低速电动汽车的发展技术趋势
场地车的发展是伴随着中国房地产的发展而兴旺起来的,而低速电动车又是伴随着油价的不断上涨而蓬勃发展,并且是由场地车变换发展起来的,如果说场地车作为看房车为地产大佬增添了几分高档,那么低速电动车在广阔的农村有着无比的广阔天地和市场。
最早进入中国的场地车也叫看房车或者高尔夫球车,所用的控制器皆为串励控制器如上图所示(上图是由西安仁安电控技术有限公司提供),串励电机的特性就是启动转矩比较大,转速低转矩大,转速高转矩小。然而串励控制器总成需要一个价格不菲的换向器接触器。由于换向电流比较大,如果控制器的控制策略不过关,经常会引起换向接触器的烧毁,或者粘合,甚至烧毁电机。因为这些缺点,这类控制器给了他励电机控制器一个很大的机会,然而实际应用中才发现,他励电机因其转矩的特性比较软,如半坡启动,或者是过载启动都存在一定问题,比如场地车上坐的人数较多,就会出现行走无力甚至烧毁电机。所以到目前为止串励电机以及串励控制器在场地车拉货车等容易过载的应用场合还是有很强的生命力。说到这里虽然串励控制器比较老,看起来有点过时,但是要做到很好的控制也是
有一定的技术难度,比如既要考虑电机的承受能力,又要发挥电机过载的最大潜能。
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刚才讲到因为串励控制器需要有个换向器,而换向器的缺点却给了他励控制器一个发展的机会。上图为他励控制器(该图由西安仁安电控技术有限公司提供)。可能有些朋友看不明白这个控制器的接法待会发个接线图大家一看就明白了。
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随着国家对农村建设的投入,如村村通,农村道路水泥化等等各项措施的推进,直接就产生了两种结果第一、农村的道路状况改善了很多,甚至不比城市里面差。第二、农村的经济收入持续的增加。农村事实上已经形成了家庭拥有小轿车的经济基础和运行物质条件。但是油价的不断上涨,维护成本的不断增加,这就造成了农村家庭出现了“买得起马配不起草料”的情况,在这种情况下,迫切的需要出现一种价格低廉,维护成本低的交通工具。此时以他励控制器为核心的小轿车出现了,刚才讲过他励电
机特性比较软,但是装在小轿车上带上四五个人在道路上跑还是没问题的,而且他励电机进行控制的时不需要换向接触器采用电子换向即可,同时也容易实现刹车、下坡能量回馈从而延长续航里程。
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在这里不得不提到山东某集团,当时砸重金要造电动车,结果始终摆脱不了农用车的影子,最终造出了在农村有广阔市场的电动车,也带动山东全民造车的高潮,所以有一年腾讯新闻还报道过,山东成为全国最大的电动车制造基地。有需要就有市场,这些发展同时也带动河北、河南、江苏、浙江等地的电动车的发展。
经过几年的发展,以他励控制器为核心厂家也成长起来,比如西安仁安电控技术有限公司、珠海某电气公司等等。然而,他励电机的几年应用出现了一系列的问题,第一、要定期更换碳刷,维护起来很麻烦。第二、因为是直流电机,换向过程中容易出现电火花。第三、电机封闭情况、发热情况不容乐观等等。使用户逐渐认识到他励电机、他励控制器存在很大的短板,相关的生产厂家也逐步意识到这种电机及控制器会增加很多售后维护成本。
随着国家对电动车产业的支持,特别是世界发达国家对电动车相关核心部件的研发投入,电机技术飞速发展,效率更高,功率密度更大的直流无刷电机,低压交流异步电机、永磁同步电机技术不断成熟,中国人民也以无比强大的智慧将这些产品价格拉低,就像当年的
山寨手机一样活生生的将诺基亚直板手机从一千多元逼到了二三百元沦为街机。这些电机的价格也在
不断地走低,慢慢接近直流电机(串励电机、他励电机),这两年来看,这些交流电机价格要比直流电机高一些,但在业内来看交流电机没有理由价格比直流电机要高,电机的主要材料是铜,直流电机用的铜比交流的要多很多。目前是因为市场需求比较少,广大电机厂家的投入的研发成本需要尽快收回,市场接受还需要有个过程。
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到交流(直流无刷、交流异步、永磁同步)控制器的应用,交流控制器见上图(该图片由西安仁安电控技术有限公司提供)目前河南、河北的电动车生产厂家要比山东的厂家先一步在尝试使用一些交流电机。在这里个人认为是山东有几个标杆性的企业在那里,他们用什么控制器,后面的小厂就跟着用什么控制器,而大公司的灵活度变化能力是相当慢的。而河南河北江苏浙江等等其他省份就没有这些顾虑,那种性价比高哪种更先进就用哪种。所以这也是今后几年其他省份电动车这个行业赶超山东省的一个大好时机。
目前作交流控制器的厂家有珠海某电气公司,深圳一个公司,在这里不得不提到西安的仁安电控技术,原来该公司有两部分业务,而且都是属于军工方面。第一部分就是电机控制,长期以来就是为军工提供机电控制方面的技术,从1992年开始接受国防科工委的无刷直流电机控制的项目开始一直到2010年。2011年开始转为民用(由此可以看出军工技术笔比民用技术至少要领先15年),同年被一家上市公司看中该公司为仁恒实业,进行资本运作,首期增资2000万于2012年成立合资公司。该公司的产品推出更是出手不凡,当很多公司刚由直流控制器改为交流研发并投入当量人力物力的时候,西安仁安电控技术有限公司毫不费力的就推出了交流电机控制器(直流无刷控制器、交流异步控制器、永磁同步控制器),再在很短时间又拿出了质量不凡的串励控制器和他励控制器。
农村的收入越来越高,农村的道路也越来越好,以铅酸电池为动力的电动车每百公里的消耗仅在20度电,以农村用电0.6元/度计算,百公里费只有12元,这是目前任何燃油汽车都无法相比的。按照铅酸
电池的使用寿命4年来计算,电动车要比燃油车省2万多元。随着技术的进步,机电设备的价在一个合理的价位时,电池寿命更长一点时,农民用一年的家庭收入买上一辆小轿车的时代即将来临,中国的农村家庭均有一辆小轿车的时代即将来临。