Introdução à estrutura interna e princípios
de novos veículos energéticos
Os novos veículos de energia compreendem principalmente sistemas de bateria de potência, sistemas de acionamento elétrico, controladores de veículos, sistemas de carregamento, sistemas de chassi, sistemas auxiliares, carrocerias, etc. Entre eles, a bateria, o motor e os sistemas de controle eletrônico são os componentes principais dos três grandes sistemas elétricos , responsável pela fonte de energia e controle de direção de veículos com novas energias. O controlador do veículo é o cérebro do carro e o centro de controle do sistema. Ele processa todas as informações de entrada e envia as informações de status operacional do sistema de controle do motor para o controlador do veículo. O controlador do veículo coopera com o sistema de energia BMS para gerar feedback de energia, de modo que o sistema de bateria de energia possa ser carregado reversamente, etc. O sistema de chassi é responsável pelas funções de condução, direção e frenagem do veículo e por garantir a condução normal e a segurança do veículo.
O sistema de motor de acionamento é um dos três sistemas principais dos veículos elétricos e é o principal sistema de acionamento para a condução de veículos. Suas características determinam os principais indicadores de desempenho do veículo e afetam diretamente a potência, a economia e a experiência de direção do usuário do veículo.
O sistema de acionamento elétrico é composto principalmente por um motor, um controlador de motor MCU e um dispositivo de transmissão mecânica. Sua forma estrutural afeta diretamente o layout do sistema de acionamento do veículo elétrico. O controlador do motor controla a velocidade, o torque e a direção de rotação do motor de acionamento de acordo com as instruções do controlador do veículo VCU, a velocidade do motor de acionamento e o sinal de feedback de corrente. O motor é obrigado a assumir a dupla função de geração elétrica e de energia em veículos elétricos puros, ou seja, desempenhar sua função elétrica principal durante a condução normal e converter energia elétrica em energia rotacional mecânica; e gerar eletricidade durante a desaceleração e deslizamento em declive, assumir a função de gerador e converter a energia cinética inercial da roda em energia elétrica.
O sistema de controle do veículo geralmente adota uma arquitetura de controle hierárquica: o controlador do veículo é a primeira camada, responsável pelo controle geral, coordenando o trabalho e o processamento das informações de cada unidade de controle; outras unidades de controle são a segunda camada, incluindo controlador de motor, sistema de gerenciamento de bateria, carregador de bordo, conversor DC/DC, unidade de controle de instrumentos, unidade de controle de ar condicionado, unidade de controle de direção, unidade de controle de freio, etc. controlador do veículo e cada unidade de controle são coletados pelos sensores correspondentes.
O sistema de frenagem do automóvel deve atender aos requisitos de segurança de frenagem do automóvel durante o uso, com bom desempenho de frenagem, fácil operação e boa suavidade de frenagem. Atualmente, os veículos elétricos puros são equipados de série com sistema de direção assistida eletrônica EPS, que se refere a um sistema de direção controlado por controle eletrônico com a ajuda da força do motor elétrico. O sistema de direção assistida elétrica não possui bomba hidráulica, tubulação hidráulica, corpo de válvula da coluna de direção e outras estruturas do sistema de direção hidráulica. É baseado no sistema de direção original do automóvel e foi modificado e adicionado com as seguintes peças: unidade de controle eletrônico EPS, sensor de torque e ângulo, motor EPS, etc. o mecanismo hidráulico mecânico tradicional. Ele pode fornecer assistência de direção em tempo real ao motorista em vários ambientes.
Visão Geral Os componentes internos da nova energia são bastante complexos e precisos. A seguir estão as principais estruturas e seus nomes.
1. Sistema de acionamento elétrico
Motor: Converte energia elétrica em energia mecânica para impulsionar o veículo para frente. O motor geralmente é composto por componentes como estator, rotor, rolamento e sensor.
Inversor: Converte a saída de corrente contínua (CC) da bateria em corrente alternada (CA) exigida pelo motor. O inversor contém componentes eletrônicos como IGBT, que realiza a conversão de energia elétrica ajustando o sinal de controle.
Controlador (VCU): Como “cérebro” do veículo elétrico, é responsável por receber as instruções do motorista e controlar o funcionamento do sistema de acionamento elétrico, incluindo velocidade, torque e demais parâmetros do motor.
2. Sistema de energia
Bateria: É composta por múltiplas células de bateria e é responsável por armazenar e fornecer energia elétrica. A bateria também contém um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) para monitorar a tensão, corrente, temperatura e outras condições da bateria para garantir a operação segura e eficiente da bateria.
Sistema de carregamento: Inclui uma interface de carregamento, carregador e unidade de controle relacionada, que é usada para converter a energia CA da fonte de alimentação externa em energia CC para carregar a bateria.
3. Sistema auxiliar
Sistema de direção hidráulica: fornece assistência de direção para reduzir a carga de direção do motorista.
Sistema de ar condicionado: Inclui compressor elétrico, condensador, evaporador e outros componentes para ajustar a temperatura e a umidade do carro.
Dispositivo de iluminação e degelo: Inclui faróis, lanternas traseiras, faróis de neblina, desembaçadores de pára-brisa, etc. para garantir a segurança ao dirigir e o conforto dos passageiros.
Limpadores e rádio: Fornece visão clara e funções de entretenimento para dirigir em dias chuvosos.
4. Chicote de fiação de alta tensão
Cabos que conectam componentes de alta tensão, como baterias, motores, inversores, etc., são usados para transmitir alta tensão e alta corrente. O projeto de um chicote elétrico de alta tensão precisa considerar fatores como isolamento elétrico, blindagem eletromagnética e segurança.
5. Sistema de gerenciamento térmico
Inclui sistema de refrigeração e sistema de aquecimento, usados para manter a temperatura operacional adequada de componentes como bateria e motor elétrico. O sistema de resfriamento geralmente adota resfriamento líquido ou resfriamento a ar para dissipar o calor pela circulação do líquido refrigerante ou do ar.
