Ang istruktura at disenyo ng isang purong sasakyang de-kuryente ay naiiba sa isang tradisyonal na sasakyang pinapagana ng internal combustion engine. Ito rin ay isang masalimuot na sistema ng inhinyeriya. Kailangan nitong isama ang teknolohiya ng baterya ng kuryente, teknolohiya ng motor drive, teknolohiya ng automotive at modernong teorya ng kontrol upang makamit ang isang pinakamainam na proseso ng pagkontrol. Sa plano ng pagpapaunlad ng agham at teknolohiya ng sasakyang de-kuryente, patuloy na sinusunod ng bansa ang layout ng R&D na "tatlong patayo at tatlong pahalang", at higit pang itinatampok ang pananaliksik sa mga karaniwang pangunahing teknolohiya ng "tatlong pahalang" ayon sa estratehiya ng pagbabago ng teknolohiya ng "purong electric drive", ibig sabihin, ang pananaliksik sa drive motor at ang sistema ng kontrol nito, baterya ng kuryente at ang sistema ng pamamahala nito, at sistema ng kontrol ng powertrain. Ang bawat pangunahing tagagawa ay bumubuo ng sarili nitong estratehiya sa pagpapaunlad ng negosyo ayon sa pambansang estratehiya sa pagpapaunlad.
Inaayos ng may-akda ang mga pangunahing teknolohiya sa proseso ng pagbuo ng isang bagong powertrain ng enerhiya, na nagbibigay ng teoretikal na batayan at sanggunian para sa disenyo, pagsubok, at produksyon ng powertrain. Ang plano ay nahahati sa tatlong kabanata upang suriin ang mga pangunahing teknolohiya ng electric drive sa powertrain ng mga purong electric vehicle. Ngayon, ipakikilala muna natin ang prinsipyo at klasipikasyon ng mga teknolohiya ng electric drive.
Pigura 1 Mga Pangunahing Ugnayan sa Pag-unlad ng Powertrain
Sa kasalukuyan, ang mga pangunahing teknolohiya ng purong powertrain ng de-kuryenteng sasakyan ay kinabibilangan ng sumusunod na apat na kategorya:
Pigura 2 Ang Pangunahing Pangunahing Teknolohiya ng Powertrain
Ang Kahulugan ng Sistema ng Motor na Nagmamaneho
Ayon sa kalagayan ng baterya ng lakas ng sasakyan at mga kinakailangan ng lakas ng sasakyan, kino-convert nito ang output ng enerhiyang elektrikal sa pamamagitan ng on-board na aparato para sa pag-iimbak ng enerhiya sa pagbuo ng kuryente tungo sa mekanikal na enerhiya, at ang enerhiya ay ipinapadala sa mga gulong na nagmamaneho sa pamamagitan ng aparatong nagpapadala, at ang mga bahagi ng mekanikal na enerhiya ng sasakyan ay kino-convert sa elektrikal na enerhiya at ipinapasok pabalik sa aparato para sa pag-iimbak ng enerhiya kapag nagpreno ang sasakyan. Kasama sa electric driving system ang motor, mekanismo ng transmisyon, motor controller at iba pang mga bahagi. Ang disenyo ng mga teknikal na parameter ng electric energy driving system ay pangunahing kinabibilangan ng lakas, torque, bilis, boltahe, transmission ratio ng reducing, kapasidad ng power supply, output power, boltahe, kasalukuyang, atbp.
1) Kontroler ng motor
Tinatawag din itong inverter, binabago nito ang direktang kuryenteng input ng power battery pack tungo sa alternating current. Mga pangunahing bahagi:
◎ IGBT: power electronic switch, prinsipyo: sa pamamagitan ng controller, ang kontrol ng IGBT bridge arm ay nagsasara ng isang partikular na frequency at ang sequence switch ay nagbubuo ng three-phase alternating current. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa power electronic switch upang magsara, maaaring i-convert ang alternating voltage. Pagkatapos, ang AC voltage ay nabubuo sa pamamagitan ng pagkontrol sa duty cycle.
