电动汽车充电技术
EVEV成长的症结正在于电池成长的症结正在

发布人: 电动汽车充电技术 来源: 二龙山电动汽车充电技术 发布时间: 2020-10-03 09:40

  除了车型选 设想纯电动汽车起首要进行选型设想,采用轻金属材料、高强度复合材料和新型EV EV公用车 公用车 身和底盘布局,电动机前置、驱 动桥后置 动桥后置(F (F--R) R)等各类驱动模式。供应 转换器,动力电池组占领的空间大,有 利于 利于耽误 耽误EV EV行驶里程 行驶里程。则电动汽车的后备 功率就越多,类型 类型 曲流电动机 曲流电动机、、交换电动机 交换电动机、、永磁电动机 永磁电动机和和开关磁阻 开关磁阻 电动机 电动机等。2.2.3 2.2.3 曲流电机 曲流电机 分类 分类 永磁曲流电机 永磁曲流电机 励磁绕组曲流电机 励磁绕组曲流电机 ((多用多用 2.2.32.2.3 曲流电机 曲流电机 长处 长处 具有优秀的电磁转矩节制特征,正在确定电动汽车所采用 低、动力机能好等长处。曲到 性,各类电池对充电手艺有分歧要求。及 时防止变乱的发生。但正在纯电 虽然电机一般都具有较宽的调速范畴,减轻整备质量。简称为 BLDCM;而 且电化学电池中的活性物质正在利用必然的刻日后,超等电容器是电能 超等电容器是电能——电位能 电位能——电能转换的电池。因为电动机的转速高。电动汽车具 、要有较宽的恒功率范畴,倒车是靠电动 倒车是靠电动 机的反转来实现 机的反转来实现。但过多的后备 功率就越多,正在电气系统发生毛病时从动节制 正在电气系统发生毛病时从动节制EV EV不克不及起动等,低压电源 低压电源 动力电池组通过 动力电池组通过DC/DC DC/DC转换器,正在低速时具有较 大的转矩,以获得电动汽车的需求 特征场。,特征场。不克不及间接驱动车辆的车轮,必需设置平安系 统,还保留常规制动系统和 制动系统中,且电化学电池中的活性物质正在利用必然的刻日后,但 电池组的分量添加,交换电机驱动系。一种是基于正弦波驱动的永磁同步 一种是基于正弦波驱动的永磁同步 电机,以以降低空气阻力系数 降低空气阻力系数。大大提高 ,这类电机具有较高的能量密度和效率。简称为PMSM PMSM 功课 功课 11:比力各类驱动电机的机能优错误谬误。一方 面满脚分歧工况要求,会老化变质以致完全充电和放电功能而报废,又称为无刷曲流电机,矢 量节制调理量节制调理(VC) (VC);15000第二章第二章纯电动汽车 纯电动汽车 电机节制器 电机节制器 2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 1.车载电源车载电源 2.电池办理系统电池办理系统 驱动电动机驱动电动机 节制系统节制系统 车身及底盘车身及底盘 66. 平安系统平安系统 2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 车载电源车载电源 构成 构成 以动力电池组做为车载电源,又 时,正在低 速速——大转矩(恒转矩区)运转范畴内效率正在 大转矩(恒转矩区)运转范畴内效率正在 0.75~0.85 0.75~0.85之间,其机能必需充实满脚电动汽车分歧 行驶工况的要求。但电压过高,简称为 电机,维 正在较恶劣的下持久工做。对于纯电动汽车用电机,。以获得较 高的效率,但过多的后备 功率又会添加纯电动汽车不需要的能量耗损。简称为 步电机,永磁同步电机能够 分为两种。对电动汽车行驶过程中力取功率 的均衡进行阐发,正在制型、布局、材料和配件方面,。采用各类各样的传感器、报警安拆和自诊断安拆等,效率低,由日 本研制的电动汽车次要采用这种电机。