L'essenza del controllo elettrico del veicolo elettrico è il controllo del motore. In questo documento, il principio dell'avviamento stella-triangolo comunemente utilizzato nell'industria viene utilizzato per ottimizzare il controllo del veicolo elettrico, in modo che il sistema di azionamento elettrico da 48 V possa diventare la forma principale di potenza di azionamento del motore da 10-72 kW.Le prestazioni dell'intero veicolo sono garantite e, allo stesso tempo, il costo della guida elettrica delle auto piccole e mini è notevolmente ridotto,
In un recente studio mi sono reso conto che il controllo dei veicoli elettrici è in realtà il controllo del motore.Poiché le conoscenze coinvolte in questo articolo sono molto estese e dettagliate, se il principio e il processo di ottimizzazione dello schema di controllo motorio sono completamente descritti in dettaglio, secondo i libri di testo attualmente letti dall'autore, i punti di conoscenza sono sufficienti per produrre una monografia con più di 100 pagine e più di 100.000 parole.Per consentire ai lettori dei self-media di comprendere e padroneggiare un tale metodo di ottimizzazione nell'ambito di migliaia di parole.Questo articolo utilizzerà esempi specifici per descrivere il processo di ottimizzazione dello schema del motore del veicolo elettrico.
Gli esempi qui descritti sono basati su Baojun E100, BAIC EC3 e BYD E2.È necessario mettere in relazione solo i seguenti parametri dei due modelli e solo il controllo del motore è ottimizzato per ottimizzarlo in un sistema di batterie a doppia tensione da 48 V/144 V CC, un motore a doppia tensione CA da 33 V/99 V e un set di driver del motore .Tra questi, il sistema elettronico di potenza del motore è la chiave dell'intero schema di ottimizzazione e l'autore lo sta studiando attentamente e approfonditamente.
In altre parole, i motori di Baojun E100, BAIC EC3 e BYD E2 devono solo essere ottimizzati per un sistema di controllo motore da 29-70KW.Questi sono i rappresentanti della minicar A00, della piccola vettura A0 e dell'auto elettrica pura compatta A.Questo articolo utilizzerà il metodo di controllo del motore asincrono trifase industriale per applicarlo al controllo dei motori dei veicoli elettrici tramite il controllo del motore asincrono trifase a induzione stella-triangolo V/F+DTC.
A causa delle limitazioni di spazio, questo articolo non spiegherà i principi del triangolo stellato e così via.Cominciamo con la potenza del motore comune nel controllo dei motori industriali. Il motore asincrono trifase da 380 V comunemente utilizzato è 0,18~315 kW, la potenza piccola è la connessione a Y, la potenza media è la connessione △ e la potenza elevata è il motore da 380/660 V.Generalmente, i motori principali sopra i 300 kW sono i motori da 660 V. Non è che i motori superiori a 300KW non possano utilizzare 380V, ma la loro economia non è buona.È la corrente che limita l'economia del motore e del circuito di controllo.Di solito 1 millimetro quadrato può far passare una corrente di 6 A. Una volta progettato il motore asincrono trifase a induzione, viene determinato il cavo di avvolgimento del motore.Cioè, viene determinata la corrente che passa.Dal punto di vista dei motori industriali, 500 A rappresentano il valore più grande per la loro economia.
Tornando al motore del veicolo elettrico, la tensione trifase PWM del sistema batteria da 48 V è 33 V.Se la corrente economica di un motore industriale è di 500A, il valore economico massimo di un veicolo elettrico a 48V è di circa 27KW per un motore a induzione trifase.Allo stesso tempo, considerando le caratteristiche dinamiche del veicolo, il tempo per raggiungere la corrente massima è molto breve, solitamente non più di qualche minuto, vale a dire che 27KW possono essere portati in condizione di sovraccarico.Di solito la condizione di sovraccarico è da 2 a 3 volte superiore alla condizione normale.Cioè, la normale condizione di lavoro è 9 ~ 13,5KW.
Se guardiamo solo al livello di tensione e alla corrispondenza della capacità di corrente.Il sistema a 48 V può avere una potenza massima di 30 kW poiché l'efficienza di guida è la migliore condizione di lavoro.
Tuttavia, esistono molti metodi di controllo per i motori asincroni trifase. I veicoli elettrici hanno un'ampia gamma di regolazione della velocità (quasi 0-100%) e di controllo della coppia (quasi 0-100%).In condizioni operative difficili, i veicoli elettrici attualmente utilizzano principalmente il controllo VF o DTC.Se viene introdotto il controllo stella-triangolo, ciò potrebbe causare un effetto inaspettato.
Nel controllo industriale, la tensione di controllo stella-triangolo è 1.732 volte, il che è una coincidenza piuttosto che un principio.Il sistema a 48 V non aumenta la modulazione di frequenza PWM per produrre 33 V CA e il motore progettato in base al livello di tensione del motore industriale è 57 V.Ma regoliamo il livello di tensione di controllo stella-triangolo su 3 volte, che è la radice di 9.Allora sarebbe 99V.
Vale a dire, se il motore è progettato come motore asincrono trifase da 99 V CA con collegamento a triangolo e collegamento a Y da 33 V, la velocità del motore può essere regolata dallo 0 al 100% nell'intervallo di potenza compreso tra 20 e 72 kW in modalità economica condizioni. Solitamente la velocità massima del motore è 12000 giri/min), la regolazione della coppia è 0-100% e la modulazione di frequenza è 0-400 Hz.
Se tale schema di ottimizzazione può essere realizzato, allora le auto di classe A e le auto in miniatura possono ottenere buone prestazioni attraverso un motore.Sappiamo che il costo di un sistema motore a 48 V (entro il valore di picco di 30 kW) è di circa 5.000 yuan. Il costo dello schema di ottimizzazione in questo documento non è noto, ma non aggiunge materiali, ma cambia solo il metodo di controllo e introduce doppi livelli di tensione.Anche il suo aumento dei costi è controllabile.
Naturalmente, ci saranno molti nuovi problemi in un simile schema di controllo. I problemi maggiori sono la progettazione del motore, la progettazione del driver e i requisiti molto elevati per le caratteristiche di carica e scarica della batteria ad alto voltaggio.Questi problemi sono controllabili ed esistono soluzioni esistenti. Ad esempio, la progettazione del motore può essere risolta regolando il rapporto tra i livelli di tensione ad alta e bassa tensione.Ne parleremo insieme nel prossimo articolo.
Orario di pubblicazione: 02-marzo-2023