Strukturen og designen til et rent elektrisk kjøretøy er forskjellig fra et tradisjonelt forbrenningsmotordrevet kjøretøy.Det er også en kompleks systemteknikk.Den må integrere kraftbatteriteknologi, motordrivteknologi, bilteknologi og moderne kontrollteori for å oppnå en optimal kontrollprosess.I utviklingsplanen for vitenskap og teknologi for elektriske kjøretøy fortsetter landet å følge FoU-oppsettet til "tre vertikale og tre horisontale", og fremhever ytterligere forskningen på vanlige nøkkelteknologier til "tre horisontale" i henhold til teknologitransformasjonsstrategien til "ren elektrisk kjøring", det vil si forskningen på drivmotoren og dens kontrollsystem, strømbatteriet og dets styringssystem, og drivverkets kontrollsystem.Hver storprodusent formulerer sin egen forretningsutviklingsstrategi i henhold til den nasjonale utviklingsstrategien.
Forfatteren sorterer ut nøkkelteknologiene i utviklingsprosessen av en ny energidrivlinje, 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 kjøring i drivverket til rene elektriske kjøretøy.I dag vil vi først introdusere prinsippet og klassifiseringen av elektriske drivteknologier.
Figur 1 Nøkkelkoblinger i utvikling av drivverk
For tiden inkluderer kjernenøkkelteknologiene til rene elbiler følgende fire kategorier:
Figur 2 Kjernenøkkelteknologiene til drivverket
Definisjonen av kjøremotorsystem
I henhold til statusen til kjøretøyets batteri og kravene til kjøretøyets strøm, konverterer den den elektriske energien fra den innebygde energilagringsenheten til mekanisk energi, og energien overføres til drivhjulene gjennom overføringsenheten og deler av kjøretøyets mekaniske energi omdannes til elektrisk energi og føres tilbake til energilagringsenheten når kjøretøyet bremser.Det elektriske drivsystemet inkluderer motor, girmekanisme, motorkontroller og andre komponenter.Utformingen av tekniske parametere for drivsystem for elektrisk energi inkluderer hovedsakelig kraft, dreiemoment, hastighet, spenning, overføringsforhold for reduksjon, strømforsyningskapasitans, utgangseffekt, spenning, strøm, etc.
1) Motorkontroller
Også kalt inverter, endrer den likestrøminngang fra strømbatteripakken til vekselstrøm.Kjernekomponenter:
◎ IGBT: kraftelektronisk bryter, prinsipp: gjennom kontrolleren, kontroller IGBT-broarmen for å lukke en viss frekvens og sekvensbryter for å generere trefaset vekselstrøm.Ved å kontrollere den elektroniske strømbryteren til å lukke, kan vekselspenningen konverteres.Deretter genereres AC-spenningen ved å kontrollere driftssyklusen.
◎ Filmkapasitans: filtreringsfunksjon;strømsensor: oppdager strømmen til trefasevikling.
2) Kontroll- og kjørekrets: datamaskinkontrollkort, som driver IGBT
Motorkontrollerens rolle er å konvertere DC til AC, motta hvert signal og gi ut tilsvarende kraft og dreiemoment.Kjernekomponenter: strømelektronisk bryter, filmkondensator, strømsensor, styrekrets for å åpne forskjellige brytere, danne strømmer i forskjellige retninger og generere vekselspenning.Derfor kan vi dele den sinusformede vekselstrømmen i rektangler.Arealet av rektanglene konverteres til en spenning med samme høyde.X-aksen realiserer lengdekontrollen ved å kontrollere driftssyklusen, og realiserer til slutt den ekvivalente konverteringen av arealet.På denne måten kan DC-strømmen kontrolleres for å lukke IGBT-broarmen ved en viss frekvens og sekvensbryter gjennom kontrolleren for å generere trefaset vekselstrøm.
For tiden er nøkkelkomponentene i drivkretsen avhengig av import: kondensatorer, IGBT/MOSFET-svitsjrør, DSP, elektroniske brikker og integrerte kretser, som kan produseres uavhengig, men har svak kapasitet: spesielle kretser, sensorer, kontakter, som kan uavhengig produsert: strømforsyninger, dioder, induktorer, flerlags kretskort, isolerte ledninger, radiatorer.