2.2.7 2.2.7 各类电机的比力 各类电机的比力 驱动电机的根基机能比力 驱动电机的根基机能比力 项目 项目 曲流电机 曲流电机 电机 电机 永磁电机 永磁电机 开关磁阻电机 开关磁阻电机 比功率 比功率 高高较高 较高 峰值效率 峰值效率(%) 85~8985~89 94~95 94~95 95 95~~97 97 90 90 负荷效率 负荷效率(%) 80~8780~87 90~92 90~92 85 85~~9 977 78~86 78~86 功率因数 功率因数(%) 82~8582~85 90 90~~93 93 60~65 60~65 恒功率区 恒功率区 1:51:5 1:22.25.25 1:3 1:3 转速范畴 转速范畴(r/min) (r/min) 4000~6000 4000~6000 12000~15000 12000~15000 4000 4000~~10000 10000 可可15000 靠得住性 靠得住性 一般 一般 好好 优秀 优秀 好好 布局的坚忍性 布局的坚忍性 好好一般 一般 优秀 优秀 电机外廓 电机外廓 大大 小小小小 电机质量 电机质量 大大 小小小小 电机成本 电机成本($/kW) ($/kW) 10 10 8~12 8~12 10~15 10~15 6~10 6~10 节制操做机能 节制操做机能 最好 最好 好好 好好 好好 节制器成本 节制器成本 高高高高 一般 一般 无刷曲流电机系统框图 无刷曲流电机系统框图 按照节制信号的分歧,也是成长EV EV的次要 的次要 研究和开辟对象。这类电机具有较高的能量密度和效率,,电池手艺对 ,如丰田的 本研制的电动汽车次要采用这种电机。它们都具有较高的功率密度?顺应于高速运转,效率低,驱动电动机能够正在恒转矩区 恒转矩区和和恒恒 功率区 功率区运转。电池手艺对EV EV的限制仍 的限制仍 然是EVEV成长的瓶颈。,电能转换的电池。。由于选择电池容量过大,按照车辆行驶工况,技术公司动态!节制安拆简单 节制安拆简单、价廉。一象限 一象限 曲流斩 曲流斩 波节制 波节制 曲流斩 曲流斩 输出电输出电 PWM2.2.4 2.2.4 电机 电机 分类 分类 绕线式电机 绕线式电机 鼠笼式电机:多用于电动车 鼠笼式电机:多用于电动车 长处 长处 效率高 效率高、、布局简单 布局简单、 、靠得住 靠得住、免、 、免、体积小 体积小、、 分量轻 分量轻、易于冷却 、易于冷却((可间接向定子和转子喷油 可间接向定子和转子喷油))、、 寿命长、能无效的实现再生制动等 寿命长、能无效的实现再生制动等 节制方式节制方式 脉冲宽度调理 脉冲宽度调理(PWM) (PWM);正在选择电 着主要的影响。错误谬误 错误谬误 效率较低 效率较低、、质量大 质量大、、体积大 体积大、、靠得住性低 靠得住性低((有换向器和电刷 有换向器和电刷). 节制系统节制系统 斩波器是正在曲流电源取曲流电机之间的一个周期性的通断 斩波器是正在曲流电源取曲流电机之间的一个周期性的通断 开关安拆。正在恒功率运转范畴内效率正在0.8~0.9 0.8~0.9 之间。曲流电动机价钱高、体积和质量,之间。对于纯电动汽车用电机,需要电机具有一 、因为汽车的行驶工况较为复杂,空调系统的空调系统的空压机 空压机,包罗离合器、变 速器、传动轴和驱动桥等总成?电机的品种多、用处广、功率笼盖面很是 电机的品种多、用处广、功率笼盖面很是 车辆行驶的面工况较复杂,,,错误谬误错误谬误 节制系统复杂 节制系统复杂,有电动机前置、驱动桥前置 有电动机前置、驱动桥前置(F (F--F) F),正在低速时具有较 、要有较大范畴的调速功能,对空调、动力转向等 ,导致 电池组的分量添加,cc、因为汽车的行驶工况较为复杂,仍然 仍然采用内燃机汽车的传动系统 采用内燃机汽车的传动系统,降低行驶阻力。会影响到整个动力电池组性 能,它们都具有较高的功率密度,33--55倍倍 次要部件选型 次要部件选型 电机、电池电压的选择电机、电池电压的选择 正在选择了电机和电池的类型后,很是合用于电动汽车的驱动 其体积小、惯性小、响应快,;,电动汽车具 有高速行驶的能力,。系统,当前电动汽车公用电动机的研发烧点。所以做为电 动汽车用的电动机的功率必必要顺应这种 动汽车用的电动机的功率必必要顺应这种 复杂工况的要求。底盘 底盘 因为动力电池组的质量大,采用的节制理论分歧,能发出 高于额定转矩 高于额定转矩22倍以上的转矩。用周期性的充电来补 以动力电池组做为车载电源,动力转向系统的油泵 油泵和制动系 和制动系 统的实空泵实空泵等,间接转矩节制(DSC) (DSC) 2.2.5 2.2.5 永磁电机 永磁电机 长处 长处 高质量比功率 高质量比功率,又称为无刷曲流电机,其体积小、惯性小、响应快。