Struktura i dizajn čistog električnog vozila razlikuje se od tradicionalnog vozila na motor sa unutrašnjim sagorevanjem. To je takođe složen sistemski inženjering. Potrebno je integrirati tehnologiju energetskih baterija, tehnologiju motornog pogona, automobilsku tehnologiju i modernu teoriju upravljanja kako bi se postigao optimalan proces upravljanja. U planu razvoja nauke i tehnologije električnih vozila, zemlja se i dalje pridržava R&D rasporeda "tri vertikalne i tri horizontalne", a dalje ističe istraživanje zajedničkih ključnih tehnologija "tri horizontalne" prema strategiji transformacije tehnologije "čisti električni pogon", odnosno istraživanje pogonskog motora i njegovog upravljačkog sistema, energetskog akumulatora i njegovog sistema upravljanja, te sistema upravljanja pogonskim sklopom. Svaki veliki proizvođač formuliše sopstvenu strategiju razvoja poslovanja u skladu sa nacionalnom strategijom razvoja.
Autor izdvaja ključne tehnologije u procesu razvoja novog energetskog pogona, pružajući teorijsku osnovu i referencu za dizajn, testiranje i proizvodnju pogonskog sklopa. Plan je podijeljen u tri poglavlja za analizu ključnih tehnologija električnog pogona u pogonskom sklopu čisto električnih vozila. Danas ćemo prvo predstaviti princip i klasifikaciju tehnologija električnih pogona.
Slika 1 Ključne karike u razvoju pogonskog sklopa
Trenutno, ključne tehnologije čistog pogonskog sklopa električnih vozila uključuju sljedeće četiri kategorije:
Slika 2 Osnovne ključne tehnologije pogonskog sklopa
Definicija sistema pogonskih motora
U skladu sa statusom akumulatora vozila i zahtjevima za snagom vozila, on pretvara izlaznu električnu energiju iz uređaja za proizvodnju energije u vozilu za skladištenje energije u mehaničku energiju, a energija se prenosi na pogonske kotače preko uređaja za prijenos i dijelova mehanička energija vozila se pretvara u električnu energiju i vraća u uređaj za skladištenje energije kada vozilo koči. Električni pogonski sistem uključuje motor, mehanizam prijenosa, kontroler motora i druge komponente. Dizajn tehničkih parametara pogonskog sistema električne energije uglavnom uključuje snagu, obrtni moment, brzinu, napon, prenosni odnos redukcije, kapacitet napajanja, izlaznu snagu, napon, struju itd.
1) Kontroler motora
Naziva se i inverter, on mijenja jednosmjernu struju koju ulaze baterija za napajanje u naizmjeničnu struju. Osnovne komponente:
◎ IGBT: prekidač za napajanje, princip: preko kontrolera, upravljajte IGBT mosnom rukom za zatvaranje određene frekvencije i sekvencijalni prekidač za generiranje trofazne naizmjenične struje. Kontrolom zatvaranja prekidača za napajanje, naizmjenični napon se može pretvoriti. Tada se AC napon generiše kontrolom radnog ciklusa.
◎ Kapacitet filma: funkcija filtriranja; strujni senzor: detektuje struju trofaznog namotaja.
2) Upravljački i pogonski krug: kompjuterska kontrolna ploča, pogonski IGBT
Uloga kontrolera motora je da pretvara DC u AC, prima svaki signal i daje odgovarajuću snagu i obrtni moment. Osnovne komponente: električni prekidač, filmski kondenzator, strujni senzor, upravljački pogonski krug za otvaranje različitih prekidača, formiranje struja u različitim smjerovima i stvaranje naizmjeničnog napona. Dakle, sinusoidnu naizmjeničnu struju možemo podijeliti na pravokutnike. Površina pravougaonika pretvara se u napon iste visine. X-osa ostvaruje kontrolu dužine kontroliranjem radnog ciklusa i konačno ostvaruje ekvivalentnu konverziju površine. Na ovaj način, DC napajanje se može kontrolisati kako bi se zatvorio IGBT krak mosta na određenoj frekvenciji i sekvencijalni prekidač kroz kontroler kako bi se generiralo trofazno AC napajanje.
Trenutno se ključne komponente pogonskog kola oslanjaju na uvoz: kondenzatori, IGBT/MOSFET prekidačke cijevi, DSP, elektronski čipovi i integrirana kola, koji se mogu samostalno proizvoditi, ali imaju slab kapacitet: specijalna kola, senzore, konektore, koji se mogu samostalno proizvedeni: napajanja, diode, induktori, višeslojne ploče, izolirane žice, radijatori.
3) Motor: pretvara trofaznu naizmjeničnu struju u strojeve
◎ Struktura: prednji i zadnji poklopci, školjke, osovine i ležajevi
◎ Magnetno kolo: jezgro statora, jezgro rotora
◎ Krug: namotaj statora, provodnik rotora
4) Predajni uređaj
Mjenjač ili reduktor pretvara brzinu obrtnog momenta koju izlaze motor u brzinu i moment koji zahtijeva cijelo vozilo.
