Introducción de motor eléctrico puro / batería / control eléctrico

Camiones eléctricos puros, el nombre ingresó inadvertidamente a nuestro mundo, desde el simple reemplazo del motor hasta la cadena de energía eléctrica pura actual. Los camiones eléctricos puros ya no son la era de los motores eléctricos simples en lugar de los motores diesel.

Electricidad pura no equivale a cambiar el motor. También hay tres piezas principales de vehículos eléctricos.

En comparación con los camiones con motor diesel y gasolina ordinarios, la diferencia más directa y simple entre los motores eléctricos puros es que el motor es diferente. Los motores eléctricos puros utilizan motores eléctricos en lugar de los motores diésel / gasolina tradicionales, reemplazando el combustible con paquetes de baterías para alimentar los motores eléctricos. Uno de los componentes más importantes es el sistema de control electrónico, que consta de un sistema de gestión de la batería y un sistema de control que gestiona la salida de la batería y controla la energía de la batería y regula la velocidad del motor.

En la actualidad, el camión eléctrico más simple de China es reemplazar el motor diesel por un motor. Es lo más primitivo y sencillo soldar un soporte para montar el motor en la posición original del motor. Sin ningún sistema de control, un camión eléctrico tan puro incluso conserva una caja de cambios manual.

A través del desarrollo continuo de la tecnología, los camiones eléctricos puros se han desarrollado desde motores de reemplazo simples y toscos hasta sistemas de control completos, sistemas de administración de baterías, motores eléctricos, etc. Para un camión eléctrico puro maduro, el camión maduro de tres piezas (motor, batería, sistema de control electrónico) se puede llamar un verdadero camión eléctrico puro.

El camión eléctrico puro requiere un motor alto, es el enfoque

1. El motor del vehículo eléctrico debe tener un gran par de arranque, buen rendimiento de arranque y buen rendimiento de aceleración para cumplir con los requisitos de arranque / parada frecuente, aceleración / desaceleración y ascenso de vehículos eléctricos;

2. El motor del vehículo eléctrico debe tener un amplio rango de potencia constante para satisfacer las necesidades de los vehículos eléctricos a altas velocidades;

3. El motor del vehículo eléctrico debe tener un amplio rango de capacidad de regulación de velocidad, tener un gran par a baja velocidad, alta potencia a alta velocidad y puede ajustar la velocidad de conducción y la fuerza de conducción correspondiente del vehículo eléctrico en cualquier momento de acuerdo con las necesidades de conducción. ;

4. El motor de un automóvil eléctrico debe tener buenas características de eficiencia, en el amplio rango de velocidad / par, para obtener la mejor eficiencia, mejorar el kilometraje continuo después de una carga, generalmente requerido en el área del ciclo de conducción típico, obtener una eficiencia del 85% ～ 93% ;

5. Las dimensiones exteriores de los motores eléctricos son lo más pequeñas posible y la calidad es lo más ligera posible;

6. El motor del motor eléctrico debe tener buena confiabilidad, fuerte temperatura y resistencia a la humedad, trabajo a largo plazo en ambientes hostiles, bajo nivel de ruido durante la operación y mantenimiento conveniente;

7. Combine si el controlador puede recuperar efectivamente la energía generada por el freno.

El motor síncrono de imán multipermanente tipo motor es la mayoría

El motor eléctrico se divide en motor eléctrico DC, motor asíncrono, motor síncrono de imanes permanentes, motor de reluctancia conmutada, etc. Estos motores tienen sus propias características. Las similitudes y diferencias entre varios motores se pueden ver visualmente a través de la siguiente tabla.

En la actualidad, la mayoría de los camiones eléctricos puros son motores síncronos de imanes permanentes. En comparación con otros tipos de motores, los motores síncronos de imanes permanentes tienen las características de alta eficiencia y gran potencia específica, pero el sistema de control de los motores síncronos de imanes permanentes es relativamente complicado. El costo es relativamente alto y algunas pequeñas empresas de camiones eléctricos puros no tienen actualmente su propia tecnología de motores síncronos de imanes permanentes.

