Elektryczny układ napędowy z bezszczotkowymi silnikami prądu stałego, znanymi jako silniki BLDC (od angielskiego Brushless Direct Current), to jedna z najczęściej stosowanych technologii w nowoczesnych pojazdach elektrycznych. Silniki tego typu charakteryzują się wysoką sprawnością, niezawodnością i precyzyjnym sterowaniem, a ich działanie znacząco różni się od klasycznych, szczotkowych silników prądu stałego. W układach napędowych EV są one zazwyczaj częścią większego systemu, obejmującego inwerter, sterownik, baterię trakcyjną oraz przekładnię.
W przeciwieństwie do silników szczotkowych, w BLDC nie występuje mechaniczny komutator ani szczotki – ich rolę przejmuje elektroniczny układ sterujący. Dzięki temu silnik jest mniej podatny na zużycie mechaniczne, pracuje ciszej i może osiągać wyższe prędkości obrotowe. Wirnik silnika zawiera magnesy trwałe, natomiast uzwojenia znajdują się w nieruchomym stojanie. Prąd nie przepływa więc przez elementy wirujące, co eliminuje iskrzenie, straty energii i konieczność serwisowania szczotek.
Aby silnik BLDC działał, potrzebuje zasilania prądem trójfazowym, choć nazwa sugeruje prąd stały. Dlatego konieczne jest zastosowanie inwertera – urządzenia, które zamienia napięcie stałe z baterii trakcyjnej na odpowiednio modulowane impulsy napięcia przemiennego, sterujące pracą uzwojeń stojana. Inwerter jest sterowany przez jednostkę zarządzającą napędem (tzw. kontroler), która na podstawie danych z czujników określa pozycję wirnika i odpowiednio przełącza fazy zasilania, aby wygenerować rotujące pole magnetyczne.
To pole przyciąga lub odpycha magnesy wirnika, powodując jego obrót. Ponieważ sterowanie odbywa się elektronicznie i z dużą precyzją, możliwe jest bardzo płynne regulowanie momentu obrotowego i prędkości obrotowej silnika. Układ jest w stanie błyskawicznie reagować na polecenia przyspieszania, hamowania, a także odzyskiwania energii, co czyni go idealnym rozwiązaniem do napędzania pojazdów.
Silniki BLDC mają także możliwość pracy w trybie rekuperacji. Podczas hamowania lub zjazdu z góry, silnik działa jak prądnica – pole magnetyczne wirnika indukuje napięcie w uzwojeniach stojana, a powstała energia zostaje przekazana przez inwerter z powrotem do baterii. Dzięki temu pojazd może odzyskiwać część energii kinetycznej i poprawiać ogólną efektywność układu napędowego.
W układzie napędowym EV silnik BLDC często jest połączony z przekładnią redukcyjną, która dostosowuje wysokie obroty silnika do niższych prędkości obrotowych kół, przy jednoczesnym zwiększeniu momentu obrotowego. Niektóre konstrukcje stosują też tzw. silniki osiowe lub zintegrowane z kołami, co upraszcza układ przeniesienia napędu i zmniejsza straty mechaniczne.
Podsumowując, elektryczny układ napędowy z bezszczotkowymi silnikami prądu stałego działa dzięki precyzyjnemu sterowaniu elektronicznemu, które zastępuje mechaniczne elementy tradycyjnych silników. Charakteryzuje się wysoką sprawnością, kompaktową budową, cichą pracą i dużą niezawodnością. Dzięki możliwości szybkiej zmiany kierunku momentu obrotowego i pracy rekuperacyjnej, silniki BLDC są idealnym rozwiązaniem do napędu nowoczesnych samochodów elektrycznych i stanowią jeden z fundamentów ich dynamicznych osiągów oraz wysokiej efektywności energetycznej.
