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纯电动汽车改由新的四大部分组成:可充电电池(图)

纯电动汽车改由新的四大部分组成:可充电电池(图)

时间:2021-09-13 来源:网络整理 作者:汽车改装网
导读:纯电动汽车的结构传统内燃机汽车主要由发动机、底盘、车身、电气设备四大部分组成。纯电动汽车的结构主要包括电源系统、驱动电机系统、整车控制器和辅助系统等。四、纯电动汽车驱动系统布置形式但是这种方式需要两个或四个电动机,其控制电路也比较复杂,这种驱动方式在重型电动汽车上有较广泛的应用。

电动汽车的定义:纯电动汽车是指完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力,并以电动机为动力的汽车。他们的驱动系统。

动力系统主要由动力电池和驱动电机组成,可从电网获取电能或更换电池。

电动汽车的最早历史可以追溯到 19 世纪后期。 1881 年 8 月至 11 月在巴黎举行的国际电气展览会上,展出了法国人古斯塔夫·特鲁夫 (Gustave Truve) 开发的电动三轮车。它是世界上第一辆电动汽车。它使用可充电铅酸电池和直流电机。它可以在实践中使用。这辆车的诞生具有划时代的意义。

在接下来的1882年,英国的威廉·爱德华·阿顿和约翰·佩里还联合开发了一辆时速4.4km/h的电动三轮车。在燃油车出现之前,三位先驱的努力促成了电动车的诞生。此后,电动汽车在欧美等国家迅速兴起。

纯电动汽车的结构

传统内燃机汽车主要由发动机、底盘、车身、电气设备四部分组成。与传统汽车相比,纯电动汽车取消了发动机,改变了传动机构。根据驱动方式的不同,简化或取消了一些组件,并增加了电源系统和驱动电机等新机制。由于上述系统功能的变化,现在纯电动汽车由电驱动控制系统、底盘、车身和辅助系统四个新部分组成。

典型电动汽车的组成

纯电动汽车的结构主要包括供电系统、驱动电机系统、整车控制器和辅助系统。动力电池输出电能,由电机控制器驱动电机产生动力,然后通过减速机构将动力传递给驱动轮,从而使电动汽车能够行驶。一般来说,如果把电动汽车看成一个大系统,系统主要由电驱动子系统、供电子系统和辅助子系统组成。

来自油门踏板的信号输入到电子控制器,通过控制电源转换器来调整电机输出的扭矩或速度。电机输出的扭矩通过汽车传动系统带动车轮转动。充电器通过汽车的充电接口为电池充电。汽车运行时,电池通过电源转换器为电机供电。电动汽车采用电​​制动时,驱动电机在发电状态下运行,将汽车的部分动能反馈给电池充电,延长电动汽车的行驶里程。

1.电力系统

动力系统(图片4)主要包括动力电池、电池管理系统、车载充电器和辅助电源等。动力电池是电动汽车的动力源,是可以蓄电的储能装置。目前纯电动汽车主要采用锂离子电池(包括磷酸铁锂电池、三元锂离子电池等),电池管理系统实时监控动力电池的使用情况,并监控端电压、内部电阻、温度、电池电解液浓度、电池检测剩余电量、放电时间、放电电流或放电深度等动力电池状态参数,并根据动力电池对环境温度的要求进行温度控制,防止动力电池通过限流控制防止过充过放,信号流向辅助系统,用于显示和报警。相关信息显示在组合仪表上,方便驾驶员随时掌握车辆信息。车载充电器将电网供电方式转换为给动力电池充电所需的方式,即交流电源(220V或380V)

转换成相应电压(240-410V)的直流电。并根据需要控制其充电电流(家庭充电一般为10或16A)。辅助电源一般为12V或24V直流低压电源,主要为动力转向、制动力调节与控制、照明、空调、电动车窗等各种辅助电气设备提供所需的能量。

图 3

2.驱动电机系统

电驱动子系统(以下简称驱动系统,如图5))是电动汽车的核心,也是与内燃机汽车最大的区别。驱动系统一般由电子控制器、电源转换器、驱动电机、机械传动、车轮等部分组成。驱动系统的作用是将电池中储存的电能有效地转化为车轮的动能,使汽车前进,在汽车减速或制动或下坡时实现再生制动。 .

驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能,由传动装置驱动或直接驱动车轮。在电动汽车的早期,直流串联电动机被广泛使用。该类电机具有较软的机械特性,非常适合汽车的驱动特性。但是,由于换向火花的存在自制电动汽车底盘,直流电机比功率低,效率低,维修率低。随着电机技术和电机控制技术的发展,维修车间的缺点正逐渐被直流无刷电机(BCDM)、开关磁阻电机(SRM)和交流异步电机所取代

3.车辆控制器

车辆控制器是电机系统的控制中心。

它处理所有输入信号并将有关电机控制系统运行状态的信息发送到车辆控制器。根据驾驶员输入的油门踏板和制动踏板信号,向电机控制器发出相应的控制指令,控制电机的启动、加速、减速和制动。当纯电动汽车减速下坡时,车辆控制器配合动力系统的电池管理系统进行发电反馈,使动力电池反向充电。整车控制器还控制动力电池的充放电过程。将与汽车行驶状况相关的速度、功率、电压、电流等信息传输至车载信息显示系统自制电动汽车底盘,进行相应的数字或模拟显示。

电机控制器包含一个功能诊断电路。当诊断异常时,它会激活一个错误代码并将其发送到车辆控制器。电机控制系统使用以下传感器来提供有关电机运行的信息。

电流传感器:用于检测电机的实际电流(包括母线电流、三相交流电流);电压传感器:用于检测提供给电机控制器的实际电压(包括高压电池电压、电池电压);温度传感器:用于检测电机控制系统的工作温度(包括模块温度、电机控制器温度)。

4.辅助系统

辅助系统包括车辆信息显示系统、动力转向系统、导航系统、空调、照明除霜装置、雨刷和收音机等,借助这些辅助设备提高汽车的操控性和舒适性成员。

辅助系统

四、纯电动汽车驱动系统布局表格

纯电动汽车常见的驱动方式有六种,如图7所示,图7(a)~图7(c)为中央电机驱动,图7(d)为双电机电动轮驱动,图7(e)、图7(1)为轮毂电机驱动。

图7(a)是电动机的中央驱动形式,直接借鉴了内燃机汽车的驱动方案。它由前置发动机前驱发展而来,由电动机、离合器、变速器和差速器组成。内燃机被电力驱动装置取代。电动机的动力通过离合器与驱动轮相连或切断动力。变速器提供不同的传动比来改变速度-功率(扭矩)曲线以匹配负载需求。差速器实现转弯时间 两个不同速度的车轮。

图7(b)所示为电动机的中央驱动形式,由电动机、定速比减速器和差速器组成。该驱动系统利用电动机在较宽的变速范围内的恒功率特性,采用定速比减速机。由于没有离合器和变速器,可以减小机械传动装置的体积和质量。

图7(C)是另一种形式的电动机中央驱动,类似于前轮驱动和横向前置发动机燃油车的布局。它集成了电动机、定速比减速器和差速器。两个半轴连接两个驱动轮。这种布置最常用于小型电动汽车。

图 7 (d) 显示了双电机电动轮驱动模式。机械差速器由两个牵引电机代替。两个电机驱动各自的车轮。转弯时,采用电子差速控制,以不同速度驱动,无需机械差速器。

图 7 (e) 显示了轮毂电机驱动模式。电机和固定速比的行星齿轮减速器安装在没有驱动轴和差速器的车轮上,简化了传动系统。但这种方法需要两台或四台电机,其控制电路也比较复杂。这种驱动方式在重型电动汽车上有着广泛的应用。

图7(f)是另一种轮毂电机驱动方式,摒弃了电机与驱动轮之间的机械传动,采用低速外转子电机直接驱动车轮。电机速度控制相当于轮速控制,要求电机在加速和启动过程中具有高转矩特性。

图 7

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