Новый дешевый двигатель Volabo увеличит запас хода электромобилей на 25%

Основанная в 2016 году мюнхенская компания Volabo GmbH уже защитила более трехсот патентов в сфере производства силовых установок для электромобилей. Например, «умный статор» Intelligent Stator Cage Drive (ISCAD) сконструирован без дорогой и сложной в производстве медной проволоки и магнитов.

Вместо медных катушек в конструкции и ротора, и статора электродвигателя ISCAD используются специально обработанные алюминиевые заготовки. Роль катушки выполняют алюминиевые стержни, набираемые в толстую решетку на большом кольце.

«Это позволяет нам создавать очень надежный мотор из алюминия и железа – металлов, которые широко используются, являются доступными и недорогими», - говорит один из руководителей компании, Адриан Патзак (Adrian Patzak).

Отливка болванок статора снижает себестоимость, уменьшает вес и повышает коэффициент заполнения до 100%, то есть в 2.5 раза больше, чем при намотке по схеме. Обоснование изобретения опубликовано в отчете «Малобюджетная и высокоэффективная асинхронная машина с короткозамкнутой обмоткой типа «беличья клетка» в профессиональном издании Государственного университета Мюнхена.

Снаружи каждый из 60 стержней мотора контролируется индивидуально полумостовыми переключателями MOSFET, питаемыми низковольтовым (48 Вольт) током. Это предоставляет больше степеней свободы для управления приводом.

Возможность питать проводники по отдельности расширяет спектр возможных операций, позволяет менять число полюсных пар, создавать новые пары, контролировать амплитуду, частоту полюсных пар и менять число активных фаз. Результатом является оптимизация производительности, подгонка крутящего момента и скорости к движению колеса. Изобретатели также обращают внимание на простоту внесения изменений в программном обеспечении и электронике.

Для демонстрационных целей Volabo построил пять прототипов и сейчас интегрирует их в машины. Заявлено, что в среднем новое инженерное изобретение увеличит запас хода автомобиля на 25% или сэкономит 30% заряда на прохождение одного и того же участка.

Опираясь на свои исследования, Volabo утверждает, что ISCAD уменьшает потери в общих циклов движения более чем на 50% по сравнению с приводами на основе асинхронных машин. В настоящее время у компании есть установка мощностью 150 кВт, но разработчики говорят, что технология позволяет создавать двигатели с мощностью до 300 кВт.

Хотя использование низкого 48-вольного напряжения значительно улучшает безопасность приводов с новым электродвигателем, в сравнении с более высоким напряжением силовых систем серийных электромобилей около 400 В (а иногда и 800 В, как в случае с Porsche Taycan), оно накладывает и определенный недостаток. Это низкая скорость зарядки батарей.

Но в компании уверены, что сфера применения их разработки может быть расширена за счет использования в электромобилях водородных топливных элементов, которые можно существенно доработать и удешевить. Также большой потенциал Volabor видит в оснащении моторами ISCAD персонального и городского электротранспорта, сельскохозяйственной техники и морского транспорта.

Сейчас компания работает над сертификацией своего электропривода для применения в автомобильной промышленности, одновременно продолжая поиск инвесторов или стратегических партнеров.

Источник