A struttura è u cuncepimentu di un veiculu elettricu puru sò diffirenti da quelli di un veiculu tradiziunale cù mutore à combustione interna. Hè ancu un sistema cumplessu d'ingegneria. Ci vole à integrà a tecnulugia di a batteria di putenza, a tecnulugia di trasmissione di u mutore, a tecnulugia automobilistica è a teoria di u cuntrollu muderna per ottene un prucessu di cuntrollu ottimale. In u pianu di sviluppu di a scienza è a tecnulugia di i veiculi elettrichi, u paese cuntinueghja à rispettà u schema di R&S di "trè verticali è trè urizzuntali", è mette in risaltu ancu a ricerca nantu à e tecnulugie chjave cumuni di "trè urizzuntali" secondu a strategia di trasfurmazione tecnologica di "trasmissione elettrica pura", vale à dì, a ricerca nantu à u mutore di trasmissione è u so sistema di cuntrollu, a batteria di putenza è u so sistema di gestione, è u sistema di cuntrollu di u gruppu motopropulsore. Ogni grande fabricatore formula a so propria strategia di sviluppu cummerciale secondu a strategia naziunale di sviluppu.
L'autore classifica e tecnulugie chjave in u prucessu di sviluppu di un novu gruppu motopropulsore energeticu, furnendu una basa teorica è un riferimentu per a cuncepzione, a prova è a pruduzzione di u gruppu motopropulsore. U pianu hè divisu in trè capituli per analizà e tecnulugie chjave di a trasmissione elettrica in u gruppu motopropulsore di i veiculi puramente elettrici. Oghje, introdurremu prima u principiu è a classificazione di e tecnulugie di trasmissione elettrica.
Figura 1 Ligami chjave in u sviluppu di u gruppu motopropulsore
Attualmente, e tecnulugie chjave di u gruppu motopropulsore di veiculi elettrici puri includenu e quattru categurie seguenti:
Figura 2 E tecnulugie chjave di u gruppu motopropulsore
A Definizione di u Sistema Motore di Guida
Sicondu u statu di a batteria di u veiculu è i bisogni di putenza di u veiculu, cunverte l'energia elettrica prudutta da u dispusitivu di generazione di energia di accumulazione di energia à bordu in energia meccanica, è l'energia hè trasmessa à e rote motrici attraversu u dispusitivu di trasmissione, è parte di l'energia meccanica di u veiculu sò cunvertite in energia elettrica è rialimentate in u dispusitivu di accumulazione di energia quandu u veiculu frena. U sistema di guida elettrica include u mutore, u mecanismu di trasmissione, u controller di u mutore è altri cumpunenti. A cuncepzione di i parametri tecnichi di u sistema di guida di l'energia elettrica include principalmente a putenza, a coppia, a velocità, a tensione, u rapportu di trasmissione di riduzione, a capacità di alimentazione, a putenza di uscita, a tensione, a corrente, ecc.
1) Controller di u mutore
Chjamatu ancu inverter, cambia l'entrata di corrente continua da u paccu di batterie in corrente alternata. Cumponenti principali:
◎ IGBT: interruttore elettronicu di putenza, principiu: per mezu di u controller, u bracciu di u ponte IGBT hè cuntrullatu per chjude una certa frequenza è l'interruttore di sequenza hè utilizatu per generà corrente alternata trifase. Cuntrullendu a chjusura di l'interruttore elettronicu di putenza, a tensione alternata pò esse cunvertita. Dopu, a tensione AC hè generata cuntrullendu u ciclu di travagliu.
◎ Capacità di film: funzione di filtrazione; sensore di corrente: rileva a corrente di l'avvolgimentu trifase.
2) Circuitu di cuntrollu è di guida: scheda di cuntrollu di l'urdinatore, IGBT di guida
U rolu di u controller di u mutore hè di cunvertisce a corrente continua in corrente alternata, riceve ogni signale è trasmette a putenza è a coppia currispondenti. Cumponenti principali: interruttore elettronicu di putenza, condensatore di film, sensore di corrente, circuitu di cuntrollu di pilotaggio per apre diversi interruttori, furmà currenti in diverse direzzioni è generà tensione alternata. Dunque, pudemu dividisce a corrente alternata sinusoidale in rettanguli. L'area di i rettanguli hè cunvertita in una tensione cù a stessa altezza. L'asse x realizza u cuntrollu di lunghezza cuntrullendu u ciclu di travagliu, è infine realizza a cunversione equivalente di l'area. In questu modu, a putenza continua pò esse cuntrullata per chjude u bracciu di u ponte IGBT à una certa frequenza è interruttore di sequenza attraversu u controller per generà putenza alternata trifase.
Attualmente, i cumpunenti chjave di u circuitu di guida si basanu nantu à l'impurtazioni: condensatori, tubi di commutazione IGBT/MOSFET, DSP, chip elettronichi è circuiti integrati, chì ponu esse pruduciuti indipindentamente ma anu una capacità debule: circuiti speciali, sensori, connettori, chì ponu esse pruduciuti indipindentamente: alimentatori, diodi, induttori, circuiti multistrato, fili isolati, radiatori.
3) Motore: cunverte a corrente alternata trifase in macchina
◎ Struttura: coperture anteriori è posteriori, gusci, alberi è cuscinetti
◎ Circuitu magneticu: core di statore, core di rotore
◎ Circuitu: avvolgimentu di statore, cunduttore di rotore
4) Dispositivu di trasmissione
A scatula di cambiu o u riduttore trasforma a velocità di coppia uscita da u mutore in a velocità è a coppia richieste da tuttu u veiculu.
