신에너지 순수전기차의 아키텍처에서 차량 컨트롤러 VCU, 모터 컨트롤러 MCU, 배터리 관리 시스템 BMS가 가장 중요한 핵심 기술이며 이는 차량의 전력, 경제성, 신뢰성 및 안전성에 큰 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있습니다. 차량. 중요한 영향은 모터, 전자 제어 및 배터리의 세 가지 핵심 전력 시스템에 여전히 특정 기술적 제약이 있다는 점이며, 이는 압도적인 기사에서 보고됩니다. 언급되지 않은 유일한 것은 기계식 자동 변속기 시스템인데 마치 존재하지 않는 것처럼 기어 박스 만 있고 소란을 피울 수 없습니다.
중국자동차공학회 기어기술분과 연례회의에서는 전기자동차용 자동변속기라는 주제가 참가자들 사이에서 큰 열광을 불러일으켰습니다. 이론적으로 순수 전기 자동차에는 변속기가 필요하지 않고 고정 비율의 감속기만 필요합니다. 오늘날 점점 더 많은 사람들이 전기 자동차에 자동 변속기가 필요하다는 사실을 깨닫고 있습니다. 왜 그래? 국내 전기차 제조사들이 변속기를 사용하지 않고 전기차를 만드는 이유는 초기에 전기차에는 변속기가 필요하지 않다는 오해가 있었기 때문이다. 그러면 비용 효율적이지 않습니다. 국내 자동차 자동변속기의 산업화 수준은 아직 낮은 수준이며, 선택할 수 있는 적절한 자동변속기가 없습니다. 따라서 '순수전기승용차의 기술조건'에는 자동변속기의 사용을 규정하지 않고, 에너지 소비량의 한도도 규정하지 않는다. 고정비 감속기는 기어가 하나뿐이므로 모터가 효율이 낮은 영역에 있는 경우가 많아 귀중한 배터리 에너지를 낭비할 뿐만 아니라 트랙션 모터에 대한 요구 사항이 증가하고 차량의 주행 범위가 감소합니다. 자동변속기를 장착하면 모터의 속도에 따라 모터의 작동속도가 변화되어 효율이 크게 향상되고, 전기에너지가 절약되며, 주행거리가 늘어나고, 저속기어에서의 상승능력이 향상됩니다.
베이항대학교 교통과학공학부 부학장 Xu Xiangyang 교수는 기자와의 인터뷰에서 “전기차용 다단 자동변속기는 시장 전망이 넓다”고 말했다. 순수 전기 승용차의 전기 모터는 저속 토크가 큽니다. 이때, 전기자동차는 모터의 효율이 극도로 낮기 때문에 전기자동차는 저속으로 출발, 가속, 급경사 오르막길을 오를 때 많은 전력을 소모하게 된다. 이를 위해서는 모터 열을 줄이고 에너지 소비를 줄이며 순항 범위를 늘리고 차량 역학을 개선하기 위해 기어박스를 사용해야 합니다. 전력 성능을 개선할 필요가 없다면 모터의 전력을 줄여 에너지를 더욱 절약하고 항속 거리를 개선하며 모터의 냉각 시스템을 단순화하여 비용을 절감할 수 있습니다. 그러나 전기차가 저속으로 출발하거나 급경사를 오를 때 운전자는 동력이 부족하고 에너지 소비가 극도로 높다는 느낌을 받지 않기 때문에 순수 전기차에는 자동변속기가 필요하다.
시나 블로거 왕화핑(Wang Huaping)99은 주행거리 연장이 전기차 대중화의 핵심이라는 점은 모두가 알고 있다고 말했다. 전기차에 변속기를 장착하면 같은 배터리 용량으로도 주행거리를 30% 이상 늘릴 수 있다. 이러한 관점은 저자가 여러 전기차 제조사와 소통하면서 확인됐다. BYD의 진(Qin)에는 BYD가 독자 개발한 듀얼클러치 자동변속기가 탑재돼 주행효율이 대폭 향상됐다. 전기차에 변속기를 장착하면 좋은데, 장착할 제조사가 없나요? 요점은 올바른 전송이 이루어지지 않는다는 것입니다.
