广告

第五季Formula E:技术创新加速发生

2019-07-24 Maria Guerra,EDN特约作者 阅读:
每一季的Formula E电动方程式赛车都推动了电动车技术的演进...来看看最新一季的赛事有什么新鲜事!

电动方程式(Formula E)已经成为电动车创新技术的测试场,最新的第五季电动方程式赛车最后两场竞速,是在美国纽约布鲁克林红钩区(Red Hook)的城市赛道进行(下图1),共有11支车队、22位赛车手;用以竞速的电动赛车时速能在2.8秒内由0加速至100公里。wsLednc

035ednc20190722wsLednc

图1:从场边看台拍摄的美国纽约布鲁克林红钩区的电动方程式赛道。(摄影:Maria Guerra)wsLednc

以下是从过去两季的赛事中取得的一些技术创新:wsLednc

电池

所有的第二代电动方程式赛车都是采用由麦拉伦(McLaren)旗下的McLaren Applied Technologies开发之电池(前一代车辆则是采用Williams Advanced Engineering的电池);新一代电池的电池容量比第一代赛车所采用的增加一倍,因此第二代车辆的赛车手能在整个赛程中驾驶同一辆车,不需要在赛事中途换车。wsLednc

目前电动方程式赛车的电池是安装在车辆的单体底盘(monocoque chassis)中,内含大量的圆柱型电池芯。下表显示了两代电动方程式赛车的电池规格比较:wsLednc

040ednc20190722wsLednc

在第五季赛事中,赛车手可以使用「进攻模式」(attack mode)来增加动力;要启动进攻模式,赛车手需要采取备战状态,将车子驶离主赛道进入一个引导块;而这些驶入引导块较迂回路线的车辆能取得额外的25kW功率。想要更激烈竞速的赛车手,会以这种提升动力模式跑个几圈以保持领先位置。wsLednc

电池的电量状态(state of charge,SoC)是采用进攻模式时的重要考虑因素,因为车辆的再生刹车系统使用的扭矩量(amount of torque),取决于包括SoC与温度在内的电池条件(参考下图2)。wsLednc

037ednc20190722wsLednc

图2:McLaren电池系统的充电画面。(摄影:Maria Guerra)wsLednc

刹车

第二代电动方程式赛车使用的是新型电子式线控刹车系统(electronic brake-by-wire system),能对后轮刹车有更好的电子控制,改善车手的体验以及充分发挥再生刹车系统功能。wsLednc

甘油发电机

每一辆第二代电动方程式赛车仍是采用甘油燃料发电机(glycerin fuel generators),是100%可回收的甘油燃料;这种发电机是以标准化制造的柴油引擎为基础──精确来说是Cummins KTA50型号──结合发电机制造商Aquafuel Research的专利技术以甘油来运转。wsLednc

动力系统

每一支电动方程式赛车队伍可以开发自己的动力系统(powertrain),这也会是发生最多创新的部分。如何将特定装置(例如逆变器、马达…等等)的效率最大化,就是赢家与输家的区别所在。wsLednc

根据Venturi车队动力系统设计师Louis-Marie Blondel的说法,该车队的动力系统是德国汽车零组件制造大厂ZF与日本半导体大厂罗姆(Rohm)的合作结晶:「在第五季,ZF提供逆变器(inverter),而其中仍运用罗姆的零组件(如SiC模块);该逆变器安装在车辆尾部尽可能低的位置(接近电动马达)。」wsLednc

038ednc20190722.jpgwsLednc

图3:Venturi车队在开赛前检查车辆。(摄影:Maria Guerra)wsLednc

Blondel补充指出,其第一代与第二代车辆动力系统的主要差别在于功率以及寿命:「我们必须使用更大功率,因此得让动力系统的效率比前一代系统更高,才能维持竞争力;当功率更大,若效率不佳就有可能会损失更多。」wsLednc

而且,「因为我们整个赛季都得使用同一辆车,动力系统得完成更多行驶里程,因为电动方程式主办单位FIA的规定,我们也不能更换动力系统,因此动力系统需要更可靠,不然我们就得面临处罚。」wsLednc

