Osnovna tehnologija povsem električnega avtomobila

Razvoj električnih vozil mora rešiti štiri ključne tehnologije: baterijsko tehnologijo, tehnologijo motornega pogona in krmiljenja, tehnologijo električnih vozil in tehnologijo upravljanja z energijo.
Tehnologija baterij Baterija je vir energije električnih vozil, vendar je bila tudi ključni dejavnik, ki omejuje razvoj električnih vozil. Glavni kazalniki učinkovitosti baterij za električna vozila so specifična energija (E), energijska gostota (Ed), specifična moč (P), življenjska doba (L) in stroški (C). Da bi električna vozila lahko konkurirala vozilom na gorivo, je ključnega pomena razviti visoko učinkovite baterije z visoko specifično energijo, visoko specifično močjo in dolgo življenjsko dobo.
Do sedaj so bile baterije za električna vozila razvite za 3 generacije in so dosegle prebojen napredek. Prva generacija so svinčeno-kislinske baterije, trenutno predvsem ventilsko krmiljene svinčeno-kislinske baterije (VRLA), zaradi višje specifične energije, nizke cene in visoke hitrosti praznjenja je edina serijsko proizvedena baterija za električna vozila. Druga generacija so alkalne baterije, predvsem nikelj-kadmijeve (NJ-Cd), nikelj-kovinsko-hidridne (Ni-MH), natrijevo žveplove (Na/S), litij-ionske (Li-ion) in cink-zračne (Zn/zrak) ter druge baterije, njegova specifična energija in specifična moč sta višji od svinčenih baterij, zato močno izboljša moč in doseg električnih vozil, vendar je njegova cena višja od svinčenih baterij. Tretja generacija je baterija na osnovi gorivnih celic. Gorivne celice neposredno pretvorijo kemično energijo goriva v električno energijo, visoka učinkovitost pretvorbe energije, višja od energije in moči, in lahko nadzorujejo reakcijski proces, proces pretvorbe energije je lahko neprekinjen, zato je idealna avtomobilska baterija, vendar je je še vedno v razvojni fazi in nekatere ključne tehnologije je treba prebiti.
Električni pogon in njegova krmilna tehnologija Električni motor in pogonski sistem sta ključna sestavna dela električnih vozil, da bi imela električna vozila dobre zmogljivosti, mora imeti pogonski motor širok razpon hitrosti, visoko hitrost, velik začetni navor, majhno velikost, majhen mase, visoke učinkovitosti in dinamičnega zaviranja ter energijskih povratnih lastnosti. Trenutno motorji električnih vozil večinoma vključujejo enosmerni motor (DCM), indukcijski motor (IM), brezkrtačni motor s trajnim magnetom (PMBLM) in preklopni reluktančni motor (SRM).
V zadnjih letih so skoraj vsa električna vozila, ki jih poganjajo indukcijski motorji, sprejela vektorsko krmiljenje in neposredno krmiljenje navora. Zaradi sredstev za neposredno krmiljenje navora, preproste strukture, odličnega nadzora in hitrega dinamičnega odziva je zelo primeren za krmiljenje električnih vozil. Električna vozila, razvita v ZDA in Evropi, večinoma uporabljajo ta električni motor. Brezkrtačni motor s trajnim magnetom lahko razdelimo na sistem brezkrtačnega enosmernega motorja, ki ga poganja kvadratni val (BLDCM) in sistem brezkrtačnega enosmernega motorja, ki ga poganja sinusni val (PMSM), imajo visoko gostoto moči in njihov način krmiljenja je v bistvu enak kot indukcijski motor , zato se pogosto uporablja v električnih vozilih. Motor PMSM ima visoko energijsko gostoto in učinkovitost, majhnost, nizko vztrajnost in hiter odziv, kar je zelo primerno za pogonski sistem električnih vozil in ima možnosti uporabe. Trenutno električna vozila, ki jih je razvila Japonska, večinoma uporabljajo ta električni motor.
