L’essence de la commande électrique des véhicules électriques est la commande du moteur. Dans cet article, le principe du démarrage étoile-triangle couramment utilisé dans l'industrie est utilisé pour optimiser le contrôle des véhicules électriques, de sorte que le système d'entraînement électrique 48 V puisse devenir la principale forme de puissance d'entraînement du moteur 10-72 kW.Les performances de l'ensemble du véhicule sont garanties et, en même temps, le coût de l'entraînement électrique des petites voitures et des mini-voitures est considérablement réduit.
Dans une étude récente, j'ai réalisé que le contrôle des véhicules électriques est en fait le contrôle du moteur.Parce que les connaissances impliquées dans cet article sont très étendues et détaillées, si le principe et le processus d'optimisation du schéma de contrôle moteur sont entièrement décrits en détail, selon les manuels actuellement lus par l'auteur, les points de connaissance sont suffisants pour produire une monographie. avec plus de 100 pages et plus de 100 000 mots .Afin de permettre aux lecteurs des automédias de comprendre et de maîtriser une telle méthode d'optimisation à l'intérieur de milliers de mots.Cet article utilisera des exemples spécifiques pour décrire le processus d'optimisation du schéma de moteur d'un véhicule électrique.
Les exemples décrits ici sont basés sur Baojun E100, BAIC EC3 et BYD E2.Seuls les paramètres suivants des deux modèles doivent être liés, et seule la commande du moteur est optimisée pour l'optimiser dans un système de batterie double tension 48 V/144 V DC, un moteur double tension AC 33 V/99 V et un ensemble de pilotes de moteur. .Parmi eux, le système électronique de puissance du pilote de moteur est la clé de tout le schéma d’optimisation, et l’auteur l’étudie attentivement et en profondeur.
En d'autres termes, les moteurs des Baojun E100, BAIC EC3 et BYD E2 doivent uniquement être optimisés pour un système de commande de moteur de 29 à 70 kW.Ce sont des représentants de la mini-voiture A00, de la petite voiture A0 et de la voiture compacte purement électrique A.Cet article utilisera la méthode industrielle de contrôle de moteur asynchrone triphasé pour l'appliquer au contrôle de moteurs de véhicules électriques via la commande de moteur à induction asynchrone triphasé étoile-triangle, V/F+DTC.
En raison du manque d'espace, cet article n'expliquera pas les principes du triangle étoilé, etc.Commençons par la puissance moteur courante dans le contrôle des moteurs industriels. Le moteur asynchrone triphasé 380 V couramment utilisé est de 0,18 ~ 315 kW, la petite puissance est une connexion Y, la puissance moyenne est une connexion △ et la puissance élevée est un moteur 380/660 V.Généralement, les moteurs 660 V sont les principaux moteurs au-dessus de 300 kW. Ce n'est pas que les moteurs de plus de 300 kW ne peuvent pas utiliser 380 V, mais que leur économie n'est pas bonne.C'est le courant qui limite l'économie du moteur et du circuit de commande.Habituellement, 1 millimètre carré peut laisser passer un courant de 6 A. Une fois le moteur asynchrone triphasé conçu, son câble d’enroulement moteur est déterminé.Autrement dit, le courant qui le traverse est déterminé.Du point de vue des moteurs industriels, 500A est la valeur la plus importante pour son économie.
Revenons au moteur du véhicule électrique, la tension triphasée PWM du système de batterie 48 V est de 33 V.Si le courant économique d'un moteur industriel est de 500 A, la valeur économique maximale d'un véhicule électrique 48 V est d'environ 27 kW pour un moteur à induction triphasé.Dans le même temps, compte tenu des caractéristiques dynamiques du véhicule, le temps nécessaire pour atteindre le courant maximum est très court, généralement pas plus de quelques minutes, c'est-à-dire que 27 kW peuvent être transformés en condition de surcharge.Habituellement, la condition de surcharge est 2 à 3 fois supérieure à la condition normale.C'est-à-dire que les conditions de fonctionnement normales sont de 9 à 13,5 kW.
Si nous regardons uniquement la correspondance du niveau de tension et de la capacité de courant.Le système 48 V ne peut atteindre que 30 kW car l'efficacité de conduite est la meilleure condition de travail.
Il existe cependant de nombreuses méthodes de contrôle des moteurs asynchrones triphasés. Les véhicules électriques disposent d'une large plage de régulation de vitesse (presque de 0 à 100 %) et de contrôle de couple (presque de 0 à 100 %).Dans des conditions de fonctionnement difficiles, les véhicules électriques utilisent actuellement principalement la commande VF ou DTC.Si un contrôle étoile-triangle est introduit, cela peut provoquer un effet inattendu.
En contrôle industriel, la tension de commande étoile-triangle est 1,732 fois, ce qui est une coïncidence plutôt qu'un principe.Le système 48 V n'augmente pas la modulation de fréquence PWM pour produire 33 V CA, et le moteur conçu en fonction du niveau de tension du moteur industriel est de 57 V.Mais nous ajustons le niveau de tension de commande étoile-triangle à 3 fois, ce qui correspond à la racine de 9.Ce serait alors 99V.
C'est-à-dire que si le moteur est conçu comme un moteur asynchrone triphasé de 99 V CA avec une connexion en triangle et une connexion en Y de 33 V, la vitesse du moteur peut être ajustée de 0 à 100 % dans la plage de puissance de 20 à 72 kW dans des conditions économiques. conditions. Habituellement, la vitesse maximale du moteur est de 12 000 tr/min), la régulation du couple est de 0 à 100 % et la modulation de fréquence est de 0 à 400 Hz.
Si un tel schéma d'optimisation peut être réalisé, alors les voitures de classe A et les voitures miniatures peuvent obtenir de bonnes performances grâce à un seul moteur.Nous savons que le coût d'un système de moteur 48 V (dans la limite de 30 kW) est d'environ 5 000 yuans. Le coût du schéma d'optimisation présenté dans cet article est inconnu, mais il n'ajoute pas de matériaux, mais modifie uniquement la méthode de contrôle et introduit des niveaux de tension doubles.Son augmentation de coût est également contrôlable.
Bien entendu, un tel système de contrôle posera de nombreux problèmes nouveaux. Les plus gros problèmes sont la conception du moteur, la conception du pilote et les exigences très élevées en matière de caractéristiques de charge et de décharge du bloc de batterie haute tension.Ces problèmes sont contrôlables et il existe des solutions existantes. Par exemple, la conception du moteur peut être résolue en ajustant le rapport entre les niveaux de tension haute et basse.Nous en discuterons ensemble dans le prochain article.
Heure de publication : 02 mars 2023