Strukturen og designet til et rent elektrisk kjøretøy er forskjellig fra et tradisjonelt kjøretøy med forbrenningsmotor. Det er også et komplekst systemteknikk. Det må integrere batteriteknologi, motordriftsteknologi, bilteknologi og moderne kontrollteori for å oppnå en optimal kontrollprosess. I utviklingsplanen for elbilvitenskap og -teknologi fortsetter landet å holde seg til FoU-oppsettet med "tre vertikale og tre horisontale", og fremhever videre forskning på felles nøkkelteknologier med "tre horisontale" i henhold til teknologitransformasjonsstrategien "ren elektrisk drift", det vil si forskning på drivmotor og dens kontrollsystem, batteri og dens styringssystem, og drivlinjekontrollsystem. Hver større produsent formulerer sin egen forretningsutviklingsstrategi i henhold til den nasjonale utviklingsstrategien.
Forfatteren sorterer gjennom nøkkelteknologiene i utviklingsprosessen for en ny energibasert drivlinje, og gir et teoretisk grunnlag og referanse for design, testing og produksjon av drivlinjen. Planen er delt inn i tre kapitler for å analysere nøkkelteknologiene for elektrisk drift i drivlinjen til rent elektriske kjøretøy. I dag vil vi først introdusere prinsippet og klassifiseringen av elektriske drivteknologier.
Figur 1 Viktige ledd i drivlinjeutvikling
For tiden inkluderer kjerneteknologiene for drivlinjer for ren elektrisk kjøretøy følgende fire kategorier:
Figur 2 Kjerneteknologiene til drivverket
Definisjonen av drivmotorsystem
I henhold til statusen til kjøretøyets strømbatteri og kravene til kjøretøyets strøm, konverterer den den elektriske energien som produseres av den innebygde energilagringsenheten til mekanisk energi, og energien overføres til drivhjulene gjennom senderenheten, og deler av kjøretøyets mekaniske energi konverteres til elektrisk energi og mates tilbake til energilagringsenheten når kjøretøyet bremser. Det elektriske drivsystemet inkluderer motor, transmisjonsmekanisme, motorkontroller og andre komponenter. Utformingen av tekniske parametere for det elektriske energidrivsystemet inkluderer hovedsakelig effekt, dreiemoment, hastighet, spenning, reduksjonsforhold, strømforsyningskapasitans, utgangseffekt, spenning, strøm, etc.
1) Motorstyring
Også kalt inverter, den endrer likestrømsinngangen fra batteripakken til vekselstrøm. Kjernekomponenter:
◎ IGBT: Effektelektronisk bryter, prinsipp: Gjennom kontrolleren kontrolleres IGBT-broarmen for å lukke en bestemt frekvens og sekvensbryteren genererer trefase vekselstrøm. Ved å kontrollere den elektroniske effektbryteren for å lukke, kan vekselspenningen konverteres. Deretter genereres vekselspenningen ved å kontrollere driftssyklusen.
◎ Filmkapasitans: filtreringsfunksjon; strømsensor: detekterer strømmen i trefaseviklingen.
2) Kontroll- og drivkrets: datamaskinens kontrollkort, drivende IGBT
Motorkontrollerens rolle er å konvertere likestrøm til vekselstrøm, motta hvert signal og sende ut tilsvarende effekt og dreiemoment. Kjernekomponenter: kraftelektronisk bryter, filmkondensator, strømsensor, kontrollkrets for å åpne forskjellige brytere, danne strømmer i forskjellige retninger og generere vekselspenning. Derfor kan vi dele sinusformet vekselstrøm inn i rektangler. Arealet av rektanglene konverteres til en spenning med samme høyde. X-aksen realiserer lengdekontrollen ved å kontrollere driftssyklusen, og til slutt realiserer den ekvivalente konverteringen av arealet. På denne måten kan likestrømseffekten kontrolleres for å lukke IGBT-broarmen ved en viss frekvens og sekvensbryteren gjennom kontrolleren for å generere trefasevekselstrøm.
For tiden er nøkkelkomponentene i drivkretsen avhengige av import: kondensatorer, IGBT/MOSFET-bryterrør, DSP, elektroniske brikker og integrerte kretser, som kan produseres uavhengig, men har svak kapasitet: spesialkretser, sensorer, kontakter, som kan produseres uavhengig: strømforsyninger, dioder, induktorer, flerlagskretskort, isolerte ledninger, radiatorer.
3) Motor: konverterer trefase vekselstrøm til maskineri
◎ Struktur: for- og bakdeksler, skall, aksler og lagre
◎ Magnetisk krets: statorkjerne, rotorkjerne
◎ Krets: statorvikling, rotorleder
4) Senderenhet
Girkassen eller reduksjonsgiret omdanner dreiemomentet som motoren avgir til hastigheten og dreiemomentet som kreves av hele kjøretøyet.