3) Motor: konverter trefaset vekselstrøm til maskineri
◎ Struktur: fremre og bakre endedeksler, skall, aksler og lagre
◎ Magnetisk krets: statorkjerne, rotorkjerne
◎ Krets: statorvikling, rotorleder
4) Sendeenhet
Girkassen eller reduksjonsgiret forvandler dreiemomenthastigheten fra motoren 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 synkronmotorer med permanent magnet de vanligste typene nye elektriske energikjøretøyer.Så vi fokuserer på teknologien til AC induksjonsmotor og permanent magnet synkronmotor.
| DC motor | AC induksjonsmotor | Permanent magnet synkronmotor | Slått reluktansmotor | |
| Fordel | Lavere kostnader, lave krav til kontrollsystem | Lave kostnader, Bred strømdekning, Utviklet kontrollteknologi, Høy pålitelighet | Høy krafttetthet, høy effektivitet, liten størrelse | Enkel struktur, lave krav til kontrollsystem |
| Ulempe | Høye vedlikeholdskrav, lav hastighet, lavt dreiemoment, kort levetid | Lite effektivt områdeLav strømtetthet | Høye kostnader Dårlig miljøtilpasningsevne | Stor dreiemomentfluktuasjon Høy arbeidsstøy |
| applikasjon | Lite eller mini lavhastighets elektrisk kjøretøy | Elektriske forretningskjøretøy og personbiler | Elektriske forretningskjøretøy og personbiler | Blandingskraftkjøretøy |
1) AC induksjon asynkron motor
Arbeidsprinsippet for en AC-induktiv asynkronmotor er at viklingen vil passere gjennom statorspalten og rotoren: den er stablet av tynne stålplater med høy magnetisk ledningsevne.Trefase-elektrisiteten vil passere gjennom viklingen.I følge Faradays elektromagnetiske induksjonslov vil det genereres et roterende magnetfelt, som er årsaken til at rotoren roterer.De tre spolene til statoren er koblet sammen med et intervall på 120 grader, og den strømførende lederen genererer magnetiske felt rundt dem.Når den trefasede strømforsyningen tilføres dette spesielle arrangementet, vil magnetfeltene endres i forskjellige retninger med endring av vekselstrøm på et bestemt tidspunkt, og generere et magnetfelt med jevn roterende intensitet.Rotasjonshastigheten til magnetfeltet kalles synkron hastighet.Anta at en lukket leder er plassert inne, i henhold til Faradays lov, fordi magnetfeltet er variabelt. Sløyfen vil føle den elektromotoriske kraften, som vil generere strøm i sløyfen.Denne situasjonen er akkurat som den strømførende sløyfen i magnetfeltet, genererer elektromagnetisk kraft på sløyfen, og Huan Jiang begynner å rotere.Ved å bruke noe som ligner på et ekornbur, vil en trefaset vekselstrøm produsere et roterende magnetfelt gjennom statoren, og strømmen vil bli indusert i ekornburstangen kortsluttet av enderingen, slik at rotoren begynner å rotere, som er hvorfor motoren kalles en induksjonsmotor.Ved hjelp av elektromagnetisk induksjon i stedet for 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 synkronmotoren er forskjellig fra den til asynkronmotoren.Den permanente magneten er installert 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 sinusbølgevekselstrømmen, slik at magnetfeltet generert av statoren er motsatt av det som genereres av rotoren, og det magnetiske feltet. feltet roterer.På denne måten blir statoren tiltrukket av en magnet og roterer med rotoren.Syklus etter syklus genereres av stator- og rotorabsorpsjon.
Konklusjon: Motordriften for elektriske kjøretøy har i utgangspunktet blitt mainstream, men den er ikke enkel, men diversifisert.Hvert motordrivsystem har sin egen omfattende indeks.Hvert system brukes i den eksisterende elbildriften.De fleste av dem er asynkronmotorer og permanentmagnet synkronmotorer, mens noen prøver å bytte reluktansmotorer.Det er verdt å påpeke at motordrift integrerer kraftelektronikkteknologi, mikroelektronikkteknologi, digital teknologi, automatisk kontrollteknologi, materialvitenskap og andre disipliner for å gjenspeile de omfattende applikasjons- og utviklingsutsiktene til flere disipliner.Det er en sterk konkurrent innen elbilmotorer.For å innta en plass i fremtidens elektriske kjøretøy, trenger alle typer motorer ikke bare å optimere motorstrukturen, men også å kontinuerlig utforske de intelligente og digitale aspektene ved kontrollsystemet.
Innleggstid: 30-jan-2023
