Základná technológia čistého elektromobilu

Vývoj elektrických vozidiel musí vyriešiť štyri kľúčové technológie: technológiu batérií, technológiu pohonu a riadenia motora, technológiu elektrických vozidiel a technológiu riadenia energie.
Technológia batérií Batéria je zdrojom energie pre elektrické vozidlá, ale bola tiež kľúčovým faktorom obmedzujúcim vývoj elektrických vozidiel. Hlavnými ukazovateľmi výkonu batérií elektrických vozidiel sú špecifická energia (E), hustota energie (Ed), merný výkon (P), životnosť cyklu (L) a náklady (C). Aby mohli elektromobily konkurovať vozidlám na palivo, kľúčom je vyvinúť vysokoúčinné batérie s vysokou špecifickou energiou, vysokým špecifickým výkonom a dlhou životnosťou.
Batérie elektrických vozidiel boli doteraz vyvinuté pre 3 generácie a dosiahli prelomový pokrok. Prvou generáciou sú olovené batérie, v súčasnosti hlavne ventilom riadené olovené batérie (VRLA), vďaka vyššej mernej energii, nízkej cene a vysokej rýchlosti vybíjania ide teda o jedinú sériovo vyrábanú batériu pre elektromobily. Druhou generáciou sú alkalické batérie, hlavne nikel-kadmium (NJ-Cd), nikel-metal hydrid (Ni-MH), sodná sírová (Na/S), lítium-iónová (Li-ion) a zinková vzduchová (Zn/vzduch) a iné. batérie, jej špecifická energia a špecifický výkon sú vyššie ako olovené batérie, takže výrazne zlepšuje výkon a dojazd elektrických vozidiel, ale jeho cena je vyššia ako u olovených batérií. Tretia generácia je batéria založená na palivových článkoch. Palivové články priamo premieňajú chemickú energiu paliva na elektrickú energiu, vysokú účinnosť premeny energie, vyššiu ako energia a výkon a môžu riadiť reakčný proces, proces premeny energie môže byť kontinuálny, takže ide o ideálnu automobilovú batériu, ale je stále vo fáze vývoja a je potrebné prelomiť niektoré kľúčové technológie.
Elektrický pohon a jeho technológia riadenia Elektromotor a pohonný systém sú kľúčovými komponentmi elektrických vozidiel, aby mali elektrické vozidlá dobrý výkon, hnací motor by mal mať široký rozsah otáčok, vysokú rýchlosť, veľký rozbehový krútiaci moment, malú veľkosť, malý hmotnosť, vysoká účinnosť a dynamické brzdenie a energetická spätná väzba. Motory elektrických vozidiel v súčasnosti zahŕňajú hlavne jednosmerný motor (DCM), indukčný motor (IM), bezkomutátorový motor s permanentným magnetom (PMBLM) a spínaný reluktančný motor (SRM).
V posledných rokoch takmer všetky elektrické vozidlá poháňané indukčnými motormi prijali vektorové riadenie a priame riadenie krútiaceho momentu. Vďaka prostriedkom priameho riadenia krútiaceho momentu, jednoduchej konštrukcii, vynikajúcemu riadiacemu výkonu a rýchlej dynamickej odozve je veľmi vhodný na riadenie elektrických vozidiel. Elektrické vozidlá vyvinuté v Spojených štátoch a Európe väčšinou využívajú tento elektromotor. Bezkomutátorový motor s permanentným magnetom možno rozdeliť na bezkomutátorový jednosmerný motorový systém poháňaný pravouhlou vlnou (BLDCM) a bezkomutátorový jednosmerný motor poháňaný sínusovou vlnou (PMSM), majú vysokú hustotu výkonu a ich riadiaci režim je v podstate rovnaký ako indukčný motor , takže bol široko používaný v elektrických vozidlách. PMSM motor má vysokú hustotu energie a účinnosť, malé rozmery, nízku zotrvačnosť a rýchlu odozvu, čo je veľmi vhodné pre pohonný systém elektrických vozidiel a má perspektívu použitia. V súčasnosti elektromobily vyvinuté Japonskom využívajú najmä tento elektromotor.
