Strojaři z ČVUT navrhli účinnější pohon pro elektrické autobusy

Strojaři z Fakulty strojní ČVUT pomohli prodloužit dojezd elektrických autobusů. Ve spolupráci s výrobcem autobusů SOR Libchavy a firmou Rail Electronics navrhli kombinaci pohonného elektromotoru a převodovky, která dokáže šetřit elektrickou energii uloženou v bateriích.

Tým expertů z Fakulty strojní ČVUT úspěšně dokončil tříletý projekt zaměřený na zvyšování účinnosti elektrických autobusů. Projekt, ukončený na konci roku 2020 byl podporovaný Ministerstvem průmyslu a obchodu z programu TRIO. Na projektu s Fakultou strojní pracovaly firmy SOR Libchavy a Rail Electronics.

SOR Libchavy je dlouholetým výrobcem elektrobusů a průkopníkem nových inovativních řešení i v elektromobilitě. Tlak na snižování emisí CO2 v dopravě a jiných škodlivých látek vyžaduje další vývoj ve zvyšování účinností elektrických pohonů. Pro maximální účinnost elektromotorů je nutné tyto motory provozovat v ideální oblasti s nižšími proudy ve vinutí. To je možné předimenzováním drahého elektromotoru nebo použitím převodu.

Tým byl na fakultě složený z odborníků z Ústavu přístrojové a řídicí techniky a z Centra vozidel udržitelné mobility pod vedením doc. M. Nováka. Experti hledali možnosti zvýšení účinnosti pohonu s použitím řaditelné převodovky. Simulační výpočty a provedené experimenty ukázaly, že je možné tímto způsobem zvýšit účinnost pohonu, snížit ztráty a zvýšit dojezd elektrického autobusu.

Při výpočtech bral tým odborníků v úvahu celou řadu variant pohonu, založených na matematicko-fyzikálním popisu vozidla, elektromotoru a výkonové elektroniky. Finální pohon se skládá z elektromotoru DANA TM4 160kW s permanentními magnety a čtyřstupňové převodovky od firmy Eaton. Systém jako celek je od firmy ENCA, která zajišťuje řídicí a komunikační systém mezi elektromotorem a převodovkou.

Protože na zkušebně není k dispozici dostatečně výkonný bateriový simulátor, SOR Libchavy přistavil před laboratoře CVUM ve VTP Roztoky elektrobus, který soužil jako napájecí zdroj.

Během projektu se odborníci v SOR Lichavy věnovali konstrukci autobusu, Rail Electronics elektrické výzbroji a fakulta strojní měla na starosti výpočty parametrů elektromotoru, jízdních cyklů a měření vlastností pohonné jednotky. Úspory se pohybují v řádu jednotek procent ušetřené elektrické energie a tím zvýšení dojezdu. V současné době probíhá v SOR dostavba prototypu autobusu, který bude dokončen v řádu několika měsíců.

Výzkum a vývoj v návaznosti na výuku na Fakultě strojní ČVUT v Praze pokrývá většinu moderních strojírenských oborů. Samozřejmostí je i spolupráce s průmyslovými partnery a fakulta se může pochlubit řadou úspěchů.