز دارید، در غیر این صورت تلفات ناشی از مقاومت، منابع با ارزش باتری زیادی را مصرف می کند.

همچنین، موتور الکتریکی مورد نیاز برای تولید 2 کیلووات با ولتاژ 12 ولت بسیار بزرگ و پر از مس سنگین و گران قیمت خواهد بود. بین تلفات سیم، سیم بزرگتر، موتورهای بزرگتر و کنتر،های بزرگتر، همه اینها باعث کاهش راندمان، افزایش وزن و هزینه می شود.

علاوه بر همه اینها، تنها یک منبع انرژی در یک EV وجود دارد – باتری های ولتاژ بالا. ماتیوز در حین گشت و گذار در کامیون خاطرنشان کرد: اگر مجبور بودید تمام این تبدیل انرژی را انجام دهید، 600-800 ولت به 12، 24 یا 48 ولت، تلفات تبدیل بیشتری خواهید داشت. “اگر می خواهید حدا،ر کارایی و محدوده ای از باتری های گران قیمت داشته باشید، لوازم جانبی ولتاژ بالا راه حلی است.”

تا زم، که واقعاً آن را نبینید، نادیده گرفتن آن آسان است. شاسی‌های EV معمولی با کابل نارنجی رنگ، جعبه‌هایی با سیم‌هایی که از آن‌ها بیرون می‌آیند و تعداد زیادی کانکتور در همه جا پوشیده شده‌اند. کامیون آزمایشی BAE تقریباً هیچ کدام نداشت.

انتقال
(ع،: جیم پارک)

همه اینها و یک انتقال نیز

در حالی که الکترونیک قدرت پیشرفته و ادغام درجه n از مشخصه های این مفهوم هستند، گیرب، فروتن قطعه جدایی ناپذیری از پازل است. بدون مزیت چهار نسبت دنده، شما به یک موتور واقعاً بزرگ و واقعاً سنگین نیاز دارید تا استارت‌پذیری و کارآمدی انرژی در بزرگراه را با سرعت کروز BAE ارائه دهد.

هاپکینز گفت: «داشتن یک گیرب، چند سرعته بهتر شما را قادر می‌سازد تا به سراغ یک موتور کوچک‌تر و کم‌هزینه بروید. «اینجا یک معامله وجود دارد. مس گران‌تر از فولاد است، بنابراین پرداخت برای دنده‌های بیشتر و گیرب، بهتر از پرداخت هزینه برای یک موتور بسیار بزرگتر با مقدار زیادی مس و آهن‌رباهای بالقوه کمیاب و مواردی از این دست است.

دنده استارت پیش فرض با نسبت 2.82:1 دوم است. اول، 4.86:1، فقط در درجه های شیب دار یا زم، که بارگذاری زیاد است استفاده می شود. دنده 2 و 3 دنده های سرعت مانور هستند که وقتی کامیون را به دنده چهارم تغییر می دهد (مستقیم 1:1) حدود 55 مایل در ساعت بالا می رود.

نسبت نهایی محور محرک Meritor 3.9:1 است.

این کامیون برای سرعت ثابت بزرگراه 70 مایل در ساعت (به صورت الکترونیکی محدود) طراحی شده است. همچنین می تواند در نمرات بیشتر از 21٪ شروع شود. BAE می گوید مصرف انرژی 1.1 کیلووات ساعت در مایل در وزن ناخالص کامل است.

خود گیرب، قبلاً یک گیرب، اتوبوس ترانزیت بود که ایتون برای یک برنامه کامیون متوسط ​​کار می کرد. ایتون دنده‌های مع، را حذف کرد (موتور در جهت مخالف می‌چرخد) و همه چرخ‌دنده‌ها را برای تحمل بارهای اضافی ساحلی مهندسی مجدد کرد (گشتاور ناشی از کاهش سرعت مجدد).

هاپکینز گفت: «دنده‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که درایو کامل و بارهای ساحلی 2600 نیوتن متر (1920 پوند فوت) گشتاور ورودی را تحمل کنند. بنابراین، چرخ دنده ها دارای ریزهندسه بسیار دقیقی در هر دو سمت محرک و پست هستند تا بتوانند از عهده آن برآیند.

افکار نهایی

برای من جالب است که ایده های جدید، به ویژه آنهایی که خارج از صنعت نشات می گیرند، ظاهر شوند. BAE می‌گوید که آنها این رویکرد را برای یک پیشرانه کامیون متوسط ​​از تجارت اتوبوس حمل و نقل اقتباس کرده‌اند. اینها چرخه های کاری بسیار متفاوتی هستند، که ترانزیت مسلماً محیط سخت گیرانه تری است.

ممکن است عوامل دیگری موفقیت آن را در کاربردهای کامیون محدود کند، یا می‌تواند بهترین چیزی باشد که بعد از توربوشارژرها در راه است.

BAE و Eaton در حال حاضر سر و صدایی در میان سازندگان تج،ات اصلی و اصلاح‌کننده‌های خودروهای تجاری با این مفهوم ایجاد کرده‌اند. من مشتاقم ببینم آیا به زودی شریک دیگری برای پیشرانه روی میز خواهیم داشت یا خیر.



منبع: https://www.trucknews.com/sustainability/bae-systems-eaton-team-up-on-electric-md-powertrain/1003186649/