Audi je pojasnio sve pojedinosti njihove nove Premium Platform Electric (PPE) platforme, razvijene u suradnji s Porscheom. Ključna je to komponenta za širenje globalnog portfelja potpuno električnih Audi modela. Za Audi to predstavlja važan korak u tome da postane vodeći pružatelj održive premium mobilnosti. Za sljedeću generaciju električnih vozila iz Audija, tvrtka je ponovno razvila elektromotore, energetsku elektroniku, prijenos, kao i visokonaponsku bateriju i sve povezane komponente te ih točno prilagodila zahtjevima baterijskih električnih vozila.

Što razlikuje elektromotor za PPE od električnih pogonskih sustava koji su se do sada koristili?

Sve komponente pogonskog sklopa za PPE dizajnirane su tako da budu još kompaktnije od prethodno razvijenih i instaliranih pogonskih sustava, a ističu se većom učinkovitošću. Ukupno, mjere učinkovitosti oko novih električnih motora za PPE omogućuju 40 km dodatnog dometa u usporedbi s prvom generacijom Audi e-trona. U području proizvodnje značajno je povećan stupanj automatizacije i vertikalni opseg proizvodnje. Novi elektromotori za PPE zahtijevaju oko 30 posto manje prostora za ugradnju od onih prethodnih električnih modela. Težina im je smanjena za oko 20 posto.

PSM (sinkroni motor s trajnim magnetom) na stražnjoj osovini Audija Q6 e-tron serije ima duljinu od 200 mm. ASM (asinhroni motor) na prednjoj osovini ima duljinu od 100 mm. Kada se ne koristi, može se slobodno okretati bez značajnih gubitaka otpora.

Novi ukosni namot i izravni sustav hlađenja raspršivanjem ulja u statoru elektromotora znatno pridonose većoj učinkovitosti pogonskog sustava. Na primjer, faktor punjenja je povećan na 60 posto u usporedbi s 45 posto za konvencionalne namote koji su se ranije koristili.

Povećanoj učinkovitosti pridonosi i električna pumpa ulja u mjenjaču. Zahvaljujući uljnom hlađenju rotora, Audi je također uspio uvelike odustati od upotrebe rijetkih zemljinih teških elemenata, dok je istovremeno povećao gustoću snage za 20 posto.

Što je Audi promijenio u energetskoj elektronici i prijenosu za PPE?

Energetska elektronika (inverter) upravlja elektromotorom i istosmjernu struju iz baterije pretvara u izmjeničnu. Podatke za točnu kontrolu pretvarača osigurava domensko računalo HCP1 (high-performance computing platform 1), koje je odgovorno za pogonski sustav i ovjes. U snažniju verziju vodeno hlađenog invertera ugrađeni su poluvodiči od silicijevog karbida. Zbog 60 posto veće učinkovitosti posebno se ističu pri djelomičnom opterećenju i pouzdaniji su. Kao rezultat toga, značajno pridonose učinkovitosti i većoj učinkovitosti PPE elektromotora. Prednost dometa u usporedbi sa silicijskim poluvodičima je oko 20 km.

Zbog 800-voltne arhitekture za ožičenje baterije i elektromotora može se koristiti i tanja žica. Time se smanjuje prostor za ugradnju, težina i potrošnja sirovina. Budući da se sustav manje zagrijava zbog manjeg gubitka topline, rashladni sustav je također manji i učinkovitiji. Mjenjač radi s podmazivanjem sa suhim karterom i električnom pumpom za ulje. Mlaznice prskaju izravno zupčanike. Ovaj dizajn smanjuje gubitke trenja i također smanjuje prostor za ugradnju.

Koje će tehničke mjere poboljšati performanse punjenja s PPE?

Arhitektura od 800 volti, koja je potrebna za izlazne snage punjenja do 270 kW, jedan je od ključnih čimbenika za visoku učinkovitost punjenja. Kemija stanica je optimizirana za prilagodbu tako visokoj vrijednosti. Audi je postigao optimalnu ravnotežu između gustoće energije i performansi punjenja. Ćelije razvijene u suradnji s dobavljačem nude visoku gustoću energije, značajno smanjen sadržaj kobalta i niže otpore za najbolju moguću izvedbu punjenja.

Uz 800-voltnu arhitekturu, inteligentno upravljanje toplinom daje značajan doprinos visokim performansama punjenja i dugom vijeku trajanja HV baterije u PPE. Najvažnija komponenta je prediktivno upravljanje toplinom, koje koristi podatke iz navigacijskog sustava, rute, mjerača vremena polaska i ponašanja korisnika kako bi unaprijed izračunalo potrebu za hlađenjem ili grijanjem te ih pružilo učinkovito i u pravo vrijeme.

