Nio представляет двигатель на 925 В, который также способствует зарядке аккумулятора со скоростью более 200 кВт в точках с напряжением 400 В.

Электродвигатели всё ещё имеют возможности для улучшения, и речь идёт не только о мощности или эффективности. Компания Nio разработала систему, позволяющую максимально использовать существующее оборудование: помимо приведения в движение автомобиля, она использует часть его компонентов для ускорения зарядки на станциях с напряжением, ниже, чем у аккумулятора.

Часто наличие системы на 800 вольт или более не означает более быстрой зарядки, поскольку мощность и скорость также зависят от станции. При подключении к станции на 400 В мощность и характеристики автомобиля могут резко снизиться, что значительно замедляет процесс зарядки. Именно это Nio стремится свести к минимуму с помощью своих разработок.

Архитектура работает при напряжении 925 вольт, что требует особенно тщательного контроля за электрической изоляцией. Задача заключается не только в создании компактного и мощного двигателя, но и в обеспечении того, чтобы его материалы и соединения выдерживали такое напряжение в течение многих лет, даже при высоких температурах, вибрациях и сложных условиях эксплуатации.

Двигатель, который делает гораздо больше, чем просто приводит в движение автомобиль

Одним из ключевых факторов является использование катушки с W-Pin, в которой применяются непрерывные прямоугольные медные проводники. В отличие от традиционных конструкций в форме вилки, состоящих из множества сегментов, соединённых сваркой, этот подход сокращает количество промежуточных электрических соединений. Взамен это требует использования длинных и жёстких деталей, форма и изоляция которых должны оставаться нетронутыми на протяжении всего процесса производства.

В процессе производства применяются 12 плоских медных проводников длиной по пять метров каждый, которые с помощью точных инструментов формируются с 24 сгибами. Уже само обращение с ними без нежелательных деформаций представляет сложность; сделать это без повреждения их изоляционного покрытия ещё более сложно, поскольку любой дефект может повлиять на всю катушку.

Среди опубликованных цифр выделяется плотность мощности двигателя в 19,06 кВт/кг, что эквивалентно 25,9 л.с. на килограмм. Что касается контроллера, то его мощность составляет 226,92 кВт на литр, что соответствует 308,5 л.с. на литр.

Изначально команда пробовала метод, предполагающий поворот проводников на 180 градусов во время их сгибания. Однако многократные повороты приводили к растяжению и ставили под угрозу изоляцию. Решением стало замена этого метода на процесс формовки в одной плоскости, что позволило избежать последовательных поворотов.

Согласно опубликованным данным проекта, система контролирует изоляционный слой толщиной 0,14 миллиметра и поддерживает допуски монтажа двигателя в пределах 0,02 миллиметра. Эти меры помогают понять, почему индустриализация играет такую важную роль в этом развитии: изготовление функционального устройства — это лишь часть работы; его стабильное воспроизведение — это уже другая задача.

Для проверки прочности системы было проведено 1 300 часов непрерывной работы при высоких температурах без сбоев. Другая программа позволила накопить более 500 часов работы в имитированных условиях на высоте 5 500 метров, при этом применялись высокие напряжения, переключения электроники до 15 000 раз в секунду и резкие изменения частоты вращения двигателя.

Кроме того, устройство подвергалось случайным вибрациям по трем осям с амплитудой до 5,5 g, а также температурам от −40 до +85 градусов в течение более двух месяцев. Высота создает дополнительные сложности: сниженное атмосферное давление может ухудшить изоляционные свойства воздуха, что усложняет работу компонентов высокого напряжения.

Еще одним значительным преимуществом является его функция повышения напряжения во время зарядки; максимальная заявленная мощность составляет 202,78 кВт (276 л.с.). Система использует катушки двигателя в качестве индуктивности и элементы переключения инвертора для повышения напряжения постоянного тока, поступающего от зарядного устройства.

Это позволяет преобразовать электроэнергию от станции с низким напряжением в энергию для аккумулятора с высоким напряжением без необходимости использования отдельного преобразователя повышения напряжения, предназначенного исключительно для этой цели. Двигатель не становится автономной зарядной точкой: его компоненты участвуют в необходимом электрическом преобразовании для использования ресурсов определённых станций.

Это также не означает, что автомобиль сможет получить такую мощность в любом зарядном устройстве. Результат будет зависеть от того, какую мощность может обеспечить станция, и от характеристик самого автомобиля. Заявленное значение соответствует пиковому уровню функции повышения напряжения, а не постоянной мощности в течение всего времени зарядки.

Технология была введена в серийное производство в декабре 2024 года, и, согласно информации проекта, она используется в автомобилях Nio ET9, ES8 и ES9, а также в Onvo L90 и L80. В ходе её разработки было получено 146 выданных патентов, а также внесены вклады в шесть китайских национальных стандартов в области автомобилестроения.

Интересной особенностью этого решения является сочетание функций. Компания Nio стремится повысить плотность мощности и использовать систему привода во время зарядки, тем самым сокращая необходимость в специальных компонентах. Для водителя практическая ценность будет заключаться в том, как эта интеграция повлияет на эффективность, надежность и возможность использования зарядных устройств различной мощности.

Источник | Auto Anhuinews