Hoewel elektromotoren al een veel hoger rendement halen dan verbrandingsmotoren, blijft verdere efficiëntieverbetering cruciaal. Met de huidige batterijtechnologie is dat zelfs noodzakelijk: hoe hoger het rendement, hoe groter de actieradius.
En precies op dat vlak wordt vooruitgang geboekt. BYD heeft onlangs vier patenten aangevraagd voor een nieuwe generatie synchrone motoren met permanente magneten en variabele flux. De in mei 2024 ingediende en inmiddels door de Chinese octrooi-autoriteit (CNIPA) gepubliceerde documenten maken duidelijk wat de ingenieurs nastreven: een hogere energie-efficiëntie over het volledige toerenbereik. Want hoewel een elektromotor zijn maximale koppel al bij 0 tpm levert, schommelt het rendement wel degelijk met het toerental.
In een klassieke opstelling dwingt de vaste magnetisatie van de rotor tot compromissen. Het maximale koppel is beschikbaar bij lage snelheden, maar naarmate het toerental stijgt, neemt de efficiëntie af. Variabele-fluxtechnologie doorbreekt dat spanningsveld door de magnetische flux af te stemmen op snelheid en belasting. Dat levert twee duidelijke voordelen op: een hoog koppel bij lage toerentallen én minder verliezen bij hoge snelheden, waar contra-elektromotorische krachten — ofwel de geïnduceerde spanning die de motorwerking afremt — normaal een rol spelen. In theorie zorgt die permanente fluxaanpassing voor een gelijkmatiger rendement en een efficiënter gebruik van de in de batterij opgeslagen kilowatturen.
Advertentie – lees hieronder verder
Verschillende onderzochte methoden
De gepubliceerde octrooien beschrijven daarbij verschillende aanvullende oplossingen. Zo is er een concept waarbij een specifiek onderdeel, in samenspel met de motorelektronica, de magnetische flux in de rotor aanpast. Een ander octrooi focust op een beweegbaar element dat de configuratie van het magnetische circuit wijzigt, met als doel het hoogrendementsgebied te vergroten. Een derde benadering grijpt in op de lengteas van de rotor en laat toe de flux geleidelijk te regelen in functie van de rijomstandigheden. Het laatste octrooi, ten slotte, richt zich dan weer op de aanpassing van de radiale zone van een fluxgeleidend onderdeel, wat een uiterst fijne afstelling van de beschikbare magnetische kracht mogelijk maakt. Concreet wordt daarbij een oppervlak fysiek aangepast om de totale actieve magnetische flux in de luchtspleet (het gebied tussen rotor en stator) te wijzigen.
Hoewel de technische uitwerkingen verschillen, delen ze allemaal hetzelfde doel: de motor adaptief maken, zodat hij op elk moment precies de juiste hoeveelheid magnetische flux levert.
Wat betekent dit voor elektrische en hybride voertuigen?
Voor de gebruiker vertaalt dit zich in meer efficiëntie zonder dat de batterij groter hoeft te worden. Door verliezen bij hoge toerentallen te beperken en tegelijk een constant koppel bij lage snelheden te behouden, zorgt een motor met variabele flux voor een gelijkmatiger energieverbruik, een grotere actieradius op lange afstanden en een lagere thermische belasting. En vanzelfsprekend profiteren zowel plug-inhybrides als volledig elektrische auto’s van die voordelen.
Deze octrooien betekenen overigens niet dat de technologie op korte termijn in productie gaat. Ze passen in een breder onderzoeksprogramma van BYD (maar mogelijk ook van andere fabrikanten) rond stator- en rotorarchitecturen en geavanceerd magnetisch beheer. Variabele-fluxtechnologie is bovendien geen volledig nieuw concept: in de academische wereld bestaan er al langer publicaties over, onder meer rond de VF-PMSM (Variable-Flux Permanent-Magnet Synchronous Motor). Tot vandaag is er echter, voor zover bekend, nog geen concrete industriële toepassing, en de stap naar grootschalige productie belooft complex te worden. Desalniettemin, laten we hopen dat deze oplossingen snel hun weg naar de praktijk vinden.
Op zoek naar een auto? Zoek, vind en koop het beste model op Gocar.be
