Új irány az elektromos autóknál: hosszabb hatótáv, simább utazás, olcsóbb karbantartás

Az elektromos járművekre egyre inkább a városi légszennyezést csökkentő és a klímaváltozást részben enyhítő megoldásként tekint a világ. Tisztább utcákat és alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátást ígérnek, ám az elterjedésüket lassítja a kihívás, hogy egyensúlyban kell tartani a vezetési hatékonyságot és a menetkomfortot.

Minden alkalommal, amikor egy elektromos autó gyorsít, a motor hatékonyan kell, hogy leadja az energiát, miközben a rezgést is alacsonyan tartja. A túl nagy vibráció ugyanis kényelmetlenné teszi az utazást, és idővel károsítja a motort – vonja le a következtetést egy, a Science-ben megjelent tanulmány nyomán az Interesting Engineering.

A legtöbb elektromos autó aszinkron motort használ. Ezek vagy a hatékonyságot optimalizálják, hogy nagyobb hatótávot biztosítsanak, vagy a nyomatékingadozást csökkentik, amely gyorsításkor apró, de érezhető vibrációt okoz. És eddig nem volt egyszerű módja annak, hogy a gyorsítás sima maradjon, de a hatékonyság ne szenvedjen csorbát.

A kutatók új megoldást találtak rá, hogy egyszerre oldják meg a hatékonyság és a komfort problémáját. Az új módszer neve Teamwork Optimization Algorithm (TOA), amivel a motor azonnal alkalmazkodik a vezetési körülményekhez és mindig optimális teljesítményt nyújt.

A vizsgálathoz végzett tesztek szerint a TOA alkalmazásával az energiafogyasztás akár 15 százalékkal is csökkenhet a szabványos vezetési ciklusokban, miközben a nyomatékingadozás 40 százalékkal mérséklődik, ami sokkal simább utazást eredményez.

A teljes harmonikus torzítás (THD) 35 százalékkal csökken, így a motor kisebb terhelést kap és lassabban kopik. A TOA rendszer ezredmásodpercek alatt reagál, és azonnal alkalmazkodik a változó körülményekhez.

A régebbi megoldásokkal szemben az új módszer nem támaszkodik nagy memóriaigényű táblázatokra vagy bonyolult AI-rendszerekre. Kevés számítási teljesítménnyel is hatékonyan működik. Olyan, mintha a motorban ülne egy másodpilóta, aki folyamatosan finomhangolja a teljesítményt anélkül, hogy a sofőr észrevenné.

Az elektromosautó-tulajdonosok számára ez hosszabb hatótávot, simább utazást és alacsonyabb karbantartási költségeket jelent. A hatékonyság növekedésével az autók messzebbre jutnak egy feltöltéssel, ami enyhíti a hatótávval kapcsolatos aggodalmat, miközben a kevesebb rezgés luxusautókhoz közelítő élményt ad a megfizethetőbb modellekben is.

A TOA módszer segít újragondolni a mérnököknek azt, hogy hogyan működnek a motorok, és bemutatják, hogy a modern optimalizálási technikák képesek megoldani régóta fennálló tervezési kihívásokat. Mivel egyszerre javítja az energiahatékonyságot és a komfortot, ez az ingyen nyilvánosságra hozott kutatás új irányt szabhat az elektromos motorok vezérlésének.

Gábor János, NEW technology