Preklopni reluktančni motor (SRM) ima prednosti preprostega in zanesljivega, učinkovitega delovanja v širokem razponu hitrosti in navora, prilagodljivega krmiljenja, delovanja v štirih kvadrantih, hitre odzivne hitrosti in nizkih stroškov. V praktični uporabi je bilo ugotovljeno, da ima SRM nekaj pomanjkljivosti, kot so velika nihanja navora, velik hrup in potreba po detektorju položaja.
Z razvojem motorja in pogonskega sistema je nadzorni sistem inteligenten in digitalen. Krmiljenje spremenljive strukture, mehko krmiljenje, nevronska mreža, prilagodljivo krmiljenje, ekspertno krmiljenje, genetski algoritem in druge nelinearne inteligentne krmilne tehnologije bodo posamično ali združene v sistemu za krmiljenje motorja električnih vozil.
Tehnologija električnih vozil Električno vozilo je visokotehnološki celovit izdelek, poleg baterij, motorjev, karoserija sama vsebuje tudi veliko tehnologije, nekaj ukrepov za varčevanje z energijo kot izboljšanje zmogljivosti shranjevanja energije akumulatorja je prav tako enostavno doseči. Uporaba lahkih materialov, kot so magnezij, aluminij, visokokakovostno jeklo in kompozitni materiali, optimizirajo strukturo, lahko zmanjšajo maso samega avtomobila za 30%-50%; Rekuperacija energije med zaviranjem, spustom in prostim tekom; Visokotlačna radialna pnevmatika iz visoko elastičnega zaviralnega materiala lahko zmanjša kotalni upor vozila za 50 %. Karoserija avtomobila, zlasti dno avtomobila, je bolj poenostavljena, kar lahko zmanjša zračni upor avtomobila za 50 %.
Tehnologija upravljanja z energijo Baterija je vir energije za shranjevanje energije električnega vozila. Da bi dosegli zelo dobre karakteristike moči, morajo električna vozila imeti visoko energijo, dolgo življenjsko dobo in visoko zmogljivo baterijo kot vir energije. Da bi električna vozila dobro delovala, je potrebno sistematično ravnati z baterijo.
Sistem upravljanja z energijo je inteligentno jedro električnega vozila. Dobro zasnovano električno vozilo mora imeti poleg dobrih mehanskih lastnosti, zmogljivosti električnega pogona, izbire ustreznega vira energije (torej akumulatorja) tudi sklop koordinacije različnih funkcionalnih delov dela energije. sistem upravljanja, njegova vloga je zaznati stanje napolnjenosti posamezne baterije ali paketa baterij in glede na različne informacije zaznavanja, vključno z ukazi za silo, pospeševanje in zaviranje, razmere na cestišču za vožnjo, stanje baterije, temperaturo okolja itd., razumno dodeljevanje in uporaba omejene energije vozila; Prav tako lahko izbere najboljši način polnjenja na podlagi uporabe paketa baterij ter zgodovine polnjenja in praznjenja, da čim bolj podaljša življenjsko dobo baterije.
Raziskovalni inštituti večjih proizvajalcev avtomobilov na svetu izvajajo raziskave in razvoj sistemov za upravljanje energije akumulatorjev za električna vozila. Koliko električne energije je trenutno shranjene v bateriji električnega vozila in koliko kilometrov je mogoče prevoziti, je pomemben parameter, ki ga je treba poznati pri vožnji električnih vozil, pomembna funkcija pa je tudi sistem upravljanja z energijo električnih vozil. popolna. Uporaba vgrajenega sistema za upravljanje energije električnega vozila lahko natančneje oblikuje sistem za shranjevanje električne energije električnega vozila, določi optimalno strukturo shranjevanja in upravljanja energije ter izboljša učinkovitost samega električnega vozila.
Težava pri doseganju upravljanja z energijo v električnih vozilih je, kako zgraditi natančnejši matematični model za določitev, koliko energije je ostalo v posamezni bateriji na podlagi zgodovinskih podatkov, zbranih iz napetosti, temperature ter toka polnjenja in praznjenja vsake baterije.