ทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างระบบส่งกำลังและระบบขับเคลื่อนของรถยนต์ไฟฟ้า 

การเปลี่ยนผ่านจากรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ไปสู่รถยนต์ไฟฟ้า ได้นิยามสถาปัตยกรรมยานยนต์แบบดั้งเดิมใหม่ ด้วยการเปลี่ยนแปลงนี้ ส่วนประกอบต่างๆ เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์และระบบแบตเตอรี่กลายเป็นประเด็นสำคัญในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม เมื่อวิศวกรปรับตัวให้เข้ากับการออกแบบรถยนต์รุ่นใหม่ คำว่า "ระบบส่งกำลัง" และ "ระบบขับเคลื่อน" มักถูกใช้แทนกัน แม้ว่าจะหมายถึงระบบย่อยที่แตกต่างกันก็ตาม

การชี้แจงถึงความแตกต่างระหว่างทั้งสองสิ่งนี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบระบบ การวินิจฉัย และการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานใน EV อย่างแม่นยำ

EV Powertrain คืออะไร?

ระบบส่งกำลังของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) เป็นระบบกลางที่รับผิดชอบการแปลงพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนรถยนต์ ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการผลิต การแปลงพลังงาน การควบคุม และการส่งมอบพลังงาน

ส่วนประกอบหลักของระบบส่งกำลัง EV:

มอเตอร์ไฟฟ้า: แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแรงบิดเชิงกล รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับหรือมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร มอเตอร์เหล่านี้ยังรองรับระบบเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่ โดยเก็บพลังงานจลน์ระหว่างการชะลอความเร็วและป้อนกลับไปยังแบตเตอรี่

• อินเวอร์เตอร์และอิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้า: แปลงไฟฟ้ากระแสตรงจากแบตเตอรี่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับมอเตอร์ นอกจากนี้ยังจัดการการแปลงกลับระหว่างการเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่ และจัดการการสลับความถี่สูงเพื่อการส่งพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ
• ชุดแบตเตอรี่และ BMS: แบตเตอรี่ทำหน้าที่จัดเก็บพลังงาน โดยทั่วไปจะใช้เซลล์ลิเธียมไอออน ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จะตรวจสอบอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้า และความสมดุลของเซลล์ เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานจะปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
• หน่วยควบคุมยานพาหนะ (VCU): ทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลกลางของยานพาหนะ โดยรวบรวมข้อมูลจาก BMS ตัวควบคุมมอเตอร์ และเซ็นเซอร์ เพื่อจัดการคำขอแรงบิด การเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่ ประสิทธิภาพพลังงาน และโหมดการขับขี่
• ระบบส่งกำลัง (ถ้ามี): รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้ระบบส่งกำลังแบบความเร็วเดียว ซึ่งแตกต่างจากรถยนต์ ICE ทั่วไป เนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้ามีช่วงแรงบิดที่กว้าง บางรุ่นใช้ระบบขับเคลื่อนตรงที่ไม่ต้องใช้กระปุกเกียร์แบบเดิมเลย
• ระบบจัดการความร้อน: ควบคุมอุณหภูมิระหว่างส่วนประกอบต่างๆ โดยใช้แผ่นระบายความร้อน ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และเซ็นเซอร์ความร้อน เพื่อรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุด และป้องกันความร้อนสูงเกินไปหรือความร้อนหนีหาย

ส่วนประกอบเหล่านี้เมื่อรวมกันแล้วจะสร้างแกนหลักของระบบขับเคลื่อนของรถยนต์ EV

ระบบขับเคลื่อน EV คืออะไร?

ระบบส่งกำลังของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) หมายถึงส่วนประกอบทางกลที่ถ่ายโอนแรงบิดจากมอเตอร์ไฟฟ้า (หรือระบบส่งกำลัง) ไปยังล้อ โดยมีบทบาทสำคัญในการยึดเกาะถนน การกระจายแรงบิด และการควบคุมรถ

ส่วนประกอบหลักของระบบส่งกำลัง:

เกียร์ทดรอบและเฟืองท้าย: เกียร์ทดรอบจะปรับความเร็วมอเตอร์ให้สอดคล้องกับความเร็วล้อ ขณะที่เฟืองท้ายจะปรับความเร็วในการหมุนของล้อขณะเข้าโค้ง เพื่อให้แน่ใจว่าการยึดเกาะถนนและแรงบิดจะสมดุลกัน

เพลาขับและข้อต่อ CV: กลไกเชื่อมโยงเหล่านี้ส่งผ่านแรงบิดจากเฟืองท้ายไปยังล้อ ข้อต่อความเร็วคงที่ (CV) ช่วยให้การจัดตำแหน่งและการเคลื่อนที่มีความยืดหยุ่น ช่วยรักษาการทำงานที่ราบรื่นแม้ในขณะที่ล้อเคลื่อนที่ในแนวตั้งหรือเลี้ยว

ระบบส่งกำลังเป็นระบบกลไกล้วนๆ และไม่ได้ทำหน้าที่แปลงพลังงาน แต่ทำหน้าที่รับประกันว่ากำลังขับของมอเตอร์จะถูกส่งไปยังพื้นผิวถนนอย่างมีประสิทธิภาพ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างระบบส่งกำลังและระบบขับเคลื่อน

