Elektrická revoluce je zde – a s ní zvyšující se bezpečnostní a technologická očekávání, která zákazníci na elektromobily kladou. Výrobci proto musí stále rychleji reagovat na vývoj trhu, regulace, které směřují k dopravním prostředkům s nulovou hodnotou emisí (ZEV) a také na výrazný tlak na snížení ceny elektromobilů. Eaton je díky své expertíze a zdrojům v oblasti průmyslové elektrifikace perfektním partnerem pro zvládnutí úskalí, kterým čelí výrobci hybridních (PHEV, HEV) a plně elektrických vozidel (BEV). Její Evropské inovační centrum v Roztokách u Prahy nedávno představilo vlastní virtuální model elektromobilu, který přispěje k urychlení dalšího výzkumu a vývoje v této oblasti.
Společnost Eaton se elektrifikaci vozidel věnuje ve stále větší míře a nabízí mimo jiného také možnost vyzkoušet si neotřelé návrhové postupy vývoje nových produktů. “Elektrifikace hraje zcela zásadní úlohu pro zvládnutí stále zpřísňujících emisních regulací. Víme, že zavádění nových technologií je velmi nákladné, a proto úzce spolupracujeme s našimi zákazníky na vývoji modulárních a škálovatelných systémů. Naše znalosti a zkušenosti umožňují výrazně zkrátit vývojový proces a navrhovat komerčně atraktivní řešení šetrná k životnímu prostředí,“ řekl Petr Liškář, specialista pro elektrifikaci vozidel. Eaton tak reaguje na celosvětový růst poptávky po elektrifikaci vozidel. Ve třetím čtvrtletí loňského roku například vzrostl v porovnání s předešlým rokem počet registrovaných elektromobilů v Evropě o 211% na celkových 274 000. Očekává se, že v roce 2022 bude více než 20 % všech vozidel prodaných v Evropě elektrických.
Evropské inovační centrum společnosti Eaton sídlící v Roztokách u Prahy nedávno představilo vlastní virtuální model elektromobilu, který umožňuje výzkum a vývoj v této oblasti zásadně zefektivnit a dále urychlit. „Největší přínosem modelu je jeho rychlost, modularita a možnost reprodukovat jízdní data z reálného provozu a vnějšího prostředí,” řekl Petr Liškář. Na modelu pracoval mezinárodní tým pracovníků inovačního centra s přispěním ČVUT, přesně oddělení Smart Driving Solutions, které je součástí Katedry řídicí techniky na elektrotechnické fakultě.
Představený dvoustopý dynamický model elektrického vozidla umožňuje vývojářům velmi rychle vyhodnotit přínos nových komponent na celkový provoz vozu. Je složen z řady dílčích subsytémů, a kromě celého automobilu uživateli umožňuje studovat a vyhodnocovat i fungování jednotlivých konstrukčních skupin. Jednou z klíčových oblastí pro zajištění nízké spotřeby elektrické energie elektromobilu je například zahrnutí prvků komfortní výbavy cestujících do celé simulace. Jedná se o vytápění a chlazení interiéru, vyhřívání sedadel nebo multimediální systém. Dílčí podskupinou modelu virtuálního vozidla je proto model klimatizační jednotky vozu, model chladicího okruhu pro baterie a systémy trakčního pohonu.
Obr. Porovnávací grafy zrychlení a změny jízdního pruhu u bílého a modrého sedanu, jízdy po sněhu a suché silnici, zobrazené výše
Velkou výhodou tohoto virtuálního modelu je možnost simulace jízdy v reálném prostředí s využitím dat z GPS. Tato data mohou být buďto vygenerována pomocí vhodného programu pro plánování trasy, ale také importována jako záznam z jízdy již uskutečněné. Průjezd zadanou trasou je pak možno reprodukovat zcela věrně, neboť systém obsahuje také model autonomního řízení vozu. Díky tomu chování vozidla velmi dobře reflektuje skutečnou jízdní dynamiku a integruje v sobě prvky výbavy aktivní bezpečnosti, jakými jsou protiblokovací systém ABS, systém regulace prokluzu kol ASR, elektronický stabilizační program ESP i systém vektorování točivého momentu. Díky tomu pak bylo možno přistoupit také k implementaci dalších faktorů reálného prostředí, jakými jsou nadmořská výška, teplota vzduchu, směr a intenzita větru dokonce i aktuální stav vozovky, která může mít suchý, mokrý nebo i zledovatělý povrch.
Virtuální vozidlo lze v současné době lze konfigurovat s jedním nebo více různými motory, střídači a převodovkami současně. Model elektromobilu je plně konfigurovatelný a uživatelé si jej mohou upravit podle svého přání, nebo použít ke své práci jen jeho dílčí části. Vývoj byl dokončen na jaře letošního roku a bude sloužit pro pro interní potřeby společnosti Eaton, další vývoj a interní testy. (3.8.2021)
Obr. malý: Zrychlení a současná změna jízdního pruhu - bílý sedan je simulován během jízdy na zasněžené silnici, zatímco modrý sedan jede po suché vozovce.