Khung gầm xe tải ben điện hạng nặng Pumbaa

Thiết kế tiêu chuẩn hóa, dạng mô-đun
Để đáp ứng sự phù hợp với nhiều loại thân máy khác nhau, với hệ thống công suất lớn, nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng của các điều kiện làm việc khác nhau.

1. Hệ thống lái

Tương tự như các phương tiện thông thường, hệ thống lái trên xe điện điều khiển hướng di chuyển của xe. Hệ thống này thường bao gồm các bộ phận như vô lăng, cột lái, hộp số lái (ví dụ: hệ thống trợ lực lái điện, EPS), cơ cấu hộp số lái và thanh nối. Hệ thống lái của xe điện có mức độ điện khí hóa cao hơn, thường sử dụng trợ lực điện để tăng cường khả năng phản hồi lái và hiệu quả năng lượng.

2. Hệ thống phanh

Ngoài hệ thống phanh ma sát thông thường (phanh đĩa hoặc phanh tang trống thủy lực), hệ thống phanh của xe điện còn tích hợp khả năng thu hồi năng lượng. Thông qua các hệ thống phanh tái tạo (ví dụ: Hệ thống tái tạo năng lượng phanh, BSR), động năng sinh ra trong quá trình giảm tốc hoặc phanh được chuyển đổi thành năng lượng điện và đưa trở lại bộ pin, giúp cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng. Hơn nữa, xe điện thường được trang bị các hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ví dụ: ESP) để tăng cường an toàn khi lái xe.

3. Hệ thống treo

Hệ thống treo trên xe điện bao gồm các bộ phận như lò xo, giảm xóc, thanh ổn định và tay đòn điều khiển. Thiết kế của hệ thống này nhằm đảm bảo sự êm ái khi vận hành, độ ổn định khi điều khiển và sự thoải mái cho hành khách. Thiết kế hệ thống treo có thể được tối ưu hóa dựa trên sự phân bổ trọng lượng đặc thù của xe điện (ví dụ: vị trí đặt bộ pin) để cân bằng tải trọng trục trước-sau, giảm khối lượng không được treo và nâng cao hiệu suất tổng thể.

4. Hệ thống truyền động điện

Hệ thống truyền động điện bao gồm:

• Bộ điều khiển điện tử công suất (PEC): Quản lý các thông số hoạt động của động cơ như điện áp, dòng điện và tốc độ, đồng thời tạo điều kiện giao tiếp với Hệ thống quản lý pin (BMS) và các hệ thống khác trên xe.

• Động cơ điện: Thay thế động cơ đốt trong làm nguồn năng lượng, thường sử dụng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) hoặc động cơ điện xoay chiều không đồng bộ (ASM). Động cơ chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học để trực tiếp dẫn động bánh xe hoặc gián tiếp thông qua các hệ thống truyền động như bộ giảm tốc.

• Hệ thống truyền động cơ khí: Bao gồm hộp số một cấp, bộ giảm tốc và bộ vi sai để điều chỉnh mô-men xoắn của động cơ cho các bánh xe, đạt được tốc độ và chuyển đổi mô-men xoắn phù hợp. Xe điện thường sử dụng hộp số một cấp đơn giản, hiệu quả để giảm tiêu thụ năng lượng và độ phức tạp của hệ thống.

• Bánh xe chủ động: Nhận năng lượng trực tiếp từ động cơ để đẩy xe.

5. Hệ thống năng lượng chính (Nguồn điện)

Bộ pin đóng vai trò là nguồn năng lượng của xe điện, lưu trữ năng lượng điện và cung cấp cho hệ thống truyền động điện khi cần thiết. Thường được đặt ở phía dưới hoặc các khu vực cụ thể của khung gầm, bộ pin tối ưu hóa sự phân bố trọng tâm của xe và bố trí không gian nội thất.

6. Hệ thống quản lý năng lượng

Chịu trách nhiệm giám sát tình trạng pin, điều khiển quá trình sạc/xả và tối ưu hóa các chiến lược phân phối và thu hồi năng lượng để đảm bảo tuổi thọ pin và phạm vi hoạt động. Hệ thống quản lý năng lượng phối hợp chặt chẽ với bộ điều khiển điện tử công suất để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn của toàn bộ hệ thống truyền động điện.

Hệ thống tích hợp này giúp tăng hiệu quả truyền tải điện năng, giảm khối lượng xe và tạo điều kiện phân bổ điện năng cân bằng, từ đó tối đa hóa việc sử dụng không gian. Đặc biệt, so với động cơ đốt trong truyền thống, việc điều khiển động cơ điện phức tạp và gặp nhiều thách thức hơn.

Để giải quyết tình trạng thiếu hụt năng lượng không tái tạo và đáp ứng các yêu cầu bảo vệ môi trường, việc phát triển xe điện là điều bắt buộc. Là một bộ phận quan trọng của xe, thiết kế khung gầm xe điện cần áp dụng các phương pháp đổi mới, tối ưu hóa dựa trên nền tảng công nghệ ô tô hiện đại, rút ​​ngắn chu kỳ phát triển và giảm chi phí. Cách tiếp cận này giúp giảm thiểu rủi ro trong quá trình phát triển và cho phép sản xuất quy mô lớn.