Vrsta pogonskog motora
Pogonski motori su podijeljeni u sljedeće četiri kategorije. Trenutno su asinkroni motori na izmjeničnu struju i sinhroni motori s permanentnim magnetima najčešći tipovi električnih vozila nove energije. Stoga se fokusiramo na tehnologiju AC indukcionog motora i sinhronog motora s permanentnim magnetom.
| DC motor | AC indukcioni motor | Sinhroni motor s permanentnim magnetom | Switched Reluctance Motor | |
| Prednost | Niži troškovi, niski zahtjevi za kontrolni sistem | Niska cijena, široka pokrivenost strujom, razvijena tehnologija upravljanja, visoka pouzdanost | Velika gustina snage, visoka efikasnost, mala veličina | Jednostavna struktura, niski zahtjevi upravljačkog sistema |
| Nedostatak | Visoki zahtjevi za održavanjem, mala brzina, mali okretni moment, kratak vijek trajanja | Mala efikasna oblast Niska gustina snage | Visoka cijena Slaba prilagodljivost okolišu | Velika fluktuacija obrtnog momenta Visoka radna buka |
| Aplikacija | Malo ili mini električno vozilo male brzine | Električna poslovna vozila i putnička vozila | Električna poslovna vozila i putnička vozila | Vozilo na mješovitu snagu |
1) AC indukcioni asinhroni motor
Princip rada induktivnog asinhronog motora na izmjeničnu struju je da će namot proći kroz prorez statora i rotor: složen je tankim čeličnim limovima visoke magnetne provodljivosti. Trofazna struja će proći kroz namotaj. Prema Faradejevom zakonu elektromagnetne indukcije, generiraće se rotirajuće magnetsko polje, što je razlog zašto se rotor rotira. Tri zavojnice statora su spojene u razmaku od 120 stepeni, a provodnik koji nosi struju stvara magnetna polja oko njih. Kada se trofazno napajanje primijeni na ovaj poseban aranžman, magnetna polja će se mijenjati u različitim smjerovima s promjenom naizmjenične struje u određeno vrijeme, stvarajući magnetsko polje sa ujednačenim intenzitetom rotacije. Brzina rotacije magnetnog polja naziva se sinhrona brzina. Pretpostavimo da je zatvoreni provodnik postavljen unutra, prema Faradejevom zakonu, jer je magnetsko polje promjenjivo. Petlja će osjetiti elektromotornu silu, koja će generirati struju u petlji. Ova situacija je poput petlje koja nosi struju u magnetskom polju, stvarajući elektromagnetnu silu na petlji, a Huan Jiang počinje da se rotira. Koristeći nešto slično kavezu s vjevericom, trofazna naizmjenična struja će proizvesti rotirajuće magnetsko polje kroz stator, a struja će se inducirati u kaveznoj šipki kratkoj spojenoj krajnjim prstenom, tako da rotor počinje da se okreće, što je zašto se motor zove indukcioni motor. Uz pomoć elektromagnetne indukcije, a ne direktno spojene na rotor za indukciju električne energije, ljuspice izolacijskog željeznog jezgra se pune u rotor, tako da malo željezo osigurava minimalni gubitak vrtložne struje.
2) AC sinhroni motor
Rotor sinhronog motora se razlikuje od rotora asinhronog motora. Na rotor je ugrađen permanentni magnet, koji se može podijeliti na površinski i ugrađeni tip. Rotor je izrađen od silikonskog čeličnog lima, a permanentni magnet je ugrađen. Stator je takođe povezan sa naizmeničnom strujom sa faznom razlikom od 120, koja kontroliše veličinu i fazu sinusnog talasa naizmenične struje, tako da je magnetsko polje koje stvara stator suprotno onom koje generiše rotor, a magnetno polje polje se rotira. Na taj način stator privlači magnet i rotira se zajedno sa rotorom. Ciklus za ciklusom generira se apsorpcijom statora i rotora.
Zaključak: Motorni pogon za električna vozila je u osnovi postao mainstream, ali nije pojedinačni već je raznolik. Svaki sistem motornog pogona ima svoj sveobuhvatni indeks. Svaki sistem je primenjen u postojećem pogonu električnog vozila. Većina njih su asinhroni motori i sinhroni motori s permanentnim magnetima, dok neki pokušavaju zamijeniti reluktantne motore. Vrijedi istaći da motorni pogon integrira tehnologiju energetske elektronike, mikroelektronsku tehnologiju, digitalnu tehnologiju, tehnologiju automatskog upravljanja, nauku o materijalima i druge discipline kako bi odražavao sveobuhvatnu primjenu i izglede za razvoj više disciplina. Snažan je konkurent motorima električnih vozila. Kako bi zauzeli mjesto u budućim električnim vozilima, sve vrste motora moraju ne samo da optimiziraju strukturu motora, već i da stalno istražuju inteligentne i digitalne aspekte upravljačkog sistema.
Vrijeme objave: Jan-30-2023
