Muundo na muundo wa gari safi la umeme ni tofauti na ule wa gari la jadi linaloendeshwa na injini ya mwako wa ndani. Pia ni uhandisi tata wa mfumo. Inahitaji kuunganisha teknolojia ya betri ya nguvu, teknolojia ya kuendesha gari, teknolojia ya magari na nadharia ya kisasa ya udhibiti ili kufikia mchakato bora wa udhibiti. Katika mpango wa maendeleo wa sayansi na teknolojia ya magari ya umeme, nchi inaendelea kuzingatia mpangilio wa Utafiti na Maendeleo wa "tatu wima na tatu mlalo", na zaidi inaangazia utafiti kuhusu teknolojia muhimu za kawaida za "tatu mlalo" kulingana na mkakati wa mabadiliko ya teknolojia wa "gari safi la umeme", yaani, utafiti kuhusu gari la kuendesha na mfumo wake wa udhibiti, betri ya nguvu na mfumo wake wa usimamizi, na mfumo wa udhibiti wa powertrain. Kila mtengenezaji mkuu hutengeneza mkakati wake wa maendeleo ya biashara kulingana na mkakati wa maendeleo wa kitaifa.
Mwandishi anachambua teknolojia muhimu katika mchakato wa ukuzaji wa mfumo mpya wa nguvu za nishati, akitoa msingi wa kinadharia na marejeleo ya muundo, upimaji, na uzalishaji wa mfumo wa nguvu za umeme. Mpango umegawanywa katika sura tatu ili kuchambua teknolojia muhimu za mfumo wa umeme katika mfumo wa nguvu za magari safi ya umeme. Leo, kwanza tutaanzisha kanuni na uainishaji wa teknolojia za mfumo wa umeme.
Mchoro 1 Viungo Muhimu katika Ukuzaji wa Powertrain
Kwa sasa, teknolojia kuu za msingi za mfumo wa umeme wa magari safi zinajumuisha kategoria nne zifuatazo:
Mchoro 2 Teknolojia Muhimu za Powertrain
Ufafanuzi wa Mfumo wa Magari ya Kuendesha Gari
Kulingana na hali ya betri ya nguvu ya gari na mahitaji ya nguvu ya gari, hubadilisha pato la nishati ya umeme kupitia kifaa cha kuzalisha nishati cha kuhifadhi nishati ndani ya gari kuwa nishati ya mitambo, na nishati hupitishwa kwenye magurudumu yanayoendesha kupitia kifaa cha kupitisha, na sehemu za nishati ya mitambo ya gari hubadilishwa kuwa nishati ya umeme na kurudishwa kwenye kifaa cha kuhifadhi nishati wakati breki ya gari inapovunja. Mfumo wa kuendesha gari kwa umeme unajumuisha mota, utaratibu wa usafirishaji, kidhibiti cha mota na vipengele vingine. Ubunifu wa vigezo vya kiufundi vya mfumo wa kuendesha gari kwa nishati ya umeme unajumuisha hasa nguvu, torque, kasi, voltage, uwiano wa usambazaji wa kupunguza, uwezo wa usambazaji wa umeme, nguvu ya kutoa, voltage, mkondo, n.k.
1) Kidhibiti cha mota
Pia huitwa inverter, hubadilisha ingizo la mkondo wa moja kwa moja kupitia pakiti ya betri ya umeme kuwa mkondo mbadala. Vipengele vya msingi:
◎ IGBT: swichi ya kielektroniki ya umeme, kanuni: kupitia kidhibiti, dhibiti mkono wa daraja la IGBT ili kufunga swichi fulani ya masafa na mlolongo ili kutoa mkondo mbadala wa awamu tatu. Kwa kudhibiti swichi ya kielektroniki ya umeme ili kufunga, volteji mbadala inaweza kubadilishwa. Kisha volteji ya AC huzalishwa kwa kudhibiti mzunguko wa wajibu.
◎ Uwezo wa filamu: kazi ya kuchuja; kitambuzi cha mkondo: kugundua mkondo wa vilima vya awamu tatu.
