Kjarnatækni hreins rafbíls

Þróun rafknúinna farartækja verður að leysa fjórar lykiltækni: rafhlöðutækni, mótordrif og stýritækni, rafbílatækni og orkustjórnunartækni.
Rafhlöðutækni Rafhlaða er aflgjafi rafknúinna ökutækja en hefur einnig verið lykilþáttur sem takmarkar þróun rafknúinna ökutækja. Helstu frammistöðuvísar rafgeyma fyrir rafbíla eru sérstök orka (E), orkuþéttleiki (Ed), sérstakur afl (P), endingartími (L) og kostnaður (C). Til þess að rafknúin farartæki geti keppt við eldsneytisbíla er lykillinn að þróa afkastamikil rafhlöður með mikla sértæka orku, mikið sértækt afl og langan endingartíma.
Hingað til hafa rafhlöður fyrir rafbíla verið þróaðar í 3 kynslóðir og hafa náð byltingarkennd framfarir. Fyrsta kynslóðin er blýsýrurafhlöður, sem nú eru aðallega lokastýrðar blýsýrurafhlöður (VRLA), vegna hærri sértækrar orku, lágs verðs og háhraða afhleðslu, þannig að það er eina fjöldaframleidda rafhlaðan fyrir rafbíla. Önnur kynslóðin er basísk rafhlöður, aðallega nikkel kadmíum (NJ-Cd), nikkel málmhýdríð (Ni-MH), natríum brennisteinn (Na/S), litíum jón (Li-ion) og sink Air (Zn/Air) o.fl. rafhlöður, sérstakur orka og sérstakur kraftur er hærri en blýsýrurafhlöður, þannig að það bætir afköst og aksturssvið rafknúinna ökutækja til muna, en verð hennar er hærra en blýsýrurafhlöður. Þriðja kynslóðin er rafhlaða sem byggir á eldsneytisfrumum. Eldsneytisfrumur umbreyta efnaorku eldsneytis beint í raforku, mikil orkubreytingarnýtni, hærri en orka og afl, og geta stjórnað hvarfferlinu, orkubreytingarferlið getur verið samfellt, svo það er tilvalin rafhlaða fyrir bíla, en það er enn á þróunarstigi og það þarf að brjótast í gegnum nokkur lykiltækni.
Rafdrif og stýritækni þess Rafmótor og drifkerfi eru lykilþættir rafknúinna ökutækja, til þess að rafknúin ökutæki hafi góða afköst, ætti drifmótorinn að hafa breitt hraðasvið, mikinn hraða, stórt byrjunartog, lítil stærð, lítill massa, mikil afköst og kraftmikil hemlun og orkuendurgjöf. Sem stendur innihalda rafknúin ökutæki aðallega jafnstraumsmótor (DCM), örvunarmótor (IM), burstalausa mótor með varanlegum segulmagni (PMBLM) og skiptan tregðumótor (SRM).
Undanfarin ár hafa næstum öll rafknúin ökutæki sem knúin eru með örvunarmótorum tekið upp vektorstýringu og beina togstýringu. Vegna beins togstýringar, einfaldrar uppbyggingar, framúrskarandi stjórnunarafkasta og hraðvirkrar viðbragðs er það mjög hentugur til að stjórna rafknúnum ökutækjum. Rafbílar þróaðir í Bandaríkjunum og Evrópu nota aðallega þennan rafmótor. Burstalausum mótor með varanlegum segull má skipta í burstalaust DC mótorkerfi knúið af ferhyrningsbylgju (BLDCM) og burstalaust DC mótorkerfi knúið af sinusbylgju (PMSM), þeir hafa mikla aflþéttleika og stjórnunarstilling þeirra er í grundvallaratriðum sú sama og örvunarmótor , svo það hefur verið mikið notað í rafknúnum ökutækjum. PMSM mótor hefur mikla orkuþéttleika og skilvirkni, lítil stærð, litla tregðu og hröð svörun, sem er mjög hentugur fyrir drifkerfi rafknúinna ökutækja og hefur möguleika á notkun. Sem stendur nota rafknúin farartæki sem þróuð eru af Japan aðallega þennan rafmótor.
