Štruktúra a dizajn čistého elektrického vozidla sa líši od tradičného vozidla poháňaného spaľovacím motorom. Je to tiež komplexné systémové inžinierstvo. Potrebuje integrovať technológiu napájacích batérií, technológiu motorového pohonu, automobilovú technológiu a modernú teóriu riadenia, aby sa dosiahol optimálny proces riadenia. V pláne rozvoja vedy a techniky elektrických vozidiel krajina naďalej dodržiava rozloženie výskumu a vývoja „tri vertikálne a tri horizontálne“ a ďalej zdôrazňuje výskum spoločných kľúčových technológií „troch horizontálnych“ v súlade so stratégiou transformácie technológií „čistý elektrický pohon“, teda výskum hnacieho motora a jeho riadiaceho systému, napájacej batérie a jej riadiaceho systému a riadiaceho systému hnacieho ústrojenstva. Každý významný výrobca formuluje svoju vlastnú stratégiu rozvoja podnikania podľa národnej stratégie rozvoja.
Autor triedi kľúčové technológie v procese vývoja nového energetického hnacieho ústrojenstva, poskytuje teoretický základ a referenciu pre návrh, testovanie a výrobu hnacieho ústrojenstva. Plán je rozdelený do troch kapitol na analýzu kľúčových technológií elektrického pohonu v hnacom ústrojenstve čisto elektrických vozidiel. Dnes si najskôr predstavíme princíp a klasifikáciu technológií elektrického pohonu.
Obrázok 1 Kľúčové prepojenia vo vývoji hnacieho ústrojenstva
V súčasnosti medzi kľúčové kľúčové technológie pohonu čisto elektrických vozidiel patria tieto štyri kategórie:
Obrázok 2 Hlavné kľúčové technológie hnacieho ústrojenstva
Definícia systému hnacieho motora
Podľa stavu napájacej batérie vozidla a požiadaviek na napájanie vozidla premieňa výstup elektrickej energie palubným zariadením na ukladanie energie na mechanickú energiu a energia sa prenáša na hnacie kolesá cez prenosové zariadenie a časti mechanická energia vozidla sa premieňa na elektrickú energiu a pri brzdení vozidla sa vracia späť do zásobníka energie. Elektrický pohonný systém zahŕňa motor, prevodový mechanizmus, ovládač motora a ďalšie komponenty. Návrh technických parametrov systému pohonu elektrickej energie zahŕňa najmä výkon, krútiaci moment, rýchlosť, napätie, prevodový pomer redukcie, kapacitu napájacieho zdroja, výstupný výkon, napätie, prúd atď.
1) Ovládač motora
Tiež sa nazýva invertor, mení vstup jednosmerného prúdu z napájacej batérie na striedavý prúd. Hlavné komponenty:
◎ IGBT: výkonový elektronický spínač, princíp: pomocou ovládača ovládajte rameno mostíka IGBT na zatvorenie určitej frekvencie a sekvenčný spínač na generovanie trojfázového striedavého prúdu. Ovládaním vypínača výkonovej elektroniky do zatvorenia je možné premeniť striedavé napätie. Potom sa generuje striedavé napätie riadením pracovného cyklu.
◎ Kapacita filmu: funkcia filtrovania; prúdový snímač: detekcia prúdu trojfázového vinutia.
2) Riadiaci a riadiaci obvod: riadiaca doska počítača, riadenie IGBT
Úlohou ovládača motora je konvertovať jednosmerný prúd na striedavý prúd, prijímať každý signál a vydávať zodpovedajúci výkon a krútiaci moment. Hlavné komponenty: napájací elektronický spínač, fóliový kondenzátor, prúdový snímač, riadiaci obvod pohonu na otváranie rôznych spínačov, vytváranie prúdov v rôznych smeroch a generovanie striedavého napätia. Preto môžeme sínusový striedavý prúd rozdeliť na obdĺžniky. Plocha obdĺžnikov sa premení na napätie s rovnakou výškou. Os x realizuje riadenie dĺžky riadením pracovného cyklu a nakoniec realizuje ekvivalentnú konverziu plochy. Týmto spôsobom je možné ovládať jednosmerný prúd, aby sa zatvorilo rameno IGBT mosta pri určitej frekvencii a sekvenčný prepínač cez ovládač, aby sa generoval trojfázový striedavý prúd.
V súčasnosti sú kľúčové komponenty hnacieho obvodu závislé od dovozu: kondenzátory, spínacie elektrónky IGBT/MOSFET, DSP, elektronické čipy a integrované obvody, ktoré sa dajú vyrobiť nezávisle, ale majú slabú kapacitu: špeciálne obvody, snímače, konektory, ktoré môžu byť nezávisle vyrábané: napájacie zdroje, diódy, tlmivky, viacvrstvové obvodové dosky, izolované vodiče, radiátory.
3) Motor: konvertujte trojfázový striedavý prúd na stroje
◎ Štruktúra: predné a zadné koncové kryty, škrupiny, hriadele a ložiská
◎ Magnetický obvod: jadro statora, jadro rotora
◎ Obvod: vinutie statora, vodič rotora
4) Vysielacie zariadenie
Prevodovka alebo reduktor transformuje výstupnú rýchlosť krútiaceho momentu motora na rýchlosť a krútiaci moment, ktoré vyžaduje celé vozidlo.
