Strukturen och designen av ett rent elfordon skiljer sig från det för ett traditionellt förbränningsmotordrivet fordon. Det är också en komplex systemteknik. Den behöver integrera kraftbatteriteknik, motordrivteknik, fordonsteknik och modern styrteori för att uppnå en optimal styrprocess. I utvecklingsplanen för elfordonsvetenskap och -teknik fortsätter landet att följa FoU-layouten för "tre vertikala och tre horisontella", och belyser ytterligare forskningen om vanliga nyckelteknologier för "tre horisontella" enligt teknikomvandlingsstrategin för "ren elektrisk drivning", det vill säga forskningen om drivmotorn och dess styrsystem, kraftbatteriet och dess ledningssystem och drivlinans styrsystem. Varje stor tillverkare formulerar sin egen affärsutvecklingsstrategi enligt den nationella utvecklingsstrategin.
Författaren sorterar ut nyckelteknologierna i utvecklingsprocessen för en ny energidrivlina, vilket ger en teoretisk grund och referens för design, testning och produktion av drivlinan. Planen är uppdelad i tre kapitel för att analysera nyckelteknologierna för eldrift i drivlinan av rena elfordon. Idag kommer vi först att introducera principen och klassificeringen av elektriska drivtekniker.
Figur 1 Viktiga länkar i utvecklingen av drivlinan
För närvarande inkluderar de centrala nyckelteknologierna för rena elfordonsdrivlinor följande fyra kategorier:
Figur 2 Drivlinans kärnteknologier
Definitionen av drivmotorsystem
Enligt statusen för fordonsbatteriet och kraven på fordonskraft, omvandlar det den elektriska energiutgången från energilagringsenhet ombord till mekanisk energi, och energin överförs till drivhjulen genom sändningsanordningen och delar av fordonets mekaniska energi omvandlas till elektrisk energi och matas tillbaka till energilagringsanordningen när fordonet bromsar. Det elektriska drivsystemet inkluderar motor, transmissionsmekanism, motorstyrenhet och andra komponenter. Utformningen av tekniska parametrar för drivsystem för elektrisk energi inkluderar huvudsakligen effekt, vridmoment, hastighet, spänning, överföringsförhållande för reducering, strömförsörjningskapacitans, uteffekt, spänning, ström, etc.
1) Motorstyrning
Även kallad inverter, ändrar den likström som matas in från kraftbatteripaketet till växelström. Kärnkomponenter:
◎ IGBT: kraftelektronikomkopplare, princip: genom styrenheten, styr IGBT-bryggarmen för att stänga en viss frekvens och sekvensbrytare för att generera trefas växelström. Genom att styra den elektroniska strömbrytaren så att den stängs kan växelspänningen omvandlas. Sedan genereras växelströmsspänningen genom att styra arbetscykeln.
◎ Filmkapacitans: filtreringsfunktion; strömsensor: detekterar strömmen i trefaslindning.
2) Styr- och drivkrets: datorstyrkort, driver IGBT
Motorstyrenhetens roll är att omvandla DC till AC, ta emot varje signal och mata ut motsvarande effekt och vridmoment. Kärnkomponenter: strömbrytare, filmkondensator, strömsensor, styrkrets för att öppna olika omkopplare, bilda strömmar i olika riktningar och generera växelspänning. Därför kan vi dela upp den sinusformade växelströmmen i rektanglar. Rektanglarnas area omvandlas till en spänning med samma höjd. X-axeln realiserar längdkontrollen genom att styra arbetscykeln och realiserar slutligen motsvarande omvandling av arean. På detta sätt kan DC-effekten styras för att stänga IGBT-bryggarmen vid en viss frekvens och sekvensomkopplare genom styrenheten för att generera trefas växelström.
För närvarande är nyckelkomponenterna i drivkretsen beroende av import: kondensatorer, IGBT/MOSFET-omkopplarrör, DSP, elektroniska kretsar och integrerade kretsar, som kan produceras oberoende men har svag kapacitet: specialkretsar, sensorer, kontakter, som kan oberoende producerade: strömförsörjning, dioder, induktorer, flerskikts kretskort, isolerade ledningar, radiatorer.
3) Motor: omvandla trefas växelström till maskiner
◎ Struktur: främre och bakre ändskydd, skal, axlar och lager
◎ Magnetisk krets: statorkärna, rotorkärna
◎ Krets: statorlindning, rotorledare
4) Sändningsenhet
Växellådan eller reduceraren omvandlar motorns vridmomenthastighet till den hastighet och det vridmoment som krävs av hela fordonet.
