Основна технология на чисто електрически автомобил

Развитието на електрическите превозни средства трябва да реши четири ключови технологии: технология за батерии, технология за моторно задвижване и контрол, технология за електрически превозни средства и технология за управление на енергията.
Технология на батериите Батерията е източникът на енергия за електрическите превозни средства, но също така е и ключов фактор, ограничаващ развитието на електрически превозни средства. Основните показатели за ефективност на батериите за електрически превозни средства са специфична енергия (E), енергийна плътност (Ed), специфична мощност (P), жизнен цикъл (L) и цена (C). За да могат електрическите превозни средства да се конкурират с превозните средства с гориво, ключът е да се разработят високоефективни батерии с висока специфична енергия, висока специфична мощност и дълъг експлоатационен живот.
Досега батериите за електрически превозни средства са разработени за 3 поколения и са постигнали пробив. Първото поколение са оловно-киселинни батерии, понастоящем главно контролирани от клапани оловно-киселинни батерии (VRLA), поради по-високата си специфична енергия, ниската цена и високата скорост на разреждане, така че това е единствената масово произвеждана батерия за електрически превозни средства. Второто поколение са алкални батерии, основно никел-кадмиеви (NJ-Cd), никел-метални хидридни (Ni-MH), натриева сяра (Na/S), литиево-йонни (Li-ion) и цинков въздух (Zn/Air) и други батерии, неговата специфична енергия и специфична мощност са по-високи от оловно-киселинните батерии, така че значително подобрява мощността и обхвата на движение на електрическите превозни средства, но цената му е по-висока от оловно-киселинните батерии. Третото поколение е батерия, базирана на горивни клетки. Горивните клетки директно преобразуват химическата енергия на горивото в електрическа енергия, висока ефективност на преобразуване на енергия, по-висока от енергията и мощността и могат да контролират процеса на реакция, процесът на преобразуване на енергия може да бъде непрекъснат, така че е идеална автомобилна батерия, но тя все още е в етап на разработка и някои ключови технологии трябва да бъдат пробити.
Електрическото задвижване и неговата технология за управление Електрическият двигател и задвижващата система са ключовите компоненти на електрическите превозни средства, за да могат електрическите превозни средства да имат добра производителност, задвижващият двигател трябва да има широк диапазон на скоростта, висока скорост, голям начален въртящ момент, малък размер, малък маса, висока ефективност и характеристики на динамично спиране и енергийна обратна връзка. Понастоящем двигателите за електрически превозни средства включват главно двигател с постоянен ток (DCM), индукционен двигател (IM), безчетков двигател с постоянен магнит (PMBLM) и двигател с превключвано съпротивление (SRM).
През последните години почти всички електрически превозни средства, задвижвани от асинхронни двигатели, са приели векторно управление и директно управление на въртящия момент. Благодарение на средствата за директно управление на въртящия момент, простата структура, отличното управление и бързата динамична реакция, той е много подходящ за управление на електрически превозни средства. Електрическите превозни средства, разработени в Съединените щати и Европа, използват предимно този електрически двигател. Безчетковият двигател с постоянен магнит може да бъде разделен на безчеткова система за постоянен ток, задвижвана от квадратна вълна (BLDCM) и безчеткова система за постоянен ток, задвижвана от синусоида (PMSM), те имат висока плътност на мощността и техният режим на управление е основно същият като на индукционния двигател , така че е широко използван в електрически превозни средства. PMSM моторът има висока енергийна плътност и ефективност, малък размер, ниска инерция и бърза реакция, което е много подходящо за задвижващата система на електрически превозни средства и има перспективи за приложение. В момента електрическите превозни средства, разработени от Япония, използват главно този електрически двигател.
Реактивен двигател (SRM) има предимствата на проста и надеждна, ефективна работа в широк диапазон на скорост и въртящ момент, гъвкаво управление, работа в четири квадранта, бърза скорост на реакция и ниска цена. При практическо приложение е установено, че SRM има някои недостатъци като голяма флуктуация на въртящия момент, голям шум и необходимостта от детектор за позиция.
С развитието на двигателната и задвижващата система, системата за управление има тенденция да бъде интелигентна и цифрова. Управление на променлива структура, размито управление, невронна мрежа, адаптивно управление, експертно управление, генетичен алгоритъм и други нелинейни интелигентни технологии за управление ще бъдат индивидуално или комбинирани в системата за управление на двигателя на електрическото превозно средство.
Технология за електрически превозни средства Електрическото превозно средство е високотехнологичен всеобхватен продукт, в допълнение към батериите, двигателите, самото тяло също съдържа много технологии, някои енергоспестяващи мерки, отколкото подобряването на капацитета за съхранение на енергия на батерията, също е лесно постижимо. Използването на леки материали като магнезий, алуминий, висококачествена стомана и композитни материали, оптимизира структурата, може да намали масата на самия автомобил с 30%-50%; Възстановяване на енергия при спиране, спускане и празен ход; Радиалната гума с високо налягане, изработена от високоеластичен забавящ материал, може да намали съпротивлението при търкаляне на превозното средство с 50%. Купето на автомобила, особено дъното на автомобила, е по-рационализирано, което може да намали въздушното съпротивление на автомобила с 50%.
Технология за управление на енергията Батерията е източникът на енергия за съхранение на енергия на електрическо превозно средство. За да получат много добри мощностни характеристики, електрическите превозни средства трябва да имат висока енергия, дълъг експлоатационен живот и батерия с висока мощност като източник на енергия. За да могат електрическите превозни средства да работят добре, е необходимо систематично да управлявате батерията.
Системата за управление на енергията е интелигентното ядро ​​на електрическото превозно средство. Добре проектираното електрическо превозно средство, в допълнение към добрите механични свойства, производителността на електрическото задвижване, избора на подходящ източник на енергия (т.е. батерия), също трябва да има набор от координация на различните функционални части на работата на енергията система за управление, нейната роля е да открива състоянието на заряд на една батерия или батериен пакет и според разнообразна сензорна информация, включително команди за сила, ускорение и забавяне, условия на шофиране, условия на батерията, температура на околната среда и т.н., разумно разпределение и използване на ограничена енергия на превозното средство; Той също така може да избере най-добрия метод за зареждане въз основа на използването на батерията и историята на зареждане и разреждане, за да удължи живота на батерията възможно най-много.
Изследователските институти на големите производители на автомобили в света провеждат изследвания и разработки на бордови системи за управление на енергията на батериите за електрически превозни средства. Колко електрическа енергия се съхранява в момента в батерията на електрическото превозно средство и колко километра могат да бъдат изминати е важен параметър, който трябва да се знае при управлението на електрически превозни средства, а също така е важна функция, която системата за управление на енергията на електрическите превозни средства трябва пълен. Прилагането на бордова система за управление на енергията на електрическо превозно средство може по-точно да проектира системата за съхранение на електрическа енергия на електрическо превозно средство, да определи оптимална структура за съхранение и управление на енергия и да подобри работата на самото електрическо превозно средство.
Трудността при постигането на управление на енергията в електрическите превозни средства е как да се изгради по-точен математически модел, за да се определи колко енергия остава във всяка батерия въз основа на историческите данни, събрани от напрежението, температурата и тока на зареждане и разреждане на всяка батерия.