Структура и дизајн чисто електричног возила разликује се од традиционалног возила са мотором са унутрашњим сагоревањем. То је такође сложен системски инжењеринг. Потребно је да интегрише технологију енергетских батерија, технологију моторног погона, аутомобилску технологију и савремену теорију управљања да би се постигао оптималан процес управљања. У плану развоја науке и технологије електричних возила, земља наставља да се придржава Р&Д распореда „три вертикалне и три хоризонталне“, и даље истиче истраживање заједничких кључних технологија „три хоризонталне“ према стратегији трансформације технологије „чисти електрични погон“, односно истраживање погонског мотора и његовог управљачког система, енергетског акумулатора и његовог система управљања и система управљања погонским склопом. Сваки велики произвођач формулише сопствену стратегију развоја пословања у складу са националном стратегијом развоја.
Аутор издваја кључне технологије у процесу развоја новог енергетског погона, пружајући теоријску основу и референцу за пројектовање, тестирање и производњу погонског склопа. План је подељен у три поглавља за анализу кључних технологија електричног погона у погонском систему чисто електричних возила. Данас ћемо прво упознати принцип и класификацију технологија електричних погона.
Слика 1 Кључне везе у развоју погонског склопа
Тренутно, кључне технологије чистог погонског склопа електричних возила укључују следеће четири категорије:
Слика 2 Основне кључне технологије погонског склопа
Дефиниција система мотора за вожњу
У складу са статусом акумулатора за напајање возила и захтевима за снагом возила, он претвара излазну електричну енергију путем уређаја за производњу енергије у возилу за складиштење енергије у механичку енергију, а енергија се преноси на погонске точкове преко предајног уређаја и делова механичка енергија возила се претвара у електричну енергију и враћа назад у уређај за складиштење енергије када возило кочи. Електрични погонски систем укључује мотор, механизам преноса, контролер мотора и друге компоненте. Дизајн техничких параметара погонског система електричне енергије углавном укључује снагу, обртни момент, брзину, напон, преносни однос редукције, капацитет напајања, излазну снагу, напон, струју итд.
1) Контролер мотора
Такође се назива инвертер, он мења једносмерну струју коју улазе батерија за напајање у наизменичну струју. Основне компоненте:
◎ ИГБТ: електрични прекидач, принцип: преко контролера, контролишите ИГБТ мосну руку да бисте затворили одређену фреквенцију и секвенцијални прекидач за генерисање трофазне наизменичне струје. Контролисањем затварања прекидача за напајање, наизменични напон се може претворити. Затим се АЦ напон генерише контролом радног циклуса.
◎ Капацитет филма: функција филтрирања; струјни сензор: детектовање струје трофазног намотаја.
2) Контролни и погонски круг: компјутерска контролна плоча, погонски ИГБТ
Улога контролера мотора је да конвертује једносмерну струју у наизменичну струју, прима сваки сигнал и даје одговарајућу снагу и обртни момент. Основне компоненте: електрични прекидач, филмски кондензатор, струјни сензор, управљачко коло за отварање различитих прекидача, формирање струја у различитим правцима и генерисање наизменичног напона. Дакле, синусоидну наизменичну струју можемо поделити на правоугаонике. Површина правоугаоника се претвара у напон исте висине. Кс-оса остварује контролу дужине контролисањем радног циклуса и коначно остварује еквивалентну конверзију површине. На овај начин, једносмерна струја се може контролисати да би се затворила ИГБТ рука моста на одређеној фреквенцији и секвенца прекидача кроз контролер да би се генерисала трофазна наизменична струја.
Тренутно се кључне компоненте погонског кола ослањају на увоз: кондензатори, ИГБТ/МОСФЕТ прекидачке цеви, ДСП, електронски чипови и интегрисана кола, која се могу самостално производити, али имају слаб капацитет: специјална кола, сензоре, конекторе, који се могу самостално произведени: напајања, диоде, индуктори, вишеслојне плоче, изоловане жице, радијатори.
3) Мотор: претвара трофазну наизменичну струју у машине
◎ Структура: предњи и задњи поклопци, шкољке, вратила и лежајеви
◎ Магнетно коло: језгро статора, језгро ротора
◎ Круг: намотај статора, проводник ротора
4) Уређај за пренос
Мењач или редуктор претвара брзину обртног момента коју излазе мотор у брзину и обртни момент који захтева цело возило.
