Platforma PPE (Premium Platform Electric) pro prémiové elektromobily, vyvinutá společně se značkou Porsche, je hlavním stavebním kamenem pro rozšiřování nabídky čistě elektrických modelů Audi v následujících letech.
Čím se odlišují elektromotory pro PPE od dosud používaných elektrických pohonů?
Všechny komponenty pohonu pro PPE mají v porovnání s dosud vyvinutými a používanými elektrickými pohony kompaktnější konstrukci a vyšší účinnost, která prodlužuje dojezd o 40 kilometrů oproti první generaci modelu Audi e-tron. V oblasti výroby výrazně vzrostl stupeň automatizace a podíl vlastní výroby na celkové produkci. Nově vyvinuté elektromotory pro PPE zabírají o 30 procent menší prostor než agregáty dosavadních elektricky poháněných modelů. A jejich hmotnost byla snížena o 20 procent.
Synchronní elektromotor s permanentními magnety pro modelovou řadu Audi Q6 e-tron, který pracuje na zadní nápravě, má axiální délku 200 milimetrů. Asynchronní elektromotor na přední nápravě, který se ve vypnutém stavu otáčí bez znatelných ztrát, má délku 100 milimetrů.
Nové vinutí, vyráběné speciální technologií laserového svařování (tzv. metoda Hairpin), spolu s přímým chlazením rozstřikovaným olejem ve statoru elektromotoru významně přispívá k vyšší účinnosti pohonu. Faktor plnění tak vzrostl na 60 procent ze 45 procent u dosud používaných konvenčních vinutí. K vyšší účinnosti přispívá rovněž elektricky poháněné olejové čerpadlo v převodovce. Značka Audi se kromě toho mohla díky chlazení rotoru olejem dalekosáhle vzdát použití těžkých chemických prvků vzácných zemin, a současně se tím podařilo zvýšit hustotu výkonu o 20 procent.
Co značka Audi změnila u výkonové elektroniky a převodovky pro PPE?
Výkonová elektronika (pulsní měnič) ovládá elektromotor, a kromě toho přeměňuje stejnosměrný proud na střídavý. Data pro přesné řízení pulsního měniče poskytuje doménový počítač, který má na starosti pohon a podvozek. Ve výkonnější variantě kapalinou chlazené výkonové elektroniky jsou použity polovodiče z karbidu křemíku, které se vyznačují především v oblasti částečného zatížení o 60 procent vyšší účinností, a kromě toho jsou také odolnější.
Oproti křemíkovým polovodičům se tím podařilo prodloužit dojezd o 20 kilometrů. Díky elektrickému systému s napětím 800 V lze navíc u kabelů pro akumulátorovou baterii a elektromotor použít tenčí vodiče. Tím se snižují nároky na prostor, hmotnost i spotřeba surovin. Vzhledem k uvolňování menšího množství ztrátového tepla se systém méně zahřívá, a chladicí soustava tak může být menší a efektivnější. Převodovka má systém mazání se suchou skříní a elektricky poháněné olejové čerpadlo. Ozubená kola jsou přitom ostřikována olejem přímo. Tato konstrukce minimalizuje třecí ztráty a je prostorově méně náročná.
Jakými technickými opatřeními zlepšuje PPE proces nabíjení?
K zásadnímu zlepšení procesu nabíjení významně přispívá elektrická soustava s napětím 800 V, která je nezbytná pro dosažení nabíjecích výkonů až 270 kW. Chemické složení akumulátorových článků bylo optimalizováno, aby byly tak vysoké nabíjecí výkony vůbec možné. Společně s dodavateli vyvinuté akumulátorové články nabízejí vysokou hustotu energie a mají výrazně menší obsah kobaltu i nižší elektrický odpor pro nejlepší možné nabíjecí výkony.
Nejdůležitějším modulem je prediktivní systém řízení provozní teploty, který využívá data z navigačního systému, informace o průběhu trasy, časovač odjezdu a způsob používání vozidla zákazníkem k předběžným výpočtům potřebného chladicího nebo topného výkonu pro jeho včasné a současně efektivní zajištění.
Novinkou v systému řízení provozní teploty u platformy PPE je navíc dodatečné a trvalé temperování. Tato funkce monitoruje po celou dobu životnosti teplotu sady akumulátorů, aby zůstala v optimálním rozsahu také u stojícího vozidla – například při velmi vysokých venkovních teplotách.
Systém řízení provozní teploty vozidla byl nově koncipován. Vyšší efektivita poháněcího systému spojená s nižšími tepelnými ztrátami je kompenzována doplněním tepelného čerpadla voda/glykol tepelným čerpadlem vzduch/vzduch. Pro vyhřívání interiéru tak lze jako zdroj tepla využívat kromě odpadního tepla z chladicí kapaliny elektromotoru, výkonové elektroniky a sady akumulátorů také ještě okolní vzduch.
Jak rychle se vysokonapěťová sada akumulátorů u platformy PPE nabíjí?
Při stavu nabití 10 procent postačuje vozidlům modelové řady Audi Q6 e-tron k prodloužení dojezdu až o 255 kilometrů pouhých deset minut u stojanu pro rychlé nabíjení. Za ideálních podmínek je přitom využíván maximální výkon stejnosměrného nabíjení 270 kW.
Při nabíjení vysokonapěťové sady akumulátorů z 10 na 80 procent uplyne jen 21 minut. Spárování automobilu s nabíječkou je automatické.
Jak v modelu Q6 e-tron spolupracuje rekuperace kinetické energie s třecími brzdami?
U vozidel na základě platformy PPE lze v zásadě pokrývat 95 procent všech brzdných procesů v každodenním provozu rekuperací, tedy použitím elektromotorů. K zapojení třecích brzd při kombinovaném brzdění proto dochází později, resp. vzácněji. Navíc funkce rekuperace u PPE již není realizována prostřednictvím regulačního systému brzdové soustavy, nýbrž prostřednictvím počítačů.
Přechod od brzdění elektrickou rekuperací prostřednictvím elektromotorů k mechanickému brzdění hydraulicky ovládanými třecími brzdami je pro řidiče nepostřehnutelný.
Poprvé je možné kombinování obou druhů brzd regulovat na obou nápravách nezávisle na sobě. V případě potřeby přitom zůstává na zadní nápravě aktivní rekuperace, zatímco na přední nápravě je vytvářen hydraulický tlak. Kromě toho je možná také setrvačná jízda bez dodatečných ztrát, pokud řidič elektrického SUV uvolní pedál plynu. Další variantou v modelové řadě Audi Q6 e-tron je provozní režim „B“, jehož charakteristika umožňuje ovládat zrychlování a zpomalování téměř výhradně jedním pedálem.
Jaké výhody nabízí zákazníkům E3 1.2?
E3 1.2 umožňuje další zvětšení počtu, velikosti a rozlišení displejů ve vozidlech. Navíc je tato elektronická architektura koncipována pro bezdrátové aktualizace a pro rozšiřování o nové funkce, například nabídkou funkcí na požádání.
Audi zavádí v modelové řadě Q6 e-tron zcela novou, jednotnou platformu informačních a zábavních systémů založených na operačním systému Android Automotive. Tzv. digitální asistent je hlasový asistent, který se dokáže sám učit a umožňuje ovládání mnoha funkcí vozidla. Uživatelé mohou díky obchodu s aplikacemi od nezávislých poskytovatelů navíc používat mnoho svých oblíbených aplikací z digitálního ekosystému přímo na displeji vozidla. Aplikace jsou přitom nezávislé na chytrém telefonu.