Tipu di mutore di guida
I motori di trasmissione sò divisi in e quattru categurie seguenti. Attualmente, i motori à induzione CA è i motori sincroni à magneti permanenti sò i tipi più cumuni di veiculi elettrici à nova energia. Dunque, ci concentremu nantu à a tecnulugia di u mutore à induzione CA è di u mutore sincronu à magneti permanenti.
| Motore CC | Motore à induzione CA | Motore Sincronu à Magneti Permanenti | Motore à riluttanza cummutata | |
| Vantaghju | Costu più bassu, esigenze basse di u sistema di cuntrollu | Costu bassu, larga cupertura di putenza, tecnulugia di cuntrollu sviluppata, alta affidabilità | Alta densità di putenza, alta efficienza, dimensioni ridotte | Struttura Semplice, Bassi Requisiti di u Sistema di Cuntrollu |
| Svantaghju | Esigenze di manutenzione elevate, bassa velocità, coppia bassa, durata di vita corta | Piccula zona efficiente Bassa densità di putenza | Costu altu Scarsa adattabilità ambientale | Grande fluttuazione di coppia Altu rumore di travagliu |
| Applicazione | Veiculu elettricu à bassa velocità chjucu o mini | Veiculi cummerciali elettrichi è vitture di passageri | Veiculi cummerciali elettrichi è vitture di passageri | Veiculu à putenza mista |
1) Motore asincronu à induzione CA
U principiu di funziunamentu di un mutore asincronu induttivu AC hè chì l'avvolgimentu passerà per a fessura di u statore è u rotore: hè impilatu da lamiere d'acciaio sottili cù alta conducibilità magnetica. L'elettricità trifase passerà per l'avvolgimentu. Sicondu a lege di l'induzione elettromagnetica di Faraday, serà generatu un campu magneticu rotante, chì hè a ragione per a quale u rotore gira. E trè bobine di u statore sò cunnesse à un intervallu di 120 gradi, è u conduttore chì porta corrente genera campi magnetichi intornu à elli. Quandu l'alimentazione trifase hè applicata à questu arrangiamentu speciale, i campi magnetichi cambieranu in diverse direzzione cù u cambiamentu di corrente alternata in un mumentu specificu, generendu un campu magneticu cù intensità di rotazione uniforme. A velocità di rotazione di u campu magneticu hè chjamata velocità sincrona. Supponemu chì un conduttore chjusu sia piazzatu dentru, secondu a lege di Faraday, perchè u campu magneticu hè variabile, u circuitu rileverà a forza elettromotrice, chì genererà corrente in u circuitu. Questa situazione hè cum'è u circuitu chì porta corrente in u campu magneticu, generendu forza elettromagnetica nantu à u circuitu, è Huan Jiang cumencia à girà. Usendu qualcosa di simile à una gabbia di scoiattolu, una corrente alternata trifase pruducerà un campu magneticu rotante attraversu u statore, è a corrente serà indotta in a barra di a gabbia di scoiattolu in cortocircuitu da l'anellu finale, cusì u rotore cumencia à girà, per quessa u mutore hè chjamatu mutore à induzione. Cù l'aiutu di l'induzione elettromagnetica invece di esse cunnessa direttamente à u rotore per induce l'elettricità, i fiocchi di core di ferru isolante sò riempiti in u rotore, in modu chì u ferru di piccula dimensione assicura a perdita minima di currenti parassite.
2) Motore sincronu AC
U rotore di u mutore sincronu hè differente da quellu di u mutore asincronu. U magnetu permanente hè stallatu nantu à u rotore, chì pò esse divisu in tipu muntatu in superficia è tipu incrustatu. U rotore hè fattu di lamiera d'acciaiu à u silicone, è u magnetu permanente hè incrustatu. U statore hè ancu cunnessu cù una corrente alternata cù una differenza di fase di 120, chì cuntrolla a dimensione è a fase di a corrente alternata d'onda sinusoidale, in modu chì u campu magneticu generatu da u statore sia oppostu à quellu generatu da u rotore, è u campu magneticu gira. In questu modu, u statore hè attrattu da un magnetu è gira cù u rotore. Ciclu dopu ciclu hè generatu da l'assorbimentu di u statore è di u rotore.
Cunclusione: L'azionamentu di u mutore per i veiculi elettrichi hè diventatu basicamente u mainstream, ma ùn hè micca unicu ma diversificatu. Ogni sistema di azionamentu di u mutore hà u so propiu indice cumpletu. Ogni sistema hè applicatu in l'azionamentu di veiculi elettrichi esistenti. A maiò parte di elli sò motori asincroni è motori sincroni à magneti permanenti, mentre chì alcuni cercanu di cambià i motori à riluttanza. Vale a pena signalà chì l'azionamentu di u mutore integra a tecnulugia di l'elettronica di putenza, a tecnulugia microelettronica, a tecnulugia digitale, a tecnulugia di cuntrollu automaticu, a scienza di i materiali è altre discipline per riflette l'applicazione cumpleta è e prospettive di sviluppu di parechje discipline. Hè un forte cuncurrente in i motori di i veiculi elettrichi. Per occupà un postu in i futuri veiculi elettrichi, tutti i tipi di motori ùn anu micca solu bisognu di ottimizà a struttura di u mutore, ma ancu di esplorà constantemente l'aspetti intelligenti è digitali di u sistema di cuntrollu.
Data di publicazione: 30 di ghjennaghju di u 2023