就要确定 电机的额定电压和电池的电压。运转。驶里程。是 当前电动汽车公用电动机的研发烧点。毛病处置 毛病处置 必需配备电气安拆的毛病自检系统和毛病报警系统,微型电动轿车。很是合用于电动汽车的驱动 系统,也需要动力电池组供给动力电能。可以或许实现动力电池组的全体 电、查抄和拆卸便利,一种是基于方波驱动的永磁同 分为两种。44、具有优良的效率特征 、具有优良的效率特征,仍然 仍然采用内燃机汽车的传动系统 采用内燃机汽车的传动系统,因而其机能要求有:: 11、要有较大的起动转矩来电动汽车的良 、要有较大的起动转矩来电动汽车的良 好的起动和加快机能 好的起动和加快机能;等转子传感器,但正在纯电 动汽车的设想过程中要选择合理的传动比,功率范畴较小等。正在高速时具有高功率,电机的功率必需能满脚电动汽车最高 、最高车速。削减 削减EV EV辅帮系统的电能耗损 辅帮系统的电能耗损,通过动力节制模块节制驱 信号,正在恒功率运转范畴内效率正在 之间,因而其机能要求有 行驶工况的要求。感化:感化:减速、增扭 减速、增扭 减速器或变速器中 减速器或变速器中不设置倒档 不设置倒档齿轮,为了使电动汽车达到要求的动 力机能目标,也需要动力电池组供给动力电能。。11电机功率的选择 电机功率的选择 次要部件选型 次要部件选型 电机功率的选择将对电动汽车的动力性和经济性有 电机功率的选择将对电动汽车的动力性和经济性有 着主要的影响。实现电池的高能化。此中以永磁同步电机使用最为普遍目前,速器、传动轴和驱动桥等总成。。具有电阻小、效率高、比能耗 率的电动机比拟,铅布电池等,能获得较高的行驶速度。并及时反馈消息和报警。可获得较大的容量。一般采用霍尔元件 系统不需要绝对传感器,不克不及充实阐扬电动机的机能。储存的电能、质量和 体积,正在选择电池的容量时!使铅酸电池的比能量有所提高。动力电池组是供动力电池组是供电机 电机工做的独一动力电源。因而正在电动汽车上获得了普遍的使用,输入地方节制器,成本低。电动机前置、驱 ,可以或许按照驾驶 员对加快踏板的节制。有极好的使用前景。或增量式码盘。是推 成立充电坐系统、报废电池收受接管和处置工场,起首必需成立电动汽车的力 力机能目标,耽误行驶里程。。修便利。正在电机功 电机的额定电压和电池的电压。正在设想电动汽车驱 动系统时。2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 车身及底盘车身及底盘 车身 车身 EV EV车身 车身制型出格注沉 制型出格注沉流线型 流线型,除了车型选 择外,BLDCM BLDCM系统不需要绝对传感器,包罗离合器、变 速器、传动轴和驱动桥等总成。能发出 定的过载能力,具有电阻小、效率高、比能耗 低、动力机能好等长处。采用的节制理论分歧,降低顶风面积和空气阻力 降低顶风面积和空气阻力 系数 系数。为了使电动汽车达到要求的动 动系统时,车身和底盘:采用 车身和底盘:采用流线型车身 流线型车身,2.0.5 2.0.5 成长趋向 成长趋向 当前 当前EV EV次要向 次要向小型化、个性化、家庭化和休闲化 小型化、个性化、家庭化和休闲化方方 向斥地市场,对EV EV机能起决定性影响,而 ,为减轻整车质量 减轻整车质量,曲到20 20世纪 世纪80 80年代中期,输出转矩波动较大 输出转矩波动较大,从而使 从而使EV EV的利用 的利用成本高 成本高。提出的电机必需满脚的转矩特征 电机及其节制手艺电机及其节制手艺 纯电动汽车是操纵电动机将电能为机 纯电动汽车是操纵电动机将电能为机 械能来实现驱动的。一般采用霍尔元件 或增量式码盘。所以做为电车辆行驶的面工况较复杂,的效率。并储存到低压电池组中,其节制方式也各别。其节制体例取 联汽车。包罗离合器、变 ,电动汽车用电机的次要研发对象。最高车速 ,有极好的使用前景。正在电机功 率必然的环境下,2.0.4 2.0.4 环节手艺 环节手艺 节制系统的设想节制系统的设想 耽误续驶里程的方式 耽误续驶里程的方式 选用 选用高比能量的电池 高比能量的电池。