Zasada działania nowego systemu
Opracowany algorytm, nazwany TOA, wprowadza zupełnie nową logikę sterowania silnikami indukcyjnymi. W przeciwieństwie do konwencjonalnych rozwiązań, system nie opiera się na skomplikowanych narzędziach uczenia maszynowego ani obszernych tabelach przeglądowych. Działa przy relatywnie niskim zapotrzebowaniu na moc obliczeniową. Kluczem do sukcesu okazuje się zdolność do dynamicznego dostosowywania strumienia magnetycznego silnika w czasie rzeczywistym. Układ analizuje warunki jazdy i w ciągu milisekund optymalizuje pracę napędu, czy to podczas spokojnej jazdy miejskiej, czy dynamicznego przyspieszania na trasie szybkiego ruchu. Twórcy podkreślają prostotę wdrożenia rozwiązania i jego szybkie działanie. Co istotne, metoda ma być mniej podatna na zmiany parametrów samego silnika niż dotychczas stosowane technologie.
Czytaj też: Ogniwa paliwowe zyskują na wydajności. Para wodna podwaja przewodnictwo ceramiki
Badania przeprowadzone z wykorzystaniem standardowych cykli jazdy ECE i HWFET wykazały, że zużycie energii może spaść nawet o 15%. W niektórych specyficznych scenariuszach redukcja ta sięgała nawet 55%, choć należy podchodzić do takich wyników z rezerwą – w normalnej eksploatacji raczej nie osiągniemy równie spektakularnych wartości. Poza oszczędnością energii, system przynosi inne korzyści. Pulsacja momentu obrotowego, odpowiedzialna za nieprzyjemne wibracje, zmniejsza się o 40%, co przekłada się na wyraźnie wyższy komfort podróży. Całkowite zniekształcenia harmoniczne spadają o 35%, co teoretycznie może wydłużyć żywotność samego silnika.
Najbardziej imponująco prezentują się wskaźniki poprawy wydajności dla momentu obrotowego:
- dla przyspieszania: poprawa o 66,37%
- dla hamowania: poprawa o 30,58%
- dla cyklu ECE: poprawa o 84,03%
- dla cyklu HWFET: poprawa o 83,33%
Szanse i wyzwania dla rynku
Dla przeciętnego użytkownika samochodu elektrycznego opisywana technologia może oznaczać trzy zasadnicze korzyści: nieco dłuższy zasięg, wyższy komfort jazdy oraz potencjalnie niższe koszty eksploatacji związane z wolniejszym zużyciem komponentów. Nie jest to jednak rozwiązanie pozbawione wad. Jak przyznają sami twórcy, precyzja działania metody zależy od dokładności modelu matematycznego i jest wrażliwa na zmienność parametrów silnika. W praktyce oznacza to, że wdrożenie w seryjnej produkcji wymagać będzie indywidualnej kalibracji dla każdego typu jednostki napędowej.
Czytaj też: Nowy stop aluminium to panaceum na problemy druku 3D w motoryzacji. DuAlumin-3D robi furorę
Mimo tych ograniczeń, algorytm TOA reprezentuje interesujące podejście do rozwiązania jednego z największych problemów elektromobilności. Opis technologii ukazał się w czasopiśmie Green Energy and Intelligent Transportation. Pokazuje to jasno, że przemysł motoryzacyjny już testuje to rozwiązanie w praktyce. Technologia wydaje się obiecująca, lecz dopiero realne wdrożenie w seryjnych pojazdach pokaże, czy deklarowane korzyści przekładają się na codzienne użytkowanie. W branży motoryzacyjnej nie brakuje bowiem rozwiązań, które świetnie sprawdzały się w laboratorium, ale zawiodły w normalnej eksploatacji.