محور القيادة الكهربائي (المحور الإلكتروني): قلب الطاقة المتكامل الذي يقود التحول الكهربائي للمركبات التجارية

​مدفوعة بالقوى المزدوجة المتمثلة في أهداف حيادية الكربون العالمية وانتقال الطاقة، فإن كهربة المركبات التجارية تتقدم بوتيرة غير مسبوقة. في هذه الموجة من التحول، أصبح محور القيادة الكهربائي (E-Axle)، باعتباره نظام قيادة كهربائي متكامل للغاية، سريعًا خيار الطاقة الأساسي للمركبات التجارية العاملة بالطاقة الجديدة بفضل أدائه الشامل الاستثنائي وقدرته على التكيف مع السيناريوهات. إنها لم تحقق الابتكار الهيكلي في نظام نقل الطاقة فحسب، بل توفر أيضًا حلولاً فعالة وموثوقة واقتصادية لمختلف السيناريوهات التجارية من خلال التكامل العميق والتحكم الذكي. باعتبارها موردًا محترفًا منخرطًا بعمق في البحث والتطوير وتصنيع المحاور الإلكترونية، تلتزم PUMBAA بتزويد العملاء العالميين بحلول أنظمة القيادة الكهربائية عالية الأداء والموثوقة للغاية من خلال الابتكار التكنولوجي والتخصيص القائم على السيناريوهات.

​

I. الثورة التكنولوجية: القفزة الهيكلية من المحرك التقليدي إلى المحور الإلكتروني​

لقد شهد نظام نقل الطاقة في المركبات التجارية تطورًا ثوريًا من المحرك الميكانيكي إلى المحرك الكهربائي. تتكون مجموعات نقل الحركة التقليدية للمركبات التجارية التي تعمل بالوقود عادةً من عدة مكونات مستقلة مثل المحرك، والقابض، وعلبة التروس، وعمود ناقل الحركة، ومحور القيادة. يحتوي هذا التخطيط اللامركزي على عيوب متأصلة بما في ذلك البنية المعقدة، وفقدان كبير للطاقة، وإشغال مساحة كبيرة. يحقق المحور الإلكتروني نقلة نوعية من خلال التكامل العالي لمحرك القيادة وناقل الحركة متعدد السرعات والترس التفاضلي والمحور ونظام التحكم:

• ​التحسين الثوري في كفاءة الطاقة:​​ يزيل فقدان الطاقة من مراحل النقل الميكانيكية المتعددة، ويقصر مسار نقل الطاقة بشكل كبير، ويمكّن الكفاءة الشاملة للنظام من الاستقرار فوق 95%، ويزيد نطاق السيارة بشكل كبير، ويقلل تكاليف التشغيل بشكل فعال.

• ​التحسين المدمر لتخطيط الفضاء:يوفر التصميم المدمج المدمج مرونة غير مسبوقة لوضع حزمة البطارية وتصميم الجسم، مما يساهم في التوزيع الأمثل لحمل المحور والبنية الشاملة للمركبة.

• ​اختراق كبير في تأثير الوزن الخفيف:​​ يعمل التصميم المتكامل على التخلص من الهياكل والموصلات الزائدة عن الحاجة، مما يؤدي إلى تقليل الوزن بشكل فعال، وزيادة قدرة الحمولة الفعلية للمركبات التجارية بشكل مباشر، وتعزيز الاقتصاد التشغيلي.

• ​قفزة للأمام في دقة التحكم:​يتيح الاقتران المباشر للمحرك ومحور القيادة، جنبًا إلى جنب مع خوارزميات التحكم المتقدمة في ناقل الحركة، استجابة دقيقة وسريعة لعزم الدوران، مما يحسن بشكل كبير من سلاسة القيادة، واستقرار التعامل، والأداء الديناميكي الشامل للمركبة.

​

ثانيا. التحليل الفني المتعمق: التكوين والإنجازات المبتكرة للمحور E​

يشتمل نظام المحور الإلكتروني الكامل على عدة وحدات فرعية شديدة التآزر، مع الابتكارات التكنولوجية في كل وحدة مما يؤدي إلى تحسين الأداء بشكل عام:

• ​محرك متزامن مغناطيسي دائم عالي الأداء (PMSM):​يستخدم مواد المغناطيس الدائم لمنتج الطاقة المغناطيسية العالية والتصميم الكهرومغناطيسي الأمثل لتحقيق كثافة طاقة عالية وكفاءة عالية ونطاق تنظيم واسع للسرعة. على سبيل المثال، توفر محركات سلسلة PML من PUMBAA، من خلال تحسين طوبولوجيا الدوار وابتكار نظام التبريد، خرج طاقة قويًا ضمن حجم صغير.

