Svět elektromobility se často točí kolem kapacity baterií a rychlosti nabíjení. Pod kapotou – nebo spíše pod podlahou – se však odehrává neméně zajímavý souboj o efektivitu samotného pohonu. Elektrické pohonné jednotky jsou sice mechanicky jednodušší než spalovací motory, ale to neznamená, že jsou primitivní. Právě naopak.
Jihokorejská automobilka Hyundai se rozhodla poodhalit technické detaily svého řešení, které nazývá 2stupňový motorový systém. Nejedná se však o mechanické řazení, jaké známe z konvenčních aut, ale o sofistikovanou hru s elektrickým proudem a polovodiči.
Tři mušketýři elektrického pohybu
Abychom pochopili inovaci Hyundai, musíme se podívat na základní architekturu elektromobilu. Ta stojí na třech pilířích:
- Elektromotor: Generuje točivý moment a roztáčí kola.
- Redukční převodovka: Jednostupňový mechanismus, který přenáší sílu z motoru na nápravu.
- Měnič (Invertor): Mozek celého systému.
Právě měnič hraje klíčovou roli. Jeho úkolem je brát stejnosměrný proud (DC) z vysokonapěťové baterie a "rozsekat" jej na proud střídavý (AC), který potřebuje motor pro vytvoření točivého magnetického pole. Rychlost a přesnost, s jakou toto probíhá, definuje onu proslulou okamžitou reakci elektromobilů. Celý proces od sešlápnutí pedálu po reakci kol trvá jen milisekundy.
Fígl s dvanácti spínači: Jak funguje 2stupňový měnič
Běžné měniče používají k řízení proudu sadu výkonových spínačů. Hyundai ve svém vylepšeném systému využívá technologii karbidu křemíku (SiC), která je známá svou tepelnou odolností a efektivitou. Inovace spočívá v konfiguraci těchto spínačů.
Zatímco standardní systémy si často vystačí s jednou sadou, Hyundai integroval systém, který zdvojnásobuje počet spínačů v měniči ze šesti na dvanáct. Funguje to následovně:
- Běžná jízda (Eco/Normal): Aktivních je pouze prvních šest spínačů. To stačí pro plynulou jízdu, udržování rychlosti a maximální efektivitu spotřeby.
- Maximální akcelerace (Sport/Boost): V momentě, kdy řidič prudce sešlápne akcelerátor, systém okamžitě zapojí i zbylých šest spínačů.
Podle informací, které přinesl Hyundai ve svém videu na Youtube, tato dodatečná sada spínačů pomáhá zvýšit napětí až o 70 procent. Výsledkem je drtivá akcelerace bez nutnosti mít v autě neustále aktivní systém dimenzovaný na maximální zátěž, což by zbytečně zvyšovalo spotřebu při klidné jízdě.
Jako VVT pro elektrickou éru
Pro milovníky spalovacích motorů nabízí Hyundai trefné přirovnání. Tento systém funguje podobně jako variabilní časování ventilů (VVT). U benzínového motoru přepíná vačková hřídel mezi "ekonomickým" profilem pro nízké otáčky a "ostrým" profilem pro vysoký výkon.
2stupňový měnič dělá totéž, ale elektricky. Mění charakteristiku dodávky proudu podle toho, co řidič aktuálně vyžaduje.
Porsche řadí mechanicky, Hyundai elektricky
Je zajímavé sledovat, jak k podobnému problému přistupují různí výrobci. Například Porsche Taycan nebo Audi e-tron GT používají na zadní nápravě skutečnou dvoustupňovou mechanickou převodovku. První stupeň slouží pro brutální odpich, druhý pro efektivní jízdu ve vysokých rychlostech na dálnici.
Hyundai však jde cestou zjednodušování mechaniky. Jejich řešení:
- Nezvyšuje hmotnost: Inženýrům se podařilo zkondenzovat devět polovodičových modulů do tří. Měnič je tak kompaktnější, přestože obsahuje více spínačů.
- Snižuje složitost: Odstraněním potřeby fyzického řazení (jako u Porsche) se eliminuje riziko mechanického opotřebení ozubených kol a spojek.
- Zvyšuje spolehlivost: Méně pohyblivých částí v pohonném ústrojí znamená statisticky nižší poruchovost.
Tento přístup ukazuje, že vývoj elektromobilů není jen o navyšování kapacity v kWh. Je to především o chytrém inženýrství, které dokáže z dostupné energie vytěžit maximum. Pro koncového uživatele to znamená jediné – auto, které umí být úsporné při cestě do práce, ale nabídne strhující dynamiku, když je to potřeba, a to bez zbytečných kil navíc.
Kde tuto technologii najdeme v praxi?
Hyundai si toto sofistikované řešení vyhrazuje primárně pro své technologické vlajkové lodě postavené na platformě E-GMP. V praxi se s "dopingem" dvanácti spínačů setkáte u vysoce výkonných modelů, jako je sportovní Hyundai IONIQ 5 N či sesterská Kia EV6 GT, kde je blesková odezva na plyn absolutní prioritou. Technologie si však našla cestu i do segmentu velkých rodinných SUV. Využívá ji například nový Hyundai IONIQ 9 nebo Kia EV9 (ve verzích GT-Line/GT), kde systém pomáhá efektivně rozhýbat hmotnější karoserii při zachování rozumné spotřeby energie.