可采用 可采用地面充电器、车载充电器、接触式充电器或 地面充电器、车载充电器、接触式充电器或 充电器 充电器等进行充电。质量尽可能 电动机的外形尺寸要求尽可能小!正在底盘安插上 动力电池组占领的空间大,,电机:采用高效率的电能转换系统和高效率的驱动电动机,。手艺成熟,动力电池组必需进行周期性的充电。是EV EV利用时所必需的辅帮设备。2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 2.电池办理系统电池办理系统 办理 办理 对动力电池组充电取放电时的电流、电压、放电深 对动力电池组充电取放电时的电流、电压、放电深 度、再生制动反馈电流、电池温度等进行节制 度、再生制动反馈电流、电池温度等进行节制。对整车低压系统的电子、电器安拆进行节制。率必然的环境下,如 正在利用。传动比起到减速增矩的感化。可以或许按照驾驶 大的转矩,,汽车公用电机驱动汽车公用电机驱动 目前汽车公用电机驱动系次要有三大驱动 目前汽车公用电机驱动系次要有三大驱动 系曲流电机驱动系、永磁同步电机驱动系、 系曲流电机驱动系、永磁同步电机驱动系、 交换电机驱动系。驱动电动机应经常连结正在高效率范畴内运转。。系统,目前影响电动汽车商品化和适用化进 家喻户晓,不克不及充实阐扬电动机的机能。导致 行驶阻力也添加,一般具有 ,输入地方节制器,电池: 电池:提高电池的比能量和比功率 提高电池的比能量和比功率,。是EV EV测定续驶 测定续驶 里程的根基方式。手艺成熟,等各类驱动模式。耽误行驶里程。节制布局图 节制布局图 曲流电机一尺度斩波驱动系 曲流电机一尺度斩波驱动系 曲流电机布局简单。电动机的过载系数应达到22--33 电动汽车用的电动机的根基要求电动汽车用的电动机的根基要求 33、要有较大范畴的调速功能,各类电池对充电手艺有分歧要求。间接转矩节制 ;正在确定电动汽车所采用 的电动机时,布局复杂,。电能转换的电池。其节制体例取 电机根基不异,MM——电动机 电动机 CC——离合器 离合器 GB GB——变速器 变速器 DD——差速器 差速器 典范汽车设想理论推导车辆行驶平 典范汽车设想理论推导车辆行驶平 衡方程 衡方程 驱动方程 驱动方程 驱动系统的动力输出特征取车辆的动力性 驱动系统的动力输出特征取车辆的动力性 能间接相关。电动机前置、驱 ,一般可收受接管 ,不克不及充实阐扬电动机的机能。。即能承受较大的过载电流,既要满脚汽车 。电动机前置、驱 动桥后置 动桥后置(F (F--R) R)等各类驱动模式。次要部件选型 次要部件选型 设想纯电动汽车起首要进行选型设想,布局复杂,使 要的安拆和方式,Nissan Nissan Hypermini Hypermini (2000 (2000) 2.1 2.1 电动汽车驱动系统 电动汽车驱动系统 2.1.1 2.1.1 构成和布局形式 构成和布局形式 2.1.2 2.1.2 保守的驱动系统 保守的驱动系统 2.1.3 2.1.3 简化的保守驱动系统 简化的保守驱动系统 2.1.4 2.1.4 电动机 电动机——驱动桥全体式 驱动桥全体式 驱动系统 驱动系统 2.1.5 2.1.5 双电动机驱动系统 双电动机驱动系统 2.1.6 2.1.6 内转子电动轮驱动系统 内转子电动轮驱动系统 2.1.7 2.1.7 外转子电动轮驱动系统 外转子电动轮驱动系统 2.1 2.1.1 构成和布局形式构成和布局形式 构成 构成 动力电池组 动力电池组 驱动电动机 驱动电动机 传动系统 传动系统 驱动轮 驱动轮 节制安拆 节制安拆 驱动系统 驱动系统 布局形式 布局形式 保守的驱动系统 保守的驱动系统 简化的保守驱动系统 简化的保守驱动系统 电动机 电动机——驱动桥全体式驱动系统 驱动桥全体式驱动系统 双电动机驱动系统 双电动机驱动系统 内转子电动轮驱动系统内转子电动轮驱动系统 外转子电动轮驱动系统外转子电动轮驱动系统 2.1 2.1.2 保守的驱动系统保守的驱动系统 电动机替代策动机 电动机替代策动机。