Ba thành phần cốt lõi: Động cơ, Bộ điều khiển và Bộ giảm tốc hoạt động như thế nào?
Hệ thống truyền động điện không phải là một bộ phận đơn lẻ mà là sự kết hợp của ba mô-đun chính:
Động cơ kéo- Biến đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ. Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) là lựa chọn chủ đạo, có hiệu suất cao, kích thước nhỏ gọn và mật độ công suất vượt trội và được triển khai rộng rãi trên các phương tiện chở khách. Động cơ có thể đạt tốc độ 15.000–20.000 vòng/phút.
Bộ điều khiển động cơ (MCU / Biến tần)– Chuyển đổi dòng điện một chiều từ ắc quy kéo thành dòng điện xoay chiều 3 pha theo yêu cầu của động cơ. Nó điều chỉnh điện áp và tần số theo thời gian thực theo tín hiệu bàn đạp ga để điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn động cơ. Các thiết bị năng lượng cốt lõi của nó là các mô-đun IGBT hoặc MOSFET silicon cacbua (được sử dụng trong các mẫu cao cấp).
Giảm tốc– Giảm tốc độ quay cao của động cơ đồng thời khuếch đại mô-men xoắn, đồng thời truyền lực tới các bánh xe để đẩy xe. Nó tương đương với hộp số trên xe chạy xăng nhưng có cấu trúc đơn giản hơn và hiệu suất cao hơn.
Ví dụ: Khi bạn nhấn bàn đạp ga, MCU sẽ nhận được tín hiệu và chuyển đổi nguồn DC của pin thành dòng điện xoay chiều ba pha trong vòng một phần nghìn giây. Động cơ quay tới 15.000 vòng/phút; sau đó bộ giảm tốc giảm tốc độ xuống khoảng 1.000 vòng/phút trước khi lực truyền tới các bánh xe. Toàn bộ quá trình nhanh hơn nhiều lần so với phản ứng từ ga tới bánh xe của xe động cơ đốt trong.
Quy trình làm việc và tái tạo năng lượng: Xe điện di chuyển và tiết kiệm điện như thế nào?
Quy trình làm việc của hệ thống truyền động điện hoạt động giống như một “chuỗi lệnh” hiệu quả:
Bộ điều khiển phương tiện (VCU) diễn giải ý định tăng tốc hoặc phanh của người lái, tính toán mô-men xoắn cần thiết và gửi lệnh.
MCU điều khiển biến tần để nhận lệnh VCU, chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều và điều khiển động cơ quay.
Dòng năng lượng vòng kín: Động cơ dẫn động các bánh xe thông qua cơ cấu truyền động.
Trong quá trình giảm tốc, động cơ hoạt động ngược lại để tạo ra điện, phục hồi động năng vào pin và cải thiện việc sử dụng năng lượng.
Cốt lõi của quá trình này nằm ở việc tái tạo năng lượng. Khi bạn nhả chân ga hoặc đạp phanh, động cơ sẽ chuyển sang chế độ máy phát điện, chuyển động năng của xe trở lại thành điện năng và lưu trữ vào ắc quy. Dữ liệu ngành cho thấy khả năng tái tạo năng lượng có thể mở rộng phạm vi lái xe thêm 15% ~ 25% trong chu trình lái xe trong đô thị. Như được trích dẫn trong tài khoản Weibo của Trường Kỹ thuật và Dạy nghề Cao cấp Huazhong, đây được gọi là "dòng năng lượng khép kín".