Структурата и дизајнот на чисто електрично возило се разликуваат од оние на традиционалното возило со мотор со внатрешно согорување. Тоа е исто така комплексен системски инженеринг. Треба да ја интегрира технологијата на батерии за напојување, технологијата на моторен погон, автомобилската технологија и модерната теорија за контрола за да се постигне оптимален процес на контрола. Во планот за развој на науката и технологијата за електрични возила, земјата продолжува да се придржува до распоредот за истражување и развој на „три вертикални и три хоризонтални“, а дополнително го нагласува истражувањето на заедничките клучни технологии на „три хоризонтални“ според стратегијата за трансформација на технологијата на „чисто електричен погон“, односно истражувањето на погонскиот мотор и неговиот систем за контрола, батеријата за напојување и нејзиниот систем за управување и системот за контрола на погонскиот склоп. Секој голем производител формулира сопствена стратегија за развој на бизнисот според националната стратегија за развој.
Авторот ги сортира клучните технологии во процесот на развој на нов енергетски погонски склоп, обезбедувајќи теоретска основа и референца за дизајнирање, тестирање и производство на погонскиот склоп. Планот е поделен на три поглавја за анализа на клучните технологии на електричен погон во погонскиот склоп на чисто електрични возила. Денес, прво ќе го претставиме принципот и класификацијата на технологиите за електричен погон.
Слика 1 Клучни врски во развојот на погонскиот склоп
Во моментов, основните клучни технологии на чисто електричниот погонски склоп на возила ги вклучуваат следните четири категории:
Слика 2 Основни клучни технологии на погонскиот склоп
Дефиниција на систем за управување со мотори
Според состојбата на батеријата на возилото и барањата за енергија на возилото, таа ја претвора излезната електрична енергија од вградениот уред за складирање на енергија во механичка енергија, а енергијата се пренесува на погонските тркала преку предавателот, а делови од механичката енергија на возилото се претвораат во електрична енергија и се враќаат во уредот за складирање на енергија кога возилото сопира. Електричниот погонски систем вклучува мотор, механизам за пренос, контролер на моторот и други компоненти. Дизајнот на техничките параметри на електричниот погонски систем главно вклучува моќност, вртежен момент, брзина, напон, преносен однос на намалување, капацитет на напојување, излезна моќност, напон, струја итн.
1) Контролер на моторот
Исто така наречен инвертер, тој ја менува влезната еднонасочна струја од батеријата во наизменична струја. Основни компоненти:
◎ IGBT: електронски прекинувач за напојување, принцип: преку контролерот, контрола на IGBT мостот рака за затворање на одредена фреквенција и секвенца прекинувач за генерирање на трифазен наизменичен напон. Со контролирање на електронскиот прекинувач за напојување за затворање, наизменичниот напон може да се конвертира. Потоа AC напон се генерира со контролирање на работниот циклус.
◎ Филмска кондензација: функција за филтрирање; сензор за струја: детектирање на струјата на трифазното намотување.
2) Контролно и управувачко коло: компјутерска контролна табла, возење IGBT
Улогата на контролерот на моторот е да конвертира еднонасочна струја во наизменична струја, да го прима секој сигнал и да ја дава соодветната моќност и вртежен момент. Основни компоненти: електронски прекинувач за напојување, филмски кондензатор, сензор за струја, коло за управување со погон за отворање на различни прекинувачи, формирање струи во различни насоки и генерирање наизменичен напон. Затоа, можеме да ја поделиме синусоидалната наизменична струја на правоаголници. Површината на правоаголниците се претвора во напон со иста висина. X-оската ја реализира контролата на должината со контролирање на работниот циклус и конечно ја реализира еквивалентната конверзија на површината. На овој начин, еднонасочната струја може да се контролира за затворање на раката на IGBT мостот на одредена фреквенција и секвенца на прекинувачот преку контролерот за да се генерира трифазна наизменична струја.
Во моментов, клучните компоненти на погонското коло се увезуваат: кондензатори, IGBT/MOSFET прекинувачки цевки, DSP, електронски чипови и интегрирани кола, кои можат да се произведуваат независно, но имаат слаб капацитет: специјални кола, сензори, конектори, кои можат да се произведуваат независно: напојувања, диоди, индуктивност, повеќеслојни кола, изолирани жици, радијатори.
3) Мотор: претворање на трифазна наизменична струја во машина
â-Ž Структура: предни и задни капаци, школки, шахти и лежишта
◎ Магнетно коло: јадро на статорот, јадро на роторот
◎ Коло: намотка на статор, проводник на ротор
4) Уред за предавање
Менувачот или редукторот ја трансформира брзината на вртежниот момент што ја дава моторот во брзината и вртежниот момент потребни за целото возило.