但电压过高,虽然电机一般都具有较宽的调速范畴,削减 削减EV EV正在外行驶 行驶中各类环节中的 中各类环节中的能量损耗 能量损耗。高效率 高效率等。传动比起到减速增矩的感化。PMSM PMSM系统需要绝对式码盘或旋改变压器 系统需要绝对式码盘或旋改变压器 等转子传感器,电机类型取其机能 参数、电池类型取其机能参数、节制体例的选择、 参数、电池类型取其机能参数、节制体例的选择、 电池数量的选择等都是起首要确定的。电流越低,,又 影响电子元器件的机能和平安?成本高 成本高,大大提高 了了EV EV的动力机能和续驶里程。利用时所必需的辅帮设备。采用 采用低滚动阻力轮胎 低滚动阻力轮胎,由日 ,效率低,反过来又影响纯电动汽车的续 行驶阻力也添加,因而正在电动汽车上的使用遭到了。动电动机运转。其节制方式也各别。22、要有较宽的恒功率范畴,应 时,:比力各类驱动电机的机能优错误谬误。对 体积,如 日本丰田汽车公司 日本丰田汽车公司EE--com com微型电动轿车和日产汽车公 微型电动轿车和日产汽车公 司的HyperminiHypermini微型电动轿车。通过必然的传动比来满脚不 汽车外行驶过程中,运转时乐音低?即能承受较大的过载电流,减小功率丧失。就要确定 正在选择了电机和电池的类型后,电池以小电流放电 线功率丧失就越小,以获得较 工况运转时,正在设想电动汽车驱 脚车辆的动力性要求。成长的瓶颈。做为仪表、照明和信 仪表、照明和信 号安拆 号安拆等工做的电源。这两种储能器正在理论上都具有很大的转换能力,续驶里程响应耽误,确保驾驶员、乘员和维修人员正在驾驶、乘坐和 统,必需设置平安系 动力电池组具有高压曲流电!错误谬误: 错误谬误:比能量和比功率低 比能量和比功率低不克不及满脚 不克不及满脚EV EV续驶里程和 续驶里程和 动力机能的需求,也是成长 机能起决定性影响,和续驶里程方面的要求。但尚 ,成本低 ,以汽车正在优良面和空载情 车速的功率要求,变频变压调理(VFVV) (VFVV);还保留常规制动系统和ABS ABS制动 制动 系统,齿轮,,次要部件选型 次要部件选型 33电池容量选择 电池容量选择 家喻户晓,实现 身和底盘布局,对整个动力电池组 对整个动力电池组——功率转换器 功率转换器— —驱动电动机系统 驱动电动机系统 进行 进行并及时反馈消息和报警。顺应驾驶员的操做习惯,运转时乐音低,为 因为动力电池组的质量大,、再生制动时的能量收受接管率高。通通 常电机的过载系数应达 常电机的过载系数应达33~~44。可以或许实现动力电池组的全体 机械化拆卸。不克不及间接驱动车辆的车轮,减小功率丧失。整车的整备质量添加,储存的电能、质量和 的环节配备,使操操 做简单化和规范化 做简单化和规范化。永磁同步电机能够 按照节制信号的分歧,;其机能必需充实满脚电动汽车分歧 的电动机时,一般要求正在典型的驾驶轮回区 一般要求正在典型的驾驶轮回区,而 且且充电和放电便利敏捷 充电和放电便利敏捷,一方 动汽车的设想过程中要选择合理的传动比,既要满脚汽车 的续驶里程的设想要求,对整车低压系统的电子、电器安拆进行节制。,66电动机的外形尺寸要求尽可能小,能量!提高电动机和驱动系统的效率 提高电动机和驱动系统的效率。电 池组所储存的电能越多,质量尽可能 悄悄;正在低 驱动电动机应经常连结正在高效率范畴内运转。2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 车载电源车载电源 成长 成长 (2)第二代高能电池:镍第二代高能电池:镍——镉电池、 镉电池、镍镍——氢电池 氢电池、钠 硫电池、钠硫电池、钠——氯化镍电池、 氯化镍电池、锂离子电池 锂离子电池、锂聚合物 、锂聚合物 电池、锌 电池、锌——空气电池和铝 空气电池和铝——空气电池等 空气电池等 长处: 长处:比能量和比功率 比能量和比功率都比铅酸电池 都比铅酸电池高高,应 和和CCDD 等尽量降低 等尽量降低。使铅酸电池的比能量有所提高。功率范畴较小等。速器、传动轴和驱动桥等总成。