في الآونة الأخيرة، في معرض BICES 2025، قدمت شركة Cummins سلسلة من منتجات كهربة الشاحنات الثقيلة التي تتمحور حول نظام الدفع الكهربائي المركزي. من خلال سنوات من الأبحاث العميقة المستمرة حول أنظمة الطاقة المكهربة، حققت شركة Cummins، من خلال التعاون والابتكار الذاتي-، المزيد من الإنجازات والتحسينات في التحكم في استهلاك الطاقة وموثوقية الشاحنات الكهربائية الثقيلة في سيناريوهات النقل-المعتمدة على الموارد.
01 يحدد البرنامج السيارة: المطابقة الدقيقة للمحرك وناقل الحركة
في سيناريو نقل الرمل والحصى حيث تم تطبيق الشاحنات الثقيلة الكهربائية لأول مرة، كانت التكنولوجيا الشاملة متخلفة نسبيًا. لم يكن الجزء الذي كان عرضة للمشاكل من السيارة هو وحدة البطارية الناضجة، ولكن نظام القيادة الكهربائية المركزي الذي يتكون من المحرك وناقل الحركة الذي يحتاج إلى التكيف باستمرار مع مختلف ظروف العمل القاسية.
يمكن لنظام الدفع الكهربائي المركزي الذي عرضته شركة Cummins هذه المرة، والذي تم تصميمه خصيصًا للشاحنات الكهربائية الثقيلة، أن يتمتع بقدرة قصوى تبلغ 330 كيلووات وقوة قصوى تبلغ 550 كيلووات. ما يجعل الأمر أكثر إثارة للإعجاب هو التحسن في التحكم في البرنامج الأساسي لمطابقة المحرك وعلبة التروس.
من المعروف أن العاكس هو عنصر حاسم في وحدة التحكم في المحرك. في حالة عدم اختلاف الأجهزة الخاصة بمختلف الشركات المصنعة بشكل كبير، تصبح خوارزمية البرنامج هي العامل الأكثر أهمية للتمييز. نظرًا لأن شركة Cummins، التي نشأت من التكنولوجيا الأكثر أهمية لسلسلة الطاقة في المركبات التجارية، تدرك بعمق أهمية وجود نظام مطابق لسلسلة الطاقة. بهذه الطريقة فقط يمكن تحسين استهلاك الطاقة وموثوقيتها إلى أقصى حد. تتحكم شركة Cummins في المحرك من خلال مخطط MAP أفضل للمحرك ومخطط تحويل وحدة التحكم في ناقل الحركة (TCU) مع معايرة ضخمة ومحسنة. من خلال التحكم الأمثل وخوارزميات المطابقة في ظل ظروف عمل مختلفة (ظروف الطريق، والمنحدرات، والارتفاعات، وما إلى ذلك)، فإنه يدمج الاثنين معًا بشكل أفضل. يمكن أن يحل هذا بشكل أساسي مشكلات شاحنات النقل الثقيلة الكهربائية-المعتمدة على الموارد، مثل الاستهلاك العالي للطاقة في بعض ظروف العمل القاسية وارتفاع معدل فشل ناقل الحركة.
02 اختراق تكنولوجيا الأجهزة: تحقيق الكفاءة والموثوقية القصوى
وبصرف النظر عن التحكم في البرامج ومشكلات المطابقة، فإن نظام القيادة الكهربائية المركزية غالبًا ما يعاني من عدم كفاية كثافة الطاقة، مما يؤدي إلى عدم كفاية إمداد عزم الدوران في ظل الظروف القاسية. لقد كانت هذه مشكلة-طويلة الأمد.
من المعروف أن شركة Cummins، في هذا المعرض، لم تعرض فقط -محركات الملف الفردي المتوفرة بشكل شائع في السوق، ولكنها قدمت أيضًا نظام محرك الملف المزدوج-. يكمن الاختلاف الأساسي بين محرك الملف المزدوج- والمحرك التقليدي في حقيقة وجود ملفين مستقلين ومعزولين في الجزء الثابت أو الجزء الدوار لمحرك الملف المزدوج-. من ناحية، يمكن لهذا النظام تحسين أداء قيادة الشاحنات الثقيلة الكهربائية. عندما يعمل الملفان بشكل متزامن، يمكنهما مشاركة تيار الحمل بشكل فعال، وتقليل ارتفاع درجة الحرارة للملف الفردي، وتحقيق كفاءة النظام تصل إلى 97%، وهو مناسب لسيناريوهات التشغيل ذات كثافة -الطاقة- العالية مثل تسلق الجبال المستمر للشاحنات الثقيلة الكهربائية. من ناحية أخرى، عندما يفشل أحد الملفات، يمكن للملف الآخر أن يتحول على الفور إلى وضع التشغيل. على الرغم من انخفاض الطاقة إلى النصف، إلا أنها لن تتسبب في توقف الشاحنة الثقيلة الكهربائية تمامًا أثناء التشغيل. معدل الفشل أقل بكثير مقارنة بالمحرك التقليدي، والذي يمكن أن يحسن بشكل كبير الموثوقية التشغيلية للشاحنات الثقيلة الكهربائية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن هذا المحرك المزدوج-لا يعمل على تحسين الكفاءة بشكل كبير فحسب، بل يعزز أيضًا قدرته على الاستجابة الديناميكية. عندما يتدفق التيار عبر اللفات الثابتة للمحرك، فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا دوارًا أكبر مقارنة بالمحركات التقليدية. يتفاعل هذا المجال المغناطيسي مع المغناطيس الدائم أو المغناطيس الكهربائي الموجود على الدوار، مما يؤدي على الفور إلى توليد قوة كهرومغناطيسية أكبر بكثير، مما يدفع الدوار إلى إنتاج عزم الدوران بسرعة أكبر. ونتيجة لذلك، أصبحت سرعة الاستجابة أسرع، مما يوفر تجربة تسارع أكثر حساسية للشاحنات الثقيلة الكهربائية. وهذا مفيد بشكل خاص في بعض سيناريوهات النقل-ذات الكفاءة العالية، مما يجعل السيارة أكثر قوة.
في سيناريوهات النقل المعتمدة على الموارد- الأكثر انتشارًا، تمر الشاحنات الثقيلة الكهربائية بمرحلة انتقالية من السياسة-الموجهة إلى-التكنولوجيا. وقد حققت شركة Cummins ذلك من خلال اتباع نهج في البحث والتطوير التكنولوجي، مع تحكم أفضل في نظام البرامج ومطابقته، بالإضافة إلى تصميم أجهزة أكثر صرامة. وقد مكّن ذلك الشاحنات الثقيلة الكهربائية من أن تكون أكثر كفاءة وأمانًا وموثوقية في التطبيقات العملية.