• ​آلية نقل فعالة متعددة السرعات:​لتلبية المتطلبات التشغيلية المعقدة للمركبات التجارية، تم دمج آليات ناقل الحركة الأوتوماتيكي بسرعتين أو 4 سرعات. يوازن تكوين نسبة التروس الأمثل بين القدرة على بدء تشغيل السيارة/التسلق والاقتصاد في السرعة العالية.

• ​النظام التفاضلي عالي الدقة:​​ يستخدم تروس تفاضلية عالية الأداء لضمان توزيع عزم الدوران بشكل معقول بين العجلات اليسرى واليمنى أثناء المنعطفات أو على أسطح الطرق المعقدة، مما يعزز القدرة على المرور والسلامة.

• ​نظام التحكم الإلكتروني المتقدم:​تستخدم وحدة التحكم في المحرك (MCU) معالجات متعددة النواة وأجهزة طاقة من كربيد السيليكون (SiC). تحقق تقنية تعديل SVPWM المتقدمة واستراتيجيات التحكم MTPA التوازن الأمثل بين الكفاءة والأداء.

• ​نظام الإدارة الحرارية الفعال:​يعالج خصائص التشغيل ذات الحمولة العالية للمركبات التجارية من خلال اعتماد حلول تبريد مبتكرة ثنائية الدورة لتبريد الزيت أو الماء والزيت، مما يضمن الاستقرار الحراري والموثوقية في ظل ظروف التشغيل القاسية.

​

ثالثا. التطبيق العميق القائم على السيناريوهات: كيف تعمل المحاور الإلكترونية بدقة على تمكين الأنظمة البيئية التجارية المتنوعة​

تكمن القيمة الحقيقية للمحور E في توافقه العميق مع سيناريوهات تجارية محددة. واستنادًا إلى الفهم العميق لسيناريوهات التشغيل التجاري المختلفة، قامت PUMBAA بتطوير مصفوفة منتجات تغطي جميع السيناريوهات:

​1. المركبات اللوجستية الحضرية (4.5T-6.0T): التوازن المثالي بين الاقتصاد والموثوقية​

• ​السيناريو العميق:​​ تواجه المركبات اللوجستية الحضرية احتياجات أساسية مثل توقفات التشغيل المتكررة، والتسليم متعدد النقاط، والأحمال المتوسطة، والحساسية الشديدة للتكلفة الإجمالية للملكية (TCO). تحتاج المركبات إلى إيجاد التوازن الأمثل بين الكفاءة العالية والتكلفة المنخفضة.

• ​حل PUMBAA (على سبيل المثال، المحور الإلكتروني المركزي بقدرة 66/123 كيلووات):​تكمن المزايا الأساسية لهذا الحل فيفلسفة التصميم القائمة على المنصةوالتحكم الشديد في التكلفة. ومن خلال التطوير المعياري المعياري، فإنه يحقق فعالية ممتازة من حيث التكلفة مع ضمان تلبية أداء الطاقة للمتطلبات. يعمل مستوى التكامل العالي الخاص بها على تبسيط عملية تجميع المركبات بشكل كبير، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للأساطيل اللوجستية واسعة النطاق التي تتطلب توحيدًا وتكاليف صيانة منخفضة.

​2. مركبات/شاحنات الصرف الصحي للخدمة الشاقة: الاختبار النهائي لكثافة الطاقة العالية وقدرة التشغيل المستمر​

• ​السيناريو العميق:​​ تفرض ظروف التشغيل القاسية مثل ضغط القمامة، وبدء التشغيل بالأحمال الثقيلة، والتشغيل المستمر متطلبات شديدة على كثافة طاقة نظام القيادة، وذروة عزم الدوران، وقدرة الإخراج المستمر، وأداء الإدارة الحرارية.

• ​حل PUMBAA (على سبيل المثال، المحور الإلكتروني المتكامل بقدرة 130/286 كيلووات):​يتبنى أتخطيط المحور الموازيونظام تبريد مزدوج الدورة فعال. يعمل تخطيط المحور المتوازي على تحسينمساحة ترتيب الهيكل، مما يترك مساحة واسعة لحزم البطاريات الكبيرة أو المعدات المتخصصة. يضمن خرج عزم الدوران القوي توفير طاقة كافية في ظل الظروف القاسية مثل المنحدرات والأحمال الكاملة. يضمن نظام الإدارة الحرارية المتقدم الاستقرار والموثوقية أثناء التشغيل طويل الأمد عالي التحميل.