Ako se kupac vozi radi punjenja na HPC stanici za punjenje koja je uključena u planiranje rute, prediktivni sustav upravljanja toplinom pripremit će proces istosmjernog punjenja i ohladiti ili zagrijati bateriju kako bi se mogla brže puniti, čime se smanjuje vrijeme punjenja. Ako je naprijed strmiji uspon, sustav toplinskog upravljanja prilagodit će HV bateriju odgovarajućim hlađenjem kako bi spriječio veće toplinsko opterećenje. Ako je vozač odabrao učinkoviti način rada u izborniku za odabir vožnje, kondicioniranje baterije se aktivira kasnije i stvarni domet se može povećati ovisno o ponašanju u vožnji. U dinamičkom načinu rada cilj je optimalna izvedba.

Međutim, ako trenutna prometna situacija ne dopušta dinamičnu vožnju, sustav upravljanja toplinom će reagirati na to i minimizirati potrošnju energije za kondicioniranje baterije.

Naknadno i kontinuirano kondicioniranje još je jedna nova značajka u sustavu upravljanja toplinom PPE-a. Ova funkcija prati temperaturu baterije tijekom cijelog životnog vijeka kako bi baterija bila u optimalnom rasponu temperature čak i kada vozilo miruje - na primjer, pri vrlo visokim vanjskim temperaturama. Protok rashladne tekućine optimiziran je implementacijom principa U-protoka ispod baterijskih modula. To dovodi do visokotemperaturne homogenosti unutar baterije - koju nadzire 48 temperaturnih senzora - i na kraju do visoke učinkovitosti isporuke i apsorpcije energije.

Koliko se brzo puni visokonaponska (HV) baterija za PPE?

Sa stanjem napunjenosti (SoC) od oko deset posto, vozilima iz serije Audi Q6 e-tron potrebno je samo deset minuta na stanici za brzo punjenje pri maksimalnoj snazi punjenja od 270 kW s istosmjernim punjenjem kako bi se stvorio raspon od do 255 kilometara u idealnim uvjetima. Potrebna je 21 minuta da se HV baterija napuni od SoC-a od deset posto do 80 posto. Komunikacijska kontrolna jedinica, koja se naziva Smart Actuator Charging Interface Device (SACID), djeluje kao sučelje za uspostavljanje veze između utičnice za punjenje i stanice za punjenje i prenosi dolazne standardizirane informacije na HCP5 domensko računalo.

Koje je još inovacije Audi implementirao u upravljanju toplinom vozila?

Sustav upravljanja toplinom vozila je redizajniran. Kako bi se kompenzirala povećana učinkovitost pogonskog sklopa i posljedično smanjenje gubitka topline, toplinska pumpa voda-glikol nadopunjena je dizalicom topline zrak. To znači da se osim otpadne topline u rashladnom sredstvu elektromotora, energetske elektronike i baterije, okolni zrak također može koristiti kao izvor grijanja za unutrašnjost. Izmjena temperature sada radi izravno preko grijaće spirale. Štoviše, 800-voltni PTC grijač zraka razvijen je kao učinkovit dodatak, koji također izravno podržava kontrolu unutarnje temperature u jedinici klima uređaja u slučaju povećanih zahtjeva za grijanjem. Time se izbjegavaju toplinski gubici povezani s krugovima grijanja na bazi vode.

Kako rekuperacija za obnovu energije i korištenje tarnih kočnica funkcioniraju zajedno u Q6 e-tronu?

S PPE-om se u pravilu oko 95 posto svih svakodnevnih procesa kočenja može pokriti rekuperacijom, odnosno regenerativnim kočenjem putem elektromotora. Korištenje fikcijskih kočnica u miješanju kočnica događa se kasnije ili rjeđe. U PPE-u, funkcijom rekuperacije također više ne upravlja sustav upravljanja kočnicama, već HCP1, jedno od pet visokoučinkovitih računala u vozilu, koje je odgovorno za pogonski sustav i ovjes u PPE-u. Zbog toga se povećava utjecaj pogonskog sustava na kočioni sustav.

