Sistem tiga listrik kendaraan energi baru
(baterai, motor, kontrol elektronik)
1. Baterai
Baterai adalah industri yang berhubungan dengan kimia, industri mekanik, kontrol elektronik, dll. Kunci baterai terletak pada inti baterai. Bahan terpenting inti baterai adalah elektroda positif dan negatif, pemisah, dan elektrolit. Bahan katoda yang terkenal antara lain litium besi fosfat, litium kobalt oksida, litium manganat, terner, dan terner nikel tinggi.
2. Penggerak listrik
Penggerak listrik terdiri dari tiga bagian: mekanisme transmisi, motor, dan inverter. Saat ini mekanisme transmisi kendaraan listrik dalam dan luar negeri semuanya menggunakan deselerasi mesin tunggal, yaitu tidak ada kopling dan tidak ada perubahan kecepatan. Kedepannya, berbagai perusahaan kendaraan listrik akan meningkatkan kompleksitas mekanisme transmisi sekaligus mengurangi permintaan motor dan rheostat motor, yaitu meningkatkan performa dan mengurangi biaya.
Motor terdiri dari tiga bagian: stator, rotor, dan casing. Poin kunci dari teknologi motor adalah stator dan rotor. Rotor adalah motor penggerak utama kendaraan energi baru, dan menjalankan semua fungsi yang terkait dengan pergerakan kendaraan energi baru. Motor kendaraan energi baru memiliki putaran maju dan mundur. Putaran ke depan adalah untuk menggerakkan ke depan, dan putaran ke belakang adalah untuk membalikkan.
Ketika kendaraan energi baru melaju ke depan, motor mempunyai torsi negatif. Keakuratan torsi berarti kecepatan akselerasi kendaraan energi baru. Ketika terjadi kesalahan pada torsi, kendaraan energi baru yang membutuhkan motor untuk berakselerasi dan jarak tempuh akan membutuhkan baterai yang mengkonsumsi energi dalam jumlah yang sama untuk menyelesaikannya. Biaya baterai lebih besar dibandingkan biaya motor, sehingga efisiensi dan kinerja motor kendaraan energi baru minimal. Ini penting. Saat ini, ada tiga kategori utama sistem penggerak motor khusus mobil: sistem penggerak motor DC, sistem penggerak motor sinkron magnet permanen, dan sistem penggerak motor induksi AC.
Motor DC banyak digunakan, namun kelemahannya adalah efisiensi rendah, massa besar, volume besar, dan keandalan yang buruk. Mobil listrik generasi baru perlahan-lahan berhenti menggunakan motor ini.
Motor induksi memiliki ketahanan suhu tinggi yang kuat dan kemampuan beradaptasi lingkungan yang lebih baik! Efisiensinya tidak rendah dan biayanya paling rendah.
Rentang kecepatannya juga paling lebar, namun kekurangannya adalah pengendaliannya sedikit rumit.
Medan magnet rotor dihasilkan oleh magnet permanen, yang menghindari kerusakan akibat magnetisasi.
Konsumsi dayanya lebih tinggi, sehingga efisiensinya lebih tinggi dibandingkan motor lain! Ukuran dan kualitasnya lebih kecil, dan tata letaknya lebih fleksibel.
Inverter adalah perangkat yang mengubah daya DC menjadi daya AC. Jika inverter kendaraan listrik dapat mendukung tegangan yang lebih tinggi, arus pengisian tegangan yang sesuai akan lebih besar dan daya akan lebih besar. Artinya pengisian dengan arus yang sama akan menghasilkan daya pengisian yang lebih tinggi. Dapat diperbesar secara proporsional, sehingga waktu pengisian akan dipersingkat. Jika tegangan pendukung inverter dinaikkan maka panas yang dihasilkan inverter juga akan meningkat selama pengisian, sehingga masalah pembuangan panas modul IGBT pada inverter perlu diatasi. Ini adalah masalah utama untuk meningkatkan efisiensi pengisian daya. Saat ini Toyota Jepang Penelitiannya sudah lebih mendalam, seperti penerapan teknologi silikon-karbon.
3. Kontrol elektronik
Sebagai pengganti fungsi mesin tradisional (gearbox), performa motor kendaraan energi baru dan sistem kendali elektronik secara langsung menentukan indikator performa utama seperti tanjakan, akselerasi, dan kecepatan tertinggi kendaraan listrik. Pada saat yang sama, kondisi kerja yang dihadapi oleh sistem kendali elektronik relatif kompleks: harus dapat sering start dan stop, akselerasi dan deselerasi, memerlukan torsi tinggi pada kecepatan rendah/pendakian, torsi rendah pada kecepatan tinggi, dan mempunyai jangkauan transmisi yang besar; kendaraan hibrida juga perlu menangani fungsi-fungsi khusus seperti penyalaan motor, pembangkit tenaga motor, dan umpan balik energi pengereman.
Dalam hal kontrol elektronik, untuk OEM biasa, yang sebenarnya mereka kendalikan hanyalah pengontrol kendaraan. Pengendali kendaraan untuk kendaraan energi baru tidak jauh berbeda dengan kendaraan tradisional, dan kematangannya relatif tinggi.
Selain itu, konsumsi energi motor secara langsung menentukan jarak jelajah dengan kapasitas baterai tetap. Oleh karena itu, sistem penggerak kendaraan listrik mempunyai persyaratan khusus dalam hal kebutuhan beban, kinerja teknis dan lingkungan kerja:
1. Motor penggerak harus memiliki kepadatan energi yang lebih tinggi, ringan dan berbiaya rendah, beradaptasi dengan terbatasnya ruang interior kendaraan, dan harus memiliki kemampuan umpan balik energi untuk mengurangi konsumsi energi seluruh kendaraan;
2. Motor penggerak memiliki pengaturan kecepatan tinggi dan kecepatan lebar serta kecepatan rendah dan torsi tinggi untuk memberikan kecepatan awal yang tinggi, kinerja pendakian, dan kinerja akselerasi kecepatan tinggi;
3. Sistem kendali elektronik harus memiliki akurasi kendali yang tinggi, tingkat respons dinamis yang tinggi, dan pada saat yang sama memberikan keamanan dan keandalan yang tinggi.
Sebagai bagian penting dari rantai industri kendaraan energi baru, teknologi dan tingkat produksi sistem kontrol elektronik motor secara langsung mempengaruhi kinerja dan biaya kendaraan.