◎ Kapasidad ng pelikula: tungkulin ng pagsala; sensor ng kasalukuyang: pagtukoy sa kasalukuyang ng three-phase winding.
2) Kontrol at circuit ng pagmamaneho: computer control board, IGBT sa pagmamaneho
Ang tungkulin ng motor controller ay i-convert ang DC patungong AC, tanggapin ang bawat signal, at i-output ang kaukulang lakas at torque. Mga pangunahing bahagi: power electronic switch, film capacitor, current sensor, control drive circuit upang buksan ang iba't ibang switch, bumuo ng mga kuryente sa iba't ibang direksyon, at makabuo ng alternating voltage. Samakatuwid, maaari nating hatiin ang sinusoidal alternating current sa mga parihaba. Ang lawak ng mga parihaba ay kino-convert sa isang boltahe na may parehong taas. Ang x-axis ay nakakamit ng kontrol sa haba sa pamamagitan ng pagkontrol sa duty cycle, at sa wakas ay nakakamit ng katumbas na conversion ng lawak. Sa ganitong paraan, ang DC power ay maaaring kontrolin upang isara ang IGBT bridge arm sa isang tiyak na frequency at sequence switch sa pamamagitan ng controller upang makabuo ng three-phase AC power.
Sa kasalukuyan, ang mga pangunahing bahagi ng drive circuit ay umaasa sa mga inaangkat na produkto: mga capacitor, IGBT/MOSFET switch tube, DSP, electronic chips at integrated circuits, na maaaring gawin nang nakapag-iisa ngunit may mahinang kapasidad: mga espesyal na circuit, sensor, konektor, na maaaring gawin nang nakapag-iisa: mga power supply, diode, inductor, multilayer circuit board, insulated wire, at radiator.
3) Motor: gawing makinarya ang three-phase alternating current
◎ Kayarian: mga takip sa harap at likurang bahagi, mga shell, mga shaft at mga bearings
◎ Sirkitong magnetiko: stator core, rotor core
◎ Sirkito: paikot-ikot na stator, konduktor ng rotor
4) Kagamitang Nagpapadala
Binabago ng gearbox o reducer ang torque speed output ng motor tungo sa bilis at torque na kinakailangan ng buong sasakyan.
Uri ng motor na nagtutulak
Ang mga motor na nagtutulak ay nahahati sa sumusunod na apat na kategorya. Sa kasalukuyan, ang mga AC induction motor at permanent magnet synchronous motor ang pinakakaraniwang uri ng mga bagong enerhiyang de-kuryenteng sasakyan. Kaya't nakatuon kami sa teknolohiya ng AC induction motor at permanent magnet synchronous motor.
| Motor na DC | Motor na Induction ng AC | Permanenteng Magnetong Sabay na Motor | Nakabukas na Motor na Nag-aatubili | |
| Kalamangan | Mas Mababang Gastos, Mababang mga Kinakailangan ng Sistema ng Kontrol | Mababang gastos, Malawak na saklaw ng kuryente, Maunlad na teknolohiya sa pagkontrol, Mataas na pagiging maaasahan | Mataas na Densidad ng Lakas, Mataas na kahusayan, maliit na sukat | Simpleng Istruktura, Mababang mga kinakailangan ng Sistema ng Kontrol |
| Disbentaha | Mataas na pangangailangan sa pagpapanatili, Mababang bilis, Mababang metalikang kuwintas, maikling buhay | Maliit na mahusay na lugarMababang Densidad ng Enerhiya | Mataas na gastos Mahinang kakayahang umangkop sa kapaligiran | Malaking pagbabago-bago ng metalikang kuwintasMataas na ingay sa pagtatrabaho |
| Aplikasyon | Maliit o mini low-speed na de-kuryenteng sasakyan | Sasakyang Pangnegosyo at mga Sasakyang Pampasahero | Sasakyang Pangnegosyo at mga Sasakyang Pampasahero | Sasakyang may Pinaghalong Enerhiya |
1) Motor na Asynchronous na Induction ng AC
