درایو الکتریکی خودروی الکتریکی

وسیله نقلیه الکتریکی به وسیله نقلیه ای اطلاق می شود که توسط یک منبع انرژی روی برد کار می کند و از یک موتور الکتریکی برای به حرکت درآوردن چرخ های خود استفاده می کند و الزامات مختلف ترافیک جاده ای و مقررات ایمنی را برآورده می کند. برای راه اندازی از برق ذخیره شده در باتری استفاده می کند. گاهی اوقات از 12 یا 24 باتری برای راندن ماشین استفاده می شود و گاهی اوقات به باتری بیشتری نیاز است.
ترکیب وسایل نقلیه الکتریکی [4] شامل: سیستم های محرکه و کنترل الکتریکی، سیستم های مکانیکی مانند انتقال نیروی محرکه، و دستگاه های کار برای تکمیل وظایف از پیش تعیین شده است. درایو الکتریکی و سیستم کنترل هسته اصلی خودروهای الکتریکی و بزرگترین تفاوت با خودروهای موتور احتراق داخلی است. محرک الکتریکی و سیستم کنترل از یک موتور محرک، یک منبع تغذیه و یک دستگاه کنترل سرعت برای موتور تشکیل شده است. سایر وسایل وسایل نقلیه الکتریکی اساساً مشابه موتورهای احتراق داخلی هستند.
منبع تغذیه
انرژی الکتریکی را برای موتور محرک وسایل نقلیه الکتریکی فراهم می کند که انرژی الکتریکی منبع نیرو را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. پرمصرف ترین منبع انرژی، باتری های سرب اسیدی هستند، اما با توسعه فناوری خودروهای الکتریکی، باتری های سرب اسید به دلیل انرژی کم، سرعت شارژ پایین و طول عمر کوتاه، به تدریج با باتری های دیگر جایگزین می شوند. منابع اصلی انرژی در حال توسعه عبارتند از: باتری‌های گوگرد سدیم، باتری‌های نیکل کادمیوم، باتری‌های لیتیومی، سلول‌های سوختی و غیره.
موتور محرک
عملکرد موتور محرک این است که انرژی الکتریکی منبع تغذیه را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و چرخ ها و دستگاه های کار را از طریق دستگاه انتقال یا مستقیم به حرکت در می آورد. با این حال، به دلیل وجود جرقه های کموتاسیون، موتور DC دارای قدرت کم، راندمان پایین و بار تعمیر و نگهداری زیاد است. با توسعه فناوری کنترل موتور، به تدریج با موتور DC بدون جاروبک (BLDCM)، موتور رلوکتانس سوئیچ (SRM) و موتور ناهمزمان AC، مانند موتور جهانی DC میدان محوری دیسک بدون کیس، جایگزین می‌شود.
کنترل سرعت
دستگاه کنترل سرعت موتور الکتریکی برای تغییر سرعت و تغییر جهت خودروهای الکتریکی تنظیم شده است و وظیفه آن کنترل ولتاژ یا جریان موتور الکتریکی، تکمیل کنترل گشتاور حرکتی و جهت چرخش موتور الکتریکی است.
در وسایل نقلیه الکتریکی اولیه، کنترل سرعت موتورهای DC با اتصال مقاومت های سری یا تغییر تعداد دور سیم پیچ میدان مغناطیسی موتور به دست می آمد. به دلیل تنظیم سرعت مرحله ای و مصرف انرژی اضافی یا ساختار پیچیده استفاده از موتور الکتریکی، اکنون به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد. روش پرکاربرد تنظیم سرعت چاپر تریستوری است که با تغییر یکنواخت ولتاژ ترمینال موتور و کنترل جریان موتور به تنظیم سرعت بدون پله موتور دست می یابد. در توسعه مداوم فناوری برق الکترونیکی، به تدریج با سایر دستگاه های کنترل سرعت چاپر ترانزیستورهای قدرت (مانند GTO، MOSFET، BTR و IGBT) جایگزین شده است. از منظر توسعه فناوری، با استفاده از موتورهای محرک جدید، تبدیل کنترل سرعت در خودروهای الکتریکی به استفاده از فناوری اینورتر DC به یک روند اجتناب ناپذیر تبدیل خواهد شد.
در کنترل تغییر جهت موتور محرک، موتور DC برای تغییر جهت جریان آرمیچر یا میدان مغناطیسی به کنتاکتور تکیه می کند و به تغییر جهت چرخش موتور می رسد که باعث پیچیده شدن مدار و کاهش قابلیت اطمینان می شود. هنگام استفاده از درایو موتور ناهمزمان AC، تغییر جهت موتور فقط مستلزم تغییر توالی فاز جریان سه فاز در میدان مغناطیسی است که می تواند مدار کنترل را ساده کند. علاوه بر این، استفاده از موتورهای AC و فناوری کنترل سرعت فرکانس متغیر آنها، کنترل بازیابی انرژی ترمز خودروهای الکتریکی را راحت‌تر و مدار کنترل را ساده‌تر می‌کند.