Sēžot jauna enerģijas transportlīdzekļa centrā, pārspēj elektriskās piedziņas sistēmu, transportlīdzekļa enerģijas avotu. Akumulatoru elektriskajiem transportlīdzekļiem (BEV) tas kalpo kā vienīgais piedziņas bloks, pilnībā aizstājot tradicionālās degvielas transportlīdzekļu iekšdedzes dzinēju un ieņemot neaizstājamu pozīciju. Precīzi regulējot motora kontrolieri, elektriskā piedziņas sistēma pārvērš akumulatoros uzkrāto elektrisko enerģiju mehāniskā enerģijā, lai virzītu transportlīdzekli, nodrošinot kustību uz priekšu, braukšanu atpakaļgaitā, paātrinājumu, palēninājumu un citas braukšanas darbības.
Katrs elektriskās piedziņas sistēmas komponents darbojas ciešā koordinācijā, līdzīgi kā cilvēka muskuļi un kauli sadarbojas, lai veiktu fiziskas kustības. Kā galvenā sastāvdaļa motors darbojas kā "muskulis", kas atbild par jaudu, savukārt transmisijas mehānisms darbojas kā "kauls", kas pārnes jaudu no motora uz riteņiem, lai nodrošinātu vienmērīgu braukšanu. Pieslēdzamiem-elektriskajiem hibrīdtransportlīdzekļiem (PHEV) un paplašināta-darbības diapazona elektriskajiem transportlīdzekļiem (EREV) līdzās piedziņas motoram ir papildus aprīkots arī ģenerators. Ģenerators pārvērš ķīmisko enerģiju no degvielas elektriskajā enerģijā degšanas, siltuma izdalīšanas un izplešanās rezultātā; elektromotors pēc tam pārvērš šo elektroenerģiju atpakaļ mehāniskajā enerģijā un nodod to uz riteņiem, strādājot tandēmā ar piedziņas motoru, lai nodrošinātu transportlīdzekļa jaudu.
Elektriskās piedziņas sistēmas sastāvs un darbības princips
1. Pamatkomponenti
Elektriskā piedziņas sistēma galvenokārt sastāv no trim galvenajiem mezgliem: piedziņas motora, motora kontrollera un reduktora.
Piedziņas motors, visas sistēmas jaudas kodols, pārveido elektrisko enerģiju no jaudas akumulatora rotējošā mehāniskajā enerģijā, lai nodrošinātu nepārtrauktu jaudu transportlīdzekļa braucienam.
Motora kontrolieris darbojas kā sistēmas "inteliģentās smadzenes". Ievērojot transportlīdzekļa vadības bloka (VCU) izdotās komandas, tas precīzi regulē motora darbību, tostarp griešanos uz priekšu/atpakaļ, griešanās ātrumu un griezes momenta izmaiņas.
Reduktors kalpo kā "griezes momenta reizinātājs". Izmantojot iekšējos pārnesumu komplektus, tas samazina motora izejas ātrumu, vienlaikus palielinot griezes momentu, nodrošinot pietiekamu jaudu transportlīdzekļa iedarbināšanai, kāpšanai kalnā un citos gadījumos ar augstu{1}}griezes momentu.
2. Detalizēts darba process
Iedarbinot jaunu enerģijas transportlīdzekli un nospiežot akseleratora pedāli, sākas izsmalcināta, sakārtota darbplūsma. Pirmkārt, elektriskā vadības sistēma saņem signālus no VCU un momentāni pārvērš līdzstrāvas (DC) izvadi no barošanas akumulatora maiņstrāvā (AC), darbojoties kā "strāvas pārveidotājs", kas pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā, kas ir piemērota motora vadīšanai. Pēc tam maiņstrāva ieplūst piedziņas motorā, kur elektromagnētiskā mijiedarbība starp statora tinumiem un rotoru izraisa lielu -griešanās ātrumu - līdzīgi kā ventilatora lāpstiņas ātri griežas, kad tiek darbināta -, radot spēcīgu mehānisko enerģiju.
Motora radītā ātrgaitas -griešanās mehāniskā enerģija caur transmisijas mehānismu tiek pārsūtīta uz reduktoru. Kā precīzs "ātruma regulators" reduktors samazina motora ātrumu un pastiprina griezes momentu. Pēc šīs regulēšanas mehāniskā enerģija tiek piegādāta riteņiem braukšanai optimizētā veidā, vienmērīgi virzot transportlīdzekli uz priekšu. Katrs komponents procesa laikā nemanāmi sadarbojas, piemēram, mūziķi izpilda labi-orķestrētu simfoniju, lai darbinātu jaunus enerģijas transportlīdzekļus.
