Nguyễn Thị Trang
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh, Việt Nam
Tóm tắt (Abstract)
Khi nhu cầu về xe điện (EV) tiếp tục tăng mạnh, việc cải thiện hệ thống động cơ điện trở nên cần thiết để nâng cao hiệu quả, hiệu suất và tính bền vững của các phương tiện này. Bài báo này tập trung vào những thách thức đặc thù trong việc thiết kế động cơ điện cho các loại xe điện khác nhau. Đồng thời, bài báo cũng trình bày những thành tựu nổi bật và các giải pháp được đề xuất để giải quyết các vấn đề này. Ngoài ra, bài báo còn đánh giá các yếu tố như hiệu suất, chi phí, trọng lượng, chế độ làm mát, tốc độ tối đa, độ tin cậy, khả năng chịu lỗi, công suất định mức và khả năng gia tốc của các loại động cơ từ trở chuyển mạch (SRM), động cơ không đồng bộ (KĐB), động cơ một chiều (DCM), và động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) cùng với các bộ truyền động tương ứng. Kết quả so sánh cho thấy, động cơ KĐB nổi bật về khả năng kiểm soát và chi phí, trong khi động cơ SRM có ưu điểm về trọng lượng nhẹ, độ tin cậy cao, khả năng chịu lỗi, và hiệu suất vượt trội hơn động cơ KĐB và động cơ DCM khi xét về gia tốc và hiệu quả hoạt động. Tuy nhiên, nhược điểm của động cơ SRM là gây rung động và tiếng ồn lớn hơn so với động cơ PMSM. Vì vậy, động cơ PMSM được đánh giá là lựa chọn phù hợp nhất cho xe EV.
As the demand for electric vehicles (EVs) continues to grow rapidly, improvements in electric motor systems are becoming increasingly critical to enhancing the efficiency, performance, and sustainability of these vehicles. This paper provides a comprehensive overview of the types of electric motors currently used in EVs, including switched reluctance motors (SRMs), induction motors (IMs), direct current motors (DCMs), and permanent magnet synchronous motors (PMSMs). It also examines emerging trends in the development of electric vehicle drive motors, such as advanced winding technologies, innovative materials, and optimized control solutions. This discussion offers readers a holistic understanding of the significance of electric motors in EVs and highlights recent scientific advancements in this field.
Tài liệu tham khảo
1. Acharige, S. S., Haque, M. E., Arif, M. T., Hosseinzadeh, N., Hasan, K. N., & Oo, A. M. T. (2023). Review of electric vehicle charging technologies, standards, architectures, and converter configurations. IEEE Access, 11, 41218-41255.
2. Azim Mohseni, N., Bayati, N., & Ebel, T. (2024). Energy management strategies of hybrid electric vehicles: A comparative review. IET Smart Grid, 7(3), 191-220.
3. Cai, W., Wu, X., Zhou, M., Liang, Y., & Wang, Y. (2021). Review and development of electric motor systems and electric powertrains for new energy vehicles. Automotive Innovation, 4, 3-22.
4. Un-Noor, F., Padmanaban, S., Mihet-Popa, L., Mollah, M. N., & Hossain, E. (2017). A comprehensive study of key electric vehicle (EV) components, technologies, challenges, impacts, and future direction of development. Energies, 10(8), 1217.
5. Gobbi, M., Sattar, A., Palazzetti, R., & Mastinu, G. (2024). Traction motors for electric vehicles: Maximization of mechanical efficiency–A review. Applied Energy, 357, 122496.
6. De Santiago, J., Bernhoff, H., Ekergård, B., Eriksson, S., Ferhatovic, S., Waters, R., & Leijon, M. (2011). Electrical motor drivelines in commercial all-electric vehicles: A review. IEEE Transactions on vehicular technology, 61(2), 475-484.
7. Pellegrino, G., Vagati, A., Boazzo, B., & Guglielmi, P. (2012). Comparison of induction and PM synchronous motor drives for EV application including design examples. IEEE Transactions on industry applications, 48(6), 2322-2332.
8. Yang, Z., Shang, F., Brown, I. P., & Krishnamurthy, M. (2015). Comparative study of interior permanent magnet, induction, and switched reluctance motor drives for EV and HEV applications. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 1(3), 245-254.
9. Huang, W., Qahouq, J. A. A., Dang, Z., & Johnson, C. (2015, March). DCM control scheme for single-inductor multiple-output DC-DC converter with no cross-regulation. In 2015 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC) (pp. 385-391). IEEE.
10. Kim, K. T., Park, J. K., Hur, J., & Kim, B. W. (2013). Comparison of the fault characteristics of IPM-type and SPM-type BLDC motors under inter-turn fault conditions using winding function theory. IEEE Transactions on Industry Applications, 50(2), 986-994.
11. Husain, I., Ozpineci, B., Islam, M. S., Gurpinar, E., Su, G. J., Yu, W., ... & Sahu, R. (2021). Electric drive technology trends, challenges, and opportunities for future electric vehicles. Proceedings of the IEEE, 109(6), 1039-1059.
12. Tian, Y., Shi, T. N., Xia, C. L., Liu, D., & Zhang, Q. (2007, June). Sensorless position control using adaptive wavelet neural network for PM BLDCM. In 2007 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (pp. 2848-2852). IEEE.
13. Liu, L., Li, H., Wang, J., & Wang, J. (2022). Operation Principle and Influence of the Sub‐Harmonic Component Utilized in the Brushless Hybrid Excited Machine with PM in Rotor. IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering, 17(10), 1517-1530.
14. China, S. A. E. (2020). Energy-Saving and New Energy Vehicle Technology Roadmap 2.0. China SAR: Beijing, China.
15. Cai, W., Fulton, D. and Congdon, C.L., Remy Inc (2005). Multi-set rectangular copper hairpin windings for electric machines. U.S. Patent 6,894,417.
