Kürzlich präsentierte Cummins auf der BICES-Ausstellung 2025 eine Reihe von Elektrifizierungsprodukten für schwere Lkw, die sich auf das zentrale Elektroantriebssystem konzentrieren. Durch jahrelange kontinuierliche intensive Forschung zu elektrifizierten Energiesystemen hat Cummins durch Zusammenarbeit und Eigeninnovation weitere Durchbrüche und Verbesserungen bei der Energieverbrauchskontrolle und Zuverlässigkeit von elektrischen Schwerlastkraftwagen in ressourcenbasierten Transportszenarien erzielt.
01 Software definiert Fahrzeug: Präzise Abstimmung von Motor und Getriebe
Im Sand- und Kiestransportszenario, in dem erstmals elektrische Schwerlastkraftwagen zum Einsatz kamen, war die Technologie insgesamt relativ rückständig. Der problematische Teil des Fahrzeugs war nicht das ausgereifte Batteriemodul, sondern das zentrale elektrische Antriebssystem bestehend aus Motor und Getriebe, das sich ständig an verschiedene extreme Arbeitsbedingungen anpassen musste.
Das von Cummins dieses Mal vorgestellte zentrale Elektroantriebssystem, das speziell für schwere Elektro-Lkw entwickelt wurde, kann eine maximale Nennleistung von 330 Kilowatt und eine Spitzenleistung von 550 Kilowatt haben. Was es noch beeindruckender macht, ist die Verbesserung der zentralen Softwaresteuerung für die Abstimmung von Motor und Getriebe.
Es ist bekannt, dass der Wechselrichter eine entscheidende Komponente der Motorsteuerung ist. Sofern sich die Hardware verschiedener Hersteller nicht wesentlich unterscheidet, wird der Softwarealgorithmus zum kritischsten Faktor für die Differenzierung. Da Cummins aus der kritischsten Technologie der Antriebskette in Nutzfahrzeugen hervorgegangen ist, ist sich die Bedeutung eines passenden Systems für die Antriebskette zutiefst bewusst. Nur so können Energieverbrauch und Zuverlässigkeit optimal optimiert werden. Cummins steuert den Motor über ein besseres Motor-MAP-Diagramm und das Schaltdiagramm der Getriebesteuereinheit (TCU) mit umfassender und verfeinerter Kalibrierung. Durch optimalere Steuerungs- und Anpassungsalgorithmen unter unterschiedlichen Arbeitsbedingungen (Straßenbedingungen, Steigungen und Höhen usw.) werden beide besser miteinander integriert. Dies kann die Probleme ressourcenbasierter elektrischer schwerer Lastkraftwagen, wie hoher Energieverbrauch unter einigen extremen Arbeitsbedingungen und hohe Ausfallrate des Getriebes, grundlegend lösen.
02 Durchbruch in der Hardware-Technologie: Erreichen höchster Effizienz und Zuverlässigkeit
Abgesehen von Softwaresteuerungs- und Anpassungsproblemen leidet das zentrale elektrische Antriebssystem häufig unter einer unzureichenden Leistungsdichte, was unter extremen Bedingungen zu einer unzureichenden Drehmomentbereitstellung führt. Dies ist seit langem ein-Problem.
Es ist bekannt, dass Cummins auf dieser Ausstellung nicht nur die allgemein auf dem Markt erhältlichen Motoren mit einer Wicklung vorstellte, sondern auch das Motorsystem mit zwei Wicklungen. Der grundlegende Unterschied zwischen dem Doppelwicklungsmotor und dem herkömmlichen Motor besteht darin, dass zwei unabhängige und isolierte Wicklungen in den Stator oder Rotor des Doppelwicklungsmotors eingebettet sind. Einerseits kann dieses System die Fahrleistung schwerer Elektro-Lkw verbessern. Wenn die beiden Wicklungen synchron arbeiten, können sie den Laststrom effektiv teilen, den Temperaturanstieg der einzelnen Wicklung reduzieren und einen Systemwirkungsgrad von bis zu 97 % erreichen, was für Betriebsszenarien mit hoher -Leistung-dichte geeignet ist, wie z. B. das kontinuierliche Bergauffahren schwerer Elektro-Lkw. Fällt hingegen eine Wicklung aus, kann die andere Wicklung sofort in den Betriebsmodus wechseln. Obwohl die Leistung halbiert wird, führt dies nicht dazu, dass der elektrische Schwerlastkraftwagen während des Betriebs vollständig zum Stillstand kommt. Die Ausfallrate ist im Vergleich zum herkömmlichen Motor deutlich geringer, was die Betriebszuverlässigkeit elektrischer Schwerlastkraftwagen erheblich verbessern kann.
Darüber hinaus verbessert dieser Motor mit zwei-Wicklungen nicht nur die Effizienz erheblich, sondern verbessert auch seine dynamische Reaktionsfähigkeit. Wenn Strom durch die Statorwicklungen des Motors fließt, erzeugt dieser im Vergleich zu herkömmlichen Motoren ein größeres rotierendes Magnetfeld. Dieses Magnetfeld interagiert mit den Permanentmagneten oder Elektromagneten am Rotor und erzeugt sofort eine viel größere elektromagnetische Kraft, die den Rotor dazu bringt, schneller ein Drehmoment abzugeben. Dadurch ist die Reaktionsgeschwindigkeit schneller und sorgt für ein sensibleres Beschleunigungserlebnis für schwere Elektro-Lkw. Dies ist besonders in einigen Transportszenarien mit hoher -Effizienz von Vorteil, da das Fahrzeug dadurch noch leistungsfähiger wird.
In den am weitesten verbreiteten ressourcenbasierten Transportszenarien erleben schwere Elektro-Lkw einen Übergang von politikgesteuerten hin zu technologieorientierten Transporten. Cummins hat dies durch einen Ansatz in der technologischen Forschung und Entwicklung erreicht, der eine bessere Steuerung und Anpassung der Softwaresysteme sowie ein strengeres Hardwaredesign umfasst. Dies hat dazu geführt, dass elektrische Schwerlastkraftwagen im praktischen Einsatz effizienter, sicherer und zuverlässiger sind.