Hitachi e Hitachi Astemo están desarrollando un sistema de potencia basado en motores eléctricos en las ruedas que incluye la mayoría de los componentes de la cadena de tracción en una llanta de 19 pulgadas. Cada unidad incluye en su interior el propio motor eléctrico, el inversor y el sistema de freno. El sistema será implementado en la gama de vehículos eléctricos de la gama de Hitachi Astemo.
Hitachi Astemo es una empresa conjunta formada por varias compañías japonesas: Hitachi Automotive Systems, Keihin, Showa y Nissin Kogyo. Su nombre responde a la abreviatura de Advanced Sustainable Technologies for Mobility -Tecnologías avanzadas sostenibles para la movilidad". Fue creada a principios de 2021 como un proveedor de soluciones de movilidad.
En el sistema de accionamiento directo, denominado por Hitachi 'Direct Drive', el inversor, el motor y el sistema de frenado se combinan en una unidad única que se ajusta a una llanta de 19 pulgadas. En general, con este tipo de motores, la pérdida de energía se reduce en un 30 % en comparación con un diseño de transmisión convencional con un motor central y ejes de transmisión.
Según indica el fabricante, gracias a un "diseño liviano", el accionamiento "limita significativamente el aumento de masas no suspendidas", aquellas que no se encuentran protegidas por el sistema de suspensión. Como cada unidad de transmisión se coloca dentro de la rueda, el motor no requiere "ningún cambio significativo en la configuración existente de la suspensión y otros componentes" ya que los ejes de transmisión incluidos en el diseño de suspensión anterior, que ya no son necesarios con la nueva transmisión.
Arquitectura del motor en rueda Direct Drive de Hitachi.
Al encontrarse todavía en desarrollo, por ahora los datos técnicos declarados con escasos. Uno de ellos es el voltaje del variador que funciona a 420 voltios y puede manejar corrientes de hasta 280 amperios. El otro es la densidad de potencia que es capaz de ofrecer el motor, 2,5 kW/kg, que da una referencia de lo compacto y ligero que puede llegar a ser, y que es fundamental en un motor que va instalado en la rueda.
Existen dos posibilidades de configuración con dos o cuatro motores en total, de manera que teniendo en cuenta que cada motor es capaz de ofrecer 60 kW (80 CV), un vehículo con un motor en cada rueda puede llegar a desarrollar hasta 240 kW (320 CV). El par motor que entrega cada una de las unidades es de 960 Nm. Teniendo en cuenta que se eliminan sistemas mecánicos intermedios, sobre todo en la transmisión, las ruedas reciben buena parte de esta torsión en el contacto con el pavimento.
Para lograr estas cifras de par y potencia, Hitachi ha incluido una serie de mejoras tecnológicas. La primera es el empleo de bobinas planas que incrementan la cantidad de cobre de los devanados. Además, para los imanes permanentes del rotor se ha elegido una disposición en una matriz Halbach, que eleva la densidad de potencia. Se trata de una combinación especial de manera que los imanes se disponen para reforzar el campo magnético a un lado de la matriz mientras que se elimina, por interferencia, el campo magnético del lado opuesto.
Según Hitachi, con esta disposición se aumenta la fuerza motriz y se mejorar el flujo magnético efectivo de cada polo magnético. El uso de soldadura por haz en la fabricación aligera el motor y la tecnología de enfriamiento directo, en la que los semiconductores están directamente rodeados por aceite de enfriamiento altamente aislante, está destinada a ahorrar aún más espacio de instalación.