​3. الحافلات/الحافلات: مسعى هندسي منهجي لتوفير الراحة والهدوء والسلامة​

• ​السيناريو العميق:​​مثل وسائل النقل العام، تتمتع الحافلات/الحافلات بمعايير صارمة للغاية فيما يتعلق بالضوضاء والاهتزازات، وراحة الركوب، والسلاسة، والسلامة التشغيلية، مع الحاجة أيضًا إلى مراعاة كفاءة استخدام الطاقة.

• ​حل بومبا:​من خلال الاستفادة من مزايا الاهتزاز والضوضاء المنخفضة المتأصلة في المحاور الإلكترونية، يتم تقليل مستويات الضوضاء والاهتزاز (NVH) بشكل أكبر من خلالتقنية تعديل التروس المحسنة متعددة الأهدافوخوارزميات القمع التوافقي الحركي. يتكامل نظام التحكمتشخيص الأخطاء متعدد المستويات وحماية التكرار الآمنوظائف ومراقبة حالة النظام في الوقت الحقيقي لضمان السلامة المطلقة لعمليات النقل العام.

​4. الآلات الهندسية الخاصة والسفن البحرية: تحديات القدرة على التكيف في البيئات القاسية​

• ​السيناريو العميق:​​ يشكل الغبار العالي والرطوبة العالية وأحمال التأثير القوية في سيناريوهات مثل المناجم والموانئ، فضلاً عن متطلبات مقاومة التآكل ومقاومة الاهتزاز للتطبيقات البحرية، تحديات شديدة أمام القدرة على التكيف البيئي وموثوقية المحاور الإلكترونية.

• ​حلول PUMBAA المخصصة:​​تستخدم المحاور الإلكترونية التي تم تطويرها لمثل هذه سيناريوهات التطبيقات الخاصة​IP6K9K تصميم مانع للتسرب بمستوى حماية عالي،المحامل والتروس الثقيلة،عمليات المعالجة السطحية الخاصة المضادة للتآكل، وهياكل معززة مقاومة للاهتزازلضمان التشغيل المستقر والموثوق لنظام الطاقة في البيئات القاسية.

​

رابعا. القدرة التنافسية الأساسية: التمكين التكنولوجي العميق بما يتجاوز مستوى المنتج​

إن اختيار مورد E-Axle يعني بشكل أساسي اختيار قدرة تكامل النظام الأساسية، وتجربة مطابقة المركبات، وخوارزميات برامج التحكم، وقوة الابتكار المستمر. تنعكس القدرة التنافسية الأساسية لشركة PUMBAA في الأبعاد التالية:

• ​القدرة على التطوير الأمامي لسلسلة كاملة:من التصميم الكهرومغناطيسي، والمحاكاة الهيكلية، وتحليل الإدارة الحرارية إلى استراتيجيات التحكم، نحن نلتزم بالتطوير المستقبلي لسلسلة كاملة، مما يضمن التآزر الأمثل بين الأنظمة الفرعية، بدلاً من تجميع المكونات البسيطة.

• ​الجينات والخبرة المطابقة للمركبة العميقة:يمتلك فريق البحث والتطوير خلفية عميقة في مجال تصنيع المعدات الأصلية، ويفهم تمامًا بنية الهيكل وخصائص التعليق وديناميكيات السيارة. وهذا يمكّن منتجات المحور الإلكتروني من PUMBAA من التفاعل بسلاسة مع وحدة التحكم في السيارة (VCU)، مما يحقق إدارة الطاقة العالمية المثلى.

• ​خوارزميات البرمجيات المتقدمة واستراتيجيات التحكم:​يتم تحديد سقف أداء المحور الإلكتروني من خلال برنامجه. تستخدم وحدات MCU لدينا خوارزميات تحكم متقدمة، مثلتعديل SVPWM عالي التردد،السيطرة على MTPA، واستراتيجيات التحكم في إضعاف التدفقوتحقيق الكفاءة الرائدة في الصناعة وسرعة الاستجابة ودقة التحكم.

• ​إجمالي إنشاء قيمة دورة الحياة:​من خلالالتطوير القائم على المنصةلتقليل عدد الأجزاء المتخصصة باستخدامتقنيات تخفيف الوزنلتقليل استهلاك الطاقة، وتوفيرهاتشخيص الأعطال عن بعد والصيانة التنبؤيةالخدمات، نحن ملتزمون بخفض التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) للعميل بدءًا من الشراء والتشغيل وحتى الصيانة، مما يخلق قيمة طويلة المدى.

