电机基础知识入门解锁电动汽车电控技术的秘密

当电能被转化为机械能时,电机展现出其作为电动机的工作特性;当机械能被转化为电能时,电机则表现出发电机的工作特性。所谓的电机,就是将电能与机械能之间进行相互转换的一种复杂而高效的设备。当从机械变为电子时,大部分新能源汽车会利用这一过程,将刹车制动产生的机械能通过发电机回馈至储存在内置充放电系统中的能源。一个典型的永磁同步驱动器主要由转子、定子绕组、速度传感器以及外壳和冷却系统构成。在新能源汽车领域,这种类型广泛应用于各种需要快速加速和高速行驶环境中。

"永磁"指的是制造过程中加入永久磁体,以提升性能,而“同步”意味着转子的旋转频率与定子绕组生成的旋转磁场保持一致。这使得控制驱动器上的定子绕组输入频率成为调节车辆速度最关键步骤之一。调整这些频率是由电子控制单元(ECU)负责完成,并且它必须能够精确地处理来自多个传感器(如温度和速度)的反馈数据,以保证最高效率。

虽然异步驱动器也因其成本低廉和简单工艺而受到关注,但它们在功率密度和扭矩密度方面无法与永磁同步驱动器相比。而轮毂式驱动者则因为减少了大量传统齿轮箱所需部件而显得更加吸引人,它们整合了推进、传递及制动功能到轮毂内部,从而简化了车辆结构。不过,实现这种设计还面临诸多技术挑战,如水密封技术等。

为了管理高压零件并对全套配件进行精细控制,新的智能电子单元(ECU)变得不可或缺。除了直接操控各类驾驶辅助系统外,还涉及到充放電機、DC-DC轉換單元等相关分支,对每一项都有严格要求以维持整个系統平稳运行。

要达成这一目标,ECU必须能够有效地将直流電力轉換為三向交流電力——这是一项逆變過程,在這個過程中,一系列專門設計的小部件包括直流母線容量與IGBT晶體管都發揮著關鍵作用。一旦從動力儲存系統取出的直流電經過處理後,即可進入輸送給車輛驅動單位用的交流形式。此時,由於無法直接將這些輸入頻率調整為車輛所需之間,因此需要通過反饋來進行調節,這樣才能實現對驅動單位最佳控制效果。

此外,不同於之前提到的與驅動相關操作,當接收來自公共供應網絡中的交流電並將其轉換為儲存在內置儲存系統中的直流電時,那麼就會使用不同的技術進行整流操作。而对于12V用途,则需要再次通过DC-DC单元来降低输出压力,使其适用于更广泛范围内使用的情况下。但无论如何,每一步都会依赖于一个高度集成、高效且具有先进算法能力的心智计算核心—即我们称之为ECU的心智单位,以及所有现代自动驾驶汽车上必不可少的人工智能支持系统。

猜你喜欢