Структура и дизајн чисто електричног возила разликују се од традиционалног возила са мотором са унутрашњим сагоревањем. То је такође сложен системски инжењеринг. Потребно је да се интегрише технологија батерија, технологија погонског мотора, аутомобилска технологија и модерна теорија управљања како би се постигао оптималан процес управљања. У плану развоја науке и технологије електричних возила, земља наставља да се придржава распореда истраживања и развоја „три вертикалне и три хоризонталне“, и додатно истиче истраживање заједничких кључних технологија „три хоризонталне“ у складу са стратегијом технолошке трансформације „чисто електричног погона“, односно истраживање погонског мотора и његовог система управљања, батерије и њеног система управљања, као и система управљања погонским склопом. Сваки велики произвођач формулише сопствену стратегију развоја пословања у складу са националном стратегијом развоја.
Аутор разврстава кључне технологије у процесу развоја новог погонског склопа, пружајући теоријску основу и референцу за пројектовање, тестирање и производњу погонског склопа. План је подељен у три поглавља како би се анализирале кључне технологије електричног погона у погонским склоповима чисто електричних возила. Данас ћемо прво представити принцип и класификацију технологија електричног погона.
Слика 1 Кључне везе у развоју погонског склопа
Тренутно, основне кључне технологије погонског склопа чисто електричних возила укључују следеће четири категорије:
Слика 2 Кључне технологије погонског склопа
Дефиниција система вожње мотора
У складу са стањем батерије возила и захтевима за снагу возила, он претвара електричну енергију коју добија уређај за складиштење енергије у возилу у механичку енергију, а енергија се преноси на погонске точкове преко преносног уређаја, а делови механичке енергије возила се претварају у електричну енергију и враћају у уређај за складиштење енергије када возило кочи. Електрични систем погона обухвата мотор, механизам преноса, контролер мотора и друге компоненте. Дизајн техничких параметара система погона електричне енергије углавном обухвата снагу, обртни момент, брзину, напон, преносни однос редукције, капацитет напајања, излазну снагу, напон, струју итд.
1) Контролер мотора
Такође се назива инвертор, он претвара једносмерну струју коју добија батерија у наизменичну струју. Основне компоненте:
◎ IGBT: електронски прекидач снаге, принцип: преко контролера, управља се IGBT мостом који затвара одређену фреквенцију и секвенцијални прекидач генерише трофазну наизменичну струју. Контролисањем затварања електронског прекидача снаге, наизменични напон се може конвертовати. Затим се контролом радног циклуса генерише наизменични напон.
◎ Капацитивност филма: функција филтрирања; сензор струје: детекција струје трофазног намотаја.
2) Управљачко и управљачко коло: контролна плоча рачунара, управљачки IGBT
Улога контролера мотора је да конвертује једносмерну струју у наизменичну, прими сваки сигнал и произведе одговарајућу снагу и обртни момент. Основне компоненте: електронски прекидач снаге, филмски кондензатор, сензор струје, управљачко коло за отварање различитих прекидача, формирање струја у различитим смеровима и генерисање наизменичног напона. Стога, синусоидну наизменичну струју можемо поделити на правоугаонике. Површина правоугаоника се претвара у напон исте висине. X-оса остварује контролу дужине контролом радног циклуса и коначно остварује еквивалентну конверзију површине. На овај начин, једносмерна струја се може контролисати тако да се IGBT мост затвори на одређеној фреквенцији и прекида секвенце преко контролера за генерисање трофазне наизменичне струје.
Тренутно, кључне компоненте погонског кола ослањају се на увоз: кондензатори, IGBT/MOSFET прекидачке цеви, DSP, електронски чипови и интегрисана кола, која се могу независно производити, али имају слаб капацитет: специјална кола, сензори, конектори, који се могу независно производити: напајања, диоде, индуктори, вишеслојне плоче, изоловане жице, радијатори.
3) Мотор: претвара трофазну наизменичну струју у машинску
◎ Структура: предњи и задњи поклопци, љуске, вратила и лежајеви
◎ Магнетно коло: језгро статора, језгро ротора
◎ Коло: намотај статора, проводник ротора
4) Уређај за пренос
Мењач или редуктор трансформише обртни момент који мотор производи у брзину и обртни момент потребан целом возилу.
