Το BMW Group παρουσιάζει το επόμενο τεχνολογικό άλμα προόδου στην ηλεκτροκίνηση εγκαινιάζοντας μια νέα εποχή αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων. Κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης Tech Days που έλαβε χώρα στο Landshut, η εταιρεία έδωσε ορισμένες πρώτες πληροφορίες σχετικά με την εξέλιξη και παραγωγή μπαταριών υψηλής τάσης και συστημάτων ηλεκτροκίνησης που βασίζονται στην έκτη γενιά της τεχνολογίας BMW eDrive. Κάθε αμιγώς ηλεκτρικό όχημα της Neue Klasse θα επωφεληθεί από αυτές τις εξελίξεις και το πρώτο θα αρχίσει να παράγεται αργότερα τη φετινή χρονιά στο εργοστάσιο του Debrecen στην Ουγγαρία.
Με τη νέα τεχνολογία BMW eDrive έκτης γενιάς (Gen6 για συντομία), το BMW Group πραγματοποιεί ένα σημαντικό τεχνολογικό άλμα. Οι βελτιώσεις που αφορούν το προϊόν περιλαμβάνουν 30% ταχύτερη φόρτιση και 30% μεγαλύτερη αυτονομία, με ορισμένα μοντέλα να επιτυγχάνουν ακόμη και υψηλότερες επιδόσεις χάρη και στην προηγμένη τεχνολογία 800V που αξιοποιείται για την Gen6. Η φιλοσοφία για τις μπαταρίες υψηλής τάσης είναι ριζικά νέα και θα βρει εφαρμογή σε όλες τις κατηγορίες οχημάτων – μέχρι και στα μοντέλα υψηλών επιδόσεων της BMW M GmbH καθώς η νέα, ακόμα πιο λεπτή σχεδίαση επιτρέπει την ενσωμάτωσή της σε μία ποικιλία μοντέλων, ανεξάρτητα από το ύψος του οχήματος. Η μπαταρία υψηλής τάσης αποτελεί δομικό στοιχείο του αμαξώματος των μοντέλων Neue Klasse (pack-to-open-body), ενώ οι νέες κυλινδρικές κυψέλες θα ενσωματωθούν απευθείας στην μπαταρία υψηλής τάσης (cell-to-pack). Η νέα κυλινδρική κυψέλη της BMW προσφέρει 20% μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα σε σύγκριση με την προηγούμενη πρισματική της Gen5. Επιπλέον, η φόρτιση θα μπορεί να είναι αμφίδρομη ως στάνταρ χαρακτηριστικό για την Gen6.
Η παραγωγή των μπαταριών υψηλής τάσης Gen6 βασίζεται στις αρχές “cell-to-pack” και “pack-to-open-body”. Η αρχή “cell-to-pack” περιλαμβάνει την απευθείας τοποθέτηση των κυλινδρικών κυψελών – οι οποίες κατασκευάζονται από προμηθευτές σύμφωνα με τις προδιαγραφές του BMW Group – στο περίβλημα της μπαταρίας υψηλής τάσης, χωρίς να απαιτείται το ενδιάμεσο στάδιο δημιουργίας μιας μονάδας. Από την άλλη, η αρχή “pack-to-open-body” σχετίζεται με τον νέο ρόλο της μπαταρίας υψηλής τάσης ως δομικού στοιχείο στην αρχιτεκτονική του οχήματος.
Όλα τα στοιχεία που επιτρέπουν αυτό το τεχνολογικό άλμα προς τα εμπρός συγκεντρώνονται στο BMW Energy Master. Η εν λόγω κεντρική μονάδα ελέγχου είναι τοποθετημένη στη μπαταρία υψηλής τάσης και παρέχει τη διασύνδεση για την παροχή ρεύματος υψηλής και χαμηλής τάσης καθώς και για τα δεδομένα από τη μπαταρία υψηλής τάσης. Επίσης, ελέγχει την παροχή ρεύματος για τον ηλεκτροκινητήρα και το ηλεκτρικό σύστημα του οχήματος και διασφαλίζει την ασφαλή και έξυπνη λειτουργία της μπαταρίας υψηλής τάσης. Το BMW Group έχει καταθέσει μια σειρά νέων αιτήσεων για διπλώματα ευρεσιτεχνίας που αφορούν το ηλεκτρικό σύστημα των οχημάτων της, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρονικών ασφαλειών. Τόσο το hardware όσο και το software του Energy Master έχουν αναπτυχθεί εξ ολοκλήρου από τo BMW Group και αυτό διασφαλίζει ότι οι τεχνολογικές εξελίξεις και οι ενημερώσεις για τα οχήματα μπορούν να υλοποιούνται ανεξάρτητα και σε πραγματικό χρόνο μέσω Απομακρυσμένων Ενημερώσεων Λογισμικού (Remote Software Upgrades), προσφέροντας ένα σημαντικό πλεονέκτημα στους πελάτες.
