La esencia del control eléctrico de los vehículos eléctricos es el control del motor.En este artículo, se utiliza el principio de arranque estrella-triángulo comúnmente utilizado en la industria para optimizar el control de vehículos eléctricos, de modo que el sistema de propulsión eléctrica de 48 V pueda convertirse en la forma principal de potencia de propulsión de motor de 10-72 KW.El rendimiento de todo el vehículo está garantizado y, al mismo tiempo, el coste de la propulsión eléctrica de los coches pequeños y mini se reduce considerablemente.
En un estudio reciente, me di cuenta de que el control de los vehículos eléctricos es en realidad el control del motor.Debido a que el conocimiento involucrado en este artículo es muy extenso y detallado, si el principio y el proceso de optimización del esquema de control del motor se describen en detalle, de acuerdo con los libros de texto leídos actualmente por el autor, los puntos de conocimiento son suficientes para producir una monografía. con más de 100 páginas y más de 100.000 palabras.Para permitir que los lectores de los medios comprendan y dominen dicho método de optimización dentro del rango de miles de palabras.Este artículo utilizará ejemplos específicos para describir el proceso de optimización del esquema del motor de un vehículo eléctrico.
Los ejemplos descritos aquí se basan en Baojun E100, BAIC EC3 y BYD E2.Solo es necesario relacionar los siguientes parámetros de los dos modelos, y solo se optimiza el control del motor para optimizarlo en un sistema de batería de doble voltaje de 48 V/144 V CC, un motor de doble voltaje de CA 33 V/99 V y un conjunto de controladores de motor. .Entre ellos, el sistema electrónico de potencia del controlador del motor es la clave de todo el esquema de optimización, y el autor lo está estudiando cuidadosa y profundamente.
En otras palabras, los motores de Baojun E100, BAIC EC3 y BYD E2 solo necesitan optimizarse para un sistema de control de motor de 29-70KW.Se trata de representantes del minicoche A00, del coche pequeño A0 y del coche compacto puramente eléctrico.Este artículo utilizará el método de control de motores asíncronos trifásicos industriales para aplicarlo al control de motores de vehículos eléctricos a través del control de motores de inducción asíncronos trifásicos V/F+DTC estrella-triángulo.
Debido a limitaciones de espacio, este artículo no explicará los principios del triángulo estelar, etc.Comencemos con la potencia del motor común en el control de motores industriales.El motor asíncrono trifásico de 380 V de uso común es de 0,18 ~ 315 KW, la potencia pequeña es la conexión Y, la potencia media es la conexión △ y la potencia alta es el motor de 380/660 V.Generalmente, los motores de 660 V son los motores principales de más de 300 KW.No es que los motores de más de 300KW no puedan usar 380V, sino que su economía no es buena.Es la corriente la que limita la economía del motor y del circuito de control.Por lo general, 1 milímetro cuadrado puede pasar una corriente de 6 A.Una vez diseñado el motor de inducción asíncrono trifásico, se determina su cable de bobinado del motor.Es decir, se determina el paso de corriente.Desde la perspectiva de los motores industriales, 500A es el mayor valor para su economía.
Volviendo al motor del vehículo eléctrico, el voltaje trifásico PWM del sistema de batería de 48 V es de 33 V.Si la corriente económica de un motor industrial es de 500 A, el valor económico máximo de un vehículo eléctrico de 48 V es de unos 27 KW para un motor de inducción trifásico.Al mismo tiempo, considerando las características dinámicas del vehículo, el tiempo para alcanzar la corriente máxima es muy corto, generalmente no más de unos pocos minutos, es decir, 27 KW se pueden convertir en condición de sobrecarga.Por lo general, la condición de sobrecarga es de 2 a 3 veces mayor que la condición normal.Es decir, las condiciones de funcionamiento normales son 9 ~ 13,5 KW.
Si solo miramos la coincidencia del nivel de voltaje y la capacidad actual.El sistema de 48 V solo puede estar dentro de los 30 KW ya que la eficiencia de conducción es la mejor condición de trabajo.
Sin embargo, existen muchos métodos de control para motores asíncronos trifásicos.Los vehículos eléctricos tienen un amplio rango de regulación de velocidad (casi 0-100%) y rango de control de par (casi 0-100%).En condiciones de funcionamiento duras, los vehículos eléctricos actualmente utilizan principalmente control VF o DTC.Si se introduce el control estrella-triángulo, puede provocar un efecto inesperado.
En el control industrial, el voltaje de control estrella-triángulo es 1,732 veces, lo cual es más una coincidencia que un principio.El sistema de 48 V no aumenta la modulación de frecuencia PWM para producir 33 V CA, y el motor diseñado de acuerdo con el nivel de voltaje del motor industrial es de 57 V.Pero ajustamos el nivel de voltaje de control estrella-triángulo a 3 veces, que es la raíz de 9.Entonces serían 99V.
Es decir, si el motor está diseñado como un motor asíncrono trifásico de 99 V CA con conexión en triángulo y conexión en Y de 33 V, la velocidad del motor se puede ajustar de 0 a 100 % dentro del rango de potencia de 20 a 72 KW en condiciones económicas. condiciones.Por lo general, la velocidad máxima del motor es 12000 RPM), la regulación del par es 0-100% y la modulación de frecuencia es 0-400 Hz.
Si se puede implementar un esquema de optimización de este tipo, entonces los automóviles de clase A y los automóviles en miniatura podrán obtener un buen rendimiento con un solo motor.Sabemos que el costo de un sistema de motor de 48 V (dentro del valor máximo de 30 KW) es de aproximadamente 5000 yuanes.Se desconoce el costo del esquema de optimización en este artículo, pero no agrega materiales, solo cambia el método de control e introduce niveles de voltaje duales.Su aumento de costos también es controlable.
Por supuesto, habrá muchos problemas nuevos en tal esquema de control.Los mayores problemas son el diseño del motor, el diseño del controlador y los requisitos muy altos para las características de carga y descarga del paquete de baterías de alto voltaje.Estos problemas son controlables y existen soluciones.Por ejemplo, el diseño del motor se puede resolver ajustando la relación entre los niveles de voltaje alto y bajo.Lo discutiremos juntos en el próximo artículo.
Hora de publicación: 02-mar-2023