電気自動車の電気駆動システムの作業原則とレイアウト分類

電気自動車には、高効率、ゼロ排出、環境への親しみやすさの利点があり、対照状態は外の世界の影響を受けません。また、そのシェアも増加しています。このプロセスでは、電気商用車も現れています。電気自動車と従来の近代的な車両の主な違いは、電気自動車の駆動モードが電気駆動に変更されたことです。電気駆動システムは、主にドライブモーター、トランスミッション、電力コンバーター、コントローラーの4つの部分に分割されています。電気駆動システムは、新しいエネルギー車全体の中核であり、経済、安全性、信頼性、その他のパフォーマンスに直接影響します。

1。電気駆動システムの紹介  

新しいエネルギー車の構造は、主に電気駆動システム、シャーシ部分、身体構造、およびさまざまな関連補助装置で構成されています。電気駆動システムを除いて、部品の残りの部分の機能と構造組成は一般に従来の自動車の機能と類似していますが、選択されたさまざまなドライブ方法により、一部の部品は簡素化、変更、または交換されています。電気駆動システムの組成と作業原理を図1に示します。これは、補助モジュール、オンボード電源モジュール、電動駆動メインモジュールの3つの部分に分けることができます。

2。電気駆動システムのレイアウト分類と特性

• 図に示すように、中央の電気駆動アセンブリは、駆動モーターをギアボックスに統合し、従来のエンジンとギアボックスを交換しますが、ドライブシャフトと従来の車軸が必要です。配置に関しては、従来の自動車パワートレインに似ています。さらに、トランスミッションルートは長く、エネルギー損失は大きく、システムの効率は低いです。底部のスペースは大量に占有されているため、電源バッテリーを配置することが困難になります。たとえば、図3に示すように、ドイツのZF Friedrichshafen AGが生産するタイプセトラックスの中央電気駆動アセンブリは、低層および高層バスに適しています。 「プラグアンドドライブ」設計アプローチに基づいて、CetRaxは、シャーシ、フロントアクスル、リアアクスル、またはディファレンシャルを大幅に変更することなく、現在の車両プラットフォームに統合できます。最大出力とピークトルクは、それぞれ300 kWと4400 nmです。

• 統合された電気トランスアクスル（平行/同軸/垂直軸）は図に示されており、従来のトランスアクスルを電気モーターと統合します。以前のトランスミッションシャフト、サスペンションブラケット、およびその他の部品を保存します。これにより、負荷のコストが低くなります。高いトランスミッション効率;スペースが少なく、電源バッテリーパックのレイアウトにより便利です。 NVHに関してはあまり効果的ではありません。障害のある質量は大きくオフセットされており、車両全体の操縦性は高くありません。たとえば、図5に示すように、QINGTE Group Co.、Ltd。が生成したQT130SPEのモデルの2速積分ドライブ車軸は、定格荷重が13 tの49Tトラクターに適しています。二重の磁気エッジシフトスキームにより、ギアシフトが滑らかになり、運転体験がより快適になります。従来のシステムの統合により、シャーシスペースが効果的に放出され、より優れた受動性が提供されます。

• 図に示されているように、高度に統合されたモーター、還元剤、従来のドライブ車軸は伝送シャフトと微分をキャンセルし、電子差動透過を採用するため、伝送効率は高くなっています。また、スペースが少なくなり、電源バッテリーレイアウトがより便利です。ただし、障害のある質量は大きく、車両全体の取り扱いには良くなく、電子差動制御は困難です。図7に示すように、モータータイプは非同期モーターを採用します。これは10 m〜18 mバスに適用されます。最大電力は2×125 kW、最大車軸荷重塊は13 000 kg、コントローラーインバーターは統合されていません。車軸には、2段階の減速メカニズムがあります。

• 図8に示すように、インホイールモーター部分はドライブアクスルパート[1]、およびドライブモーターがホイールを直接駆動することは、将来の開発方向です。このドライブシステムは、透過効率が最も高く、軽量と低エネルギー消費の利点があります。ブレーキエネルギー回収効率は100％に近いですが、コストは高くなっています。モーターサイズが大きい場合、過熱、消磁、産業チェーンシステムなどの問題があり、現在、この分野の技術は成熟していません。たとえば、図9に示すように、オランダの会社のeトラクションによって生成されるインホイール電気駆動車軸は、排出量がゼロ、所有コストが低く、バッテリーから車輪までの最大94％の効率があります。通常の電気駆動システムのそれよりも15％高く、可動部品が減少します。範囲は20％増加し、バッテリーのサイズは20％減少します。維持が容易で、低ノイズ、高快適さ、高い冗長性であるホイールの独立した制御は、12 m〜18mのバスとトラックに適した小さな領域、高いスペース利用、柔軟な制御モードを占有し、幅広い範囲を持っていますアプリケーションの。