Typ av drivmotor
Drivmotorerna är indelade i följande fyra kategorier. För närvarande är AC-induktionsmotorer och permanentmagnetsynkronmotorer de vanligaste typerna av nya energielfordon. Så vi fokuserar på tekniken för AC-induktionsmotor och permanentmagnet synkronmotor.
| DC-motor | AC induktionsmotor | Permanent Magnet Synkronmotor | Switchad reluktansmotor | |
| Fördel | Lägre kostnad, låga krav på styrsystem | Låg kostnad, Bred effekttäckning, Utvecklad kontrollteknik, Hög tillförlitlighet | Hög effekttäthet, hög effektivitet, liten storlek | Enkel struktur, låga krav på styrsystem |
| Nackdel | Höga underhållskrav, låg hastighet, lågt vridmoment, kort livslängd | Litet effektivt område Låg effekttäthet | Hög kostnad Dålig miljöanpassning | Stor vridmomentfluktuationHögt arbetsljud |
| Ansökan | Litet eller mini låghastighets elfordon | Elektriska affärsfordon och personbilar | Elektriska affärsfordon och personbilar | Blandningskraftsfordon |
1) AC induktion asynkron motor
Arbetsprincipen för en AC-induktiv asynkronmotor är att lindningen kommer att passera genom statorslitsen och rotorn: den staplas av tunna stålplåtar med hög magnetisk ledningsförmåga. Trefaselektriciteten kommer att passera genom lindningen. Enligt Faradays elektromagnetiska induktionslag kommer ett roterande magnetfält att genereras, vilket är anledningen till att rotorn roterar. Statorns tre spolar är anslutna med ett intervall på 120 grader, och den strömförande ledaren genererar magnetfält runt dem. När den trefasiga strömförsörjningen appliceras på detta speciella arrangemang kommer magnetfälten att förändras i olika riktningar med förändringen av växelström vid en specifik tidpunkt, vilket genererar ett magnetfält med likformig roterande intensitet. Magnetfältets rotationshastighet kallas synkron hastighet. Antag att en sluten ledare placeras inuti, enligt Faradays lag, eftersom magnetfältet är variabelt. Slingan kommer att känna av den elektromotoriska kraften, som kommer att generera ström i slingan. Denna situation är precis som den strömförande slingan i magnetfältet, genererar elektromagnetisk kraft på slingan, och Huan Jiang börjar rotera. Genom att använda något som liknar en ekorrbur, kommer en trefas växelström att producera ett roterande magnetfält genom statorn, och strömmen kommer att induceras i ekorrburens stång kortsluten av ändringen, så att rotorn börjar rotera, vilket är varför motorn kallas en induktionsmotor. Med hjälp av elektromagnetisk induktion snarare än direkt ansluten till rotorn för att inducera elektricitet, fylls isolerande järnkärnflingor i rotorn, så att det lilla järnet säkerställer minsta möjliga virvelströmsförlust.
2) AC synkronmotor
Rotorn på synkronmotorn skiljer sig från den för asynkronmotorn. Permanentmagneten är installerad på rotorn, som kan delas in i ytmonterad typ och inbäddad typ. Rotorn är gjord av silikonstål och permanentmagneten är inbäddad. Statorn är också kopplad till en växelström med en fasskillnad på 120, som styr storleken och fasen på sinusvågsväxelströmmen, så att magnetfältet som genereras av statorn är motsatt det som genereras av rotorn, och den magnetiska fältet roterar. På så sätt attraheras statorn av en magnet och roterar med rotorn. Cykel efter cykel genereras av stator- och rotorabsorption.
Slutsats: Motordriften för elfordon har i princip blivit mainstream, men den är inte enkel utan diversifierad. Varje motordrivsystem har sitt eget omfattande register. Varje system tillämpas i den befintliga elfordonsdriften. De flesta av dem är asynkronmotorer och permanentmagnetsynkronmotorer, medan vissa försöker byta reluktansmotorer. Det är värt att påpeka att motordrift integrerar kraftelektronikteknik, mikroelektronikteknik, digital teknik, automatisk styrteknik, materialvetenskap och andra discipliner för att återspegla de omfattande tillämpnings- och utvecklingsmöjligheterna för flera discipliner. Det är en stark konkurrent inom elfordonsmotorer. För att inta en plats i framtidens elfordon behöver alla typer av motorer inte bara optimera motorstrukturen utan också ständigt utforska de intelligenta och digitala aspekterna av styrsystemet.
Posttid: 2023-jan-30
