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摘 要:积极地开发、运用新型磁路高效发电机,能够有效解决新能源车领域的续航问题。基于此,本文从开发思路、问题解决、试验这几个层面深入研究了新能源车用新型磁路高效发电机的开发,并具体介绍了新能源车用新型磁路高效发电机在新能源房车、SUV、跑车上的应用,希望能够助力新能源汽车领域的发展。
关键词:新能源车;车辆续航;发电设备
引言:新能源车虽然能够降低车辆运行的环境成本以及经济成本,但“里程焦虑”问题使得新能源车的充电桩依赖过强,制约了其的普及应用,因此,为了消除车辆续航问题这一新能源车领域发展的痛点,人们开发了混合励磁发电机这一新型磁路高效发电机,以代替永磁电机,塑造更加优越的新能源车续航性能。
1 新能源车用新型磁路高效发电机的开发
1.1 确立发电机开发思路
就目前来看,磁路发电机通常为实心转子结构发电机,如SPM、IPM等发电机,这类发电机的质量较大,使得发电机在设置到汽车中之后,会提高汽车的运行荷载,增加能耗量,同时,发电机的发电量越大,其的转子结构体积、重量就越大,由此造成发电机的发电量总是难以满足汽车的能耗需求。但开发新型磁路发电机的主要目的是帮助新能源车摆脱充电桩,而若要达到该目的,就必须确保发电机的发电量与汽车的能耗需求量相匹配,因此,在混合励磁发电机开发中,人们确立一个轻量化的发电机开发思路方向,在不增加发电机重量的情况下,提高其发电效率。在此过程中,根据上述论述可以看出,常规磁路发电机重量大的主要原因是其具有实心的转子结构,由此研发人员将思路定位为,将实心的转子结构转化为空心的转子结构。考虑到其中铁芯部分质量占比较大,所以可以将开发研发的切入点放在铁芯的輕量化上,并考虑在铁芯结构中开孔,使其原有的实心结构转变,同时,此方法也有助于降低小轴向漏磁,改善发电效率。
1.2 构建合理的开发问题解决方案
根据上述思路,混合励磁发电机的开发是将改善转子结构形式作为切入点,而转子结构的改变势必会使发电机转速、负载发生变化,导致原有的配套电压调节系统,很难有效发挥其稳压的效用,造成新型磁路高效发电机所输出的电压不稳定,影响其供电效果。基于此,为了有效解决该项发电机研发问题,开发人员需要对发电机的电路进行改善,并运用合适的整流稳压技术,保持发电机输出电压的稳定性,优化高效发电机的使用性能。但在线路改造过程中,应当注意,要在条件允许范围内,减小改动范围,以免产生联锁反应,增加改造研发工作量。为此,可以考虑使用三相半控桥式稳压技术来进行线路的改造,一般来说,在该技术下,仅需要在线路中增设一个稳压调节器,就可以实现稳压,达到解决研发问题的目的。
1.3 做好开发试验
待新型发电机的样机制作完毕后,需对其进行性能试验,检验其是否符合研发要求,并及时识别、优化发动机性能上的问题,以获取有效的研发成果。在性能试验中,能够用于评价发电机性能的指标主要包括RFPM、TFPM等,因此,需按照现有的技术规程,依次检测上述各性能指标,然后根据各项性能指标试验测试结果,对比常规发电机的性能指标情况,综合评估发电机的性能水平,并找准其性能薄弱点,予以准确优化,增强开发效果。此后,待新型发电机的性能水平达到一定高度后,即可将其安装到汽车结构中,并予以实践试验,测试该发电机的汽车续航能力,确认无问题后,再尝试投入使用。
2 新能源车用新型磁路高效发电机的应用
2.1 在新能源房车续航中的应用
现阶段,虽然新能源车已经达到了一定的普及规模,但基本仅限于常规乘用车,房车类新能源车较少。从总体上来看,此类新能源车,主要由新能源车底盘,以及增程动力系统组成,其中,增程动力系统即发电机系统。但目前,由于房车属于一种自重较大的车辆,传统的磁路发电机往往不能有效满足其用电需求,因此,房车常用的发电机系统主要以汽油发电机为主,而这在一定程度上降低了新能源房车的环保性能,因此,将新型发动机作为房车的增程动力系统,则可以有效消除上述问题,使房车的新能源化更加彻底。在此过程中,鉴于房车在用途上的特点,人们通常更加重视汽车的续航能力,而新型发电机的高效特点,能够有效满足人们对房车续航能力的要求,提高新能源房车的使用性能。
2.2 在新能源SUV上的应用