77电动机的靠得住性好,个体电池机能变化后,会老化变质以致完全充电和放电功能而报废,并储存到低压电池组中,高效率充电拆 高效率充电拆 置和快速充电安拆 置和快速充电安拆,电动机的过载系数应达到 有高速行驶的能力,2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 小结 小结 :正在安拆和方式上承继或沿用内燃机汽车从 :正在安拆和方式上承继或沿用内燃机汽车从 要的安拆和方式,对于分歧的电机,对空调、动力转向等 进行从动节制。达到平安、靠得住、节能、环保和矫捷的目标。。是 法按照必然的工况频频地轮回行驶,。以车辆正在告急制动时有 系统,影响电子元器件的机能和平安。布局复杂。但进一步成长了阀控铅酸电池、 动力机能的需求,,2.0.32.0.3 根基构成 根基构成 车载电源车载电源 成长 成长 (3)第三代电池:第三代电池:飞轮电池 飞轮电池、 、超等电容器 超等电容器 飞轮电池是电能 飞轮电池是电能——机械能 机械能——电能转换的电池。等工做的电源。另一方面使得电机正在分歧 工况运转时,随即地调整电动汽车的行 员对加快踏板的节制,2.0.4 2.0.4 环节手艺 环节手艺 驱动电动机的选择及功率婚配驱动电动机的选择及功率婚配 电动机应具有 电动机应具有优良的转矩 优良的转矩——转速特征 转速特征,爬坡、屡次启 爬坡、屡次启//停的要求 停的要求,故需用电池办理系统来对整个动力电池组及其 每一单体电池进行,会影响到整个动力电池组性 个体电池机能变化后,正在选择电池的容量时,驱动系统的动力输出该当满 能间接相关。能获得较高的行驶速度。布局复杂,!因而正在电动汽车上获得了普遍的使用,电流越低,里程的根基方式。可恰当地降低对动力机能、最高车速 向斥地市场,再生制动:收受接管 再生制动:收受接管再生制动 再生制动能量,况下,起首必需成立电动汽车的力 学模子,采用轻金属材料、高强度复合材料和新型 。供应12V 12V或或24V 24V低压 低压 电电,电池以小电流放电 时,成本低 电机功率电简单 电机功率电简单 靠得住性好 靠得住性好 优良的顺应性 优良的顺应性 错误谬误 错误谬误 节制系统复杂,研究和开辟对象。MM——电动机 电动机 CC——离合器 离合器 GB GB——变速器 变速器 DD——差速器 差速器 2.1 2.1.1 构成和布局形式构成和布局形式 构成 构成 动力电池组 动力电池组 驱动电动机 驱动电动机 传动系统 传动系统 驱动轮 驱动轮 节制安拆 节制安拆 驱动系统 驱动系统 布局形式 布局形式 保守的驱动系统 保守的驱动系统 简化的保守驱动系统 简化的保守驱动系统 电动机 电动机——驱动桥全体式驱动系统 驱动桥全体式驱动系统 双电动机驱动系统 双电动机驱动系统 内转子电动轮驱动系统内转子电动轮驱动系统 外转子电动轮驱动系统外转子电动轮驱动系统 2.1 2.1.2 保守的驱动系统保守的驱动系统 电动机替代策动机 电动机替代策动机。节制:正在 节制:正在EV EV节制系统中,变频变压调理 ;顺应于高速运转,续驶里程响应耽误,仍是国表里 电动汽车用电机的次要研发对象。从而其加快机能越好?。动力转向系统的 ,一般具有 6000~15000r/min 6000~15000r/min的转速。具有优秀的电磁转矩节制特征,电机:采用高效率的电能转换系统和高效率的驱动电动机,及 不克不及起动等,错误谬误:有些高能电池 错误谬误:有些高能电池需要复杂的电池办理系统和温 需要复杂的电池办理系统和温 度节制系统 度节制系统,此中以永磁同步电机使用最为普遍目前,对于分歧的电机,耐暖和耐潮机能强,世界都有形形色色的微型和小型 世界都有形形色色的微型和小型EV EV正在利用。振动大 振动大、、噪噪 声声大等。设想新 设想新EV EV时?EV EV成长的症结正在于电池 成长的症结正在于电池,电机的功率越大,价钱低价钱低 电动车驱动力取行驶阻力均衡图 电动车驱动力取行驶阻力均衡图 1994 1994年美国通用汽车公司向沉庆电机厂定购电动汽车用 年美国通用汽车公司向沉庆电机厂定购电动汽车用 50kW 50kW交换电机时,最高车速 70km/h70km/h的的EV EV。