Тип погонског мотора
Погонски мотори су подељени у следеће четири категорије. Тренутно су асинхрони мотори наизменичне струје и синхрони мотори са перманентним магнетима најчешћи типови електричних возила нове енергије. Стога се фокусирамо на технологију асинхроних мотора наизменичне струје и синхроних мотора са перманентним магнетима.
| ДЦ мотор | АЦ индукциони мотор | Синхрони мотор са сталним магнетом | Прекидани релуктантни мотор | |
| Предност | Нижи трошкови, ниски захтеви система управљања | Ниска цена, широка покривеност снаге, развијена технологија управљања, висока поузданост | Висока густина снаге, висока ефикасност, мала величина | Једноставна структура, ниски захтеви система управљања |
| Недостатак | Високи захтеви за одржавање, мала брзина, мали обртни момент, кратак век трајања | Мала ефикасна површина | Висока цена Слаба прилагодљивост животној средини | Велико колебање обртног момента Висока радна бука |
| Примена | Мало или мини електрично возило мале брзине | Електрична пословна возила и путнички аутомобили | Електрична пословна возила и путнички аутомобили | Возило са мешаним погоном |
1) Асинхрони мотор наизменичног индукција
Принцип рада асинхроног индуктивног наизменичног мотора је да намотај пролази кроз отвор статора и ротора: обложени су танким челичним лимовима са високом магнетном проводљивошћу. Трофазна струја пролази кроз намотај. Према Фарадејевом закону електромагнетне индукције, генерише се обртно магнетно поље, што је разлог зашто се ротор ротира. Три калема статора су повезана на размаку од 120 степени, а проводник који носи струју генерише магнетна поља око себе. Када се трофазно напајање примени на овај посебан распоред, магнетна поља ће се мењати у различитим правцима са променом наизменичне струје у одређеном тренутку, генеришући магнетно поље са равномерним интензитетом ротације. Брзина ротације магнетног поља назива се синхрона брзина. Претпоставимо да је затворени проводник постављен унутра, према Фарадејевом закону, пошто је магнетно поље променљиво, петља ће осетити електромоторну силу, која ће генерисати струју у петљи. Ова ситуација је слична петљи која носи струју у магнетном пољу, генеришући електромагнетну силу на петљи, и Хуан Ђијанг почиње да се ротира. Користећи нешто слично кавезном мотору веверица, трофазна наизменична струја ће произвести ротирајуће магнетно поље кроз статор, а струја ће се индуковати у шипки кавеза веверица која је кратко спојена крајњим прстеном, тако да ротор почиње да се окреће, због чега се мотор назива индукциони мотор. Уз помоћ електромагнетне индукције, уместо директног повезивања са ротором ради индуковања електрицитета, изолационе гвоздене љуспице се пуне у ротору, тако да мала величина гвожђа обезбеђује минималне губитке вртложних струја.
2) Асинхрони мотор наизменичне струје
Ротор синхроног мотора се разликује од ротора асинхроног мотора. Перманентни магнет је инсталиран на ротору, који се може поделити на тип за површинску монтажу и уграђени тип. Ротор је направљен од силицијумског челичног лима, а перманентни магнет је уграђен. Статор је такође повезан са наизменичном струјом са фазном разликом од 120, која контролише величину и фазу синусоидне наизменичне струје, тако да је магнетно поље које генерише статор супротно од оном које генерише ротор, а магнетно поље се ротира. На овај начин, статор привлачи магнет и ротира заједно са ротором. Циклус за циклусом се генерише апсорпцијом статора и ротора.
Закључак: Погон мотора за електрична возила је у основи постао главни ток, али није јединствен већ је разноврстан. Сваки систем погона мотора има свој свеобухватни индекс. Сваки систем се примењује у постојећем погону електричних возила. Већина њих су асинхрони мотори и синхрони мотори са перманентним магнетима, док неки покушавају да користе релуктантне моторе са прекидачем. Вреди истаћи да погон мотора интегрише технологију енергетске електронике, микроелектронске технологије, дигиталне технологије, технологије аутоматског управљања, науке о материјалима и друге дисциплине како би одразио свеобухватне примене и развојне перспективе више дисциплина. То је снажан конкурент у моторима електричних возила. Да би заузели место у будућим електричним возилима, све врсте мотора морају не само да оптимизују структуру мотора, већ и да стално истражују интелигентне и дигиталне аспекте система управљања.
Време објаве: 30. јануар 2023.
