การเลือกมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ EV ที่เหมาะสมสำหรับโครงการรถยนต์ไฟฟ้าของคุณ

การแนะนำ

การเปลี่ยนแปลงทั่วโลกไปสู่การเคลื่อนย้ายไฟฟ้าได้จุดประกายการปฏิวัติในเทคโนโลยียานยนต์ หัวใจหลักของการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นองค์ประกอบที่สำคัญสองประการคือมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ พวกเขากำหนดประสิทธิภาพประสิทธิภาพและประสบการณ์ผู้ใช้ของยานพาหนะไฟฟ้า (EV) ใด ๆ จากรถยนต์ขนาดกะทัดรัดและรถจักรยานยนต์ไปจนถึงรถบรรทุกพาณิชย์และยานพาหนะอุตสาหกรรม

ไม่ว่าคุณจะเป็นนักอดิเรก EV วิศวกรที่ทำงานเกี่ยวกับต้นแบบหรือการเริ่มต้นพัฒนายานพาหนะไฟฟ้าการเลือกมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ไฟฟ้าที่เหมาะสมเป็นขั้นตอนพื้นฐาน คู่มือนี้จะนำคุณผ่านความรู้ที่สำคัญตัวเลือกและการพิจารณาที่เกี่ยวข้องในการสร้างทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับโครงการ EV ของคุณ

การทำความเข้าใจพื้นฐาน: มอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ EV คืออะไร?

EV Motors เป็นหัวใจของยานพาหนะไฟฟ้า พวกเขาแปลงพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่เป็นพลังงานเชิงกลเพื่อขับเคลื่อนยานพาหนะ ประเภททั่วไป ได้แก่ มอเตอร์ DC แบบไร้แปรง (BLDC), มอเตอร์เหนี่ยวนำ AC และมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM)

ในทางกลับกันตัวควบคุมมอเตอร์ทำหน้าที่เป็นสมองของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า อุปกรณ์เหล่านี้ควบคุมจำนวนพลังงานที่ส่งไปยังมอเตอร์และเมื่อใดที่การควบคุมความเร็วแรงบิดทิศทางและการเบรกใหม่ หากไม่มีตัวควบคุมมอเตอร์แม้แต่มอเตอร์ EV ที่ทันสมัยที่สุดก็ไร้ประโยชน์

ในระยะสั้นมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ EV ทำงานควบคู่: มอเตอร์ส่งการเคลื่อนไหวและคอนโทรลเลอร์ได้จัดเตรียมการเคลื่อนไหวนั้นว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร

ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ใน EVS

มอเตอร์ยานพาหนะไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ ให้บริการเป้าหมายประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน นี่คือรายละเอียดของมอเตอร์ที่ใช้กันมากที่สุด:

. แปรง DC Motors

ข้อดี: ง่ายมีประสิทธิภาพและง่ายต่อการควบคุม

จุดด้อย: มีแนวโน้มที่จะสึกหรอและมีประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากแปรง

ใช้กรณี: EV ขนาดเล็กราคาถูกและแพลตฟอร์มการเรียนรู้

ข. DC Motors (BLDC) Brushless (BLDC)

ข้อดี: ประสิทธิภาพสูงการบำรุงรักษาต่ำการออกแบบขนาดกะทัดรัด

จุดด้อย: มีราคาแพงกว่าเล็กน้อยและต้องการตัวควบคุมที่ซับซ้อน

ใช้กรณี: พบได้บ่อยใน EVs ที่ใช้งานได้, e-bikes, สกูตเตอร์และโครงการ DIY EV

ค. มอเตอร์เหนี่ยวนำ AC

จุดเด่น: Tesla ทนทานและใช้งานได้ในรุ่นแรก ๆ

จุดด้อย: ต้องใช้อัลกอริทึมคอนโทรลเลอร์ที่ซับซ้อน มีประสิทธิภาพน้อยกว่า PMSM

ใช้กรณี: ประสิทธิภาพ EV และแอปพลิเคชั่นเชิงพาณิชย์

d. มอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM)

ข้อดี: ความหนาแน่นพลังงานสูงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและการควบคุมความแม่นยำ