Spínaný reluktančný motor (SRM) má výhody jednoduchej a spoľahlivej, efektívnej prevádzky v širokom rozsahu otáčok a krútiaceho momentu, flexibilné riadenie, štvorkvadrantovú prevádzku, rýchlu odozvu a nízku cenu. V praktickej aplikácii sa zistilo, že SRM má určité nevýhody, ako je veľké kolísanie krútiaceho momentu, veľký hluk a potreba detektora polohy.
S vývojom motora a pohonného systému má riadiaci systém tendenciu byť inteligentný a digitálny. Riadenie variabilnej štruktúry, fuzzy riadenie, neurónová sieť, adaptívne riadenie, expertné riadenie, genetický algoritmus a ďalšie nelineárne inteligentné riadiace technológie budú individuálne alebo kombinované v systéme riadenia motora elektromobilu.
Technológia elektrického vozidla Elektrické vozidlo je high-tech komplexný produkt, okrem batérií, motorov, samotná karoséria obsahuje aj množstvo technológií, niektoré opatrenia na úsporu energie, než zlepšenie kapacity akumulátora na ukladanie energie, je tiež ľahko dosiahnuteľné. Použitie ľahkých materiálov, ako je horčík, hliník, vysokokvalitná oceľ a kompozitné materiály, optimalizuje štruktúru, môže znížiť hmotnosť samotného auta o 30 %-50%; Rekuperácia energie pri brzdení, z kopca a voľnobehu; Vysokotlaková radiálna pneumatika vyrobená z vysoko elastického spomaľovacieho materiálu môže znížiť valivý odpor vozidla o 50 %. Karoséria, najmä spodná časť auta, je aerodynamickejšia, čo môže znížiť odpor vzduchu auta o 50 %.
Technológia riadenia energie Batéria je zdrojom energie na ukladanie energie elektrického vozidla. Aby sa dosiahli veľmi dobré výkonové charakteristiky, elektrické vozidlá musia mať ako zdroj energie vysokú energiu, dlhú životnosť a vysokovýkonnú batériu. Aby mali elektrické vozidlá dobrý pracovný výkon, je potrebné systematicky spravovať batériu.
Systém riadenia energie je inteligentné jadro elektrického vozidla. Dobre navrhnuté elektrické vozidlo by okrem dobrých mechanických vlastností, výkonu elektrického pohonu, výberu vhodného zdroja energie (teda batérie), malo mať aj súbor koordinácie rôznych funkčných častí práce s energiou. systém riadenia, jeho úlohou je zisťovať stav nabitia jednej batérie alebo súpravy batérií a podľa rôznych informácií o snímaní, vrátane príkazov sily, zrýchlenia a spomalenia, stavu vozovky, stavu batérie, teploty prostredia atď. rozumné prideľovanie a využívanie obmedzenej energie vozidla; Je tiež schopný vybrať najlepší spôsob nabíjania na základe používania batérie a histórie nabíjania a vybíjania, aby sa životnosť batérie čo najviac predĺžila.
Výskumné ústavy veľkých výrobcov automobilov na svete vykonávajú výskum a vývoj systémov riadenia energie palubných batérií pre elektrické vozidlá. Koľko elektrickej energie sa momentálne ukladá v batérii elektromobilu a koľko kilometrov je možné najazdiť, je dôležitý parameter, ktorý musí byť známy pri prevádzke elektromobilov, a je to tiež dôležitá funkcia, ktorú by mal systém riadenia energie elektromobilov kompletný. Aplikácia palubného systému riadenia energie elektrického vozidla môže presnejšie navrhnúť systém skladovania elektrickej energie elektrického vozidla, určiť optimálnu štruktúru skladovania a riadenia energie a zlepšiť výkon samotného elektrického vozidla.
Ťažkosti pri dosahovaní energetického manažmentu v elektrických vozidlách spočívajú v tom, ako vytvoriť presnejší matematický model na určenie toho, koľko energie zostáva v každej batérii na základe historických údajov zhromaždených z napätia, teploty a nabíjacieho a vybíjacieho prúdu každej batérie.