現在、新しいエネルギーの商用車用の一般的なタイプの電気駆動システムは、主に中央の統合電気駆動システム、ホイールサイド電気駆動車軸、統合された電気駆動車軸です。中央に統合された同軸電気駆動車軸は、中程度の大型トラックとワイドボディダンプトラックに使用されます。ホイールサイド電気トランスアクスルは、10 m以上のバスシリーズでよく使用されます。統合された電気駆動車軸は、トラックと6 m〜7 mミニバスシリーズでよく使用されます。積分された電気駆動車軸は、平行軸、同軸、垂直軸の3つの形式に分割されます。その中で、垂直軸の積分型電気駆動車軸の駆動モーターが接続され、垂直角度で駆動車軸によって駆動され、双曲線ギア縮小モードが採用され、速度比は小さく、システムの出力密度は低くなります。平行シャフトは電気駆動車軸と統合され、モーターと駆動車軸は平行状態に配置され、モーターはマルチオフセットです。主に円筒形のギアトランスミッション、大きな速度比、高出力密度。障害のない質量とオフセットが大きいため、車両全体の取り扱いと快適さは貧弱です。国内の統合電気駆動車軸は、主に平行シャフトタイプを採用しています。

セントラルドライブシステムと比較して、統合された電気駆動車軸は、モーター、還元剤、微分、および車軸に関して高度な統合を持っています。自動トランスミッションの設計と制御と電気駆動システムの制御技術は困難です。シャーシは小さなスペースを占め、バッテリーの配置は便利です。高エネルギー回収、軽量、中央ドライブより10％〜25％低く、電力消費量を効果的に削減し、モーター速度が高く、サイズが小さい、高出力密度が高くなります。ただし、モーターとギアボックスはサスペンションの下にあり、装飾されていない質量は大きく、車両の取り扱いと快適性の改善を助長しません。自動トランスミッションの設計と制御、電気駆動システム制御テクノロジー、および商用車駆動車軸を開発することは困難です。セントラルドライブシステムのモーターとギアボックスはサスペンションの上にあり、延長されていない質量は小さく、車両の取り扱いと快適性が高くなっています。自動トランスミッションを設計および制御し、電気駆動システムの制御技術を開発することは困難です。

新しいエネルギー重トラックの開発動向

経済、統合、安全などの主な要因を考慮して、業界における新しいエネルギーの重いトラックの開発と研究に伴い、電気駆動システムの将来の開発動向と、軽量、高速、高効率、高い信頼性、および良いNVH、の開発動向新しいエネルギーの重いトラック主に次の側面が含まれています。

1）生産コストが低く、メンテナンスコストが低い。新しいエネルギーの重いトラックの毎日の使用、充電パイル、車両のメンテナンス、バッテリー寿命には、一定量の資本投資が必要です。経済的要件を確保するために、低コストとメンテナンスコストの追求は、新しいエネルギー車を促進する主な目標の1つです。

2）電子制御システムの軽量体重とモジュール性。独自の質量が大きいほど、動作中のバッテリーのエネルギー消費量が高くなります。電気駆動システムには、制御するためにますます複雑なコンポーネントが必要であり、モジュール性は複雑なシステムをより適切な管理可能なモジュールに分割する方法です。軽量化と独自の構造を最適化する一方で、強度の要件を満たし、原材料の利用率を改善する必要もあります。高速にし、モータートルクを減らします。高効率、車両全体のエネルギー消費量を減らします。

3）より大きな登山学位と強力なパワーパフォーマンス。電気駆動システムが提供できる電力は、モーターパワーやバッテリーサイズなどの要因によって制限されます。頑丈なトラックは、より重い質量とより高い負荷容量を持ち、しばしば斜面や貧しい道路状況（泥だらけ、pot穴など）を登るときに電力を欠いています。

4）低エネルギー消費と高い信頼性。クルージング範囲は、新しいエネルギー車の重要な性能指標の1つであり、新しいエネルギーの重いトラックの運用において特に重要です。残りの走行距離の量と複雑な道路条件下でのエネルギー消費量はすべて、信頼性のためのより高い要件を提案しました。消費可能なコンポーネントを特定し、システム全体の作業寿命を増加させるために、詳細な負荷スペクトル研究が実施されます。極端な労働条件下でのシミュレーション分析とテスト検証の能力を強化します。

5）良い運転体験。高出力とトルク密度を使用して、より良い加速、複雑な道路状況、上り坂、追い越しパフォーマンスを実現します。車両全体のNVH品質を改善するために、電気駆動システム自体のNVHを最適化します。

結論

要約すると、電気駆動の作業原則、分類、特定の製品が導入され、この段階での電気駆動システムの構成と実装スキームについて簡単に説明します。電気自動車の徐々に開発されると、ローエンド製品の更新と反復により、パフォーマンス、トランスミッション効率、クルージング範囲が大幅に改善され、多速トランスミッションが将来の電気自動車トランスミッションシステムの開発動向になりました。電気自動車と商用車の点では、電気駆動システムの主な形式は、ホイールサイド電気駆動車軸、統合された電気駆動車軸、セントラル電気駆動装置のアセンブリです。乗用車は主にホイール電気駆動車軸を使用し、トラックは主に統合された電気駆動車軸またはセントラルドライブアセンブリを使用し、重いトラックは統合された電気駆動車軸またはセントラルドライブアセンブリの形式に適しています。比較後、より高いパフォーマンス要件を満たし、より良い経済的利益を達成するために、高速モーターとマルチスピードギアボックスの全体的な構成を使用した電気駆動システムスキームは、将来の開発動向に沿っています。

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