除了房车以外,SUV也属于一种自重较大的车辆,而新能源SUV作为普及范围较广的新能源车,其的应用已经逐渐成为了充电桩数量不断上升的主要原因。据统计,近年来,国内新能源SUV销量增幅超过了20%,截至到2020年,新能源SUV的销量已经突破了100万辆,而新能源车迅速推广的背后,充电桩的数量也在同步增长,提高了新能源车的配套基础建设成本,这在一定程度上制约了新能源车的持续推广。在此过程中,如果能够将新型发电机运用到SUV的制造生产中,可以通过帮助SUV摆脱对充电桩的高度依赖,降低配套充电桩建造需求,突破新能源SUV的推广瓶颈。此外,目前,市场上虽然已经存在了增程系统,且能够达到1000公里的续航,但其依然需要消耗燃料,这使得无燃料发电机市场呈现出了空白的状态,有助于磁路型发电机产品迅速抢占市场,促进新能源车领域的优化发展[1]。
2.3 在新能源跑车上的应用
通常来说,人们对跑车的速度具有较高的要求,同时,在驾驶时,也通常会采用较高的速度,来驾驶跑车,因此,除了房车与SUV以外,跑车的运行能耗比较大,这使得跑车对续航能力的要求也比较迫切。基于此,将新型的发电机运用到跑车的增程系统建设中,能够使新能源跑车的性能更加优越。在此过程中,衡量跑车性能的指标主要为极限速度、百公里加速时间等,而达到较高的极限速度与较短的百公里加速时间,需要发动机具有更高的发电效率。对于新型发电机来说,其独特的铁芯结构,能够有效提高其的发电效率,可以顺利满足跑车对发动机的需求,而且新型发电机的轻量特点,也有助于跑车达到一个较高的极限速度。此外,由于磁路型的发电机相较于氢燃料电池,其制造运行成本更低,因此,将新型发动机运用到跑车中,能够塑造新能源跑车的经济性优势,改善跑车的使用性能[2]。
3 结论
综上所述,增强新型磁路高效发电机的开发应用效果,能够提升新能源车的使用性能水平。在新能源汽车产业中,通过开发、推行高效的汽车磁路发电机,可以帮助新能源车在日常行驶中摆脱对充电桩的高度依赖,扩大此类汽车的普及广度,从而加快推动汽车产业的转型升级。
参考文献:
[1]刘晓刚,褚力滨,张小崇. 某船用发电机组柴油机飞车原因分析与排除[J]. 内燃机与配件,2021,(08):151-153.
[2]姜竹堂. 柴油发电机组在海洋钻机模块的应用分析[J]. 内燃机与配件,2021,(08):177-179.
关键词:新能源车;车辆续航;发电设备
引言:新能源车虽然能够降低车辆运行的环境成本以及经济成本,但“里程焦虑”问题使得新能源车的充电桩依赖过强,制约了其的普及应用,因此,为了消除车辆续航问题这一新能源车领域发展的痛点,人们开发了混合励磁发电机这一新型磁路高效发电机,以代替永磁电机,塑造更加优越的新能源车续航性能。
1 新能源车用新型磁路高效发电机的开发
1.1 确立发电机开发思路
就目前来看,磁路发电机通常为实心转子结构发电机,如SPM、IPM等发电机,这类发电机的质量较大,使得发电机在设置到汽车中之后,会提高汽车的运行荷载,增加能耗量,同时,发电机的发电量越大,其的转子结构体积、重量就越大,由此造成发电机的发电量总是难以满足汽车的能耗需求。但开发新型磁路发电机的主要目的是帮助新能源车摆脱充电桩,而若要达到该目的,就必须确保发电机的发电量与汽车的能耗需求量相匹配,因此,在混合励磁发电机开发中,人们确立一个轻量化的发电机开发思路方向,在不增加发电机重量的情况下,提高其发电效率。在此过程中,根据上述论述可以看出,常规磁路发电机重量大的主要原因是其具有实心的转子结构,由此研发人员将思路定位为,将实心的转子结构转化为空心的转子结构。考虑到其中铁芯部分质量占比较大,所以可以将开发研发的切入点放在铁芯的輕量化上,并考虑在铁芯结构中开孔,使其原有的实心结构转变,同时,此方法也有助于降低小轴向漏磁,改善发电效率。
1.2 构建合理的开发问题解决方案
根据上述思路,混合励磁发电机的开发是将改善转子结构形式作为切入点,而转子结构的改变势必会使发电机转速、负载发生变化,导致原有的配套电压调节系统,很难有效发挥其稳压的效用,造成新型磁路高效发电机所输出的电压不稳定,影响其供电效果。基于此,为了有效解决该项发电机研发问题,开发人员需要对发电机的电路进行改善,并运用合适的整流稳压技术,保持发电机输出电压的稳定性,优化高效发电机的使用性能。但在线路改造过程中,应当注意,要在条件允许范围内,减小改动范围,以免产生联锁反应,增加改造研发工作量。为此,可以考虑使用三相半控桥式稳压技术来进行线路的改造,一般来说,在该技术下,仅需要在线路中增设一个稳压调节器,就可以实现稳压,达到解决研发问题的目的。
