Megoldások a hatékonyabb elektromobilitásért
- Az EVS32-n a Continental olyan technológiákat mutatott be, amelyek növelik az elektromos járművek hatótávolságát
- Egy új bemutatójármű most először került kiállításra, amely azt demonstrálta, hogyan lehet intelligens hőkezeléssel megnövelni a hatótávolságot
- Mesterséges intelligencia (MI) segítségével terveznek még hatékonyabb üzemanyagcella-rendszereket
Budapest, 2019. május 21. - Mivel az elektromobilitás és az elektromos járművek iránt egyre nagyobb az általános érdeklődés, rendkívül fontos annak biztosítása, hogy az elektromos járművek mindennapi használata praktikus legyen. A Lyonban megrendezett 32. Elektromos Jármű Szimpóziumon (EVS32, május 20-22.) a Continental Powertrain üzletágának szakértői tartottak előadásokat a hatékonyabb elektromobilitást lehetővé tevő innovációkról. A rendszerszintű hőkezelés például hozzájárul ahhoz, hogy jelentősen megnőjön a jármű hatótávolsága, legyen akár hideg, akár meleg a környezeti hőmérséklet. Az erre a célra épített, egy középes méretű elektromos autón alapuló bemutatójárműt a Continental most először állította ki. Továbbá, az üzemanyagcellás járművek számára létrehozott megoldások megadhatják a választ a nagyobb távolságokra történő vezetés kérdésére, különös tekintettel a nagyméretű és kereskedelmi járművek esetén. A Continental jelenleg mesterséges intelligenciát (MI) és a raj-intelligencia elvét alkalmazza az optimális üzemanyagcella-rendszerek kialakításához. A magasabb elektronikai teljesítménysűrűséget, nagyobb teljesítményszinteket, és a folyamatosan csökkenő méretű csomagokba való egyre több funkció integrálását érintő kereslet csak növekedni fog, főleg a kisebb elektromos autókra és a plug-in hibridekre vonatkozóan. Az olyan új félvezető anyagok, mint a gallium-nitrid (GaN), képesek arra, hogy magasabb fokú integrációt tegyenek lehetővé, amilyennel például a kétirányú fedélzeti töltők alkalmazhatóak.
„Az elektromos járművek, hibridek és üzemanyagcellás járművek szerves részét fogják képezni a jövőben elérhető mobilitási lehetőségeknek. Mivel új élményt nyújtanak a sofőrök számára, fontos, hogy a jármű praktikussági szempontból rendben legyen. Ez jóval meghaladja a vezetés kérdését. Ahhoz, hogy az elektromobilitás sikeres legyen, azokkal a problémás témákkal is foglalkoznunk kell, amelyek tönkretehetik a vezetési élményt, amennyiben nem fordítunk rájuk elég figyelmet” – mondta Stephan Rehban, a Powertrain üzletág technológiai és innovációs igazgatója. „A hőkezelés és a hatékony töltés előkelő helyet tölt be ezen a listán, mivel ezek a tényezők komolyan hozzá tudnak járulni egy elektromos autó vezethetőségéhez.”
Megoldjuk, hogy az elektromos autó minden időben jól működjön
A büszke új elektromos autótulajdonosok számára általában nem kis meglepetést hoz az első tél beköszönte az északi féltekén: 0 °C alatti hőmérsékleten az autó hatótávolsága jóval kisebb, mint 20 °C-on. A használhatóság érdekében fontos minimalizálni ezt a hőmérséklet okozta csökkenést. A Continental most Lyonban mutatott be megoldásokat ennek a problémának a leküzdésére.
A hőkezelést bemutató jármű speciálisan kifejlesztett, többportos hűtőfolyadék-szabályozó szelepekkel, hűtőfolyadék-szivattyúkkal és az újonnan kifejlesztett elektrotermikus rekuperátorral, más néven okos fűtéssel is fel van szerelve. Ezek az alkotóelemek együttműködve gyűjtik be a hőt és az energiát azok járműn belüli keletkezési helyéről, és azokat oda szállítják, ahol hasznosítani lehet őket. Ezzel az akkumulátor energiaszükséglete csökken, a hatótávolság pedig növekszik. A központi alkatrészek - köztük az akkumulátor - hőmérsékleti szintjétől függően a hőáramlást rugalmasan lehet szükség szerint irányítani. Az okos fűtés például képes arra, hogy felfűtse az utasteret vagy az akkumulátort, amikor túl hideg van ahhoz, hogy az akkumulátor befogadja a rekuperációból (regeneratív fékezésből) érkező villamosenergiát. Ennek érdekében az okos fűtés az elektromosságot hővé alakítja, ami aztán a megfelelő módon alkalmazható. „Egy elektromos autóban mind az ember, mind a gép a komfort zónájában szeretne lenni” – mondta Rebhan. „Ahhoz, hogy egy, az okos fűtésünkkel felszerelt autó megteremtse magának ezt a komfort zónát, mindössze harmadannyi időre van szüksége, mint amennyire egy okos fűtés nélküli modellnek.”
Az új félvezető anyag, a GaN, potenciális megoldást jelent a magasabb integrációs szintek eléréséhez
Mivel a gallium-nitrid alacsony vezetési és kapcsolási veszteséggel bír, izgalmas technológiát jelent a teljesítményelektronika szempontjából. Például egy kétirányú, léghűtött fedélzeti töltő esetében a GaN 95%-os töltési hatékonyságot tesz lehetővé, amivel csökkenti a töltési időt és növeli a teljes energiahatékonyságot, ami így pedig az elektromos járművek átfogó használhatóságához járul hozzá.
A mesterséges intelligencia felgyorsítja az üzemanyagcella-rendszerek tervezését
Egy üzemanyagcellákat alkalmazó meghajtásrendszert nem egyszerű megtervezni: két elektrokémiai erőforrásból áll (az üzemanyagcella és az akkumulátor), melyeket legalább egy DC/DC összeköttetés kapcsolja össze az inverterrel és az elektromos motorral. Ahhoz, hogy a maximális hatékonyságot nyerjük ki ebből a meghajtásból, meg kell találni a legjobb működési stratégiát, valamint az üzemanyagcella és az akkumulátor közötti optimális teljesítmény-eloszlást. A Powertrain divízió mesterséges intelligenciát és a Pontryagin féle minimum elvet (PMP) használja az algoritmusok optimalizálására, hogy egy előre meghatározott vezetési ciklushoz kiszámítsa a lehető legelőnyösebb üzemanyagcella-rendszert és a meghajtás kialakítását. Az MI-vel kapcsolatos szaktudásukra építve az üzemanyagcella-szakértők intelligens szabályozási elvek létrehozásával és alkalmazásával képesek voltak 3,5%-al lejjebb vinni az akkumulátor és a DC/DC összeköttetés során keletkező energiaveszteséget.
Takács István
országos vállalati kommunikációs vezető / Head of Country Communication
Continental Hungaria Kft. (Budaörs)