A essência do controle elétrico de veículos elétricos é o controle do motor.Neste artigo, o princípio de partida estrela-triângulo comumente usado na indústria é usado para otimizar o controle de veículos elétricos, de modo que o sistema de acionamento elétrico de 48V possa se tornar a principal forma de potência de acionamento do motor de 10-72KW.O desempenho de todo o veículo é garantido e, ao mesmo tempo, o custo de acionamento elétrico de carros pequenos e minicarros é bastante reduzido,
No estudo recente, percebi que o controle dos veículos elétricos é na verdade o controle do motor.Como o conhecimento envolvido neste artigo é muito extenso e detalhado, se o princípio e o processo de otimização do esquema de controle do motor forem totalmente descritos em detalhes, de acordo com os livros didáticos atualmente lidos pelo autor, os pontos de conhecimento são suficientes para produzir uma monografia com mais de 100 páginas e mais de 100.000 palavras.A fim de permitir que os leitores da mídia própria compreendam e dominem esse método de otimização na faixa de milhares de palavras.Este artigo usará exemplos específicos para descrever o processo de otimização do esquema motor de um veículo elétrico.
Os exemplos descritos aqui são baseados em Baojun E100, BAIC EC3 e BYD E2.Apenas os seguintes parâmetros dos dois modelos precisam ser relacionados, e apenas o controle do motor é otimizado para otimizá-lo em um sistema de bateria de dupla tensão 48V/144V DC, um motor de dupla tensão AC 33V/99V e um conjunto de drivers de motor .Entre eles, o sistema eletrônico de potência do acionador do motor é a chave para todo o esquema de otimização, e o autor o está estudando cuidadosa e profundamente.
Em outras palavras, os motores Baojun E100, BAIC EC3 e BYD E2 só precisam ser otimizados para um sistema de controle de motor de 29-70KW.Estes são representantes do minicarro A00, do carro pequeno A0 e do carro elétrico puro e compacto A.Este artigo utilizará o método de controle de motor assíncrono trifásico industrial para aplicá-lo ao controle de motores de veículos elétricos através do controle de motor de indução assíncrono trifásico estrela-triângulo V/F+DTC.
Devido a limitações de espaço, este artigo não explicará os princípios do triângulo estelar e assim por diante.Vamos começar com a potência comum do motor no controle de motores industriais.O motor assíncrono trifásico de 380V comumente usado é 0,18 ~ 315KW, a pequena potência é a conexão Y, a potência média é a conexão △ e a alta potência é o motor 380/660V.Geralmente, os motores de 660V são os motores principais acima de 300KW.Não é que motores acima de 300KW não possam utilizar 380V, mas que sua economia não é boa.É a corrente que limita a economia do motor e do circuito de controle.Normalmente 1 milímetro quadrado pode passar uma corrente de 6A.Uma vez projetado o motor de indução assíncrono trifásico, o cabo do enrolamento do motor é determinado.Ou seja, a corrente que passa é determinada.Do ponto de vista dos motores industriais, 500A é o maior valor para sua economia.
Voltando ao motor do veículo elétrico, a tensão trifásica PWM do sistema de bateria de 48V é de 33V.Se a corrente econômica de um motor industrial for 500A, o valor econômico máximo de um veículo elétrico de 48V é de cerca de 27KW para um motor de indução trifásico.Ao mesmo tempo, considerando as características dinâmicas do veículo, o tempo para atingir a corrente máxima é muito curto, geralmente não superior a alguns minutos, ou seja, 27KW podem ser colocados em condição de sobrecarga.Normalmente a condição de sobrecarga é 2 a 3 vezes maior que a condição normal.Ou seja, a condição normal de trabalho é de 9 ~ 13,5KW.
Se olharmos apenas para o nível de tensão e a correspondência entre a capacidade de corrente.O sistema de 48V só pode estar dentro de 30KW, pois a eficiência de condução é a melhor condição de trabalho.
No entanto, existem muitos métodos de controle para motores assíncronos trifásicos.Os veículos elétricos possuem uma ampla faixa de regulação de velocidade (quase 0-100%) e faixa de controle de torque (quase 0-100%).Sob condições operacionais adversas, os veículos elétricos atualmente usam principalmente controle VF ou DTC.Se o controle estrela-triângulo for introduzido, poderá causar um efeito inesperado.
No controle industrial, a tensão de controle estrela-triângulo é 1,732 vezes, o que é mais uma coincidência do que um princípio.O sistema 48V não aumenta a modulação de frequência PWM para fazer 33VCA, e o motor projetado de acordo com o nível de tensão do motor industrial é 57V.Mas ajustamos o nível de tensão de controle estrela-triângulo para 3 vezes, que é a raiz de 9.Então seria 99V.
Ou seja, se o motor for projetado como um motor assíncrono trifásico de 99V CA com conexão delta e conexão Y de 33V, a velocidade do motor pode ser ajustada de 0 a 100% dentro da faixa de potência de 20 a 72KW sob condições econômicas. condições.Normalmente a velocidade máxima do motor é 12.000 RPM), a regulação do torque é de 0-100% e a modulação de frequência é de 0-400 Hz.
Se tal esquema de otimização puder ser realizado, então os carros da classe A e os carros em miniatura poderão obter bom desempenho por meio de um motor.Sabemos que o custo de um sistema de motor de 48V (dentro do valor máximo de 30KW) é de cerca de 5.000 yuans.O custo do esquema de otimização neste artigo é desconhecido, mas não adiciona materiais, apenas altera o método de controle e introduz níveis de tensão duplos.Seu aumento de custos também é controlável.
É claro que surgirão muitos problemas novos nesse esquema de controle.Os maiores problemas são o design do motor, o design do driver e os requisitos muito elevados para as características de carga e descarga da bateria de alta tensão.Esses problemas são controláveis e existem soluções.Por exemplo, o projeto do motor pode ser resolvido ajustando a relação entre os níveis de tensão alta e baixa.Discutiremos isso juntos no próximo artigo.
Horário da postagem: 02/03/2023