1.3 做好开发试验
待新型发电机的样机制作完毕后,需对其进行性能试验,检验其是否符合研发要求,并及时识别、优化发动机性能上的问题,以获取有效的研发成果。在性能试验中,能够用于评价发电机性能的指标主要包括RFPM、TFPM等,因此,需按照现有的技术规程,依次检测上述各性能指标,然后根据各项性能指标试验测试结果,对比常规发电机的性能指标情况,综合评估发电机的性能水平,并找准其性能薄弱点,予以准确优化,增强开发效果。此后,待新型发电机的性能水平达到一定高度后,即可将其安装到汽车结构中,并予以实践试验,测试该发电机的汽车续航能力,确认无问题后,再尝试投入使用。
2 新能源车用新型磁路高效发电机的应用
2.1 在新能源房车续航中的应用
现阶段,虽然新能源车已经达到了一定的普及规模,但基本仅限于常规乘用车,房车类新能源车较少。从总体上来看,此类新能源车,主要由新能源车底盘,以及增程动力系统组成,其中,增程动力系统即发电机系统。但目前,由于房车属于一种自重较大的车辆,传统的磁路发电机往往不能有效满足其用电需求,因此,房车常用的发电机系统主要以汽油发电机为主,而这在一定程度上降低了新能源房车的环保性能,因此,将新型发动机作为房车的增程动力系统,则可以有效消除上述问题,使房车的新能源化更加彻底。在此过程中,鉴于房车在用途上的特点,人们通常更加重视汽车的续航能力,而新型发电机的高效特点,能够有效满足人们对房车续航能力的要求,提高新能源房车的使用性能。
2.2 在新能源SUV上的应用
除了房车以外,SUV也属于一种自重较大的车辆,而新能源SUV作为普及范围较广的新能源车,其的应用已经逐渐成为了充电桩数量不断上升的主要原因。据统计,近年来,国内新能源SUV销量增幅超过了20%,截至到2020年,新能源SUV的销量已经突破了100万辆,而新能源车迅速推广的背后,充电桩的数量也在同步增长,提高了新能源车的配套基础建设成本,这在一定程度上制约了新能源车的持续推广。在此过程中,如果能够将新型发电机运用到SUV的制造生产中,可以通过帮助SUV摆脱对充电桩的高度依赖,降低配套充电桩建造需求,突破新能源SUV的推广瓶颈。此外,目前,市场上虽然已经存在了增程系统,且能够达到1000公里的续航,但其依然需要消耗燃料,这使得无燃料发电机市场呈现出了空白的状态,有助于磁路型发电机产品迅速抢占市场,促进新能源车领域的优化发展[1]。
2.3 在新能源跑车上的应用
通常来说,人们对跑车的速度具有较高的要求,同时,在驾驶时,也通常会采用较高的速度,来驾驶跑车,因此,除了房车与SUV以外,跑车的运行能耗比较大,这使得跑车对续航能力的要求也比较迫切。基于此,将新型的发电机运用到跑车的增程系统建设中,能够使新能源跑车的性能更加优越。在此过程中,衡量跑车性能的指标主要为极限速度、百公里加速时间等,而达到较高的极限速度与较短的百公里加速时间,需要发动机具有更高的发电效率。对于新型发电机来说,其独特的铁芯结构,能够有效提高其的发电效率,可以顺利满足跑车对发动机的需求,而且新型发电机的轻量特点,也有助于跑车达到一个较高的极限速度。此外,由于磁路型的发电机相较于氢燃料电池,其制造运行成本更低,因此,将新型发动机运用到跑车中,能够塑造新能源跑车的经济性优势,改善跑车的使用性能[2]。
3 结论
综上所述,增强新型磁路高效发电机的开发应用效果,能够提升新能源车的使用性能水平。在新能源汽车产业中,通过开发、推行高效的汽车磁路发电机,可以帮助新能源车在日常行驶中摆脱对充电桩的高度依赖,扩大此类汽车的普及广度,从而加快推动汽车产业的转型升级。
参考文献:
[1]刘晓刚,褚力滨,张小崇. 某船用发电机组柴油机飞车原因分析与排除[J]. 内燃机与配件,2021,(08):151-153.
[2]姜竹堂. 柴油发电机组在海洋钻机模块的应用分析[J]. 内燃机与配件,2021,(08):177-179.