Cos'è un inverter in un veicolo elettrico? Motore di azionamento e trasmissione a motore: una spiegazione.

In un veicolo elettrico, l'inverter è l'unità di elettronica di potenza che converte la corrente continua della batteria in corrente continua controllata per il motore di trazione. Controlla la coppia e la velocità del motore durante l'accelerazione e la marcia a velocità costante, e gestisce il flusso di energia inversa utilizzato durante la frenata rigenerativa. In un semplice sistema con motore elettrico, la batteria immagazzina energia, l'inverter controlla la potenza elettrica e il motore converte tale energia in coppia motrice per le ruote.

L'inverter di un veicolo elettrico è separato dal motore di azionamento, ma i due devono essere specificati insieme. Per i progettisti che preparano un gruppo motore di azionamento o una richiesta di offerta per un azionamento motore, l'interfaccia dell'inverter fa parte del campo di applicazione utilizzabile. Nanyang Motore sviluppa motori per veicoli a nuova energia e componenti automobilistici di supporto. L'ufficiale Riferimento prodotto motore di azionamento è il punto di partenza per la valutazione di una candidatura.

Che cosa fa un inverter per veicoli elettrici?

Il compito principale di un inverter per veicoli elettrici è quello di fornire la potenza elettrica richiesta al momento giusto, senza superare i limiti della batteria, del motore, dell'inverter stesso o del sistema di raffreddamento. Le sue funzioni spiegano perché un motore elettrico non può essere valutato solo in base alla potenza di picco.

Convertire l'energia CC della batteria

La batteria di trazione fornisce corrente continua. La maggior parte dei moderni motori di trazione per veicoli elettrici utilizza corrente multifase controllata, quindi l'inverter commuta rapidamente l'ingresso CC per creare la forma d'onda necessaria al motore. La potenza in uscita varia in base alla coppia richiesta, alla velocità del motore, alla tensione della batteria e alla temperatura.

Controllo della coppia e della velocità del motore

Il controller del veicolo invia una richiesta di coppia e l'inverter modifica la corrente fornita al motore di trazione. A bassa velocità, un'elevata richiesta di coppia può generare correnti elevate e stress termico. A velocità più elevate, i limiti di tensione e la forza controelettromotrice del motore diventano più importanti.

Gestire la frenata rigenerativa

Durante la frenata rigenerativa, il motore di trazione funziona come un generatore. L'inverter controlla il percorso elettrico in modo che l'energia recuperata possa tornare alla batteria entro i limiti imposti dalla batteria stessa, dal motore e dal software. La rigenerazione è quindi una funzione del sistema di azionamento del motore, non il risultato di un singolo componente.

Ruoli di inverter, motore di azionamento e azionamento del motore

Questi termini descrivono parti connesse ma distinte del sistema di propulsione di un veicolo elettrico. Mantenere separati i ruoli rende più chiara la richiesta di offerta per un gruppo motore-azionamento e impedisce all'acquirente di considerare il controller del motore, l'inverter e il motore-azionamento come intercambiabili.

Che cos'è un motore di azionamento e come funziona?

L'inverter è un componente di elettronica di potenza. Il motore di azionamento è la macchina elettromeccanica che converte l'input elettrico controllato in coppia meccanica. Un gruppo motore di azionamento può includere il motore e le relative interfacce meccaniche o di rilevamento, ma l'ambito esatto deve essere definito nel disegno e nella richiesta di offerta (RFQ).

Inverter vs. centralina di controllo del veicolo

Il controller del veicolo decide cosa deve fare il veicolo. L'inverter esegue i comandi di controllo del motore entro i suoi limiti elettrici e termici. Comunicazione, comandi di coppia, codici di errore, segnali di abilitazione e comportamento di declassamento devono essere chiaramente definiti durante la fase di sviluppo.

Che cosa fa un azionamento per motori?

Un sistema di azionamento controlla il modo in cui l'energia elettrica viene fornita al motore, permettendogli di raggiungere la velocità e la coppia richieste. In un veicolo elettrico, l'inverter è l'elemento di azionamento del motore ad alta potenza situato tra la batteria e il motore di trazione, mentre la centralina di controllo del veicolo fornisce i comandi di livello superiore.

Come si abbina un inverter al motore di un veicolo elettrico?

Iniziate considerando il campo di funzionamento del veicolo, quindi verificate la compatibilità elettrica, la dissipazione del calore, il feedback, la protezione e la validazione. Questa sequenza collega la selezione dell'azionamento del motore al carico di lavoro effettivo, piuttosto che alle specifiche dei singoli componenti.