จุดด้อย: ต้นทุนที่สูงขึ้นเนื่องจากแม่เหล็กโลกหายาก

ใช้กรณี: ยานพาหนะไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงและ EVs เกรดอุตสาหกรรม

มอเตอร์ยานพาหนะไฟฟ้าแต่ละคันมีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ขึ้นอยู่กับงบประมาณเส้นโค้งแรงบิดที่ต้องการและสภาวะการปฏิบัติงาน

ประเภทของตัวควบคุมมอเตอร์

เช่นเดียวกับมอเตอร์ที่แตกต่างกันไปแล้วตัวควบคุมมอเตอร์ EV นี่คือรูปแบบหลักที่มีอยู่:

. ตัวควบคุมมอเตอร์ DC

สิ่งเหล่านี้ตรงไปตรงมาและใช้กับมอเตอร์แปรง พวกเขาพบได้น้อยใน EV ที่ทันสมัย ​​แต่ก็ยังมีประโยชน์ในโครงการราคาประหยัดหรือการศึกษา

ข. BLDC คอนโทรลเลอร์

ออกแบบมาเพื่อควบคุมมอเตอร์ไร้แปรงโดยใช้เซ็นเซอร์ฮอลล์หรืออัลกอริทึมแบบไม่มีเซ็นเซอร์ พวกเขามักจะให้การควบคุมความเร็วการควบคุมแรงบิดและคุณสมบัติการเบรกแบบปฏิรูป

ค. คอนโทรลเลอร์ AC

การเหนี่ยวนำ AC และมอเตอร์ PMSM ต้องการตัวควบคุมที่มีอัลกอริทึมที่ซับซ้อนเช่นการควบคุมภาคสนาม (FOC) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแรงบิดและประสิทธิภาพ

d. ตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้

ตัวควบคุมมอเตอร์ระดับไฮเอนด์จำนวนมากสามารถตั้งโปรแกรมไว้สำหรับกรณีการใช้งานเฉพาะซึ่งมีการควบคุมเส้นโค้งการเร่งความเร็วการเบรกย้อนกลับและอื่น ๆ

ไม่ว่าคุณจะทำงานบนสกู๊ตเตอร์สองล้อหรือรถสี่ล้อการเลือกคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสมสำหรับมอเตอร์ EV ของคุณนั้นมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดและอายุยืน

ปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกมอเตอร์ EV

การเลือกมอเตอร์ EV ที่เหมาะสมนั้นเกี่ยวข้องกับการเลือกรุ่นพลังงานสูง นี่คือปัจจัยสำคัญที่ต้องจำไว้:

. ข้อกำหนดด้านพลังงานและแรงบิด

เข้าใจความต้องการของยานพาหนะของคุณ เมือง EV อาจจัดลำดับความสำคัญของประสิทธิภาพในขณะที่การแข่งรถโกคาร์ทต้องการแรงบิดและการเร่งความเร็วสูง

ข. การจัดอันดับแรงดันและกระแสไฟฟ้า

จับคู่มอเตอร์ของคุณกับชุดแบตเตอรี่และคอนโทรลเลอร์เพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้และหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลด

ค. การจัดการความเย็นและการจัดการความร้อน

มอเตอร์พลังสูงสร้างความร้อนได้มากมาย ตัดสินใจว่าตัวเลือกที่ระบายความร้อนด้วยอากาศหรือของเหลวนั้นจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันของคุณหรือไม่

d. ขนาดและน้ำหนักทางกายภาพ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามอเตอร์พอดีกับแชสซีของรถของคุณและการออกแบบการติดตั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการติดตั้งเพิ่มเติมหรือ EV ขนาดกะทัดรัด

ก. ประสิทธิภาพ

มองหามอเตอร์ที่มีการจัดอันดับประสิทธิภาพสูง (> 90%) เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากแบตเตอรี่ของคุณและลดการสูญเสียความร้อน

โดยการประเมินพารามิเตอร์เหล่านี้คุณจะพบมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้าที่สอดคล้องกับเป้าหมายประสิทธิภาพและการออกแบบของคุณอย่างสมบูรณ์แบบ