Piedziņas motoru veidi un īpašības
Kā elektriskās piedziņas sistēmas kodols piedziņas motora veiktspēja tieši nosaka transportlīdzekļa jaudu. Jaunos enerģijas transportlīdzekļos plaši tiek izmantoti vairāki motoru veidi, un katram ir unikāla veiktspēja un piemērojamie scenāriji.
(1) Pastāvīgā magnēta sinhronais motors (PMSM)
PMSM kompaktā struktūra balstās uz pastāvīgajiem magnētiem, lai radītu stabilu magnētisko lauku, padarot tos par labāko izvēli lielākajai daļai autoražotāju, pateicoties izcilai veiktspējai.Priekšrocības: Lielisks jaudas un griezes momenta blīvums nodrošina tūlītēju spēcīgu paātrinājumu; augsta enerģijas pārveidošanas efektivitāte samazina jaudas zudumus un efektīvi paplašina transportlīdzekļa kreisēšanas diapazonu.Trūkumi: augstas ražošanas izmaksas, ko nosaka dārgi retzemju{0}}pastāvīgo magnētu materiāli; pastāvīgie magnēti augstas temperatūras vai pārmērīgas strāvas apstākļos var atmagnetizēties, krasi pasliktinot motora veiktspēju; salīdzinoši vāja mehāniskā konstrukcija, kas var tikt bojāta skarbos ceļa apstākļos un lielās slodzēs.
(2) Asinhronais (maiņstrāvas indukcijas) motors
Tās darbības princips ir balstīts uz maiņstrāvu, kas tiek ievadīta statora tinumos, lai izveidotu rotējošu magnētisko lauku, kas inducē strāvu rotora tinumos, lai radītu elektromagnētisko griezes momentu un grieztu rotoru.Priekšrocības: nav augsta{0}}temperatūras atmagnetizācijas riska, lai nodrošinātu stabilu darbību karstā vidē; vienkārša konstrukcija, kas sastāv no statora, rotora un gultņiem, samazinot ražošanas grūtības un izmaksas.Trūkumi: zema enerģijas pārveidošanas efektivitāte ar ievērojamu enerģijas izšķērdēšanu kā siltumu; zems jaudas blīvums, kas nozīmē mazāku izejas jaudu pie identiska tilpuma vai svara, ierobežojot transportlīdzekļa jaudu un izturību.
(3) Elektriski ierosināts sinhronais motors
Atšķirībā no PMSM, ierosināšanai ir nepieciešams ārējs barošanas avots. Ierosināšanas strāvas lieluma un virziena regulēšana kontrolē magnētiskā lauka intensitāti un motora darbības stāvokli.Priekšrocības: augsta enerģijas pārveidošanas efektivitāte ar ierobežotiem jaudas zudumiem; izcila sinhronā veiktspēja, kas ļauj precīzi kontrolēt motora ātrumu un griezes momentu stabilai, precīzai jaudas izvadei, kas ir ideāli piemērota scenārijiem, kuros nepieciešama konsekventa jaudas padeve.Trūkumi: Augstas ražošanas izmaksas papildu ierosmes barošanas avota, sarežģītu vadības ierīču un sarežģītas motora struktūras dēļ; augstas apkopes izmaksas ar daudzām neaizsargātām daļām, kas palielina atteices risku un palielina laiku un izdevumus remontam.
(4) -riteņa/rumbas-puses motors
Tā izcilā iezīme ir katra atsevišķa riteņa neatkarīga piedziņa, kas paver dažādas transportlīdzekļa dizaina un veiktspējas iespējas. Tas viegli pārslēdzas starp priekšējo-riteņu, aizmugurējo-riteņu un četru{3}}piedziņas režīmu, nodrošinot izcilu satiksmi un vadāmību dažādos ceļa apstākļos, - piemēram, četru-riteņu piedziņa rada milzīgu griezes momentu, lai pārvarētu bezceļa{6}}šķēršļus. Tas arī atvieglo dažādu jaunu enerģijas transportlīdzekļu tehnoloģiju integrāciju, paverot plašākas iespējas nozares inovācijām.Trūkumi: aizliegtās izmaksas, kas izriet no augstiem tehniskiem šķēršļiem un sarežģītiem ražošanas procesiem, ierobežo liela mēroga{0}}masu ieviešanu; motori, kas uzstādīti pie riteņiem, iztur spēcīgu vibrāciju un skarbu darbības vidi, kas izraisa biežas kļūmes, un riteņu bloki gūst smagus bojājumus sadursmēs ar dārgu remontu. Turklāt -riteņu/rumbas-sānu motori palielina neatsperoto masu, būtiski pasliktinot transportlīdzekļa vadāmību, gaitas komfortu un balstiekārtas uzticamību, tādēļ ir nepieciešams optimizēts dizains un uzlabotas tehnoloģijas, lai mazinātu trūkumus.