Typ hnacieho motora
Hnacie motory sú rozdelené do nasledujúcich štyroch kategórií. V súčasnosti sú AC indukčné motory a synchrónne motory s permanentnými magnetmi najbežnejšími typmi nových energetických elektrických vozidiel. Zameriavame sa teda na technológiu AC indukčného motora a synchrónneho motora s permanentným magnetom.
| Jednosmerný motor | AC indukčný motor | Synchrónny motor s permanentným magnetom | Spínaný reluktančný motor | |
| Výhoda | Nižšie náklady, nízke požiadavky na riadiaci systém | Nízka cena, Široké pokrytie napájania, Vyvinutá technológia riadenia, Vysoká spoľahlivosť | Vysoká hustota výkonu, vysoká účinnosť, malá veľkosť | Jednoduchá štruktúra, nízke požiadavky na riadiaci systém |
| Nevýhoda | Vysoké nároky na údržbu, nízke otáčky, nízky krútiaci moment, krátka životnosť | Malá efektívna oblasť Nízka hustota energie | Vysoká cena Nízka prispôsobivosť k životnému prostrediu | Veľké kolísanie krútiaceho momentuVysoký pracovný hluk |
| Aplikácia | Malé alebo mini nízkorýchlostné elektrické vozidlo | Elektrické obchodné vozidlá a osobné autá | Elektrické obchodné vozidlá a osobné autá | Vozidlo so zmiešaným pohonom |
1) AC indukčný asynchrónny motor
Princíp činnosti striedavého indukčného asynchrónneho motora spočíva v tom, že vinutie bude prechádzať cez štrbinu statora a rotor: je naskladané tenkými oceľovými plechmi s vysokou magnetickou vodivosťou. Trojfázová elektrina bude prechádzať vinutím. Podľa Faradayovho zákona o elektromagnetickej indukcii sa vytvorí rotujúce magnetické pole, čo je dôvod, prečo sa rotor otáča. Tri cievky statora sú spojené v intervale 120 stupňov a vodič s prúdom okolo nich vytvára magnetické polia. Keď sa na toto špeciálne usporiadanie použije trojfázové napájanie, magnetické polia sa budú meniť v rôznych smeroch so zmenou striedavého prúdu v určitom čase, čím sa vytvorí magnetické pole s rovnomernou intenzitou otáčania. Rýchlosť otáčania magnetického poľa sa nazýva synchrónna rýchlosť. Predpokladajme, že je vnútri umiestnený uzavretý vodič podľa Faradayovho zákona, pretože magnetické pole je premenlivé, slučka bude snímať elektromotorickú silu, ktorá bude generovať prúd v slučke. Táto situácia je ako slučka prenášajúca prúd v magnetickom poli, ktorá generuje elektromagnetickú silu na slučku a Huan Jiang sa začne otáčať. Pri použití niečoho podobného ako v klietke na veveričku vytvorí trojfázový striedavý prúd rotujúce magnetické pole cez stator a prúd sa indukuje v tyči klietky nakrátko skratovanej koncovým krúžkom, takže rotor sa začne otáčať, čo je prečo sa motor nazýva indukčný motor. Pomocou elektromagnetickej indukcie namiesto priameho pripojenia k rotoru na indukciu elektriny sú v rotore vyplnené izolačné vločky zo železného jadra, takže železo malej veľkosti zaisťuje minimálnu stratu vírivého prúdu.
2) AC synchrónny motor
Rotor synchrónneho motora sa líši od rotora asynchrónneho motora. Permanentný magnet je inštalovaný na rotore, ktorý možno rozdeliť na typ s povrchovou montážou a typ so zabudovaným typom. Rotor je vyrobený z kremíkového oceľového plechu a je zapustený permanentný magnet. Stator je tiež spojený so striedavým prúdom s fázovým rozdielom 120, ktorý riadi veľkosť a fázu striedavého prúdu sínusovej vlny, takže magnetické pole generované statorom je opačné ako magnetické pole generované rotorom a magnetické pole. pole sa otáča. Týmto spôsobom je stator priťahovaný magnetom a otáča sa s rotorom. Cyklus po cykle je generovaný absorpciou statora a rotora.
Záver: Motorový pohon pre elektrické vozidlá sa v podstate stal hlavným prúdom, nie je však jednotný, ale diverzifikovaný. Každý systém pohonu motora má svoj vlastný komplexný index. Každý systém je aplikovaný v existujúcom pohone elektromobilu. Väčšina z nich sú asynchrónne motory a synchrónne motory s permanentnými magnetmi, zatiaľ čo niektoré sa pokúšajú prepínať reluktančné motory. Stojí za zmienku, že motorový pohon integruje technológiu výkonovej elektroniky, mikroelektronickú technológiu, digitálnu technológiu, technológiu automatického riadenia, materiálové vedy a ďalšie disciplíny, aby odrážal komplexné aplikačné a rozvojové perspektívy viacerých disciplín. Je silným konkurentom v motoroch elektrických vozidiel. Aby mohli všetky druhy motorov obsadiť miesto v budúcich elektrických vozidlách, musia nielen optimalizovať štruktúru motora, ale aj neustále skúmať inteligentné a digitálne aspekty riadiaceho systému.
Čas odoslania: 30. januára 2023