วิธีเลือกคอนโทรลเลอร์มอเตอร์ที่เหมาะสม

นี่คือขั้นตอนและข้อควรพิจารณาในการเลือกคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสมสำหรับมอเตอร์ EV ของคุณ:

. จับคู่คอนโทรลเลอร์กับประเภทมอเตอร์

อย่าจับคู่มอเตอร์ BLDC กับคอนโทรลเลอร์การเหนี่ยวนำ AC ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคอนโทรลเลอร์ได้รับการออกแบบมาสำหรับหลักการทำงานของมอเตอร์ของคุณ

ข. ความเข้ากันได้ของแรงดันไฟฟ้าและปัจจุบัน

เลือกคอนโทรลเลอร์ที่สามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าของชุดแบตเตอรี่และการดึงมอเตอร์ในปัจจุบันของคุณพร้อมกับส่วนใหญ่บางห้องเพื่อความปลอดภัย

ค. โปรโตคอลการสื่อสาร

ตัวควบคุมมอเตอร์ที่ทันสมัยมักจะเชื่อมต่อกับระบบการจัดการแบตเตอรี่ของยานพาหนะ (BMS) หรือคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดโดยใช้ Canbus หรือ UART ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเข้ากันได้กับสถาปัตยกรรมระบบของคุณ

d. คุณสมบัติและตัวเลือกการปรับแต่ง

มองหาอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายการตั้งค่าที่ตั้งโปรแกรมได้และการสนับสนุนการวินิจฉัย คุณสมบัติขั้นสูงเช่นการเบรกแบบปฏิรูปการใช้เวกเตอร์แรงบิดหรือฮิลล์ฮอลสามารถเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัย

ก. ความปลอดภัยและการป้องกัน

แรงดันไฟฟ้าเกินกระแสไฟฟ้าลัดวงจรและการป้องกันอุณหภูมิจะต้องมีในตัวควบคุมมอเตอร์ EV คุณภาพสูง

การเลือกคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ว่ามอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้าของคุณจะทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขทั้งหมด

ความเข้ากันได้ของเครื่องควบคุมมอเตอร์: ทำไมมันถึงสำคัญ

แม้แต่มอเตอร์ EV และคอนโทรลเลอร์ที่ซับซ้อนที่สุดก็จะล้มเหลวหากไม่ตรงกับอย่างเหมาะสม

. การจับคู่ไฟฟ้า

มอเตอร์และคอนโทรลเลอร์จะต้องทำงานภายในแรงดันไฟฟ้าและช่วงปัจจุบัน ความไม่ตรงกันสามารถนำไปสู่การลดประสิทธิภาพความร้อนสูงเกินไปหรือแม้กระทั่งความล้มเหลวของส่วนประกอบ

ข. อัลกอริทึมควบคุม

สำหรับมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงเช่น PMSM หรือการเหนี่ยวนำ AC เฟิร์มแวร์คอนโทรลเลอร์จะต้องรองรับวิธีการควบคุมขั้นสูงเช่น FOC หรือการเปลี่ยนเซ็นเซอร์

ค. กลไกข้อเสนอแนะ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคอนโทรลเลอร์รองรับระบบตอบรับของมอเตอร์ไม่ว่าจะเป็นเซ็นเซอร์ฮอลล์ตัวเข้ารหัสหรือการตรวจจับด้านหลัง EMF

หากไม่มีความเข้ากันได้กับมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ที่เป็นของแข็งคุณจะเสี่ยงต่อการทำลายส่วนประกอบที่มีราคาแพงหรือประสบกับความไร้ประสิทธิภาพที่น่าผิดหวัง

มอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ของ Pumbaa

หากคุณกำลังมองหาแบรนด์ที่เชื่อถือได้สำหรับมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ EV Pumbaa กำลังได้รับการยอมรับสำหรับคุณภาพนวัตกรรมและความสามารถในการจ่าย

. ลักษณะของ Pumbaa 'SEV Motors

1.เทคโนโลยีม้วนลวดแบน
มอเตอร์ใช้ขดลวดลวดแบนแทนลวดกลมแบบดั้งเดิมเพื่อให้ได้ปัจจัยการเติมช่องที่สูงขึ้น สิ่งนี้ส่งผลให้ปลายคดเคี้ยวที่สั้นลงเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและการกระจายความร้อนที่ดีขึ้น