Elektrisko piedziņas sistēmu izkārtojuma formas
(1) Centrālais elektriskās piedziņas bloks
Tas integrē piedziņas motoru un pārnesumkārbu vienotā spēka agregātā, kas ir tradicionālo degvielas transportlīdzekļu spēka agregātu elektriskais ekvivalents. Tipisks piemērs ir ZF centrālās elektriskās piedziņas komplekts CeTrax, ko var nemanāmi integrēt esošajās transportlīdzekļu platformās bez būtiskām modifikācijām šasijā, priekšējās/aizmugurējās asīs vai diferenciāļos, kas var lepoties ar augstu universālumu.Trūkumi: gari enerģijas pārvades ceļi rada vairākus enerģijas zudumu punktus, samazinot kopējo sistēmas efektivitāti; tas aizņem ievērojamu vietu apakšā, saspiežot vietu akumulatora izkārtojumam un ierobežojot kreisēšanas diapazonu un kopējo transportlīdzekļa veiktspēju.
(2) Integrēta elektriskā piedziņas ass
Tas ģeniāli apvieno tradicionālo piedziņas asi un motoru efektīvā integrētā jaudas modulī. Kad motors griežas, jauda tiek palēnināta un griezes moments tiek pastiprināts pirms tiešas piedziņas riteņiem, lai nodrošinātu racionālu un efektīvu jaudas plūsmu.Trūkumi: Slikta veiktspēja NVH (troksnis, vibrācija un skarbums), ar darbības troksni un vibrāciju, kas apdraud braukšanas komfortu; liela, nobīdīta neatsperota masa vājina transportlīdzekļa manevrētspēju, padarot stūrēšanu un stabilizāciju mazāk atsaucīgu.
(3) Rumbas -puses elektriskā piedziņas ass
Tas nodrošina augstu integrāciju, cieši apvienojot motoru, reduktoru un tradicionālo piedziņas asi kompaktā jaudas komplektā. Tas novērš transmisijas vārpstas un mehāniskos diferenciāļus, izmantojot elektronisko diferenciāļa piedziņu, lai ievērojami palielinātu transmisijas efektivitāti -, kas ir salīdzināms ar taisnu šoseju bez apvedceļiem netraucētai jaudas padevei. Tas arī aizņem minimālu vietu, atbrīvojot pietiekami daudz vietas jaudas akumulatora izkārtojumam.Trūkumi: Pārmērīga neatsperota masa rada lielu slodzi balstiekārtai un mazina braukšanas gludumu un elastību; elektroniskajai diferenciāļa kontrolei ir nepieciešami sarežģīti algoritmi un uzlabotas vadības sistēmas, lai koordinētu riteņu griešanās ātrumu; Nevienmērīgi riteņu ātrumi viegli parādās bez precīzas regulēšanas, apdraudot braukšanas stabilitāti.
(4) riteņa{1}}motora ass
Tas ir lieliski integrēts{0}}riteņu motoros un piedziņas asīs, un motori, kas tieši darbina riteņus, ir galvenais nākotnes attīstības virziens jaunu enerģijas transportlīdzekļu piedziņas sistēmām. Tas nodrošina īpaši-augstu transmisijas efektivitāti ar minimāliem enerģijas zudumiem jaudas pārsūtīšanas laikā, un tā bremžu enerģijas atgūšanas ātrums tuvojas 100%.
Paredzams, ka ar nepārtrauktu tehnoloģiju attīstību un jauninājumiem elektriskās piedziņas sistēmas sasniegs nozīmīgus sasniegumus efektivitātes uzlabošanā, izmaksu samazināšanā un uzticamības uzlabošanā, nodrošinot spēcīgāku atbalstu jaunu enerģijas transportlīdzekļu popularizēšanai un attīstībai. Mēs ceram uz vairāk jauninājumu no elektriskās piedziņas sistēmām, kas virzīs nozari pretī zaļākai, gudrākai un efektīvākai nākotnei. Jūtieties brīvi atstāt komentārus ar saviem jautājumiem vai ieskatiem par elektriskās piedziņas sistēmām, un izpētīsim šo dinamisko tehnisko jomu kopā.