Η καινοτομία και στρατηγικές επιχειρηματικές συνεργασίες έχουν δώσει στην παγκόσμια αγορά, οικονομικές και αποδοτικές λύσεις για την ηλεκτροκίνηση.

Τα ηλεκτρικά συστήματα μετάδοσης κίνησης τυποποιούνται από διάφορους κατασκευαστές και προωθούνται μαζικά στην αγορά κατασκευαστών οχημάτων, μικρών και μεγάλων.

Οι τεχνολογίες αυτές κυρίως αφορούν:

α) Ηλεκτρικά συστήματα ανεξάρτητα
β) Ηλεκτρικά συστήματα ενσωματωμένα στο σύστημα μετάδοσης κίνησης του οχήματος
γ) Ηλεκτρικά συστήματα ενσωματωμένα στους τροχούς κίνησης του οχήματος

Τα συστήματα αυτά αποτελούν ανεξάρτητα συστήματα ηλεκτρικών κινητήρων – γεννητριών με τα υπόλοιπα συστήματα του οχήματος και χρησιμοποιούνται κυρίως σε μεγάλα οχήματα.

Τα συστήματα αυτά αποτελούν συστήματα ηλεκτρικών κινητήρων – γεννητριών ενσωματωμένα με το σύστημα μετάδοσης κίνησης του οχήματος και χρησιμοποιούνται κυρίως σε μικρά οχήματα. Η εταιρεία GKN Driveline η οποία ασχολείται με συστήματα για EVs και HEVs αναφέρει μια σημαντική αύξηση των συστημάτων αυτών στην παγκόσμια αγορά για ηλεκτροκινητήρες οχημάτων. Στην συνέχεια παρουσιάζονται δυο προϊόντα της εταιρείας για την κίνηση ηλεκτρικών οχημάτων, του συστήματος eAxle και του συστήματος eTransmission. Συστήματα που έχουν – ήδη εγκατασταθεί σε περισσότερους από 250.000 κινητήρες.

Το eAxle είναι ένα συμπαγές και ελαφρύ σύστημα που μπορεί να παρέχει ηλεκτρική κίνηση σε ένα όχημα εξοπλισμένο με κινητήρα εσωτερικής καύσης και να το μετατρέψει σε υβριδικό.

Με χαμηλό συντελεστή θορύβου NVH, και κατανάλωση ενεργείας χρησιμοποιείται από μεγάλους κατασκευαστές οχημάτων, συμπεριλαμβανομένης της Nissan, της PSA Peugeot Citroen, με την τελευταία να το χρησιμοποιεί στο HYbrid4 diesel-electric hybrid.

Επίσης το ίδιο σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ώστε να δώσει στο υβριδικό όχημα κίνηση σε όλους τους τροχούς επικουρούμενο από ένα ξεχωριστό σύστημα συμπλέκτη ηλεκτρονικά ελεγχόμενο. Το eTransmissions, συμπαγές, ελαφρύ για μετάδοση της κίνησης, έχει σχεδιαστεί για χρήση σε ηλεκτρικά οχήματα EVs και μπορεί να μεταδώσει μέχρι 300 kW στους κινητήριους τροχούς.

Μια αρθρωτή σχεδίαση επιτρέπει το σύστημα να χρησιμοποιηθεί με e-κινητήρες από διαφορετικούς προμηθευτές και για πρόσθετα χαρακτηριστικά, όπως ένα ηλεκτρικό χειρόφρενο ή διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης που μπορούν να ενσωματωθούν ώστε να δημιουργηθεί ένα ιδιαίτερο προϊόν για κάθε κατασκευαστή.

Πλεονεκτήματα ηλεκτρικών κινητήρων γεννητριών και συστημάτων μετάδοσης κίνησης:

• Τεχνολογία Αξονικής Ροής της για μεγαλύτερη ισχύ και ροπή.
• Πάνω από 5kW/kg μέγιστη ισχύ σε ξαφνικές απαιτήσεις (2.5kg/kW ονομαστική ισχύς).
• 6.5Nm/kg μέγιστη ροπή σε ξαφνικές απαιτήσεις (6Nm/kg ονομαστική).