Prijelaz s regenerativnog kočenja putem električnih pogonskih sustava na mehaničko kočenje putem hidraulički aktiviranih tarnih kočnica vozač više ne može primijetiti. Miješanje kočnica osigurava dobro kontroliran osjećaj papučice s jasno definiranom, konstantnom točkom pritiska. Inteligentni kočioni sustav (IBS) poznat iz prethodnih e-tron modela prošao je značajan daljnji razvoj u Premium Platform Electric. Na primjer, po prvi put moguće je miješanje kočnica za pojedine osovine. Rekuperacija po potrebi ostaje na stražnjoj osovini, dok se hidraulički tlak stvara na prednjoj osovini. Kao što je tipično za Audi, postoji opcija dvostupanjske rekuperacije u vožnji u vožnji, koja se može odabrati ručicama na upravljaču. Moguće je i obala. Ovdje se električni SUV slobodno kotrlja kada se noga makne s papučice gasa, bez dodatnog otpora. Još jedna opcija u seriji Audi Q6 e-tron je način vožnje 'B', koji je vrlo blizu onome što se kolokvijalno naziva 'osjećaj s jednom papučicom'.

Koje prednosti nudi E³ 1.2?

S novom elektroničkom arhitekturom E3 1.2 kupci Audija iskuse prednosti digitalizacije vozila trenutačno nego ikad prije. E³ omogućuje daljnje povećanje broja, veličine i rezolucije zaslona u vozilima. Također je dizajniran za bežično ažuriranje (bežično) i za dodavanje novih značajki, na primjer, nuđenjem Funkcija na zahtjev. U seriji Q6 e-tron, Audi predstavlja potpuno novu, standardiziranu infotainment platformu temeljenu na Android Automotive.

Brojnim funkcijama vozila moguće je upravljati pomoću Audijevog digitalnog asistenta, glasovnog asistenta koji se sam uči. Digitalni asistent je duboko integriran u vozilo i po prvi put se vizualizira putem avatara na nadzornoj ploči (Audi Assistant Dashboard) i na head-up zaslonu proširene stvarnosti. Zahvaljujući trgovini za aplikacije trećih strana, korisnici također mogu koristiti svoje omiljene aplikacije iz svog digitalnog ekosustava izravno na zaslonu vozila.

Trgovina kupcima daje pristup velikom izboru aplikacija koje se mogu instalirati izravno u MMI bez potrebe za korištenjem njihovih pametnih telefona. U početku će biti dostupne aplikacije iz sljedećih kategorija: Glazba, Video, Igre, Navigacija, Parkiranje i punjenje, Produktivnost, Vrijeme i Vijesti. Kategorija Glazba, na primjer, uključuje aplikacije kao što su Amazon Music i Spotify. Trgovina će se u budućnosti kontinuirano širiti.

Može se odabrati putem zasebne pločice u MMI-ju. Dodatne aplikacije tada će biti neprimjetno integrirane u MMI i bit će dostupne za sigurnu i pouzdanu upotrebu tijekom putovanja. Portfelj aplikacija u ponudi specifičan je za svako tržište. Naravno, poznato Audijevo sučelje za pametni telefon za integraciju Apple CarPlay i Android Auto također je dostupno u seriji Q6 e-tron.

Koje su prednosti nove Audi elektroničke arhitekture?

Skalabilna elektronička arhitektura sklona budućnosti omogućuje Audiju da ponudi različite modele vozila i izvedenice na standardiziranoj elektroničkoj osnovi. Ovaj pristup smanjuje složenost u razvoju i proizvodnji i stvara dodatnu ekonomiju razmjera. Osim toga, nova elektronička arhitektura čini osnovu za buduće inovacije. Sigurnost (sigurnost prema dizajnu) i mogućnosti ažuriranja usidreni su u arhitekturi od samog početka.

Prijenos funkcija s razine senzor-aktuator na razinu računala, tj. sve veće odvajanje hardvera i softvera, također će omogućiti sigurno suočavanje s rastućom složenošću u nadolazećim godinama.

Koje novosti donosi E³ 1.2 s obzirom na hardver?

Fokus razvoja bio je na visokoučinkovitom i sigurnom umrežavanju domenskih računala, upravljačkih jedinica, senzora i aktuatora. Pet računala visokih performansi, poznatih kao Audijeva računalna platforma visokih performansi (high-performance computing platform) ili skraćeno 'HCP', čine središnji živčani sustav E³ 1.2. Sve funkcije vozila dodijeljene su različitim zdravstvenim radnicima prema domeni. Audi umrežava pojedinačne sustave vozila s poznatim automobilskim protokolima i Gigabit Ethernetom.