Tehnologia de bază a mașinii pur electrice

Dezvoltarea vehiculelor electrice trebuie să rezolve patru tehnologii cheie: tehnologia bateriilor, tehnologia de acționare și control cu ​​motor, tehnologia vehiculelor electrice și tehnologia de gestionare a energiei.
Tehnologia bateriei Bateria este sursa de energie a vehiculelor electrice, dar a fost și un factor cheie care limitează dezvoltarea vehiculelor electrice. Principalii indicatori de performanță ai bateriilor de vehicule electrice sunt energia specifică (E), densitatea energiei (Ed), puterea specifică (P), durata de viață (L) și costul (C). Pentru ca vehiculele electrice să concureze cu vehiculele cu combustibil, cheia este să dezvolte baterii de înaltă eficiență, cu energie specifică mare, putere specifică mare și durată lungă de viață.
Până acum, bateriile pentru vehicule electrice au fost dezvoltate de 3 generații și au făcut progrese inovatoare. Prima generație este bateriile plumb-acid, în prezent în principal baterii plumb-acid controlate prin supapă (VRLA), datorită energiei specifice mai mari, prețului scăzut și ratei de descărcare ridicate, deci este singura baterie produsă în serie pentru vehicule electrice. A doua generație este bateriile alcaline, în principal nichel-cadmiu (NJ-Cd), nichel metal hidrură (Ni-MH), sulf de sodiu (Na/S), litiu ion (Li-ion) și zinc Aer (Zn/Aer) și alte bateriile, energia sa specifică și puterea specifică sunt mai mari decât bateriile cu plumb-acid, așa că îmbunătățește considerabil performanța puterii și autonomia vehiculelor electrice, dar prețul său este mai mare decât bateriile cu plumb-acid. A treia generație este o baterie pe bază de celule de combustibil. Pilele de combustie transformă direct energia chimică a combustibilului în energie electrică, eficiență ridicată de conversie a energiei, mai mare decât energia și puterea și pot controla procesul de reacție, procesul de conversie a energiei poate fi continuu, deci este o baterie auto ideală, dar este este încă în stadiu de dezvoltare și unele tehnologii cheie trebuie să fie dezvăluite.
Acționarea electrică și tehnologia sa de control Motorul electric și sistemul de acționare sunt componentele cheie ale vehiculelor electrice, pentru ca vehiculele electrice să aibă performanțe bune, motorul de antrenare ar trebui să aibă o gamă largă de viteze, viteză mare, cuplu de pornire mare, dimensiuni mici, mici Masa, eficiență ridicată și frânare dinamică și caracteristici de feedback energetic. În prezent, motoarele de vehicule electrice includ în principal motor cu curent continuu (DCM), motor cu inducție (IM), motor fără perii cu magnet permanent (PMBLM) și motor cu reluctanță comutată (SRM).
În ultimii ani, aproape toate vehiculele electrice conduse de motoare cu inducție au adoptat controlul vectorial și controlul direct al cuplului. Datorită mijloacelor de control direct al cuplului, structurii simple, performanței excelente de control și răspunsului dinamic rapid, este foarte potrivit pentru controlul vehiculelor electrice. Vehiculele electrice dezvoltate în Statele Unite și Europa folosesc în mare parte acest motor electric. Motorul fără perii cu magnet permanent poate fi împărțit în sistem de motor fără perii acţionat de undă pătrată (BLDCM) și sistem de motor fără perii acţionat de undă sinusoidală (PMSM), au o densitate mare de putere, iar modul lor de control este practic același cu motorul cu inducție. , așa că a fost utilizat pe scară largă în vehiculele electrice. Motorul PMSM are o densitate mare de energie și eficiență, dimensiuni mici, inerție redusă și răspuns rapid, care este foarte potrivit pentru sistemul de acționare al vehiculelor electrice și are perspective de aplicare. În prezent, vehiculele electrice dezvoltate de Japonia folosesc în principal acest motor electric.