Тип погонског мотора
Погонски мотори су подељени у следеће четири категорије. Тренутно су индукциони мотори на наизменичну струју и синхрони мотори са трајним магнетима најчешћи типови електричних возила нове енергије. Зато се фокусирамо на технологију АЦ индукционог мотора и синхроног мотора са перманентним магнетом.
| ДЦ мотор | АЦ индукциони мотор | Синхрони мотор са сталним магнетом | Преклопљени релуктантни мотор | |
| Предност | Нижи трошкови, ниски захтеви за контролни систем | Ниска цена, широка покривеност струјом, развијена технологија управљања, висока поузданост | Велика густина снаге, висока ефикасност, мала величина | Једноставна структура, ниски захтеви за контролни систем |
| Недостатак | Високи захтеви за одржавање, мала брзина, мали обртни момент, кратак животни век | Мала ефикасна област Ниска густина снаге | Висока цена Слаба прилагодљивост околини | Велика флуктуација обртног момента Висока радна бука |
| Апликација | Мало или мини електрично возило мале брзине | Електрична пословна возила и путнички аутомобили | Електрична пословна возила и путнички аутомобили | Возило на мешавину |
1) АЦ индукциони асинхрони мотор
Принцип рада индуктивног асинхроног мотора на наизменичну струју је да ће намотај проћи кроз прорез статора и ротор: сложен је танким челичним лимовима са високом магнетном проводљивошћу. Трофазна струја ће проћи кроз намотај. Према Фарадејевом закону електромагнетне индукције, генерисаће се ротирајуће магнетно поље, што је разлог зашто се ротор ротира. Три намотаја статора су повезана у интервалу од 120 степени, а проводник који носи струју генерише магнетна поља око њих. Када се трофазно напајање примени на овај специјални аранжман, магнетна поља ће се мењати у различитим правцима са променом наизменичне струје у одређено време, стварајући магнетно поље са уједначеним интензитетом ротације. Брзина ротације магнетног поља назива се синхрона брзина. Претпоставимо да је затворени проводник постављен унутра, према Фарадејевом закону, јер је магнетно поље променљиво. Петља ће осетити електромоторну силу, која ће генерисати струју у петљи. Ова ситуација је као петља која носи струју у магнетном пољу, стварајући електромагнетну силу на петљи, и Хуан Јианг почиње да се ротира. Користећи нешто слично кавезу за веверицу, трофазна наизменична струја ће произвести ротирајуће магнетно поље кроз статор, а струја ће бити индукована у шипки кавеза за веверицу кратком споју крајњег прстена, тако да ротор почиње да се ротира, што је зашто се мотор зове индукциони мотор. Уз помоћ електромагнетне индукције, а не директно повезане са ротором да би се индуковала електрична енергија, љуспице изолационог гвозденог језгра се пуне у ротор, тако да гвожђе мале величине обезбеђује минимални губитак вртложне струје.
2) АЦ синхрони мотор
Ротор синхроног мотора се разликује од ротора асинхроног мотора. На ротору је уграђен перманентни магнет, који се може поделити на површински и уграђени тип. Ротор је направљен од силиконског челичног лима, а перманентни магнет је уграђен. Статор је такође повезан са наизменичном струјом са фазном разликом од 120, која контролише величину и фазу наизменичне струје синусног таласа, тако да је магнетно поље које генерише статор супротно од оног које генерише ротор, а магнетно поље поље се окреће. На овај начин статор привлачи магнет и ротира се са ротором. Циклус за циклусом се генерише апсорпцијом статора и ротора.
Закључак: Моторни погон за електрична возила је у основи постао мејнстрим, али није појединачни већ је разнолик. Сваки систем моторног погона има свој свеобухватан индекс. Сваки систем је примењен у постојећем погону електричног возила. Већина њих су асинхрони мотори и синхрони мотори са трајним магнетима, док неки покушавају да замене релуктантне моторе. Вреди истаћи да моторни погон интегрише технологију енергетске електронике, технологију микроелектронике, дигиталну технологију, технологију аутоматског управљања, науку о материјалима и друге дисциплине како би одражавао свеобухватну примену и изгледе за развој више дисциплина. Снажан је конкурент 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 поста: 30.01.2023