전기차의 가속 성능만 고려한다면 모터 1개면 충분하다. 기어가 낮고 타이어가 좋으면 처음에 훨씬 더 높은 가속을 얻을 수 있습니다. 따라서 일반적으로 전기차에 3단 변속기를 장착하면 성능도 크게 향상될 것으로 여겨진다. 테슬라도 이런 기어박스를 고려한 것으로 전해진다. 그러나 기어박스를 추가하면 비용이 증가할 뿐만 아니라 추가적인 효율성 손실도 발생합니다. 좋은 듀얼 클러치 기어박스라도 변속기 효율은 90% 이상만 달성할 수 있으며, 무게가 증가하면 출력이 줄어들 뿐만 아니라 연료 소비도 늘어납니다. 그래서 대부분의 사람들이 신경 쓰지 않는 극한의 성능을 위해 기어박스를 추가하는 것은 불필요해 보입니다. 자동차의 구조는 변속기와 직렬로 연결된 엔진이다. 전기 자동차가 이 아이디어를 따를 수 있을까요? 현재까지 성공한 사례는 보이지 않습니다. 기존 자동차 변속기에 장착하는 것은 너무 크고 무겁고 비용이 많이 들고, 이득이 손실보다 크다. 적합한 감속기가 없으면 고정 속도 비율의 감속기만 사용할 수 있습니다.
가속 성능을 위해 다단 변속을 사용하는 경우 기어박스의 변속 시간이 가속 성능에 영향을 미치고 변속 과정에서 동력이 급격히 감소하여 결과적으로 이 아이디어를 실현하기가 쉽지 않습니다. 차량 전체에 해로운 큰 변속 충격. 장치의 부드러움과 편안함은 부정적인 영향을 미칩니다. 국산차의 현황을 보면 내연기관보다 적합한 기어박스를 만드는 것이 더 어려운 것으로 알려져 있다. 전기차의 기계적 구조를 단순화하는 것이 대세다. 기어박스가 잘린 경우 다시 추가하려면 충분한 인수가 있어야 합니다.
현재 휴대폰의 기술적 사상에 따라 할 수 있을까요? 휴대폰의 하드웨어는 멀티코어 고주파, 저주파 방향으로 발전하고 있습니다. 동시에 다양한 조합이 완벽하게 호출되어 각 코어의 다양한 주파수를 동원해 전력 소모를 제어하는데, 고성능 코어 하나만으로 끝까지 가는 것이 아니다.
전기 자동차에서는 모터와 감속기를 분리해서는 안되며, 모터, 감속기와 모터 컨트롤러를 함께 결합하거나 한 세트 또는 여러 세트를 결합해야 훨씬 더 강력하고 성능이 좋습니다. . 무게도 가격도 훨씬 비싼거 아닌가요?
예를 들어 BYD E6을 분석하면 모터 출력은 90KW입니다. 50KW 모터 2개를 나누어 하나의 드라이브로 합치면 모터 전체 무게는 비슷합니다. 두 개의 모터가 감속기에 결합되어 무게가 약간만 증가합니다. 게다가 모터 컨트롤러에는 더 많은 모터가 있지만 제어되는 전류는 훨씬 적습니다.
이 개념에서는 유성 감속기에 소란을 피우고 A 모터를 선 기어에 연결하고 외부 링 기어를 움직여 다른 B 모터를 연결하는 개념이 고안되었습니다. 구조상 두 개의 모터를 별도로 구입할 수 있습니다. 속도 비율을 확인한 다음 모터 컨트롤러를 사용하여 두 모터를 호출하면 모터가 회전하지 않을 때 제동 기능이 있다는 전제가 있습니다. 유성기어 이론에서는 두 개의 모터가 동일한 감속기에 설치되어 있으며 속도비가 다릅니다. 모터 A는 큰 속도 비율, 큰 토크 및 느린 속도로 선택됩니다. B 모터의 속도는 작은 속도보다 빠릅니다. 모터를 마음대로 선택할 수 있습니다. 두 모터의 속도는 다르며 서로 관련이 없습니다. 두 모터의 속도가 동시에 중첩되고 토크는 두 모터의 출력 토크의 평균값입니다.
이런 원리로 3개 이상의 모터까지 확장이 가능하며, 필요에 따라 개수를 설정할 수 있으며, 모터 1개가 반전되면(AC 인덕션 모터는 해당되지 않음) 출력 속도가 중첩되며, 일부 느린 속도의 경우에는 그것은 증가되어야 한다. 토크의 조합은 특히 SUV 전기 자동차와 스포츠카에 매우 적합합니다.
다중 속도 자동 변속기를 적용하여 먼저 두 개의 모터 BYD E6을 분석하고 모터 출력은 90KW이며 두 개의 50KW 모터로 나누어 하나의 드라이브로 결합하면 A 모터는 60Km / H를 실행할 수 있습니다. B 모터는 90Km/H로 작동할 수 있고 두 모터는 동시에 150Km/H로 작동할 수 있습니다. ①부하가 무거울 경우 A 모터를 사용하여 가속하고, 40 Km/H에 도달하면 B 모터를 추가하여 속도를 높입니다. 이 구조는 두 모터의 ON, OFF, 정지, 회전속도가 관여되거나 제한되지 않는 특징을 가지고 있습니다. A 모터에 특정 속도가 있지만 충분하지 않은 경우 언제든지 B 모터를 속도 증가에 추가할 수 있습니다. ②B 모터는 부하가 없을 때 중간 속도로 사용할 수 있습니다. 요구 사항을 충족시키기 위해 중저속에는 단일 모터만 사용할 수 있으며, 고속 및 중부하에는 모터 2개만 동시에 사용되므로 에너지 소비가 줄어들고 항속 거리가 늘어납니다.