Motorul cu reluctanță comutată (SRM) are avantajele unei funcționări simple și fiabile, eficiente într-o gamă largă de viteze și cuplu, control flexibil, funcționare în patru cadrane, viteză de răspuns rapidă și cost redus. În aplicarea practică, se constată că SRM are unele dezavantaje, cum ar fi fluctuația mare a cuplului, zgomotul mare și necesitatea detectorului de poziție.
Odată cu dezvoltarea motorului și a sistemului de acționare, sistemul de control tinde să fie inteligent și digital. Controlul structurii variabile, controlul fuzzy, rețeaua neuronală, controlul adaptiv, controlul expert, algoritmul genetic și alte tehnologii de control inteligent neliniar vor fi individual sau combinate în sistemul de control al motorului vehiculului electric.
Tehnologia vehiculului electric Vehiculul electric este un produs cuprinzător de înaltă tehnologie, în plus față de baterii, motoare, corpul în sine conține, de asemenea, o mulțime de tehnologie, unele măsuri de economisire a energiei decât îmbunătățirea capacității de stocare a energiei bateriei este, de asemenea, ușor de realizat. Utilizarea de materiale ușoare precum magneziu, aluminiu, oțel de înaltă calitate și materiale compozite, optimizează structura, poate reduce masa mașinii în sine cu 30%-50%; Recuperarea energiei la frânare, la coborâre și la relanti; Anvelopa radială de înaltă presiune realizată din material cu întârziere elastică poate reduce rezistența la rulare a vehiculului cu 50%. Caroseria mașinii, în special partea inferioară a mașinii, este mai raționalizată, ceea ce poate reduce rezistența aerului a mașinii cu 50%.
Tehnologia de management al energiei Bateria este sursa de energie de stocare a energiei a vehiculului electric. Pentru a obține caracteristici de putere foarte bune, vehiculele electrice trebuie să aibă energie mare, durată de viață lungă și baterie de mare putere ca sursă de energie. Pentru ca vehiculele electrice să aibă performanțe bune de funcționare, este necesar să se gestioneze sistematic bateria.
Sistemul de management al energiei este nucleul inteligent al vehiculului electric. Un vehicul electric bine proiectat, pe lângă proprietățile mecanice bune, performanța acționării electrice, selectarea sursei de energie adecvate (adică, baterie), ar trebui să aibă și un set de coordonare a diferitelor părți funcționale ale activității energiei. Sistemul de management, rolul său este de a detecta starea de încărcare a unei singure baterii sau a unui pachet de baterii și în funcție de o varietate de informații de detectare, inclusiv comenzi de forță, accelerare și decelerare, condițiile drumului de conducere, condițiile bateriei, temperatura mediului etc., alocarea și utilizarea rezonabilă a energiei limitate a vehiculului; De asemenea, poate selecta cea mai bună metodă de încărcare pe baza utilizării acumulatorului și a istoricului de încărcare și descărcare pentru a prelungi durata de viață a bateriei cât mai mult posibil.
Institutele de cercetare ale marilor producători de automobile din lume desfășoară activități de cercetare și dezvoltare a sistemelor de gestionare a energiei bateriei la bord pentru vehicule electrice. Cât de multă energie electrică este stocată în prezent în bateria vehiculului electric și câți kilometri pot fi parcurși este un parametru important care trebuie cunoscut în circulația vehiculelor electrice și este, de asemenea, o funcție importantă ca sistemul de management al energiei al vehiculelor electrice ar trebui să fie complet. Aplicarea sistemului de management al energiei la bord al vehiculului electric poate proiecta mai precis sistemul de stocare a energiei electrice al vehiculului electric, poate determina o structură optimă de stocare și management al energiei și poate îmbunătăți performanța vehiculului electric în sine.
Dificultatea de a realiza gestionarea energiei în vehiculele electrice este modul de a construi un model matematic mai precis pentru a determina câtă energie rămâne în fiecare baterie pe baza datelor istorice colectate de la tensiunea, temperatura și curentul de încărcare și descărcare ale fiecărei baterii.