Ang prinsipyo ng paggana ng isang AC inductive asynchronous motor ay ang winding ay dadaan sa stator slot at sa rotor: ito ay nakasalansan ng manipis na bakal na sheet na may mataas na magnetic conductivity. Ang three-phase electricity ay dadaan sa winding. Ayon sa electromagnetic induction law ni Faraday, isang umiikot na magnetic field ang mabubuo, na siyang dahilan kung bakit umiikot ang rotor. Ang tatlong coil ng stator ay konektado sa pagitan ng 120 degrees, at ang current-carrying conductor ay bumubuo ng mga magnetic field sa paligid ng mga ito. Kapag ang three-phase power supply ay inilapat sa espesyal na kaayusang ito, ang mga magnetic field ay magbabago sa iba't ibang direksyon kasabay ng pagbabago ng alternating current sa isang partikular na oras, na bubuo ng magnetic field na may pare-parehong intensity ng pag-ikot. Ang bilis ng pag-ikot ng magnetic field ay tinatawag na synchronous speed. Ipagpalagay na ang isang saradong konduktor ay inilagay sa loob, ayon sa batas ni Faraday, dahil ang magnetic field ay pabagu-bago, ang loop ay makakaramdam ng electromotive force, na bubuo ng current sa loop. Ang sitwasyong ito ay katulad ng current carrying loop sa magnetic field, na bumubuo ng electromagnetic force sa loop, at si Huan Jiang ay nagsimulang umikot. Gamit ang isang bagay na katulad ng squirrel cage, ang three-phase alternating current ay lilikha ng isang umiikot na magnetic field sa pamamagitan ng stator, at ang kuryente ay idudulot sa squirrel cage bar na pinaikli ng end ring, kaya nagsisimulang umikot ang rotor, kaya naman ang motor ay tinatawag na induction motor. Sa tulong ng electromagnetic induction, sa halip na direktang ikonekta sa rotor upang magdulot ng kuryente, ang mga insulating iron core flakes ay pinupuno sa rotor, upang matiyak ng maliit na laki ng bakal ang pinakamababang eddy current loss.
2) Motor na kasabay ng AC
Ang rotor ng synchronous motor ay naiiba sa asynchronous motor. Ang permanenteng magnet ay naka-install sa rotor, na maaaring hatiin sa surface mounted type at embedded type. Ang rotor ay gawa sa silicon steel sheet, at ang permanenteng magnet ay naka-embed. Ang stator ay konektado rin sa isang alternating current na may phase difference na 120, na kumokontrol sa laki at phase ng sine wave alternating current, upang ang magnetic field na nalilikha ng stator ay kabaligtaran ng nalilikha ng rotor, at ang magnetic field ay umiikot. Sa ganitong paraan, ang stator ay naaakit ng isang magnet at umiikot kasama ng rotor. Ang cycle pagkatapos ng cycle ay nalilikha ng stator at rotor absorption.
Konklusyon: Ang motor drive para sa mga electric vehicle ay halos naging mainstream na, ngunit hindi ito iisa kundi sari-sari. Ang bawat motor drive system ay may kanya-kanyang komprehensibong index. Ang bawat sistema ay inilalapat sa umiiral na electric vehicle drive. Karamihan sa mga ito ay asynchronous motors at permanent magnet synchronous motors, habang ang ilan ay sinusubukang magpalit ng reluctance motors. Mahalagang bigyang-diin na ang motor drive ay nagsasama ng power electronics technology, microelectronics technology, digital technology, automatic control technology, material science at iba pang disiplina upang maipakita ang komprehensibong aplikasyon at mga prospect ng pag-unlad ng maraming disiplina. Ito ay isang malakas na kakumpitensya sa mga electric vehicle motor. Upang magkaroon ng lugar sa hinaharap na mga electric vehicle, ang lahat ng uri ng motor ay hindi lamang kailangang i-optimize ang istruktura ng motor, kundi pati na rin ang patuloy na paggalugad sa mga intelihente at digital na aspeto ng control system.
Oras ng pag-post: Enero 30, 2023
