바이젠 소형화 EV 7단 자동변속기- BYGEN

사전 정보

1 단(변속기 없는) 전기차의 문제점

전기차를 구동하는 모터는 엔진보다 토크-스피드 특성이,
즉 성능이 우수한데도 불구하고

▶ 한 단으로 주행하는 전기차가 엔진차와 같은 성능을 내려면
➥ 월등히(약 2배) 높은 출력을 사용해야 함

▶ 그만큼 낭비되는 전기가 많다는 것을 의미
➥ 배터리 용량 증가(전기차가 비싼 원인)

전기차는 엔진보다 작은 출력의 모터로 엔진차와 같은 성능을 발휘할 수 있어야 함

1단 전기차의 이러한 문제는

▶ 한 단으로만 주행이 가능해, 변속기를 사용해 여러 단으로 주행하는 엔진차에 비해
       ➥ 토크-스피드 범위가 매우 좁음이 가장 큰 원인

▶ 좁은 토크-스피드 범위를 확장시켜 성능을 높이기 위해 모터를 정격보다 과하게 사용
       ➥ 모터와 컨트롤러에 심한 열(Overheat) 발생
       ➥ 모터와 컨트롤러의 에너지 효율 저하
       ➥ 에너지 효율 저하만큼 전기에너지가 열로 손실, 그만큼 성능(출력)도 저하

과열상태에서 측정되는 엔진의 에너지 효율은 약 30%로 낮으나 에너지 효율 저하가 없는 반면, 열이 없는 상태에서 측정되는
모터와 컨트롤러의 에너지 효율은 90% 이상으로 매우 높지만 과열이 발생하면 에너지 효율이 급격히 떨어짐

전기차용 변속기가 필요한 이유

상대적으로 작은출력의 모터에서 넓은 범위의 토크-스피드 실현

▶ 1단 전기차와는 비교가 안되는 강한 토크와 높은 스피드가 모두 구현
➥ 절반 정도의 출력에서 동일한 성능 실현

작은 출력의 모터에서 높은 성능이 나와, 모터를 정격 이상으로 구동할 필요 없음
➥ 모터와 컨트롤러의 Overheat 방지

▶ 정격 이상의 부하가 모터에 걸리면
➥ 토크가 강한 저단으로 자동 변속(No Overheat)

바이젠 변속기를 적용하면 ➥ 엔진보다 작은 출력의 모터로 열발생 없이 엔진차와 같은 성능 발휘

EV변속기 적용 현황

▶ 버스전문생산업체인 Proterra(미국)의 ZX5 시내버스에 채택된 Eaton(미국)사의 4단 EV 변속기는 도로 테스트 결과
싱글기어와 비교해 에너지 효율이 20~30% 개선되고, 현재 ZX5에 적용된 2단 변속기와 비교하여 10~15% 개선된 것
으로 나타남(Green Car Congress. 2022. 05. 06)

▶ 포르쉐 타이칸 2단 자동변속기 장착(2020년 상반기 출시), 아우디 e 트론 GT 2단 자동변속기 장착(2021년 12월 출시)

모터 2개 중 1개에만 변속기를 장착해 변속충격을 해결한 포르쉐 타이칸 2단 변속기는 기저속도를 92% 늘림으로써,
속도가 증가할수록 배터리 소모가 급격히 증가하는 약계자 영역을 줄였음

▶ 킴코(대만)는 전기오토바이 모델 F9에 2단 자동변속기 장착(2021년 상반기 출시)

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