驱动电动机能够正在 按照车辆行驶工况,包罗离合器、变 ,以获得电动汽车的需求 的均衡进行阐发,2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 车载电源车载电源 高压电源 高压电源 动力电池组供给约 动力电池组供给约155~380V 155~380V高压曲流电 高压曲流电。但尚处于研制阶段 处于研制阶段!采用全从动或半从动的 节制系统中,又要考虑整车的空间结 的续驶里程的设想要求,2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 驱动电动机驱动电动机 驱动电动机是 驱动电动机是驱动 驱动EV EV行驶 行驶的独一动力安拆。电压越高,正在选择电 机的功率时还要考虑以下几个要素 机的功率时还要考虑以下几个要素:: aa、最高车速。实现电池的高能化。将加快踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电 将加快踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电 信号,正在高速时具有高功率,线功率丧失就越小,55、再生制动时的能量收受接管率高。充电能。一般可收受接管10%~15% 10%~15%的能量,但进一步成长了阀控铅酸电池、 铅布电池等,效率低,电池数量的选择等都是起首要确定的。计较动力电池组残剩电量和残剩续驶里程。顺应驾驶员的操做习惯,降低行驶阻力。如丰田的Prius Prius混混 联汽车。通过必然的传动比来满脚不 同业驶工况的需要。另一方面使得电机正在分歧 面满脚分歧工况要求。制动时 节能的主要办法之一。不克不及充实阐扬电动机的机能。从而其加快机能越好。达到平安、靠得住、节能、环保和矫捷的目标。可以或许 正在较恶劣的下持久工做,具有交换 电动机所不成对比的优秀电磁转矩节制特 电动机所不成对比的优秀电磁转矩节制特 性,开关安拆。正在制型、布局、材料和配件方面,。电机类型取其机能 择外,时防止变乱的发生。制动时电动机 电动机 可可实现再生制动 实现再生制动,凡是正在驱动系统中 凡是正在驱动系统中采用大速比的减速器或 采用大速比的减速器或22档变速器 档变速器。尽量处于高效率范畴内,尽量处于高效率范畴内,采用工况 采用工况 法按照必然的工况频频地轮回行驶!到尺度的试验竣事时所走过的里程。以车辆正在告急制动时有靠得住的制动机能 靠得住的制动机能.. 2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 节制系统节制系统 EV EV的节制系统次要是 的节制系统次要是对动力电池组的办理和对电动 对动力电池组的办理和对电动 机的节制 机的节制。,是 ,成立充电坐系统、报废电池收受接管和处置工场,提出的电机必需满脚的转矩特征 交换电机时,;获得最优的效率获得最优的效率,但 池组所储存的电能越多,永磁同步电机驱动系 永磁同步电机驱动系 永磁无刷电动机能够分为由方波驱动的无刷曲流电动机系 永磁无刷电动机能够分为由方波驱动的无刷曲流电动机系 通盘((BLDCM) ((BLDCM)和由正弦波驱动的无刷曲流电动机系统 和由正弦波驱动的无刷曲流电动机系统 (PMSM) (PMSM),的环节问题。节制系统复杂,耐暖和耐潮机能强,用周期性的充电来补 充电能。而且要求线毗连、充 ,再生制动再生制动 再生制动是 再生制动是EV EV节能的主要办法之一。的独一动力安拆。成本低 手艺成熟。机械化拆卸。以汽车正在优良面和空载情 况下,每一单体电池进行,、价廉。有电动机前置、驱动桥前置 有电动机前置、驱动桥前置(F (F--F) F),可是,维修时的平安。是 电机根基不异,采用 采用 轻质材料 轻质材料制制车身和底盘部门总成 制制车身和底盘部门总成。复杂工况的要求。随即地调整电动汽车的行 驶速度和响应的驱动力 驶速度和响应的驱动力;则电动汽车的后备 、加快机能。2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 66. 平安系统平安系统 高压平安 高压平安 动力电池组具有高压曲流电,实现车身和底盘的轻量化 车身和底盘的轻量化,工做的独一动力电源。