場地車的發(fā)展是伴隨著中國房地產(chǎn)的發(fā)展而興旺起來的,而低速電動車又是伴隨著油價的不斷上漲而蓬勃發(fā)展,并且是由場地車變換發(fā)展起來的,如果說場地車作為看房車為地產(chǎn)大佬增添了幾分高檔,那么低速電動車在廣闊的農(nóng)村有著無比的廣闊天地和市場。
最早進入中國的場地車也叫看房車或者高爾夫球車,所用的控制器皆為串勵控制器如上圖所示(上圖是由西安仁安電控技術有限公司提供),串勵電機的特性就是啟動轉矩比較大,轉速低轉矩大,轉速高轉矩小。然而串勵控制器總成需要一個價格不菲的換向器接觸器。由于換向電流比較大,如果控制器的控制策略不過關,經(jīng)常會引起換向接觸器的燒毀,或者粘合,甚至燒毀電機。因為這些缺點,這類控制器給了他勵電機控制器一個很大的機會,然而實際應用中才發(fā)現(xiàn),他勵電機因其轉矩的特性比較軟,如半坡啟動,或者是過載啟動都存在一定問題,比如場地車上坐的人數(shù)較多,就會出現(xiàn)行走無力甚至燒毀電機。所以到目前為止串勵電機以及串勵控制器在場地車拉貨車等容易過載的應用場合還是有很強的生命力。說到這里雖然串勵控制器比較老,看起來有點過時,但是要做到很好的控制也是有一定的技術難度,比如既要考慮電機的承受能力,又要發(fā)揮電機過載的最大潛能。
剛才講到因為串勵控制器需要有個換向器,而換向器的缺點卻給了他勵控制器一個發(fā)展的機會。上圖為他勵控制器(該圖由西安仁安電控技術有限公司提供)。可能有些朋友看不明白這個控制器的接法待會發(fā)個接線圖大家一看就明白了。
隨著國家對農(nóng)村建設的投入,如村村通,農(nóng)村道路水泥化等等各項措施的推進,直接就產(chǎn)生了兩種結果第一、農(nóng)村的道路狀況改善了很多,甚至不比城市里面差。第二、農(nóng)村的經(jīng)濟收入持續(xù)的增加。農(nóng)村事實上已經(jīng)形成了家庭擁有小轎車的經(jīng)濟基礎和運行物質(zhì)條件。但是油價的不斷上漲,維護成本的不斷增加,這就造成了農(nóng)村家庭出現(xiàn)了“買得起馬配不起草料”的情況,在這種情況下,迫切的需要出現(xiàn)一種價格低廉,維護成本低的交通工具。此時以他勵控制器為核心的小轎車出現(xiàn)了,剛才講過他勵電機特性比較軟,但是裝在小轎車上帶上四五個人在道路上跑還是沒問題的,而且他勵電機進行控制的時不需要換向接觸器采用電子換向即可,同時也容易實現(xiàn)剎車、下坡能量回饋從而延長續(xù)航里程。
在這里不得不提到山東某集團,當時砸重金要造電動車,結果始終擺脫不了農(nóng)用車的影子,最終造出了在農(nóng)村有廣闊市場的電動車,也帶動山東全民造車的高潮,所以有一年騰訊新聞還報道過,山東成為全國最大的電動車制造基地。有需要就有市場,這些發(fā)展同時也帶動河北、河南、江蘇、浙江等地的電動車的發(fā)展。
經(jīng)過幾年的發(fā)展,以他勵控制器為核心廠家也成長起來,比如西安仁安電控技術有限公司、珠海某電氣公司等等。然而,他勵電機的幾年應用出現(xiàn)了一系列的問題,第一、要定期更換碳刷,維護起來很麻煩。第二、因為是直流電機,換向過程中容易出現(xiàn)電火花。第三、電機封閉情況、發(fā)熱情況不容樂觀等等。使用戶逐漸認識到他勵電機、他勵控制器存在很大的短板,相關的生產(chǎn)廠家也逐步意識到這種電機及控制器會增加很多售后維護成本。
隨著國家對電動車產(chǎn)業(yè)的支持,特別是世界發(fā)達國家對電動車相關核心部件的研發(fā)投入,電機技術飛速發(fā)展,效率更高,功率密度更大的直流無刷電機,低壓交流異步電機、永磁同步電機技術不斷成熟,中國人民也以無比強大的智慧將這些產(chǎn)品價格拉低,就像當年的山寨手機一樣活生生的將諾基亞直板手機從一千多元逼到了二三百元淪為街機。這些電機的價格也在不斷地走低,慢慢接近直流電機(串勵電機、他勵電機),這兩年來看,這些交流電機價格要比直流電機高一些,但在業(yè)內(nèi)來看交流電機沒有理由價格比直流電機要高,電機的主要材料是銅,直流電機用的銅比交流的要多很多。目前是因為市場需求比較少,廣大電機廠家的投入的研發(fā)成本需要盡快收回,市場接受還需要有個過程。
到交流(直流無刷、交流異步、永磁同步)控制器的應用,交流控制器見上圖(該圖片由西安仁安電控技術有限公司提供)目前河南、河北的電動車生產(chǎn)廠家要比山東的廠家先一步在嘗試使用一些交流電機。在這里個人認為是山東有幾個標桿性的企業(yè)在那里,他們用什么控制器,后面的小廠就跟著用什么控制器,而大公司的靈活度變化能力是相當慢的。而河南河北江蘇浙江等等其他省份就沒有這些顧慮,那種性價比高哪種更先進就用哪種。所以這也是今后幾年其他省份電動車這個行業(yè)趕超山東省的一個大好時機。
目前作交流控制器的廠家有珠海某電氣公司,深圳一個公司,在這里不得不提到西安的仁安電控技術,原來該公司有兩部分業(yè)務,而且都是屬于軍工方面。第一部分就是電機控制,長期以來就是為軍工提供機電控制方面的技術,從1992年開始接受國防科工委的無刷直流電機控制的項目開始一直到2010年。2011年開始轉為民用(由此可以看出軍工技術筆比民用技術至少要領先15年),同年被一家上市公司看中該公司為仁恒實業(yè),進行資本運作,首期增資2000萬于2012年成立合資公司。該公司的產(chǎn)品推出更是出手不凡,當很多公司剛由直流控制器改為交流研發(fā)并投入當量人力物力的時候,西安仁安電控技術有限公司毫不費力的就推出了交流電機控制器(直流無刷控制器、交流異步控制器、永磁同步控制器),再在很短時間又拿出了質(zhì)量不凡的串勵控制器和他勵控制器。
農(nóng)村的收入越來越高,農(nóng)村的道路也越來越好,以鉛酸電池為動力的電動車每百公里的消耗僅在20度電,以農(nóng)村用電0.6元/度計算,百公里費只有12元,這是目前任何燃油汽車都無法相比的。按照鉛酸電池的使用壽命4年來計算,電動車要比燃油車省2萬多元。隨著技術的進步,機電設備的價在一個合理的價位時,電池壽命更長一點時,農(nóng)民用一年的家庭收入買上一輛小轎車的時代即將來臨,中國的農(nóng)村家庭均有一輛小轎車的時代即將來臨。