Come funziona il motore elettrico (super efficiente) di Hyundai-Kia

Molti, perfino fra gli addetti ai lavori, non lo sanno, ma nei grandi SUV elettrici Hyundai Ioniq 9 e Kia EV9, così come nei modelli sportivi Hyundai Ioniq 5 N, Ioniq 6 N e Kia EV6 GT, il gruppo coreano utilizza un sistema di propulsione chiamato 2-Stage Motor System.

Si tratta, come spiegato ufficialmente da Kia, di una soluzione nuova, progettata per garantire un’efficienza particolarmente elevata.

Com'è fatto un propulsore elettrico

Un gruppo propulsore elettrico, ricordiamo, è composto da tre elementi: motore elettrico, riduttore e inverter. Quest’ultimo trasforma l’energia (in corrente continua) della batteria in energia (in corrente alternata) per il motore. 2-Stage Motor System ottimizza questa fase per renderla particolarmente efficiente.

La trasformazione avviene tramite chip che, utilizzati come interruttori, possono accendere o spegnere il flusso di corrente. Nell’inverter, questi chip alternano rapidamente lo stato di On e Off, generando dal flusso continuo un’onda sinusoidale di corrente alternata, secondo il principio della modulazione della larghezza di impulso (PWM).

Il segreto di Hyundai-Kia

Normalmente si impiegano sei chip per creare le tre fasi della corrente alternata. Nel sistema a due stadi del gruppo Hyundai-Kia, invece, vengono utilizzati 12 chip, cioè il doppio: sei sono semiconduttori al carburo di silicio ad alta efficienza (SiC-MOSFET), mentre gli altri sei sono semiconduttori al silicio tradizionali (Si-IGBT).

Questo sistema permette di aumentare la tensione disponibile per il motore fino al 70%. Siccome la potenza è data dal prodotto tra tensione e corrente (P = U × I), la si può incrementare senza aumentare la corrente, evitando le perdite di efficienza legate a valori di corrente più elevati.

I chip SiC, estremamente efficienti, vengono utilizzati nella guida quotidiana, per esempio nel traffico urbano. Alle alte velocità o sotto carichi elevati, invece, operano entrambi i set di chip. Il video paragona il tutto a una bici tandem: due persone che pedalano generano più potenza, ma serve coordinazione. Allo stesso modo, controllare 12 interruttori è più complesso, perché si ottengono 2⁶ = 64 combinazioni di commutazione, contro le 8 combinazioni derivanti dai 6 interruttori tradizionali.

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