Switched reluctance motor (SRM) hefur kosti þess að vera einfaldur og áreiðanlegur, skilvirkur gangur á breiðu hraða- og togsviði, sveigjanlega stjórn, fjögurra fjórða notkun, hraðan viðbragðshraða og litlum tilkostnaði. Í hagnýtri notkun kemur í ljós að SRM hefur nokkra ókosti eins og miklar togsveiflur, mikinn hávaða og þörf fyrir stöðuskynjara.
Með þróun mótor- og drifkerfis hefur stjórnkerfið tilhneigingu til að vera snjallt og stafrænt. Stýring á breytilegri uppbyggingu, óljós stjórn, tauganet, aðlögunarstýring, sérfræðistýring, erfðafræðileg reiknirit og önnur ólínuleg greindur stjórnunartækni verða fyrir sig eða sameinuð í vélknúna stýrikerfi rafknúinna ökutækja.
Rafmagns ökutæki tækni Rafmagns ökutæki er hátækni alhliða vara, til viðbótar við rafhlöður, mótorar, líkaminn sjálfur inniheldur einnig mikið af tækni, sumar orkusparandi ráðstafanir en bæta rafhlöðuorkugeymslugetu er einnig auðvelt að ná. Notkun léttra efna eins og magnesíums, áls, hágæða stáls og samsettra efna, hámarkar uppbygginguna, getur dregið úr massa bílsins sjálfs um 30%-50%; Endurheimt orku við hemlun, niður á við og í lausagangi; Háþrýstings geislamyndað dekk úr mjög teygjanlegu tefjandi efni getur dregið úr veltuþol ökutækisins um 50%. Yfirbygging bílsins, sérstaklega botn bílsins, er straumlínulagaðri sem getur dregið úr loftmótstöðu bílsins um 50%.
Orkustjórnunartækni Rafhlaða er orkugeymsla aflgjafa rafknúinna ökutækja. Til þess að fá mjög góða afleiginleika verða rafknúin ökutæki að hafa mikla orku, langan endingartíma og mikla rafhlöðu sem aflgjafa. Til þess að rafknúin ökutæki hafi góða vinnuafköst er nauðsynlegt að stjórna rafhlöðunni kerfisbundið.
Orkustjórnunarkerfi er greindur kjarni rafknúinna ökutækja. Vel hannað rafknúið ökutæki, auk góðra vélrænna eiginleika, afköst rafdrifs, val á viðeigandi orkugjafa (þ.e. rafhlöðu), ætti einnig að hafa samhæfingu á hinum ýmsu virku hlutum vinnu orkunnar. stjórnunarkerfi, hlutverk þess er að greina hleðslustöðu eins rafhlöðu eða rafhlöðupakka, og samkvæmt ýmsum skynjunarupplýsingum, þar á meðal skipanir um kraft, hröðun og hraðaminnkun, akstursskilyrði, ástand rafhlöðu, umhverfishita osfrv., sanngjarna úthlutun og notkun takmarkaðrar orku ökutækja; Það er einnig hægt að velja bestu hleðsluaðferðina út frá notkun rafhlöðupakkans og hleðslu- og afhleðslusögu til að lengja endingu rafhlöðunnar eins mikið og mögulegt er.
Rannsóknastofnanir helstu bílaframleiðenda í heiminum stunda rannsóknir og þróun á orkustjórnunarkerfum rafhlöðu um borð fyrir rafbíla. Hversu mikil raforka er nú geymd í rafgeymi rafknúinna ökutækja og hversu marga kílómetra er hægt að aka er mikilvægur þáttur sem verður að vera þekktur í rekstri rafknúinna ökutækja, og það er einnig mikilvægt hlutverk sem orkustjórnunarkerfi rafbíla ætti að lokið. Notkun orkustjórnunarkerfis um borð í rafknúnum ökutækjum getur hannað raforkugeymslukerfi rafknúinna ökutækja nákvæmari, ákvarðað ákjósanlega orkugeymslu og stjórnskipulag og bætt frammistöðu rafknúinna ökutækja sjálfs.
Erfiðleikarnir við að ná orkustjórnun í rafknúnum ökutækjum er hvernig á að byggja upp nákvæmara stærðfræðilíkan til að ákvarða hversu mikil orka er eftir í hverri rafhlöðu byggt á sögulegum gögnum sem safnað er úr spennu, hitastigi og hleðslu- og afhleðslustraumi hverrar rafhlöðu.