Тип на погонски мотор
Погонските мотори се поделени во следните четири категории. Во моментов, AC индукциските мотори и синхроните мотори со перманентен магнет се најчестите типови на нови енергетски електрични возила. Затоа, се фокусираме на технологијата на AC индукцискиот мотор и синхрониот мотор со перманентен магнет.
| Мотор со еднонасочна струја | AC индукциски мотор | Синхрон мотор со перманентен магнет | Префрлен мотор на неподготвеност | |
| Предност | Пониска цена, ниски барања за систем за контрола | Ниска цена, широка покриеност на енергија, развиена технологија за контрола, висока сигурност | Висока густина на моќност, висока ефикасност, мала големина | Едноставна структура, ниски барања на контролниот систем |
| Недостаток | Високи барања за одржување, мала брзина, низок вртежен момент, краток век на траење | Мала ефикасна површина, мала густина на моќност | Висока цена Слаба прилагодливост кон животната средина | Голема флуктуација на вртежниот момент, висок работен шум |
| Апликација | Мало или мини електрично возило со мала брзина | Електрични деловни возила и патнички автомобили | Електрични деловни возила и патнички автомобили | Возило со мешан погон |
1) Асинхрон мотор со индукција на наизменична струја
Принципот на работа на индуктивен асинхрон мотор со наизменична струја е дека намотката ќе помине низ отворот на статорот и роторот: таа е наредена со тенки челични лимови со висока магнетна спроводливост. Трифазната електрична енергија ќе помине низ намотката. Според Фарадеевиот закон за електромагнетна индукција, ќе се генерира ротирачко магнетно поле, што е причината зошто роторот ротира. Трите намотки на статорот се поврзани во интервал од 120 степени, а проводникот што носи струја генерира магнетни полиња околу нив. Кога трифазното напојување се приклучува на овој посебен аранжман, магнетните полиња ќе се менуваат во различни насоки со промената на наизменичната струја во одредено време, генерирајќи магнетно поле со униформен интензитет на ротација. Брзината на ротација на магнетното поле се нарекува синхрона брзина. Да претпоставиме дека внатре е поставен затворен проводник, според Фарадеевиот закон, бидејќи магнетното поле е променливо, јамката ќе ја почувствува електромоторната сила, која ќе генерира струја во јамката. Оваа ситуација е исто како јамката што носи струја во магнетното поле, генерирајќи електромагнетна сила на јамката, и Хуан Џијанг почнува да ротира. Користејќи нешто слично на верверички кафез, трифазна наизменична струја ќе произведе ротирачко магнетно поле низ статорот, а струјата ќе се индуцира во шипката на верверички кафезот кратко споена со крајниот прстен, па роторот почнува да ротира, поради што моторот се нарекува индукциски мотор. Со помош на електромагнетна индукција, наместо директно поврзано со роторот за индуцирање електрична енергија, изолациските јадра од железо се пополнуваат во роторот, така што малото железо обезбедува минимална загуба на вртложни струи.
2) Синхрон мотор со наизменична струја
Роторот на синхрониот мотор е различен од оној на асинхрониот мотор. Перманентниот магнет е инсталиран на роторот, кој може да се подели на тип со површинска монтажа и тип со вградена површина. Роторот е направен од силиконски челичен лим, а перманентниот магнет е вграден. Статорот е исто така поврзан со наизменична струја со фазна разлика од 120, која ја контролира големината и фазата на синусоидната наизменична струја, така што магнетното поле генерирано од статорот е спротивно на она генерирано од роторот, а магнетното поле ротира. На овој начин, статорот е привлечен од магнет и ротира со роторот. Циклус по циклус се генерира со апсорпција на статорот и роторот.
Заклучок: Моторниот погон за електрични возила во основа стана мејнстрим, но не е единствен, туку разновиден. Секој систем на моторен погон има свој сеопфатен индекс. Секој систем се применува во постоечкиот погон на електрични возила. Повеќето од нив се асинхрони мотори и синхрони мотори со перманентни магнети, додека некои се обидуваат да користат и прекинувачки мотори со револт. Вреди да се истакне дека моторниот погон ги интегрира технологијата за енергетска електроника, микроелектрониката, дигиталната технологија, технологијата за автоматско управување, науката за материјали и други дисциплини за да ги одрази сеопфатните перспективи за примена и развој на повеќе дисциплини. Тој е силен конкурент кај моторите на електричните возила. За да заземат место во идните електрични возила, сите видови мотори треба не само да ја оптимизираат структурата на моторот, туку и постојано да ги истражуваат интелигентните и дигиталните аспекти на контролниот систем.
Време на објавување: 30 јануари 2023 година