Tensione, corrente e gamma di velocità

Verificare l'intervallo del bus CC della batteria, la corrente continua e di picco dell'inverter, la configurazione di fase del motore, il numero di poli, l'intervallo di velocità, la curva coppia-velocità, i requisiti di isolamento e il feedback di posizione del rotore. Collegare la corrente di picco a una durata definita, poiché un evento di accelerazione breve differisce da ripetute salite o da un funzionamento a carico elevato.

Margine di raffreddamento e termico

Sia l'inverter che il motore producono calore. Indicare le condizioni ambientali, la strategia di raffreddamento, la temperatura di ingresso, lo spazio disponibile per l'installazione, i periodi ripetuti di carico elevato e i requisiti di declassamento. Una breve prova al banco dimostra il funzionamento di base, ma non stabilisce il margine termico per un utilizzo ripetuto del veicolo.

Feedback, protezione e risposta ai guasti

Nella matrice di validazione, definire il feedback di posizione del rotore, il rilevamento di corrente e temperatura, la protezione da sovracorrente, la risposta alle sovratensioni, il comportamento in caso di stallo, i guasti di comunicazione, il comportamento in caso di perdita del sensore, le soglie termiche e la riduzione di potenza sicura.

Cosa dovrebbe includere una richiesta di offerta (RFQ) per un motore di trazione per veicoli elettrici?

Una richiesta di offerta (RFQ) ben strutturata fornisce al fornitore dati sufficienti per verificare l'intero campo di applicazione, anziché limitarsi a indicare la sola potenza del motore.

Veicolo e inviluppo operativo

Includere il tipo di veicolo, la piattaforma di tensione, la coppia continua e di picco, la velocità massima del motore, il ciclo di lavoro ripetuto, i requisiti di rigenerazione, lo spazio di ingombro, il metodo di raffreddamento, l'intervallo di temperatura ambiente, il volume annuo previsto e gli standard di conformità o convalida specifici del progetto.

Validazione e controllo delle modifiche

Definire le fasi di prototipazione, i controlli elettrici e di aumento di temperatura, i test ambientali, la verifica dei connettori, l'ispezione di fine linea, i campioni approvati, le revisioni dei disegni e le modalità di registrazione delle modifiche all'interfaccia.

Capacità del fornitore

Nanyang Motor riporta la certificazione IATF 16949, un reparto R&S dedicato al settore automobilistico, 18 linee di produzione di motori per veicoli elettrici, 109 brevetti relativi al suo lavoro di R&S e la produzione interna di diversi componenti principali del motore. Esamina queste prove di produzione insieme a Riferimento prodotto motore di azionamento e i requisiti dell'interfaccia motore-inverter. guida completa del motore di azionamento è utile quando si definisce un sistema di azionamento del motore più ampio e il Pagina dei contatti di Nanyang può supportare una richiesta di offerta specifica per l'applicazione.

Conclusione

Un inverter per veicoli elettrici converte la corrente continua della batteria in energia elettrica controllata per il motore, regola la coppia e la velocità e gestisce l'energia rigenerativa. È separato dal motore di trazione, ma entrambi appartengono a un unico sistema di azionamento e devono essere compatibili per tensione, corrente, prestazioni coppia-velocità, feedback, raffreddamento, protezione e validazione. Per un progetto di assemblaggio di un motore di trazione, è necessario definire il ciclo di lavoro del veicolo e un foglio di interfaccia, quindi esaminare la gamma di motori di trazione di Nanyang Motor con i dati applicativi completi.

Domande frequenti

Che cosa fa un inverter per veicoli elettrici durante la frenata rigenerativa?

Controlla il flusso elettrico inverso in modo che l'energia generata dal motore possa ritornare alla batteria entro i limiti del sistema.

L'inverter di un veicolo elettrico è la stessa cosa del motore?

No. L'inverter controlla la potenza elettrica, mentre il motore di azionamento converte tale potenza in coppia meccanica.

Qual è la funzione di un motore elettrico in un veicolo elettrico?

Controlla l'energia elettrica fornita al motore in modo che quest'ultimo possa produrre la velocità e la coppia richieste.

Quali informazioni dovrebbe fornire un acquirente per richiedere un preventivo per un motore elettrico?

Inviare informazioni su tipo di veicolo, tensione, coppia e velocità target, ciclo di lavoro, requisiti di rigenerazione, confezionamento, raffreddamento, volume, feedback, protezione e requisiti di convalida.