2) Saketi ya udhibiti na uendeshaji: ubao wa udhibiti wa kompyuta, IGBT inayoendesha
Jukumu la kidhibiti cha mota ni kubadilisha DC kuwa AC, kupokea kila ishara, na kutoa nguvu na torque inayolingana. Vipengele vikuu: swichi ya umeme ya umeme, capacitor ya filamu, kitambuzi cha sasa, mzunguko wa kiendeshi cha kudhibiti ili kufungua swichi tofauti, kuunda mikondo katika pande tofauti, na kutoa volteji mbadala. Kwa hivyo, tunaweza kugawanya mkondo mbadala wa sinusoidal katika mistatili. Eneo la mistatili hubadilishwa kuwa volteji yenye urefu sawa. Mhimili wa x hutambua udhibiti wa urefu kwa kudhibiti mzunguko wa wajibu, na hatimaye hutambua ubadilishaji sawa wa eneo hilo. Kwa njia hii, nguvu ya DC inaweza kudhibitiwa ili kufunga mkono wa daraja la IGBT kwa masafa fulani na swichi ya mfuatano kupitia kidhibiti ili kutoa nguvu ya AC ya awamu tatu.
Kwa sasa, vipengele muhimu vya saketi ya kiendeshi hutegemea uagizaji kutoka nje: capacitors, mirija ya kubadili ya IGBT/MOSFET, DSP, chips za kielektroniki na saketi zilizounganishwa, ambazo zinaweza kuzalishwa kwa kujitegemea lakini zina uwezo mdogo: saketi maalum, vitambuzi, viunganishi, ambavyo vinaweza kuzalishwa kwa kujitegemea: vifaa vya umeme, diode, inductors, bodi za saketi zenye tabaka nyingi, waya zilizowekwa joto, radiator.
3) Mota: badilisha mkondo mbadala wa awamu tatu kuwa mashine
◎ Muundo: vifuniko vya mbele na nyuma, maganda, shafti na fani
◎ Saketi ya sumaku: msingi wa stator, msingi wa rotor
◎ Mzunguko: vilima vya stator, kondakta wa rotor
4) Kifaa cha Kusambaza
Sanduku la gia au kipunguzaji hubadilisha kasi ya torque inayotoka kwa injini kuwa kasi na torque inayohitajika na gari zima.
Aina ya injini ya kuendesha gari
Mota zinazoendesha zimegawanywa katika kategoria nne zifuatazo. Kwa sasa, mota za induction za AC na mota za kudumu zinazolingana na sumaku ndizo aina za kawaida za magari mapya ya umeme ya nishati. Kwa hivyo tunazingatia teknolojia ya mota ya induction ya AC na mota ya kudumu inayolingana na sumaku.
| Mota ya DC | Mota ya Induction ya AC | Mota ya Kudumu ya Sumaku Sambamba | Mota ya Kusitasita Iliyobadilishwa | |
| Faida | Gharama ya Chini, Mahitaji ya Chini ya Mfumo wa Udhibiti | Gharama nafuu, Usambazaji mpana wa umeme, Teknolojia ya udhibiti iliyoendelezwa, Utegemezi wa hali ya juu | Uzito wa Nguvu ya Juu, Ufanisi wa juu, saizi ndogo | Muundo Rahisi, Mahitaji ya Chini ya Mfumo wa Udhibiti |
| Hasara | Mahitaji ya juu ya matengenezo, Kasi ya chini, torque ya chini, maisha mafupi | Eneo dogo lenye ufanisi Uzito mdogo wa Nguvu | Gharama kubwa Ubadilikaji duni wa mazingira | Kubadilika kwa torque kubwaKelele kubwa ya kufanya kazi |
| Maombi | Gari dogo au dogo la umeme linalotumia kasi ya chini | Magari ya Biashara ya Umeme na Magari ya Abiria | Magari ya Biashara ya Umeme na Magari ya Abiria | Gari la Nguvu Mchanganyiko |
1) Gari la Induction Asynchronous la AC