Τέλος, δεν θα μπορούσαμε να μην αναφερθούμε στην μονάδα που παρέχει την κίνηση στην 6η γενιά του BMW eDrive. Η γερμανική εταιρία διατήρησε την αρχή του ηλεκτρικά διεγερμένου σύγχρονου ηλεκτροκινητήρα (electrically excited synchronous motor – EESM) για τη μονάδα ισχύος Gen6. Σε αυτόν τον τύπο σύγχρονου κινητήρα, το μαγνητικό πεδίο στον ρότορα δημιουργείται από περιελίξεις που τροφοδοτούνται με συνεχές ρεύμα αντί για μόνιμους μαγνήτες. Με αυτόν τον τρόπο, η ισχύς του μαγνητικού πεδίου του ρότορα μπορεί να προσαρμοστεί ιδανικά στις εκάστοτε συνθήκες φορτίου. Ως αποτέλεσμα, επιτυγχάνεται εξαιρετική αποδοτικότητα σε λειτουργίες σημαντικές για τον πελάτη, καθώς και σταθερή ισχύς σε υψηλές ταχύτητες περιστροφής. Το σύστημα μετάδοσης κίνησης Gen6 χρησιμοποιεί μια δεύτερη, επιπλέον τεχνολογία ηλεκτροκινητήρα, με τη μορφή του ασύγχρονου κινητήρα (ASM). Σε αυτή την περίπτωση, το μαγνητικό πεδίο του ρότορα δημιουργείται από τον στάτορα, αντί να προέρχεται από μόνιμους μαγνήτες (PSM) ή ηλεκτρική διέγερση (EESM). Σε αυτόν τον τύπο κινητήρα, ο ρότορας έχει τη μορφή μεταλλικού κλωβού. Ο ασύγχρονος κινητήρας προσφέρει το πλεονέκτημα της πιο συμπαγούς σχεδίασης και της υψηλότερης αποδοτικότητας σε επίπεδο κόστους. Οι εκδόσεις του κινητήρα ASM θα τοποθετούνται στον εμπρός άξονα των οχημάτων της Neue Klasse που διαθέτουν σύστημα τετρακίνησης BMW xDrive.
Εκτός από την προσθήκη της τεχνολογίας ASM, η τεχνολογία EESM έχει επίσης δεχτεί μία σημαντική αναβάθμιση για την Gen6: ο ρότορας, ο στάτορας και ο μετατροπέας έχουν σχεδιαστεί αποκλειστικά για την αρχιτεκτονική 800V της Gen6, με στόχο τη βελτιστοποίηση των επιδόσεων και της αποδοτικότητας του συστήματος κίνησης. Σημαντική συμβολή σε αυτό έχει ο πλήρης επανασχεδιασμός των συστημάτων ψύξης λαδιού και νερού. Επιπλέον, οι ειδικοί του BMW Group έχουν καταφέρει να βελτιώσουν επίσης το βάρος και την ακαμψία του ηλεκτροκινητήρα και του κεντρικού περιβλήματος. Το σύστημα μετάδοσης διατηρεί την ελικοειδή σχεδίαση δύο σταδίων, αλλά έχει υποστεί περαιτέρω βελτιώσεις στη γεωμετρία και την ψύξη του. Ταυτόχρονα εξασφαλίζει χαμηλότερα επίπεδα τριβής και πιο ευχάριστη ακουστική. Ο μετατροπέας, που αποτελεί τον εγκέφαλο του ηλεκτρικά διεγερμένου σύγχρονου κινητήρα, ενσωματώνει τώρα τεχνολογία 800V και ημιαγωγούς καρβιδίου πυριτίου (SiC) για την αύξηση της αποδοτικότητας και έχει σχεδιαστεί ώστε να είναι πλήρως ενσωματωμένος στο περίβλημα του ηλεκτροκινητήρα. Αποστολή του είναι να μετατρέπει το συνεχές ρεύμα από τη μπαταρία υψηλής τάσης σε εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο χρησιμοποιείται από τον ηλεκτροκινητήρα.
Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την έξυπνη ενσωμάτωση καινοτόμων τεχνολογιών στο ηλεκτρικό σύστημα κίνησης, σε συνδυασμό με τη συνεχή αναβάθμιση των υφιστάμενων συστημάτων, είναι πραγματικά εντυπωσιακά. Σε σύγκριση με το τετρακίνητο μοντέλο Gen5 xDrive, ένα μελλοντικό μοντέλο της Neue Klasse με τεχνολογία EESM και ASM έχει κατά 40% χαμηλότερες απώλειες ενέργειας, 20% χαμηλότερο κόστος και 10% χαμηλότερο βάρος. Η συνδυαστική χρήση διαφορετικών τύπων ηλεκτροκινητήρων αποδεικνύει την προσέγγιση τεχνολογικής δεκτικότητας. Προκειμένου να καλύπτουν τις ιδιαίτερες προτιμήσεις και ανάγκες τους, οι πελάτες θα μπορούν στο μέλλον να επιλέγουν ανάμεσα σε μοντέλα με έναν, δύο, τρεις ή τέσσερις ηλεκτροκινητήρες. Για την Neue Klasse, η τεχνολογία BMW eDrive έκτης γενιάς αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για την αύξηση της συνολικής αποδοτικότητας του οχήματος κατά περίπου 20% σε σύγκριση με την τρέχουσα γενιά αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων του BMW Group.