2.การออกแบบฉนวนกันความร้อนแรงดันสูง
พร้อมกับวัสดุฉนวนและกระบวนการที่ทันสมัยมอเตอร์ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อทนต่อความถี่ในการสลับสูงของตัวควบคุม SIC ซึ่งรองรับความต้องการของการใช้งานมอเตอร์ความเร็วสูง

3.ตลับลูกปืนหุ้มฉนวนความเร็วสูง
มอเตอร์รวมแบริ่งฉนวนที่ออกแบบมาเพื่อความเร็วสูงถึง 24,000 รอบต่อนาทีช่วยลดความเสี่ยงของการกัดเซาะทางไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของการทำงานความเร็วสูง

4.โครงสร้างระบายความร้อนด้วยน้ำมันที่มีประสิทธิภาพสูง
ด้วยการออกแบบที่เย็นขนาดกะทัดรัดและระบายความร้อนด้วยน้ำมันความเร็วสูงมอเตอร์ยังคงใช้พลังงานที่ได้รับการจัดอันดับแม้จะมีขนาดลดลง วิธีการนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมและขยายอายุการใช้งานที่ยาวนานของระบบ

5.Superior NVH (เสียง, การสั่นสะเทือน, ความรุนแรง) ลักษณะ
การออกแบบใบพัดใช้การกำหนดค่าแบบเบ้เบ้ที่แบ่งส่วนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ NVH ของระบบมอเตอร์อย่างมีนัยสำคัญสำหรับการทำงานที่เงียบและราบรื่นยิ่งขึ้น

ข. คุณสมบัติทางเทคนิคของ Pumbaa 'Sตัวควบคุมมอเตอร์

1.อัลกอริทึมการปรับ SVPWM ขั้นสูง
ใช้ประโยชน์จากการปรับความกว้างของพัลส์เวกเตอร์ (SVPWM) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบระบบส่งกำลัง

2.การสื่อสารที่มีประสิทธิภาพสูง
ติดตั้งโมดูลการสื่อสารที่แข็งแกร่งเพื่อให้แน่ใจว่าการควบคุมระบบที่มีความเสถียรและเชื่อถือได้และการแลกเปลี่ยนข้อมูล

3.การระบายความร้อนของเหลวแบบบูรณาการและการป้องกันสิ่งแวดล้อม
มีระบบการจัดการอุณหภูมิของเหลวขั้นสูงพร้อมกับคุณสมบัติกันน้ำและคุณสมบัติทนความชื้นที่เหนือกว่าซึ่งขยายอายุการใช้งานของทั้งคอนโทรลเลอร์และยานพาหนะอย่างมีนัยสำคัญ

4.การควบคุมเวกเตอร์แรงบิดด้วยการฟื้นฟูพลังงาน
ใช้เทคโนโลยีการควบคุมเวกเตอร์แรงบิดเพื่อเปิดใช้งานการกู้คืนพลังงานที่มีประสิทธิภาพและนำกลับมาใช้ใหม่ในระหว่างการชะลอตัวของยานพาหนะ

5.กลไกการป้องกันที่ครอบคลุม
รวมคุณสมบัติการป้องกันอย่างเต็มรูปแบบรวมถึงแรงดันไฟฟ้าเกินกระแสไฟฟ้าเกินอุณหภูมิและการป้องกันการลัดวงจรเพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยของยานพาหนะ

6.สถาปัตยกรรมบนแพลตฟอร์มที่มีอัตราการแปลสูง
ออกแบบเป็นแพลตฟอร์มที่ปรับขนาดได้เพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของประเภทยานพาหนะที่หลากหลายโดยมีอัตราการแปลสูงกว่า 90%ซึ่งสนับสนุนการพัฒนาซัพพลายเชนในประเทศ

7.การออกแบบความหนาแน่นของพลังงานที่มีน้ำหนักเบาและสูง
ออกแบบมาเพื่อน้ำหนักที่น้อยที่สุดและกำลังไฟสูงทำให้เกิดประสิทธิภาพของยานพาหนะที่ดีขึ้นและช่วงการขับขี่ที่ขยายออกไป