从每一季的电动方程式赛车,我们都可以看到像以上这样的技术演进,而这也推动了洁净、永续能源的进一步发展。wsLednc

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN美国版;参考链接: What’s new on the fifth season of Formula E?,本文作者为电子工程师,也是自由技术作者,未来在EDN将看到更多他的文章;编译:Judith Cheng)wsLednc

 wsLednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 如何开发微型太阳能无线传感器节点 无线传感器节点通过缩减传感器尺寸、简化维护问题和延长电池续航时间来降低实施成本。 本文图文详解了设计无电池设备的最好方法是通过用于通信和能量采集的低功耗蓝牙(BLE)等技术来降低无线传感器系统的平均功耗。
  • EMI 很低的高压充电泵 开关稳压器由于尺寸、输出灵活性和效率优势,成为很多电源转换电路的流行选择。尽管有这些优势,这类电源还必须在其他参数上做出妥协,其中最难的一个就是噪声。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:碳化硅肖特基二极管 碳化硅肖特基功率二极管在开关电源电路中的应用,更好的让电路工作在高频状态,减小电路中电感等元件体积重量,由于碳化硅肖特基二极管优良的耐温性能和低损耗特性,让电路中热沉的体积重量得到改善,便于优化电路的热设计,与此同时,应用了SOD123封装形式的该款器件,为功率二极管小型化提出了解决方案,更好的贴合对器件小型化和产品功率密度改善有要求的客户需求。该产品可应用于高频ACF,小功率GaN适配器,驱动部分自举电路,高频DC/DC电路等应用场合。G51XT碳化硅肖特基二极管已进入市场,有良好的市场反馈。
  • 瑞萨电子推出64位RISC-V CPU内核RZ/Five通用MPU,开创R 产品作为瑞萨现有Arm CPU内核MPU阵容的新成员扩充RZ家族的产品组合
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:车规级数字通讯隔离 Chipways汽车级电池组隔离器XL8820系列产品是同时满足AEC-Q100汽车可靠性标准和ISO 26262汽车功能安全标准的车规级隔离式通讯接口芯片。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:32Mb串口RAM-IS66/6 该产品融合了传统SRAM和DRAM的优势,具有容量大、速度快、引脚少、成本低的优点,并可提供具有高可靠性的车规级产品。产品接口简单,无需太多复杂接口设计,可有效增强系统性能,简化设计,减少系统总成本。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:业界首款车规级超高 GD25/55LT是业界首款超高速四通道的SPI NOR Flash产品系列 ,最高时钟频率达到200MHz,数据吞吐率高达200MB/s,是现有产品的3倍以上。内置ECC算法与CRC校验功能,在提高可靠性的同时延长了产品使用寿命,DQS和DLP功能为高速系统设计提供了保障。通过了车载AEC-Q100的认证。GD25/55LT系列产品是业内最高性能,超高可靠性的四通道SPI NOR Flash车规级解决方案,在满足车载应用对Flash即时响应需求的同时又满足了功能安全的要求。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:FORESEE车规级eMMC 2020年,江波龙电子旗下行业类品牌FORESEE发布车规级eMMC,并通过AEC-Q100验证,成为国内为数不多通过AEC-Q100验证的存储品牌之一。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:高速存储控制芯片HG 宏芯宇自主研发的全球首颗40nm的USB接口存储控制芯片HG2319,采用USB3.0技术,实现了闪存存储速度创新,一举将速度提升10倍,满足了人们高速传送高品质影像档案的速度要求,省电节能、更高兼容性、成本更低。采用BCH 90 Bit ECC纠错引擎,相比同业采用的72bit更加强化存储容错率,等同于增加闪存盘产品稳定性与寿命,透过领先的研发技术,HG2319目前是同业产品中最小面积的设计,成本领先同业。
  • 自耦变压器SPICE建模 自耦变压器又称为单绕组变压器,可分升压变压器及降压变压器;它是一种只有一组线圈的变压器,其中一个线圈作为另一线圈的一部份...
  • 拆解小米WatchS1智能手表,看看主板上的主要IC来自哪些 根据小米官方的描述,小米智能手表Watch S1型号中的S,取自“Super”的缩写,代表了强大。也代表着S1是面对高端市场的产品。那究竟是否如其名呢?
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:车用高性能电机驱动 1.可用于无感/有感的BLDC/PMSM电机、三相/单相感应电机、伺服电机驱动。 2.可应用于汽车电子、吊扇、落地扇、吸尘器、工业风机、水泵、压缩机、电动车、电动工具、航模等领域。 3.一款集成电机控制引擎(ME)和8051内核的高性能电机驱动专用芯片,ME集成了FOC、MDU、LPF、PID、SVPWM等诸多硬件模块,可由硬件自动完成有感/无感BLDC/PMSM电机的FOC驱动/方波驱动的运算和控制; 8051内核用于参数配置和日常事务处理,双核并行工作实现各种高性能电机控制。芯片内部集成有高速运算放大器、比较器、Pre-driver、高速ADC、CRC、SPI、I2C、UART、LIN、CAN、多种TIMER等功能,内置高压LDO,适用于BLDC/PMSM电机的方波、FOC驱动控制。 4.通过AECQ100车规认证。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了