Kanuni ya utendaji kazi wa mota isiyo na ulinganifu wa AC ni kwamba ukingo utapita kwenye nafasi ya stator na rotor: imerundikwa na shuka nyembamba za chuma zenye upitishaji wa sumaku wa hali ya juu. Umeme wa awamu tatu utapita kwenye ukingo. Kulingana na sheria ya uingizwaji wa sumaku ya Faraday, uwanja wa sumaku unaozunguka utazalishwa, ndiyo sababu rotor huzunguka. Koili tatu za stator zimeunganishwa kwa muda wa digrii 120, na kondakta anayebeba mkondo hutoa uwanja wa sumaku unaozizunguka. Wakati usambazaji wa umeme wa awamu tatu unapotumika kwa mpangilio huu maalum, uwanja wa sumaku utabadilika katika pande tofauti na mabadiliko ya mkondo mbadala kwa wakati maalum, na kutoa uwanja wa sumaku wenye nguvu inayozunguka sare. Kasi inayozunguka ya uwanja wa sumaku inaitwa kasi ya ulinganifu. Tuseme kondakta aliyefungwa amewekwa ndani, kulingana na sheria ya Faraday, kwa sababu uwanja wa sumaku hutofautiana, Kitanzi kitahisi nguvu ya kielektroniki, ambayo itatoa mkondo kwenye kitanzi. Hali hii ni kama kitanzi kinachobeba mkondo kwenye uwanja wa sumaku, na kutoa nguvu ya sumaku kwenye kitanzi, na Huan Jiang anaanza kuzunguka. Kwa kutumia kitu kama ngome ya kindi, mkondo mbadala wa awamu tatu utazalisha uwanja wa sumaku unaozunguka kupitia stator, na mkondo utachochewa kwenye upau wa ngome ya kindi uliofupishwa na pete ya mwisho, hivyo rotor inaanza kuzunguka, ndiyo maana mota inaitwa mota ya uingizaji. Kwa msaada wa uingizaji wa sumakuumeme badala ya kuunganishwa moja kwa moja na rotor ili kusababisha umeme, vipande vya msingi vya chuma vinavyohami joto hujazwa kwenye rotor, ili chuma kidogo kihakikishe upotevu mdogo wa mkondo wa eddy.
2) Mota inayolingana ya AC
Rota ya mota inayolingana ni tofauti na ile ya mota isiyolingana. Sumaku ya kudumu imewekwa kwenye rota, ambayo inaweza kugawanywa katika aina iliyowekwa juu na aina iliyopachikwa. Rota imetengenezwa kwa karatasi ya chuma ya silikoni, na sumaku ya kudumu imepachikwa. Stata pia imeunganishwa na mkondo mbadala wenye tofauti ya awamu ya 120, ambayo hudhibiti ukubwa na awamu ya mkondo mbadala wa wimbi la sine, ili uwanja wa sumaku unaozalishwa na stata uwe kinyume na ule unaozalishwa na rota, na uwanja wa sumaku unazunguka. Kwa njia hii, stata huvutiwa na sumaku na kuzunguka na rota. Mzunguko baada ya mzunguko huzalishwa na stata na ufyonzaji wa rota.
Hitimisho: Kiendeshi cha magari ya umeme kimsingi kimekuwa kikuu, lakini si kimoja bali kina mseto. Kila mfumo wa kiendeshi cha magari una faharasa yake kamili. Kila mfumo unatumika katika kiendeshi cha magari ya umeme kilichopo. Nyingi kati yao ni mota zisizo na ulandanishi na mota za kudumu za sumaku zinazolingana, huku zingine zikijaribu kubadili mota za kusita. Inafaa kutaja kwamba kiendeshi cha magari huunganisha teknolojia ya umeme, teknolojia ya microelectronics, teknolojia ya dijitali, teknolojia ya udhibiti otomatiki, sayansi ya nyenzo na taaluma zingine ili kuonyesha matarajio ya matumizi na maendeleo ya kina ya taaluma nyingi. Ni mshindani mkubwa katika mota za magari ya umeme. Ili kuchukua nafasi katika magari ya umeme ya siku zijazo, kila aina ya mota hazihitaji tu kuboresha muundo wa mota, lakini pia kuchunguza kila mara vipengele vya akili na kidijitali vya mfumo wa udhibiti.
Muda wa chapisho: Januari-30-2023
