Bản chất của điều khiển điện xe điện là điều khiển động cơ. Trong bài báo này, nguyên lý khởi động sao-tam giác được sử dụng phổ biến trong công nghiệp được sử dụng để tối ưu hóa việc điều khiển xe điện, để hệ thống truyền động điện 48V có thể trở thành dạng chính của công suất truyền động động cơ 10-72KW.Hiệu suất của toàn bộ chiếc xe được đảm bảo, đồng thời, chi phí truyền động điện của ô tô nhỏ và ô tô mini giảm đi rất nhiều,
Trong nghiên cứu gần đây, tôi nhận ra rằng việc điều khiển xe điện thực chất là điều khiển động cơ.Vì những kiến thức trong bài viết này rất sâu rộng và chi tiết nên nếu nguyên lý và quy trình tối ưu sơ đồ điều khiển động cơ được mô tả đầy đủ chi tiết, theo các giáo trình tác giả đang đọc hiện nay thì những điểm kiến thức đó cũng đủ để làm thành một chuyên khảo. với hơn 100 trang và hơn 100.000 từ.Để cho phép độc giả trên các phương tiện truyền thông tự hiểu và nắm vững một phương pháp tối ưu hóa như vậy trong phạm vi hàng ngàn từ.Bài viết này sẽ sử dụng các ví dụ cụ thể để mô tả quá trình tối ưu hóa sơ đồ động cơ xe điện.
Các ví dụ được mô tả ở đây dựa trên Baojun E100, BAIC EC3 và BYD E2.Chỉ các thông số sau của hai model cần phải liên quan và chỉ có điều khiển động cơ được tối ưu hóa để tối ưu hóa nó thành hệ thống pin điện áp kép 48V/144V DC, động cơ điện áp kép AC 33V/99V và một bộ trình điều khiển động cơ .Trong số đó, hệ thống điện tử công suất của bộ điều khiển động cơ là chìa khóa cho toàn bộ sơ đồ tối ưu hóa và tác giả đang nghiên cứu nó một cách cẩn thận và sâu sắc.
Nói cách khác, động cơ Baojun E100, BAIC EC3 và BYD E2 chỉ cần tối ưu hóa thành hệ thống điều khiển động cơ 29-70KW.Đây là đại diện của xe mini A00, xe nhỏ A0 và xe điện nhỏ gọn thuần túy A.Bài viết này sẽ sử dụng phương pháp điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha công nghiệp để áp dụng vào việc điều khiển động cơ xe điện thông qua điều khiển động cơ cảm ứng không đồng bộ ba pha sao-tam giác, V/F+DTC.
Do hạn chế về không gian, bài viết này sẽ không giải thích các nguyên tắc của tam giác sao, v.v.Hãy bắt đầu với công suất động cơ thông dụng trong điều khiển động cơ công nghiệp. Động cơ không đồng bộ ba pha 380V thường được sử dụng là 0,18 ~ 315KW, công suất nhỏ là kết nối Y, công suất trung bình là kết nối △ và công suất cao là động cơ 380 / 660V.Thông thường, động cơ 660V là động cơ chính có công suất trên 300KW. Không phải động cơ trên 300KW không dùng được 380V mà là tính kinh tế của chúng không tốt.Chính dòng điện làm hạn chế tính kinh tế của động cơ và mạch điều khiển.Thông thường 1 milimet vuông có thể truyền dòng điện 6A. Sau khi thiết kế động cơ cảm ứng không đồng bộ ba pha, cáp cuộn dây động cơ của nó được xác định.Tức là dòng điện đi qua được xác định.Từ góc độ động cơ công nghiệp, 500A là giá trị lớn nhất cho nền kinh tế của nó.
Trở lại với động cơ xe điện, điện áp ba pha xung điện của hệ thống ắc quy 48V là 33V.Nếu dòng điện tiết kiệm của động cơ công nghiệp là 500A thì giá trị tiết kiệm tối đa của xe điện 48V là khoảng 27KW đối với động cơ không đồng bộ ba pha.Đồng thời, xét đến đặc tính động của xe, thời gian để đạt dòng điện tối đa là rất ngắn, thường không quá vài phút, tức là 27KW có thể rơi vào tình trạng quá tải.Thông thường tình trạng quá tải gấp 2 đến 3 lần tình trạng bình thường.Tức là điều kiện làm việc bình thường là 9 ~ 13,5KW.
Nếu chúng ta chỉ nhìn vào mức điện áp và công suất hiện tại phù hợp.Hệ thống 48V chỉ có thể ở mức 30KW vì hiệu suất truyền động là điều kiện làm việc tốt nhất.
Tuy nhiên, có nhiều phương pháp điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha. Xe điện có phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng (gần 0-100%) và phạm vi kiểm soát mô-men xoắn (gần 0-100%).Trong điều kiện vận hành khắc nghiệt, xe điện hiện nay chủ yếu sử dụng điều khiển VF hoặc DTC.Nếu áp dụng điều khiển sao-tam giác, nó có thể gây ra hiệu ứng không mong muốn.
Trong điều khiển công nghiệp, điện áp điều khiển sao-tam giác là 1,732 lần, đây là sự trùng hợp ngẫu nhiên chứ không phải là nguyên tắc.Hệ thống 48V không tăng cường điều chế tần sốPWM để tạo ra AC 33V, động cơ được thiết kế theo cấp điện áp động cơ công nghiệp là 57V.Nhưng chúng tôi điều chỉnh mức điện áp điều khiển sao-tam giác lên 3 lần, là gốc của 9.Khi đó nó sẽ là 99V.
Điều đó có nghĩa là, nếu động cơ được thiết kế dưới dạng động cơ không đồng bộ ba pha 99V AC có kết nối tam giác và kết nối 33V Y, tốc độ động cơ có thể được điều chỉnh từ 0 đến 100% trong phạm vi công suất từ 20 đến 72KW với mức tiết kiệm. điều kiện. Thông thường tốc độ tối đa của động cơ là 12000RPM), điều chỉnh mô-men xoắn là 0-100% và điều chế tần số là 0-400Hz.
Nếu kế hoạch tối ưu hóa như vậy có thể được thực hiện thì ô tô hạng A và ô tô cỡ nhỏ có thể đạt được hiệu suất tốt thông qua một động cơ.Chúng tôi biết rằng chi phí của một hệ thống động cơ 48V (trong giá trị cao nhất là 30KW) là khoảng 5.000 nhân dân tệ. Chi phí của sơ đồ tối ưu hóa trong bài viết này chưa được xác định, nhưng nó không bổ sung thêm vật liệu mà chỉ thay đổi phương pháp điều khiển và đưa ra các mức điện áp kép.Sự gia tăng chi phí của nó cũng có thể kiểm soát được.
Tất nhiên, sẽ có nhiều vấn đề mới trong sơ đồ điều khiển như vậy. Vấn đề lớn nhất là thiết kế động cơ, thiết kế trình điều khiển và yêu cầu rất cao về đặc tính sạc và xả của bộ pin điện áp cao.Những vấn đề này có thể kiểm soát được và có những giải pháp hiện có. Ví dụ, thiết kế động cơ có thể được giải quyết bằng cách điều chỉnh tỷ lệ giữa các mức điện áp cao và thấp.Chúng ta sẽ cùng nhau thảo luận về nó trong bài viết tiếp theo.
Thời gian đăng: Mar-02-2023