새로운 에너지 차량의 전기 구동 기술에 관한 연구 -모터 및 전자 제어 부품

새로운 에너지 차량은 전통적인 자동차 산업 체인을 기반으로 확장되며, 구조와 전통적인 자동차의 가장 큰 차이점은 배터리, 모터, 전기 제어 시스템 및 기타 구성 요소를 증가시키는 전력 시스템입니다.

1. 전력 밀도

전력 밀도 측면에서, 미국 에너지 국 보고서는 2020 년에 드라이브 시스템 (모터 + 전자 제어)의 피크 전력 밀도가 2020 년에 5kw/L에 도달해야하며 2025 년에는 33kw/L로 크게 증가하여 전기 제어로 분해됩니다. 100kW/L, 구동 모터로 분해되는 것은 50kW/L입니다.

2. 새로운 에너지 차량의 구동 모터에 대한 요구 사항

차량 구동 모터는 전기 자동차 전력 시스템의 핵심 키 구성 요소이며 성능은 차량 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 중국의 자체 개발 영구 자석 동기 모터, AC 비동기 모터 및 스위치 꺼리는 모터는 국내 차량 기업과 일치하는 중소형 배치를 달성했으며, 전력 범위는 200kW 미만의 차량의 전력 요구를 포괄합니다.

ㅏ. 빠른 시작과 등반 기능 가파른 언덕

비. 고속 크루즈 및 육교 고속의 기능

씨. 높은 전력 밀도

디. 에너지 절약

3. 자동차 모터의 분류 및 기술적 특성

현재 전기 자동차 모터의 사용 또는 개발 중 주로 직류 모터 (DCM), 유도 모터 (IM), 영구 자석 모터 (PM), 스위칭 자석 모터 (SRM) 4 가지 범주.

3.1 차량 모터의 유형

이 유형에 따르면, 구동 모터는 DC 모터에서 AC 모터 및 DC 모터로 나뉘어져 있으며 저속 전기 자동차는 주로 시리즈 모터 및 기타 여기 모터를 사용합니다.

AC 모터 애플리케이션에서 3.2

ㅏ. 비동기 모터는 주로 전기 버스 트랙션 모터에 사용됩니다.

비. 스위치 꺼리는 모터는 주로 하이브리드 차량에 사용됩니다

씨. 영구 자석 동기 모터는 주로 승용차 및 상업용에서 사용됩니다.

차량은 모터를 구동합니다

3.3 모터 유형 및 특성 측면에서

영구 자석 동기 모터는 DC 모터, 비동기 모터, 스위치 꺼짐 모터 및 브러시리스 DC 모터보다 우수합니다. 영구 자석 동기 모터는 일정한 출력 범위, 토크 안정성, 운동 신뢰성 및 NVH 측면에서 유도 모터와 비슷합니다.

4. 모터에 대한 모터 설계 요구 사항 사용 요구 사항

영구 자석 동기 모터 (PMSM) 시스템은 높은 제어 정밀, 높은 토크 밀도, 우수한 토크 안정성 및 저음의 특성을 지니고 있으며 전기 자동차에 이상적인 구동 시스템입니다.

4.1 동적 성능 요구 사항

넓은 속도 범위, 대형 토크 과부하 비율, 최대 노로드 백 전위 제한 및 최대 전류 제한 .

4.2 통합 요구 사항

높은 지속력 밀도, 피크 전력 밀도.

4.3 글로벌 효율성 요구 사항

낮은 에너지 소비, 더 넓은 범위의 고효율, 빈번한 작업 영역의 고효율, 특정 방법 : 영구 자석 모터의 기본 설계 매개 변수를 결정하고 최소 세트 세트를 설계 변수로 결정합니다. 성능, 효율성 및 전력 밀도의 세 가지 설계 차원으로 설명됩니다.

4.4 효율적인 지역 계획

정격 작업 조건을 기반으로 한 운동 효율 계산은 사이클 작업 조건에 따라 모터 평균 효율 계산에 최적화되며 영구 자석 모터의 고효율 구역과 모터 파라미터 간의 분석 관계가 설정됩니다. 실제로, 영구 자석 모터의 고효율 구역은 전기 자동차의 에너지 활용 속도를 향상시키기 위해 계획 될 수 있습니다.

4.5 고전력 밀도 설계

손실 분포 : 모터 성분 손실의 합리적인 분포, 각 부품의 온도 상승은 제한 내에 유지되며, 철 손실 모델의 확립 .

4.6 전력 밀도 설계 : 자동 전력 밀도 최적화 프로세스 설정

열 네트워크는 온도 상승을 계산하는 데 사용되며, 최적화 계산 방법을 개선함에 따라 경계가 수행됨에 따라 온도 상승에 따른 효율 지향 최적화 설계.

4.7 운동 노이즈 감소 방법

ㅏ. 모터 폴 그루브 일치 최적화 : 영구 자석 모터의 저주파 대역의 진동 노이즈는 모터 폴 그루브와 같은 설계 매개 변수와 관련이 있으며, 합리적인 폴 그루브의 선택은 모터의 저주파 노이즈를 줄일 수 있습니다.

비. PWM (펄스 폭 변조) 최적화 : 영구 자석 모터의 진동 노이즈에 대한 PWM의 영향은 주로 스위칭 주파수 근처의 주파수와 다중 주파수에 분포되며 PWM 전략은 모터 노이즈를 줄이기 위해 최적화 될 수 있습니다.