8.โครงสร้างขนาดกะทัดรัดและประหยัดพื้นที่
ขนาดขนาดกะทัดรัดช่วยให้การติดตั้งที่ยืดหยุ่นเพิ่มประสิทธิภาพการจัดวางยานพาหนะและประหยัดพื้นที่บรรจุภัณฑ์ที่มีค่า

9.การออกแบบแบบแยกส่วนและปรับแต่งได้
ใช้สถาปัตยกรรมแบบแยกส่วนที่รองรับโซลูชันบรรจุภัณฑ์ที่ปรับแต่งได้ซึ่งเหมาะกับความต้องการของลูกค้าเฉพาะ

ไม่ว่าคุณจะสร้างสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าหรือยานพาหนะเชิงพาณิชย์สี่ล้อมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ไฟฟ้าของ Pumbaa นำเสนอโซลูชั่นที่ปรับขนาดได้พร้อมความน่าเชื่อถือที่พิสูจน์แล้ว

เคล็ดลับการติดตั้งและการปรับแต่ง

การติดตั้งและการปรับแต่งที่ถูกต้องให้แน่ใจว่าอายุยืนและประสิทธิภาพของมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ EV ของคุณ

. การติดตั้งและการเดินสาย

ใช้วงเล็บติดตั้งที่เหมาะสมเพื่อลดการสั่นสะเทือน

ทำตามแผนภาพการเดินสายของผู้ผลิตอย่างระมัดระวัง

ใช้สายเคเบิลป้องกันเพื่อลด EMI (สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า)

ข. การกำหนดค่าซอฟต์แวร์

ตั้งค่าขีด จำกัด กระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสม

ปรับแต่งการเร่งความเร็วและการตั้งค่าการเบรกแบบปฏิรูปกับสไตล์การขับขี่ของคุณ

บันทึกโปรไฟล์การกำหนดค่าสำหรับกรณีการใช้งานที่แตกต่างกัน (เช่นเมืองกับการปีนเขา)

ค. การระบายความร้อนและการระบายอากาศ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนของอากาศที่เพียงพอสำหรับมอเตอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศ

สำหรับการตั้งค่าที่ระบายความร้อนด้วยของเหลวตรวจสอบอุณหภูมิและการไหลของน้ำหล่อเย็น

d. การทดสอบและการวินิจฉัย

ทดสอบระบบทั้งหมดภายใต้เงื่อนไขการโหลดก่อนการปรับใช้เต็มรูปแบบ

ใช้เครื่องมือวินิจฉัยเพื่อติดตาม RPM อุณหภูมิและบันทึกข้อผิดพลาด

ระบบ EV ที่ได้รับการปรับแต่งอย่างดีสามารถรู้สึกตอบสนองและได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นเช่นเดียวกับยานพาหนะไฟฟ้าที่ทันสมัยบนท้องถนนทุกวันนี้

บทสรุป

การสร้างหรืออัพเกรดรถยนต์ไฟฟ้าต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับส่วนประกอบระบบขับเคลื่อน การผสมผสานที่เหมาะสมของมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ EV จะกำหนดว่ายานพาหนะของคุณทำงานได้อย่างไรมีประสิทธิภาพและความสนุกสนานในการขับขี่

ตั้งแต่การเลือกประเภทมอเตอร์ไปจนถึงการปรับแต่งการตั้งค่าคอนโทรลเลอร์ของคุณแต่ละขั้นตอนมีผลกระทบที่สำคัญ ด้วยมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้าที่หลากหลายในตลาดเช่นเดียวกับที่มาจาก Pumbaa-คุณมีเครื่องมือที่จะทำให้วิสัยทัศน์ของคุณมีชีวิตอยู่ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงผู้โดยสารรายวันหรือโซลูชันการขนส่งสีเขียวที่เป็นนวัตกรรม

ในที่สุดความสำเร็จในโครงการ EV ของคุณมาจากการสร้างสมดุลระหว่างพลังประสิทธิภาพประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและการควบคุม - และทุกอย่างเริ่มต้นด้วยการเลือกมอเตอร์และคอนโทรลเลอร์ EV ที่เหมาะสม