Προσαρμογή και ρύθμιση για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών:

• Υβριδικά και ηλεκτρικά συστήματα κίνησης για τα ελαφρά και βαρέα οχήματα.
• Νέα τεχνολογία Range extenders.
• Ενσωματωμένη μίζα και -γεννήτρια.

Ηλεκτρικό σύστημα ενσωματωμένο στο σύστημα μετάδοσης κίνησης του οχήματος

Τα ηλεκτρικά συστήματα αυτά είναι ενσωματωμένα στους τροχούς κίνησης του οχήματος και συνήθως αναφέρονται και σαν ηλεκτρικός τροχός. Στην συνέχεια παρουσιάζεται ο ηλεκτρικός τροχός της εταιρείας Schaeffler, ο οποίος αποτελεί και καινοτομία της εταιρείας.

Η Schaeffler και Ford παρουσίασαν τον νέο ηλεκτρικό-κινητήρα-τροχό, δεύτερης γενιάς, στο ηλεκτροκίνητο Fiesta, με την ονομασία «e-wheel drive». Η δεύτερη φάση δοκιμών της Schaeffler στους ηλεκτροκίνητους τροχούς που ανέπτυξε σε συνεργασία με τη Ford του Ευρωπαϊκού Κέντρου Έρευνας και Μηχανικής στο Aachen της Γερμανίας, και παρουσιάστηκε την άνοιξη του 2013, έχει να επιδείξει σημαντική εξοικονόμηση βάρους, αύξηση ισχύος και ροπής, καθώς και καλύτερες επιδόσεις σε κρύες καιρικές συνθήκες κρύου, συγκριτικά με το σύστημα πρώτης γενιάς που παρουσίασε το 2010.

Τομή ηλεκτρικού τροχού

Το ηλεκτροκίνητο Fiesta της Ford

Το σύστημα της μονάδας του ηλεκτροκίνητου τροχού παρέχει έως και 40 kW (53,6 hp) ανά μονάδα με συνεχή παραγωγή ισχύος των τροχών 2 x 33 kW (44,2 hp). Η διαθέσιμη ροπή φτάνει τα 700 Nm και η τάση κίνησης του είναι 360 – 420 V.

Σε σύγκριση με την μονάδα κίνησης πρώτης γενιάς, η νέα μονάδα E-Wheel Drive, έχει αύξηση της ισχύος εξόδου σε ποσοστό 33% και αύξηση της ροπής σε ποσοστό 75%.

Το ψυκτικό υγρό, τα ηλεκτρονικά ισχύος, και η μονάδα ελέγχου έχουν ενσωματωθεί σε κάθε τροχό, πράγμα που σημαίνει ότι η συμφόρηση καλωδίων στο όχημα μπορεί να παραλειφθεί.

Η υδρόψυκτη μονάδα κίνησης (ηλεκτροκινητήρας, ηλεκτρονικά ισχύος, φρένα, μονάδα ελέγχου, σύστημα ψύξης) είναι τοποθετημένα εγκάρσια σε κάθε έναν από τους οπίσθιους τροχούς.

Η ενσωμάτωση όλων αυτόν των συστημάτων στον τροχό σημαίνει ότι η συμφόρηση καλωδίων στο όχημα μπορεί να παραλειφθεί.

Συνδυαστικά, ηλεκτρική μονάδα κίνησης και τροχός, (τροχός 16 in) ζυγίζουν 53 κιλά, περίπου 45 κιλά περισσότερα από τις συμβατικές ρόδες συμπεριλαμβανομένου των ρουλεμάν και των φρένων.

Το E-Wheel διαθέτει επίσης ένα δυναμικό σύστημα διαφοροποίησης της ροπής ανά τροχό. Ένα σύστημα ανάλογο με αυτό που χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητα με κίνηση στους 4 τροχούς και ο σκοπός του είναι να παρέχει διαφορετική ροπή, σύμφωνα με τις ανάγκες του αυτοκινήτου, σε κάθε τροχό ξεχωριστά.

Σχηματική διάταξη εξαρτημάτων και πλεονεκτήματα του οχήματος