Електричний привід автомобіля

Електромобіль – це транспортний засіб, який живиться від бортового джерела живлення та використовує електричний двигун для приводу коліс, що відповідає різноманітним вимогам дорожнього руху та правил безпеки. Для запуску він використовує електроенергію, що зберігається в акумуляторі. Іноді для приводу автомобіля використовується 12 або 24 акумулятора, а іноді потрібно більше.
До складу електромобілів [4] входять: системи електроприводу та управління, механічні системи, такі як передача рушійної сили, робочі пристрої для виконання заздалегідь визначених завдань. Електричний привід і система керування є основою електромобілів і найбільшою відмінністю від автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння. Система електроприводу і керування складається з приводного двигуна, джерела живлення та пристрою регулювання швидкості двигуна. Інші пристрої електромобілів в основному такі ж, як і у двигунів внутрішнього згоряння.
Джерело живлення
Забезпечують електричною енергією приводний двигун електромобілів, який перетворює електричну енергію від джерела живлення в механічну. Найпоширенішим джерелом живлення є свинцево-кислотні батареї, але з розвитком технологій електромобілів свинцево-кислотні батареї поступово витісняються іншими батареями через їх низьку енергію, повільну швидкість заряджання та короткий термін служби. Основні джерела живлення, що розвиваються, включають сірчано-натрієві акумулятори, нікель-кадмієві акумулятори, літієві акумулятори, паливні елементи тощо. Застосування цих нових джерел живлення відкрило широкі перспективи для розвитку електромобілів.
Привідний двигун
Функція рушійного двигуна полягає в тому, щоб перетворювати електричну енергію джерела живлення в механічну енергію та приводити в рух колеса та робочі пристрої через пристрій передачі або безпосередньо. Однак через наявність комутаційних іскор двигун постійного струму має малу потужність, низький ККД і велике навантаження на обслуговування; З розвитком технології керування двигуном, його поступово замінять безщітковий двигун постійного струму (BLDCM), реактивний двигун з перемиканням (SRM) і асинхронний двигун змінного струму, такий як безкорпусний дисковий універсальний двигун постійного струму з осьовим полем.
Контроль швидкості
Пристрій контролю швидкості електродвигуна встановлений для зміни швидкості та зміни напрямку електромобілів, і його функція полягає в контролі напруги або струму електродвигуна, завершуючи контроль крутного моменту та напрямку обертання електродвигуна.
У ранніх електричних транспортних засобах регулювання швидкості двигунів постійного струму досягалося послідовним підключенням резисторів або зміною кількості обертів котушки магнітного поля двигуна. Через ступінчасте регулювання швидкості та додаткові енерговитрати або складну конструкцію використання електродвигуна зараз використовується рідко. Широко використовуваним методом є тиристорне регулювання швидкості, за допомогою якого досягається плавне регулювання швидкості двигуна шляхом рівномірної зміни напруги на клемах двигуна та контролю струму двигуна. У безперервному розвитку електронних енергетичних технологій вона поступово була замінена іншими силовими транзисторами (такими як GTO, MOSFET, BTR та IGBT) пристроями контролю швидкості. З точки зору технологічного розвитку, із застосуванням нових приводних двигунів, трансформація контролю швидкості в електромобілях на застосування інверторної технології постійного струму стане неминучою тенденцією.
У управлінні зміною напрямку приводного двигуна двигун постійного струму покладається на контактор для зміни поточного напрямку якоря або магнітного поля, досягаючи зміни напрямку обертання двигуна, що ускладнює схему та знижує надійність. При використанні приводу асинхронного двигуна змінного напрямку зміна напрямку двигуна вимагає лише зміни послідовності фаз трифазного струму в магнітному полі, що може спростити схему керування. Крім того, використання двигунів змінного струму та їхньої технології регулювання швидкості зі змінною частотою робить керування рекуперацією енергії гальмування електромобілів зручнішим, а схему керування — простішою.