La tecnología de la batería sigue desarrollándose La batería de litio se ha convertido en protagonista

Otro componente importante de los camiones eléctricos puros es la batería. Para los camiones eléctricos puros, la batería es la fuente de energía continua. Por lo tanto, los requisitos básicos de los camiones eléctricos puros se pueden resumir de la siguiente manera:

1. La fiabilidad de la batería alcanza la demanda del vehículo;

2. La batería tiene una larga vida útil y el número de ciclos durante la descarga profunda alcanza los requisitos del vehículo;

3. Tiempo de carga corto, tamaño y calidad de batería pequeños y gran adaptabilidad ambiental;

4. El estado de salud de la batería cambia constantemente durante el uso y no afecta el rendimiento general;

5. Alta densidad de potencia y densidad de energía, sin problemas de contaminación ambiental y bajo costo.

A través de los requisitos anteriores, podemos ver que el camión eléctrico puro tiene requisitos más altos en la batería en sí, especialmente el peso y el tamaño de la batería deben ser lo más livianos y pequeños posible, entonces, ¿cómo medir la calidad de una batería? puede juzgar la calidad de una batería a través de los siguientes indicadores técnicos.

Capacidad: La cantidad de electricidad que puede proporcionar una batería completamente cargada en condiciones específicas, generalmente expresada en amperios-hora (Ah).

Tasa de carga: la corriente expresada en amperios cuando la batería se está cargando

Estado de carga completa: cuando todos los activos disponibles en la batería se han convertido a un estado de carga completa.

Sobrecarga: carga que continúa después de la carga completa.

Carga urgente: generalmente una carga parcial a una tasa alta durante un período corto de tiempo.

Carga lenta: para compensar la autodescarga, mantenga la batería en una carga continua de baja corriente que esté aproximadamente completamente cargada.

Fugitivo térmico: un estado crítico que ocurre durante la carga de voltaje constante. En este momento, la corriente y la temperatura de la batería experimentan un efecto de refuerzo mutuo acumulativo y aumentan gradualmente para causar daños a la batería.

Voltaje de circuito abierto: la diferencia de potencial entre los terminales positivo y negativo de la batería cuando el circuito está abierto.

Voltaje de carga: el voltaje entre los terminales cuando la batería genera corriente.

Tensión de terminación: la tensión especificada a la que se considera terminada la descarga.

En la actualidad, la tecnología de las baterías continúa desarrollándose. La batería para vehículos ha evolucionado de las baterías de plomo-ácido ordinarias a las pilas de combustible. Sin embargo, las baterías más utilizadas en los camiones eléctricos puros son las baterías de litio. Las baterías de iones de litio son un tipo de baterías recargables. Los iones de litio se mueven entre los electrodos positivo y negativo para funcionar. Una batería que utiliza un material que contiene litio como electrodo es generalmente representativa de las baterías modernas de alto rendimiento. Las baterías de litio son actualmente las más utilizadas en la industria automotriz, con amplias perspectivas de desarrollo. En el futuro, el desarrollo de las baterías puede ser un gran avance en las baterías de litio; principalmente cobaltato de litio, manganato de litio, fosfato de hierro y litio y materiales ternarios.

Las principales ventajas de las baterías de litio son las siguientes:

El voltaje de funcionamiento de la celda única es de hasta 3,7 V, que es tres veces mayor que el de las baterías de níquel-cadmio y las baterías de níquel-hidrógeno, y casi el doble que el de las baterías de plomo-ácido.

Ligero, más grande que la energía, hasta 150Wh / Kg, el doble que las baterías de hidruro metálico de níquel y cuatro veces el de las baterías de plomo-ácido.

El volumen es pequeño, la altura alcanza los 400Wh / L y el volumen es de la mitad a un tercio de la batería de plomo-ácido.

La vida útil del ciclo es larga, la cantidad de ciclos puede llegar a 1000 veces, la vida útil puede llegar a los 3-5 años y la vida útil es aproximadamente dos o tres veces mayor que la de las baterías de plomo-ácido.

La tasa de autodescarga es baja, menos del 5% por mes, sin efecto memoria y se puede cargar en cualquier momento y en cualquier lugar.

Sin contaminación, no hay sustancias tóxicas en la batería de litio, por lo que se llama batería verde.

