Struktur des Elektrofahrzeugsystems

Elektrischer Antrieb
Unter Elektrofahrzeug versteht man ein Fahrzeug, das über das Bordnetz mit Strom versorgt wird, das Rad mit dem Motor antreibt und den Anforderungen der Straßenverkehrs- und Sicherheitsvorschriften entspricht. Zum Starten wird der in einer Batterie gespeicherte Strom verwendet. Manchmal werden 12 oder 24 Batterien benötigt, um das Auto anzutreiben, manchmal mehr.
Zu den Komponenten von Elektrofahrzeugen gehören: elektrisches Antriebs- und Steuerungssystem, Antriebskraftübertragung und andere mechanische Systeme sowie Arbeitsgeräte zur Erfüllung festgelegter Aufgaben. Das elektrische Antriebs- und Steuerungssystem ist das Herzstück von Elektrofahrzeugen und der größte Unterschied zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Das elektrische Antriebs- und Steuerungssystem besteht aus einem Antriebsmotor, einer Stromversorgung und einer Drehzahlregelung des Motors. Die übrigen Komponenten eines Elektroautos entsprechen grundsätzlich denen eines Autos mit Verbrennungsmotor.
Stromquelle
Es liefert elektrische Energie für den Antriebsmotor des Elektrofahrzeugs, der elektrische Energie aus dem Netzteil in mechanische Energie umwandelt. Die am weitesten verbreitete Stromversorgung sind Blei-Säure-Batterien, aber mit der Entwicklung der Elektrofahrzeugtechnologie werden Blei-Säure-Batterien aufgrund ihrer geringen Energie, langsamen Ladegeschwindigkeit und kurzen Lebensdauer nach und nach durch andere Batterien ersetzt. Bei den in der Entwicklung befindlichen Stromversorgungen handelt es sich hauptsächlich um Natrium-Schwefel-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien, Lithiumbatterien, Brennstoffzellen usw. Der Einsatz dieser neuen Stromversorgungen hat weitreichende Perspektiven für die Entwicklung von Elektrofahrzeugen eröffnet.
Antriebsmotor
Die Aufgabe des Antriebsmotors besteht darin, die elektrische Energie des Netzteils über die Übertragungsvorrichtung in mechanische Energie umzuwandeln oder die Räder und Arbeitsgeräte direkt anzutreiben. Aufgrund des Kommutierungsfunkens ist die Leistung des Gleichstrommotors jedoch gering, der Wirkungsgrad gering und der Wartungsaufwand groß. Mit der Entwicklung der Motorsteuerungstechnologie wird diese zwangsläufig schrittweise durch bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDCM), geschaltete Reluktanzmotoren (SRM) und Wechselstrom-Asynchronmotoren ersetzt, wie beispielsweise den Gleichstromserienmotor mit axialem Magnetfeld ohne Gehäuse.
Geschwindigkeitskontrolle
Das Gerät zur Steuerung der Motorgeschwindigkeit ist auf die Geschwindigkeits- und Richtungsänderung von Elektrofahrzeugen eingestellt. Seine Aufgabe besteht darin, die Spannung oder den Strom des Motors zu steuern und die Steuerung des Antriebsdrehmoments und der Drehrichtung des Motors abzuschließen.
Bei frühen Elektrofahrzeugen wird die Geschwindigkeitsregelung von Gleichstrommotoren durch den Anschluss von Vorwiderständen oder die Änderung der Windungszahl der Magnetfeldspule des Motors realisiert. Da die Drehzahlregelung abgestuft ist und einen zusätzlichen Energieverbrauch verursacht oder der Aufbau des Motors komplex ist, wird er heute nur noch selten eingesetzt. Die Drehzahlregelung des Thyristor-Zerhackers wird häufig verwendet, um eine stufenlose Drehzahlregelung durch gleichmäßige Änderung der Endspannung des Motors und Steuerung des Motorstroms zu realisieren. Im Zuge der kontinuierlichen Weiterentwicklung der elektronischen Leistungstechnologie wurde diese nach und nach durch andere Leistungstransistoren (wie GTO, MOSFET, BTR und IGBT usw.) als Chopper-Geschwindigkeitsregelungsgeräte ersetzt. Aus Sicht der technologischen Entwicklung wird mit dem Einsatz neuer Antriebsmotoren die Geschwindigkeitsregelung von Elektrofahrzeugen in den Einsatz der DC-Inverter-Technologie umgewandelt, was zu einem unvermeidlichen Trend wird.
Bei der Rotationsänderungssteuerung des Antriebsmotors ist ein Gleichstrommotor auf ein Schütz angewiesen, um die Stromrichtung des Ankers oder des Magnetfelds zu ändern und so die Rotationsänderung des Motors zu realisieren, was die Schaltung kompliziert macht und die Zuverlässigkeit verringert. Wenn der Wechselstrom-Asynchronmotor verwendet wird, muss durch die Änderung der Motorlenkung nur die Phasenfolge des dreiphasigen Stroms des Magnetfelds geändert werden, was den Steuerkreis vereinfachen kann. Darüber hinaus machen der Wechselstrommotor und seine Frequenzumwandlungs-Geschwindigkeitsregelungstechnologie die Steuerung der Bremsenergierückgewinnung von Elektrofahrzeugen komfortabler und den Steuerkreis einfacher.
Fahrausrüstung
Die Aufgabe der Getriebevorrichtung eines Elektrofahrzeugs besteht darin, das Antriebsdrehmoment des Motors an die Antriebswelle des Fahrzeugs weiterzuleiten, und die meisten Teile der Getriebevorrichtung können bei Verwendung eines elektrischen Radantriebs oft ignoriert werden. Da der Motor unter Last gestartet werden kann, ist die Kupplung eines herkömmlichen Autos mit Verbrennungsmotor bei einem Elektrofahrzeug nicht erforderlich. Da die Drehung des Antriebsmotors durch Kreissteuerung geändert werden kann, ist es bei Elektrofahrzeugen nicht erforderlich, das Getriebe von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor umzukehren. Wenn der Motor über eine stufenlose Geschwindigkeitsregelung verfügt, kann das Elektrofahrzeug das Getriebe des herkömmlichen Autos ignorieren. Bei Verwendung eines elektrischen Radantriebs können Elektrofahrzeuge auch auf das Differenzial des Getriebesystems herkömmlicher Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verzichten.