แม้ว่าทั้งสองระบบจะทำงานร่วมกันเพื่อให้สามารถใช้ EV ได้ แต่การแยกความแตกต่างระหว่างทั้งสองระบบถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบูรณาการระบบ การวินิจฉัยข้อผิดพลาด และการปรับแต่งประสิทธิภาพ

การบูรณาการในการออกแบบ EV

ในยานยนต์ไฟฟ้าสมัยใหม่ การผสานรวมระบบส่งกำลังและระบบขับเคลื่อนได้รับการปรับให้เหมาะสมมากขึ้น ทั้งในด้านประสิทธิภาพ ความกะทัดรัด และความคุ้มค่า ผู้ผลิตรถยนต์มักออกแบบระบบ e-axle แบบแยกส่วน ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์ และระบบส่งกำลังจะถูกรวมเข้าเป็นหนึ่งเดียวและติดตั้งเข้ากับเพลาโดยตรง วิธีนี้ช่วยลดความซับซ้อนของโครงสร้างรถและลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการถ่ายโอนแรงบิด

ในขณะเดียวกัน ระบบควบคุมที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ก็มีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการจัดการทั้งสองระบบ ชุดควบคุมขั้นสูงและเฟิร์มแวร์แบบฝังตัวจะประสานงานการเบรกแบบรีเจนเนอเรทีฟ การกระจายแรงบิดของมอเตอร์ ระบบควบคุมการยึดเกาะถนน และการวินิจฉัยแบบเรียลไทม์ นำไปสู่การขับขี่ที่ปลอดภัยและประหยัดพลังงานมากขึ้น

ระดับการบูรณาการนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของความแม่นยำ การควบคุมมอเตอร์ และการสื่อสารระบบแบบเรียลไทม์ ทำให้การออกแบบตัวควบคุมและการปรับพารามิเตอร์เป็นสิ่งสำคัญในการพัฒนา EV สมัยใหม่

ผลกระทบต่อประสิทธิภาพและประสิทธิผล

การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างระบบส่งกำลังและระบบขับเคลื่อนไม่ใช่แค่เพียงในเชิงวิชาการเท่านั้น แต่ยังมีผลกระทบที่แท้จริงต่อ:

• ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ระบบส่งกำลังที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีจะดึงพลังงานจากแบตเตอรี่ได้สูงสุดและลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการแปลงและการจัดส่ง
• ความสะดวกสบายในการขับขี่และการควบคุม: ระบบส่งกำลังที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมช่วยให้การส่งกำลังราบรื่น การควบคุมที่ดีขึ้น และประสิทธิภาพที่ปรับปรุงดีขึ้นบนภูมิประเทศต่างๆ
• ความน่าเชื่อถือของระบบ: การแยกที่ชัดเจนและการควบคุมที่แม่นยำของแต่ละระบบย่อยช่วยในการตรวจจับข้อผิดพลาด การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ และเพิ่มอายุการใช้งานของส่วนประกอบ EV
• การปรับแต่งและการแบ่งส่วน: การทราบบทบาทของแต่ละระบบทำให้ OEM และซัพพลายเออร์ระดับ 1 สามารถเสนอการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นซึ่งเหมาะกับประเภทของยานพาหนะ (เช่น รถยนต์ไฟฟ้าสำหรับผู้โดยสาร รถบัสไฟฟ้า หรือรถตู้ส่งของ)

เนื่องจากการนำ EV มาใช้เพิ่มมากขึ้น ความต้องการโซลูชันการควบคุมมอเตอร์ที่ปรับแต่งได้และมีประสิทธิภาพก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยเฉพาะสำหรับการใช้งานที่มีสภาวะการทำงานและข้อกำหนดของยานพาหนะที่หลากหลาย

สรุป

ระบบส่งกำลังของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) มีหน้าที่ผลิตและควบคุมพลังงานไฟฟ้า ขณะที่ระบบขับเคลื่อนจะเน้นการส่งกำลังไปยังล้อโดยตรง แม้จะทำงานร่วมกัน แต่แต่ละระบบก็มีส่วนช่วยเสริมสมรรถนะ ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือของรถยนต์อย่างเฉพาะเจาะจง

ในภูมิทัศน์ของยานยนต์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ความเข้าใจระบบเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรออกแบบ ผู้ปฏิบัติงานกองยานพาหนะ และผู้ผสานรวมระบบที่มุ่งหวังประสิทธิภาพของ EV รุ่นถัดไป

GTAKE: พันธมิตรที่เชื่อถือได้สำหรับโซลูชันการควบคุมมอเตอร์ EV

จีเทค มีประสบการณ์อันยาวนานในการประยุกต์ใช้ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันต่ำและตัวควบคุมมอเตอร์สำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ ด้วยการลงทุนอย่างต่อเนื่องในการวิจัยและพัฒนา เราจึงนำเสนอโซลูชันที่ช่วยให้ลูกค้าปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

ด้วยการผสมผสานความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมเชิงปฏิบัติเข้ากับการมุ่งเน้นการปรับแต่ง GTAKE สนับสนุนผู้ผลิตยานยนต์และผู้ติดตั้งระบบให้สามารถควบคุมระบบส่งกำลังและระบบขับเคลื่อนได้ดียิ่งขึ้น เทคโนโลยีการควบคุมมอเตอร์ของเราได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงความต้องการใช้งานจริง ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของรถยนต์ไฟฟ้าที่เสถียร ปลอดภัย และเชื่อถือได้