Drei-Elektro-System für Fahrzeuge mit neuer Antriebskraft
(Batterie, Motor, elektronische Steuerung)
1. Batterie
Batterien sind eine Branche, die mit Chemie, Maschinenbau, elektronischer Steuerung usw. zu tun hat. Der Schlüssel zur Batterie liegt im Batteriekern. Die wichtigsten Materialien des Batteriekerns sind die positiven und negativen Elektroden, der Separator und der Elektrolyt. Zu den bekannten Kathodenmaterialien gehören Lithiumeisenphosphat, Lithiumkobaltoxid, Lithiummanganat, ternäres und ternäres Lithium mit hohem Nickelgehalt.
2. Elektroantrieb
Der elektrische Antrieb besteht aus drei Teilen: Getriebemechanismus, Motor und Wechselrichter. Gegenwärtig verwenden die Getriebemechanismen von Elektrofahrzeugen im In- und Ausland alle eine Einzelmaschinenverzögerung, d. h. es gibt keine Kupplung und keine Geschwindigkeitsänderung. In Zukunft werden verschiedene Elektrofahrzeugunternehmen die Komplexität des Getriebemechanismus erhöhen und gleichzeitig die Nachfrage nach Motoren und Motorrheostaten verringern, d. h. die Leistung verbessern und die Kosten senken.
Der Motor besteht aus drei Teilen: Stator, Rotor und Gehäuse. Die wichtigsten Punkte der Motortechnologie sind Stator und Rotor. Der Rotor ist der Hauptantriebsmotor von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik und übernimmt alle Funktionen im Zusammenhang mit der Bewegung von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik. Der Motor eines Fahrzeugs mit alternativer Antriebstechnik hat eine Vorwärts- und eine Rückwärtsdrehung. Die Vorwärtsdrehung dient zum Vorwärtsfahren und die Rückwärtsdrehung zum Rückwärtsfahren.
Wenn ein Fahrzeug mit alternativer Antriebstechnologie vorwärts beschleunigt, hat der Motor ein negatives Drehmoment. Die Genauigkeit des Drehmoments ist die Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug mit alternativer Antriebstechnologie beschleunigt. Wenn beim Drehmoment ein Fehler auftritt, benötigt das Fahrzeug mit alternativer Antriebstechnologie, das den Motor zum Beschleunigen und für die Kilometerleistung benötigt, eine Batterie, die dieselbe Energiemenge verbraucht. Die Kosten der Batterie sind höher als die des Motors, sodass die Effizienz und Leistung des Motors des Fahrzeugs mit alternativer Antriebstechnologie minimal sind. Das ist wichtig. Derzeit gibt es drei Hauptkategorien von automobilspezifischen Motorantriebssystemen: Gleichstrommotorantriebssysteme, Permanentmagnet-Synchronmotorantriebssysteme und Wechselstrom-Induktionsmotorantriebssysteme.
Gleichstrommotoren sind weit verbreitet, haben jedoch Nachteile wie einen geringen Wirkungsgrad, eine hohe Masse, ein großes Volumen und eine geringe Zuverlässigkeit. Die neue Generation von Elektroautos verwendet diesen Motor langsam nicht mehr.
Induktionsmotoren sind sehr temperaturbeständig und anpassungsfähiger an die Umwelt! Der Wirkungsgrad ist nicht niedrig und die Kosten am niedrigsten.
Der Geschwindigkeitsbereich ist ebenfalls am größten, der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Steuerung etwas komplizierter ist.
Das Magnetfeld des Rotors wird durch Permanentmagnete erzeugt, wodurch Schäden durch Magnetisierung vermieden werden.
Der Stromverbrauch ist höher, daher ist die Effizienz höher als bei anderen Motoren! Größe und Qualität sind kleiner und das Layout ist flexibler.
Ein Wechselrichter ist ein Gerät, das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Wenn der Wechselrichter eines Elektrofahrzeugs eine höhere Spannung unterstützen kann, ist der entsprechende Ladestrom größer und die Leistung größer. Dies bedeutet, dass beim Laden mit demselben Strom eine höhere Ladeleistung erzielt wird. Sie kann proportional vergrößert werden, d. h. die Ladezeit wird verkürzt. Wenn die Unterstützungsspannung des Wechselrichters erhöht wird, steigt die vom Wechselrichter während des Ladens erzeugte Wärme entsprechend an, sodass das Problem der Wärmeableitung des IGBT-Moduls im Wechselrichter gelöst werden muss. Dies ist ein Schlüsselproblem zur Verbesserung der Ladeeffizienz. Derzeit hat Toyota of Japan diese Forschungen intensiviert, beispielsweise zur Anwendung der Silizium-Kohlenstoff-Technologie.
3. Elektronische Steuerung
Da sie die Funktionen des herkömmlichen Motors (Getriebes) ersetzen, bestimmt die Leistung der Motoren und elektronischen Steuersysteme von Elektrofahrzeugen direkt die wichtigsten Leistungsindikatoren wie Steigungen, Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit. Gleichzeitig sind die Arbeitsbedingungen für das elektronische Steuersystem relativ komplex: Es muss häufig starten und stoppen, beschleunigen und verlangsamen können, ein hohes Drehmoment bei niedrigen Geschwindigkeiten/Steigungen und ein niedriges Drehmoment bei hohen Geschwindigkeiten erfordern und einen großen Übersetzungsbereich haben; Hybridfahrzeuge müssen außerdem spezielle Funktionen wie Motorstart, Motorstromerzeugung und Bremsenergierückführung bewältigen.
Was die elektronische Steuerung betrifft, haben normale OEMs eigentlich nur die Fahrzeugsteuerung im Griff. Die Fahrzeugsteuerung für Fahrzeuge mit alternativer Antriebstechnik unterscheidet sich kaum von der herkömmlicher Fahrzeuge und ist relativ ausgereift.
Darüber hinaus bestimmt der Energieverbrauch des Motors direkt die Reichweite bei einer festen Batteriekapazität. Daher gelten für Antriebssysteme von Elektrofahrzeugen besondere Anforderungen hinsichtlich Lastanforderungen, technischer Leistung und Arbeitsumgebung:
1. Der Antriebsmotor muss eine höhere Energiedichte aufweisen, leicht und kostengünstig sein, sich an den begrenzten Innenraum des Fahrzeugs anpassen und über die Möglichkeit zur Energierückspeisung verfügen, um den Energieverbrauch des gesamten Fahrzeugs zu senken.
2. Der Antriebsmotor verfügt sowohl über eine Hochgeschwindigkeits- und Weitgeschwindigkeitsregelung als auch über eine Niedriggeschwindigkeits- und Hochdrehmomentregelung, um eine hohe Anfahrgeschwindigkeit, Steigleistung und Hochgeschwindigkeitsbeschleunigungsleistung bereitzustellen.
3. Das elektronische Steuerungssystem muss eine hohe Regelgenauigkeit und eine hohe dynamische Reaktionsrate aufweisen und gleichzeitig ein hohes Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit bieten.
Als wichtiger Bestandteil der Wertschöpfungskette für Fahrzeuge mit alternativer Antriebstechnik wirken sich die Technologie und das Fertigungsniveau des elektronischen Motorsteuerungssystems direkt auf die Leistung und die Kosten des Fahrzeugs aus.