Garantizar que el sistema de control de funcionamiento normal del vehículo es la clave

Otro componente en el camión eléctrico puro también es bastante importante, es decir, el sistema de control de gestión de la batería, el sistema de gestión de la batería del vehículo eléctrico BMS se utiliza principalmente para el monitoreo en tiempo real, diagnóstico de fallas, estimación de SOC, estimación de kilometraje y parámetros de kilometraje de potencia. del vehículo eléctrico. Protección contra cortocircuitos, monitoreo de fugas, visualización de alarma, selección del modo de carga y descarga, etc., e intercambio de información con el controlador o cargador integrado del vehículo a través del bus CAN para garantizar un funcionamiento eficiente, confiable y seguro del vehículo eléctrico.

El sistema de control electrónico se puede dividir en sistema BMS y sistema de visualización. En términos simples, el sistema BMS recopila principalmente datos de la batería, estado de carga y descarga de la batería, voltaje total de la batería, corriente total de la batería, temperatura de la batería y temperatura de la batería en cada caja de la batería, voltaje de la batería del módulo del cuerpo, etc. Las mediciones en serie, en tiempo real, rápidas y precisas de estos parámetros son la base para el correcto funcionamiento del sistema de gestión de baterías.

Batería restante estimada: La energía restante de la batería es equivalente al combustible del automóvil tradicional. Se estima que el estado de carga (SOC) permite a los conductores mantenerse al tanto del estado del sistema. Los parámetros como la corriente y la tensión de carga y descarga se recogen en tiempo real y la potencia restante se estima mediante el algoritmo correspondiente.

Control de carga y descarga: Cargue y descargue la batería según el estado de carga de la batería. Cuando un parámetro excede el estándar, si el voltaje de la batería es demasiado alto o demasiado bajo, el sistema cortará el relé para garantizar el uso normal y el rendimiento del paquete de baterías. Detenga el suministro de energía y suelte la batería.

Gestión térmica: recopile la temperatura del punto de medición de la batería en cada caja de la batería en tiempo real y evite que la temperatura de la batería sea demasiado alta controlando el ventilador de refrigeración.

Control de equilibrio: debido a la diferencia en el individuo de la batería y el estado de uso diferente, la inconsistencia de la batería durante el uso se volverá cada vez más grave, y el sistema debería poder juzgar y realizar automáticamente el procesamiento de ecualización.

Diagnóstico de fallas: el voltaje de funcionamiento de la batería del vehículo eléctrico es generalmente alto (90V-700V). El sistema debe monitorear el cortocircuito de la fuente de alimentación, las fugas y otras condiciones que puedan causar daños a las personas y al equipo.

Predicción y alarma del estado de la batería: al recopilar los parámetros de la batería, el sistema tiene la función de predecir el rendimiento de la batería, el diagnóstico de fallas y la advertencia temprana en el paquete de baterías para mantener y reemplazar la batería para garantizar la seguridad.

Supervisión de la información: La información principal de la batería se muestra en tiempo real en el terminal de visualización del vehículo.

Calibración de parámetros: debido al tipo y cantidad de baterías utilizadas en los diferentes modelos, la capacidad y cantidad de cada caja de batería es diferente, por lo que el sistema debe tener la función de calibrar información como tipo de vehículo, número de vehículo, tipo de batería y modo de batería. .

Editor

Los camiones eléctricos puros se han convertido en los representantes de la nueva energía. Las tres partes principales de los camiones eléctricos puros son principalmente motores eléctricos, baterías y sistemas de control electrónico. Estos tres son componentes importantes de los camiones eléctricos puros. En la actualidad, la nueva tecnología energética basada en BYD en China se ha vuelto cada vez más madura y está por delante de otros países en términos de turismos.

El cuello de botella de los camiones eléctricos puros sigue siendo la tecnología de baterías, aunque las baterías de litio se han utilizado en grandes camiones eléctricos a gran escala. Sin embargo, debido a problemas técnicos, la resistencia de los costos, el tiempo de carga y otros problemas siempre han sido un cortocircuito de la batería, convirtiéndose en un obstáculo para el desarrollo de camiones eléctricos puros.

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