مقدمه ای بر کنترل الکترونیکی خودروهای الکتریکی
قسمت کنترل الکترونیکی معادل مرکز عصبی وسیله نقلیه، قابل مقایسه با مغز انسان است و در کنترل عملکرد کل وسیله نقلیه نقش دارد. به عنوان جایگزینی برای عملکردهای موتور سنتی (گیربکس)، عملکرد موتور و سیستم کنترل الکترونیکی وسایل نقلیه انرژی جدید به طور مستقیم شاخص های عملکرد اصلی خودروهای الکتریکی مانند صعود، شتاب و حداکثر سرعت را تعیین می کند. در عین حال، شرایط کاری که سیستم کنترل الکترونیکی با آن مواجه است نسبتاً پیچیده است: باید قادر به شروع و توقف مکرر، شتاب گیری و کاهش سرعت، نیاز به گشتاور زیاد در سرعت پایین/بالا رفتن، و نیاز به گشتاور کم در سرعت بالا باشد. با محدوده سرعت زیاد؛ خودروهای هیبریدی همچنین باید عملکردهای خاصی مانند راه اندازی موتور، تولید نیروی موتور و بازخورد انرژی ترمز را انجام دهند.
از نظر کنترل الکترونیکی، OEM های عمومی فقط کنترل کننده کل خودرو را دارند. کنترلر کل خودرو وسایل نقلیه جدید انرژی تفاوت چندانی با وسایل نقلیه سنتی ندارد و بلوغ آن نیز نسبتاً بالا است.
علاوه بر این، مصرف انرژی موتور به طور مستقیم محدوده کروز تحت ظرفیت باتری ثابت را تعیین می کند. بنابراین، سیستم محرک خودروی الکتریکی از نظر بار مورد نیاز، عملکرد فنی و محیط کار دارای الزامات خاصی است:
1. موتور محرک باید چگالی انرژی بالاتری داشته باشد، سبک وزن و کم هزینه باشد، با فضای محدود خودرو سازگار شود و قابلیت بازخورد انرژی برای کاهش مصرف انرژی کل وسیله نقلیه را داشته باشد.
2. موتور درایو دارای سرعت بالا و تنظیم سرعت گسترده و سرعت کم و گشتاور بالا برای ارائه سرعت شروع بالا، عملکرد بالا رفتن و عملکرد شتاب با سرعت بالا است.
3. سیستم کنترل الکترونیکی باید دقت کنترل بالا، نرخ پاسخ دینامیکی بالا داشته باشد و ایمنی و قابلیت اطمینان بالایی را ارائه دهد.
به عنوان بخش مهمی از زنجیره صنعت خودروهای انرژی جدید، فناوری و سطح ساخت موتور و سیستم کنترل الکترونیکی به طور مستقیم بر عملکرد و هزینه کل وسیله نقلیه تأثیر می گذارد. در حال حاضر، میزان استقلال داخلی در زمینه موتورها و کنترلهای الکترونیکی هنوز بسیار کمتر از باتریها است. برخی از اجزای اصلی موتورها و کنترلهای الکترونیکی، مانند تراشههای IGBT، هنوز قابلیتهای تولید مستقل کاملی ندارند و هنوز تنها تعداد کمی از شرکتهای خودرو و شرکتهای قطعهسازی با سیستم کامل حقوق مالکیت معنوی وجود دارند.
برای OEM های عمومی، تنها چیزی که از نظر کنترل الکترونیکی تسلط دارند، کنترل کننده خودرو است. کنترل کننده وسیله نقلیه وسایل نقلیه انرژی جدید تفاوت زیادی با وسایل نقلیه سنتی ندارد، بنابراین بلوغ آن نیز نسبتاً بالا است.
علاوه بر این، مصرف انرژی موتور به طور مستقیم محدوده باتری را در یک ظرفیت ثابت تعیین می کند. بنابراین، سیستم محرک خودروی الکتریکی از نظر بار مورد نیاز، عملکرد فنی و محیط کار دارای الزامات خاصی است:
1. موتور محرک باید دارای انرژی ویژه بالاتر (تراکم انرژی)، وزن سبک و کم هزینه باشد، با چیدمان فضای داخلی محدود سازگار شود و همچنین دارای قابلیت بازخورد انرژی برای کاهش مصرف انرژی وسیله نقلیه باشد.
2. موتور محرک باید دارای سرعت بالا و تنظیم سرعت گسترده و سرعت کم و گشتاور بالا باشد تا سرعت راه اندازی بالا، عملکرد بالا رفتن و عملکرد شتاب با سرعت بالا را ارائه دهد.
3. سیستم کنترل الکترونیکی باید دقت کنترل و نرخ پاسخ دینامیکی بالایی داشته باشد و در عین حال ایمنی و قابلیت اطمینان بالایی را ارائه دهد.
به عنوان یک حلقه مهم در زنجیره صنعت خودروهای انرژی جدید، فناوری و سطح ساخت موتور و سیستم کنترل الکترونیکی به طور مستقیم بر عملکرد و هزینه خودرو تأثیر می گذارد.