​

V. التوقعات المستقبلية: اتجاهات التطور واتجاهات الابتكار لتقنية المحور الإلكتروني​

لا تزال تقنية المحور الإلكتروني في مرحلة تطور سريع، مع ظهور الاتجاهات المهمة التالية:

• ​الزيادة المستمرة في كثافة الطاقة:​من خلال تطبيق مواد أشباه الموصلات واسعة النطاق مثل SiC/GaN، وإدخال تقنيات التبريد الجديدة (على سبيل المثال، التبريد بالغمر)، والتقدم في علوم المواد، ستستمر نسبة الطاقة إلى الوزن ونسبة الطاقة إلى الحجم في التحسن.

• ​أصبح التكامل العميق والقيادة الموزعة أمرًا سائدًا:سوف تنضج حلول القيادة الموزعة مثل محاور دفع المحرك على جانب العجلة ومحاور دفع المحرك داخل العجلة تدريجيًا، مما يضع الأساس لتخطيطات هيكل أكثر مرونة (على سبيل المثال، هيكل لوح التزلج) والتحكم المتقدم في ديناميكيات السيارة (على سبيل المثال، توجيه عزم الدوران).

• ​التمكين العميق من خلال الذكاء والاتصال:سيكون المحور الإلكتروني بمثابة عقدة رئيسية للمركبات المتصلة الذكية، وتحميل البيانات التشغيلية إلى السحابة في الوقت الفعلي، وتمكين تحسين إدارة الطاقة، والتنبؤ بالحالة الصحية، والصيانة الذكية، وتحديث البرامج عن بعد (SOTA) من خلال تحليل البيانات الضخمة وخوارزميات الذكاء الاصطناعي.

• ​توحيد المعايير والمنصات يعززان التآزر في الصناعة:​ستشكل الصناعة تدريجياً واجهات موحدة وهياكل أساسية للمحاور الإلكترونية، مما يعزز التعاون في سلسلة التوريد، ويقلل التكاليف، ويسرع الابتكار التكنولوجي واعتماد التطبيقات.

​

سادسا. دراسات الحالة: إظهار قيمة محاور PUMBAA الإلكترونية في التطبيقات العملية​

• ​الحالة 1: مشروع المركبة اللوجستية الكهربائية 4.5T​

  • بعد اعتماد المحور الإلكتروني المركزي PUMBAA بقدرة 66/123 كيلووات، زاد نطاق السيارة بنسبة 8%، وزادت مساحة الشحن بنسبة 5%، وانخفضت تكاليف الصيانة على مدار دورة الحياة الكاملة بنسبة 15%، مما حظي بتقدير كبير من العميل.

• ​الحالة 2: مشروع مركبة الصرف الصحي الكهربائية 18T​

  • حققت مركبة الصرف الصحي المجهزة بالمحور الإلكتروني المتكامل PUMBAA بقدرة 130/286 كيلووات أداءً ممتازًا في عمليات ضغط القمامة، مما أظهر قوة قوية، وخفضًا ملحوظًا للضوضاء، وأداءً مستقرًا للإدارة الحرارية، وتلبية المتطلبات الصارمة للتشغيل المستمر.

​

الخلاصة: التقدم معًا، قيادة مستقبل تجاري أخضر​

محور القيادة الكهربائي (E-Axle)، باعتباره مجموعة نقل الحركة الأساسية للمركبات التجارية التي تعمل بالطاقة الجديدة، يحدد بشكل مباشر القدرة التنافسية في السوق وتجربة المستخدم للمركبة من خلال عمقها التكنولوجي واتساع نطاق الابتكار. ستكون المنافسة المستقبلية عبارة عن مسابقة شاملة للبحث والتطوير التكنولوجي، وفهم السيناريوهات، وتكامل الأنظمة، وقدرات التحكم في التكاليف. باعتبارها موردًا محترفًا للمحور الإلكتروني، ستواصل PUMBAA الالتزام بالابتكار التكنولوجي كدليل واحتياجات العملاء كمحور تركيز، مما يوفر حلول محرك كهربائي تغطي جميع السيناريوهات التجارية، مع الجمع بين الموثوقية المتميزة. ونحن نتطلع إلى التعاون مع شركاء الصناعة لدفع النقل التجاري العالمي بشكل مشترك نحو عصر جديد أكثر كفاءة وصديقة للبيئة وذكاء واستدامة.