Сущность электрического управления электромобилем заключается в управлении двигателем.В этой статье принцип запуска звезда-треугольник, обычно используемый в промышленности, используется для оптимизации управления электромобилем, так что система электропривода 48 В может стать основной формой привода двигателя мощностью 10–72 кВт.Производительность всего автомобиля гарантирована, и в то же время стоимость электропривода небольших автомобилей и мини-автомобилей значительно снижается.
В недавнем исследовании я понял, что управление электромобилем — это на самом деле управление двигателем.Поскольку знания, задействованные в данной статье, очень обширны и подробны, то при полном подробном описании принципа и процесса оптимизации схемы управления двигателем, согласно учебникам, читаемым автором, очков знаний достаточно для создания монографии. с более чем 100 страницами и более чем 100 000 слов.Чтобы позволить читателям средств массовой информации понять и освоить такой метод оптимизации в пределах тысяч слов.В данной статье на конкретных примерах будет описан процесс оптимизации схемы двигателя электромобиля.
Описанные здесь примеры основаны на Baojun E100, BAIC EC3 и BYD E2.Необходимо связать только следующие параметры двух моделей, и только управление двигателем оптимизировано для оптимизации его в аккумуляторную систему с двойным напряжением постоянного тока 48 В/144 В, двигатель с двойным напряжением переменного тока 33 В/99 В и набор драйверов двигателя. .Среди них силовая электронная система драйвера двигателя является ключевой во всей схеме оптимизации, и автор изучает ее внимательно и глубоко.
Другими словами, двигатели Baojun E100, BAIC EC3 и BYD E2 необходимо оптимизировать только для системы управления двигателем мощностью 29–70 кВт.Это представители мини-автомобиля А00, малолитражки А0 и компактного чистого электромобиля А.В этой статье будет использован метод управления промышленным трехфазным асинхронным двигателем, чтобы применить его к управлению двигателями электромобилей посредством управления трехфазным асинхронным асинхронным двигателем звезда-треугольник, V/F+DTC.
Из-за ограничений по объему в этой статье не будут объясняться принципы звездного треугольника и так далее.Начнем с общей мощности двигателя в системах управления промышленными двигателями.Обычно используемый трехфазный асинхронный двигатель 380 В имеет мощность 0,18 ~ 315 кВт, малая мощность - соединение Y, средняя мощность - соединение △, а высокая мощность - двигатель 380/660 В.Как правило, двигатели на 660 В являются основными двигателями мощностью выше 300 кВт.Дело не в том, что двигатели мощностью выше 300 кВт не могут использовать напряжение 380 В, а в том, что их экономичность не очень хороша.Именно ток ограничивает экономичность двигателя и схемы управления.Обычно 1 квадратный миллиметр может пропускать ток 6А.После проектирования трехфазного асинхронного асинхронного двигателя определяется кабель его обмотки.То есть определяется ток, проходящий через него.С точки зрения промышленных двигателей, ток 500 А представляет собой наибольшую ценность для экономики.
Возвращаясь к двигателю электромобиля, трехфазное напряжение ШИМ аккумуляторной системы 48 В составляет 33 В.Если экономичный ток промышленного двигателя составляет 500 А, максимальная экономическая ценность электромобиля с напряжением 48 В составляет около 27 кВт для трехфазного асинхронного двигателя.В то же время, учитывая динамические характеристики автомобиля, время достижения максимального тока очень короткое, обычно не более нескольких минут, то есть 27 кВт можно перевести в состояние перегрузки.Обычно состояние перегрузки в 2–3 раза превышает нормальное состояние.То есть нормальное рабочее состояние составляет 9 ~ 13,5 кВт.
Если мы посмотрим только на соответствие уровня напряжения и токовой емкости.Система 48 В может иметь мощность только в пределах 30 кВт, поскольку эффективность вождения является лучшим рабочим состоянием.
Однако существует множество методов управления трехфазными асинхронными двигателями.Электромобили имеют широкий диапазон регулирования скорости (почти 0-100%) и диапазон регулирования крутящего момента (почти 0-100%).В жестких условиях эксплуатации электромобили в настоящее время в основном используют управление VF или DTC.Если будет введено управление звезда-треугольник, это может привести к неожиданному эффекту.
В промышленном управлении управляющее напряжение звезда-треугольник превышает 1,732 раза, что является скорее совпадением, чем принципом.Система 48 В не увеличивает частотную модуляцию ШИМ для создания переменного тока 33 В, а двигатель, спроектированный в соответствии с уровнем напряжения промышленного двигателя, составляет 57 В.Но мы регулируем уровень управляющего напряжения звезда-треугольник в 3 раза, что является корнем из 9.Тогда будет 99В.
То есть, если двигатель спроектирован как трехфазный асинхронный двигатель переменного тока напряжением 99 В с соединением треугольником и соединением Y 33 В, скорость двигателя можно регулировать от 0 до 100% в диапазоне мощности от 20 до 72 кВт в экономичных условиях. условия.Обычно максимальная скорость двигателя составляет 12000 об/мин), регулирование крутящего момента составляет 0–100%, а частотная модуляция — 0–400 Гц.
Если такую схему оптимизации удастся реализовать, то автомобили А-класса и миниатюрные автомобили смогут получить хорошие характеристики за счет одного двигателя.Мы знаем, что стоимость системы двигателя 48 В (в пределах пиковой мощности 30 кВт) составляет около 5000 юаней.Стоимость схемы оптимизации в данной работе неизвестна, но она не добавляет материалов, а лишь меняет метод управления и вводит двойные уровни напряжения.Увеличение стоимости также контролируемо.
Конечно, при такой схеме управления возникнет много новых проблем.Самыми большими проблемами являются конструкция двигателя, конструкция драйвера и очень высокие требования к зарядно-разрядным характеристикам высоковольтного аккумуляторного блока.Эти проблемы поддаются контролю, и существуют существующие решения.Например, конструкцию двигателя можно решить, регулируя соотношение уровней напряжения высокого и низкого напряжения.Мы обсудим это вместе в следующей статье.
Время публикации: 02 марта 2023 г.