차량 전체의 설계에 있어서 전압의 설정은 중요한 부분입니다. 전기 자동차의 구동 모터의 출력은 매우 크며 전압은 300V 이상입니다. 전자 부품의 내압이 높을수록 비용이 높아지기 때문에 비용이 많이 듭니다. 따라서 속도 요구 사항이 높지 않으면 저전압을 선택하십시오. 저속 자동차는 저전압 자동차를 사용합니다. 저속자동차가 고속으로 달릴 수 있을까? 대답은 '예'입니다. 저속 자동차라도 여러 모터를 함께 사용하면 중첩 속도가 더 높아집니다. 미래에는 고속과 저속 차량의 구분이 없고, 고전압 차량과 저전압 차량 및 구성만 있을 것입니다.
마찬가지로 허브에도 모터 2개를 장착할 수 있으며, 성능은 위와 동일하지만 디자인에 더욱 신경을 썼다. 전자 제어 측면에서 단일 선택 및 공유 모드를 사용하는 한 모터의 크기는 필요에 따라 설계되며 소형 자동차, 상용차, 전기 자전거, 전기 오토바이 등에 적합합니다. ., 특히 전기 트럭의 경우. 무거운 짐과 가벼운 짐 사이에는 큰 차이가 있습니다. 기어 자동 변속기가 있습니다.
3개 이상의 모터를 사용하는 것도 제작이 매우 간단하고, 동력분배도 적절해야 합니다. 그러나 컨트롤러는 더 복잡할 수 있습니다. 하나의 컨트롤을 선택하면 별도로 사용됩니다. 공통 모드는 AB, AC, BC, ABC 4개 항목, 총 7개 항목이 있을 수 있으며 이는 7개 속도로 이해될 수 있으며 각 항목의 속도 비율이 다릅니다. 사용 시 가장 중요한 것은 컨트롤러입니다. 컨트롤러는 간단하고 운전하기가 번거롭습니다. 또한 차량 컨트롤러 VCU 및 배터리 관리 시스템 BMS 컨트롤러와 협력하여 서로 조정하고 지능적으로 제어해야 운전자가 쉽게 제어할 수 있습니다.
에너지 회수 측면에서 기존에는 단일 모터의 모터 속도가 너무 높으면 영구자석 동기 모터가 2300rpm에서 900V의 전압 출력을 냈다. 속도가 너무 높으면 컨트롤러가 심각하게 손상될 수 있습니다. 이 구조에도 독특한 면이 있습니다. 에너지는 두 개의 모터에 분배될 수 있으며 회전 속도는 너무 높지 않습니다. 고속에서는 두 개의 모터가 동시에 전기를 생산하고, 중속에서는 B 모터가 전기를 생산하고, 저속에서는 A 모터가 전기를 생산하여 최대한 회수합니다. 제동 에너지, 구조는 매우 간단하고 에너지 회수율은 가능한 한 고효율 영역에서 크게 향상될 수 있으며 예비 에너지는 저효율 영역에 있지만 이러한 환경에서 최고의 에너지 피드백 효율을 얻는 방법은 무엇입니까? 제동을 보장하는 동시에 시스템 제약을 완화하는 프로세스 전환의 안전성과 유연성은 에너지 피드백 제어 전략의 설계 포인트입니다. 그것을 잘 사용하는 것은 고급 지능형 컨트롤러에 달려 있습니다.
방열 측면에서 여러 모터의 방열 효과는 단일 모터의 방열 효과보다 훨씬 큽니다. 하나의 모터는 크기가 크지만 여러 모터의 부피가 분산되어 있고 표면적이 크고 열 방출이 빠릅니다. 특히 온도를 낮추고 에너지를 절약하는 것이 좋습니다.
사용 중이거나 모터 고장이 발생하더라도 결함이 없는 모터는 여전히 차량을 목적지까지 운전할 수 있습니다. 사실 아직까지 발견되지 않은 장점이 있습니다. 이것이 바로 이 기술의 아름다움입니다.
이러한 관점에서 볼 때 차량 컨트롤러 VCU, 모터 컨트롤러 MCU 및 배터리 관리 시스템 BMS도 그에 따라 개선되어야하므로 전기 자동차가 커브를 추월하는 것은 꿈이 아닙니다!
게시 시간: 2022년 3월 24일