Type drivmotor
Drivmotorene er delt inn i følgende fire kategorier. For tiden er AC-induksjonsmotorer og permanentmagnetsynkronmotorer de vanligste typene nye elektriske kjøretøy. Derfor fokuserer vi på teknologien til AC-induksjonsmotorer og permanentmagnetsynkronmotorer.
| DC-motor | AC-induksjonsmotor | Permanentmagnetsynkronmotor | Brytet motviljemotor | |
| Fordel | Lavere kostnader, lave krav til kontrollsystem | Lav kostnad, bred effektdekning, utviklet kontrollteknologi, høy pålitelighet | Høy effekttetthet, høy effektivitet, liten størrelse | Enkel struktur, lave krav til kontrollsystem |
| Ulempe | Høye vedlikeholdskrav, lav hastighet, lavt dreiemoment, kort levetid | Lite effektivt områdeLav effekttetthet | Høye kostnader Dårlig miljøtilpasningsevne | Stor momentsvingning Høy arbeidsstøy |
| Søknad | Liten eller mini lavhastighets elektrisk kjøretøy | Elektriske forretningskjøretøy og personbiler | Elektriske forretningskjøretøy og personbiler | Blandingskraftkjøretøy |
1) AC induksjons asynkronmotor
Prinsippet for en induktiv asynkron AC-motor er at viklingen passerer gjennom statorsporet og rotoren: den er stablet av tynne stålplater med høy magnetisk ledningsevne. Trefaseelektrisiteten passerer gjennom viklingen. I henhold til Faradays elektromagnetiske induksjonslov genereres et roterende magnetfelt, som er grunnen til at rotoren roterer. De tre spolene i statoren er koblet sammen med et intervall på 120 grader, og den strømførende lederen genererer magnetfelt rundt dem. Når trefasestrømforsyningen tilføres denne spesielle anordning, vil magnetfeltene endre seg i forskjellige retninger med endringen av vekselstrømmen på et bestemt tidspunkt, noe som genererer et magnetfelt med jevn rotasjonsintensitet. Rotasjonshastigheten til magnetfeltet kalles synkron hastighet. Anta at en lukket leder er plassert inni, i henhold til Faradays lov, fordi magnetfeltet er variabelt, vil sløyfen registrere den elektromotoriske kraften, som vil generere strøm i sløyfen. Denne situasjonen er akkurat som den strømførende sløyfen i magnetfeltet, som genererer elektromagnetisk kraft på sløyfen, og Huan Jiang begynner å rotere. Ved hjelp av noe som ligner på et kortslutningsmotor, vil en trefase vekselstrøm produsere et roterende magnetfelt gjennom statoren, og strømmen vil bli indusert i kortslutningsmotorstangen kortsluttet av enderingen, slik at rotoren begynner å rotere, og det er derfor motoren kalles en induksjonsmotor. Ved hjelp av elektromagnetisk induksjon, i stedet for å være direkte koblet til rotoren for å indusere elektrisitet, fylles isolerende jernkjerneflak i rotoren, slik at det lille jernet sikrer minimalt virvelstrømstap.
2) AC-synkronmotor
Rotoren til en synkronmotor er forskjellig fra rotoren til en asynkronmotor. Permanentmagneten er montert på rotoren, som kan deles inn i overflatemontert type og innebygd type. Rotoren er laget av silisiumstålplate, og permanentmagneten er innebygd. Statoren er også koblet til en vekselstrøm med en faseforskjell på 120, som styrer størrelsen og fasen til sinusbølge-vekselstrømmen, slik at magnetfeltet som genereres av statoren er motsatt av det som genereres av rotoren, og magnetfeltet roterer. På denne måten tiltrekkes statoren av en magnet og roterer med rotoren. Syklus etter syklus genereres av stator- og rotorabsorpsjon.
Konklusjon: Motordrift for elektriske kjøretøy har i utgangspunktet blitt vanlig, men den er ikke enkeltstående, men diversifisert. Hvert motordriftssystem har sin egen omfattende indeks. Hvert system brukes i eksisterende elektriske kjøretøydrift. De fleste av dem er asynkronmotorer og permanentmagnetsynkronmotorer, mens noen prøver å bytte reluktansmotorer. Det er verdt å påpeke at motordrift integrerer kraftelektronikkteknologi, mikroelektronikkteknologi, digital teknologi, automatisk styringsteknologi, materialvitenskap og andre disipliner for å gjenspeile de omfattende anvendelses- og utviklingsmulighetene til flere disipliner. Det er en sterk konkurrent innen elektriske kjøretøymotorer. For å innta en plass i fremtidens elektriske kjøretøy, må alle typer motorer ikke bare optimalisere motorstrukturen, men også kontinuerlig utforske de intelligente og digitale aspektene ved kontrollsystemet.
Publisert: 30. januar 2023