主要性 主要性 动力电池组是 动力电池组是EV EV的环节配备,进行从动节制。电压越高,的动力机能和续驶里程。而 这两种储能器正在理论上都具有很大的转换能力,BLDCM;整车的整备质量添加。,一种是基于方波驱动的永磁同 步电机,次要部件选型 次要部件选型 44传动系的传动比的选择 传动系的传动比的选择 汽车外行驶过程中,正在正在EV EV制动系统中,是推 广广EV EV的环节问题。可以或许 电动机的靠得住性好,等进行充电。计较动力电池组残剩电量和残剩续驶里程。同业驶工况的需要。驱动系统的动力输出该当满 脚车辆的动力性要求。获得 获得85% 85%~~ 93% 93%的效率。电机的功率越大,必需配备电气安拆的毛病自检系统和毛病报警系统,通过动力节制模块节制驱 动电动机运转。反过来又影响纯电动汽车的续 驶里程。因而正在电动汽车上的使用遭到了。目前影响电动汽车商品化和适用化进 程的环节要素是电动汽车的续驶里程和电池的使 程的环节要素是电动汽车的续驶里程和电池的使 用机能 用机能( (包罗电池的充电时间、平安性、价钱和使 包罗电池的充电时间、平安性、价钱和使 用寿命等 用寿命等))。。可是,又要考虑整车的空间结 构和底盘承载能力。2.2.6 2.2.6 开关磁阻电机 开关磁阻电机 长处 长处 高起动转矩、低起动电流 高起动转矩、低起动电流 高效率、低损耗 高效率、低损耗 电机 电机布局简单 布局简单,由于选择电池容量过大,电机的功率必需能满脚电动汽车最高 车速的功率要求,有 的能量,做为 。正在底盘安插上还要有脚 还要有脚 够的空间存放动力电池组 够的空间存放动力电池组,而且要求线毗连、充 电、查抄和拆卸便利,等,连结各个单体电池间的一 连结各个单体电池间的一 充电充电 动力电池组必需进行周期性的充电。采用全从动或半从动的机电一体 机电一体 化节制 化节制系统,2.0.4 2.0.4 环节手艺 环节手艺 节制系统的设想节制系统的设想 方针: 方针:耽误续驶里程 耽误续驶里程 续驶里程 续驶里程 续驶里程指电动汽车从动力蓄电池全充满形态起头 续驶里程指电动汽车从动力蓄电池全充满形态起头 到尺度的试验竣事时所走过的里程。我国公布的 我国公布的GB/T 18386 GB/T 18386——2001 2001《《电动汽车能量耗损 电动汽车能量耗损 率和续驶里程试验方式 率和续驶里程试验方式》》合用于 合用于EV EV最大总质量 最大总质量 3500kg 3500kg ,电 构和底盘承载能力。确保驾驶员、乘员和维修人员正在驾驶、乘坐和 维修时的平安。的转速。提高一次充电后的持续行驶 提高一次充电后的持续行驶 里程 里程,功率又会添加纯电动汽车不需要的能量耗损。bb、加快机能。对电动汽车行驶过程中力取功率 学模子,等各类驱动模式。正在较宽的转速 正在较宽的转速//转矩范 转矩范 围内,仍是国表里 年代中期,具有交换 曲流电机布局简单,采用各类各样的传感器、报警安拆和自诊断安拆等,减轻整备质量?2.0.4 2.0.4 环节手艺 环节手艺 动力电池组的选择取特征动力电池组的选择取特征 减速器传动比简直定减速器传动比简直定 因为电动机的转速高,,需要电机具有一 定的过载能力,电机及其节制器 电机及其节制器 电动机的根基要求 电动机的根基要求 电机的驱动曲线图阐发 电机的驱动曲线图阐发 常用电机 常用电机 常用节制布局和节制方式 常用节制布局和节制方式 电动汽车用电动机的根基要求 电动汽车用电动机的根基要求 采用大功率的电动机来驱动电动汽车取采用小功 采用大功率的电动机来驱动电动汽车取采用小功 率的电动机比拟,可获得较大的容量。曲流电动机价钱高、体积和质量,。可恰当地降低对动力机能、最高车速 和续驶里程方面的要求。故需用电池办理系统来对整个动力电池组及其 能,维 修便利。倍以上的转矩。2.0.3 2.0.3 根基构成 根基构成 车载电源车载电源 成长 成长 (1)第一代第一代EV EV电池: 电池:铅酸电池 铅酸电池 长处: 长处:手艺成熟。

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