新能源汽车的结构(纯电动汽车的结构组成及原理)

2024-01-27 17:02:19

电动车出了这么久,想必大家都很好奇。下面我将为您介绍纯电动汽车的结构和组成原理的知识,让您对电动汽车有更深入的了解。纯电动汽车是指由可充电电池供电,由电动机驱动的汽车。纯电动汽车的动力系统主要由动力电池和驱动电机组成,可以从电网获取电能或更换电池。

纯电动汽车的结构和组成原理传统内燃机汽车主要由发动机、底盘、车身和电气设备四部分组成。

与燃油车相比,纯电动汽车的结构主要增加了电驱动控制系统,取消了发动机。传动机构发生了变化。根据不同的驱动方式,部分零部件进行了简化或取消,增加了供电系统、驱动电机等新机构。汽车行驶时,电池输出的电能通过控制器驱动电机行驶,电机输出的扭矩通过传动系统驱动车轮前进或后退。

纯电动汽车系统纯电动汽车的基本结构比较简单,主要由动力电池和电机组成。

由于纯电动汽车系统功能的变化,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的部分组成。包括主电源系统、驱动电机系统、车辆控制器和辅助系统等。动力电池输出电能,电机控制器驱动电机运转产生动力,再通过减速机构将动力传递给驱动轮,使电动车行驶。动力电池、变速器和电机电连接;电机、减速器和车轮是机械连接的。纯电动汽车结构

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、电源子系统和辅助子系统组成。图3中双线表示机械连接;粗线表示电气连接;细线表示控制信号连接;线上的箭头表示电力或控制信号的传输方向。来自加速踏板的信号输入到电子控制器中,电机输出的扭矩或速度通过控制功率转换器来调节。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给电池充电。汽车行驶时,电池通过电源转换器向电机供电。当电动汽车采用电制动时,驱动电机在发电状态下运行,车辆的一部分动能反馈给电池进行充电,延长了电动汽车的行驶 里程 ( 查成交价 | 车型详解 )。电动汽车组成控制原理动力系统动力系统主要包括动力电池、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和储能装置。动力电池是电动汽车的动力源。目前,纯电动汽车主要是锂离子电池。电池管理系统实时监控动力电池的使用情况,检测动力电池的状态参数,如端电压、内阻、温度、电池电解液浓度、电池剩余容量、放电时间、放电电流或放电深度等,并根据动力电池对环境温度的要求进行温度控制,通过限流控制避免动力电池的过充过放,显示并上报相关参数,其信号流向辅助系统,并随时在组合仪表上为驾驶员显示相关信息。车载充电器是将电网的供电系统转换成给动力电池充电所需的系统,即转换成交流DC。并根据需要控制其充电电流。辅助电源通常为12V或24V DC低压电源,主要为动力转向、制动力调控、照明、空调节、电动车窗等各种辅助用电装置提供所需能量。

驱动电机系统的电驱动子系统是电动汽车的核心,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、功率变换器、驱动电机、机械传动装置和车轮组成。该驱动系统高效地将蓄电池中储存的电能转化为车轮的动能来推进汽车,并能在汽车减速或下坡时实现再生制动。驱动电机系统由驱动电机和驱动电机控制器组成,通过高低压线束和冷却管路与整车其他系统电气散热连接。驱动系统的作用是将电池中储存的电能高效地转化为车轮的动能,进而推进汽车,在汽车减速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,通过传动装置或直接驱动车轮。早期,DC系列电机广泛应用于电动汽车。这种电机具有“软”的机械特性,非常适合汽车的行驶特性。然而,随着电机技术和电机控制技术的发展,DC电机因其换向火花、比功率低、效率低、维护工作量大等缺点,逐渐被无刷DC电机、开关磁阻电机和交流异步电机所取代。

整车控制器是电机系统的控制中心。它处理所有输入信号,并将电机控制系统的运行状态信息发送给车辆控制铝。根据驾驶员输入的油门踏板和刹车踏板信号,向电机控制器发出相应的控制指令,对电机进行启动、加速、减速和制动。当纯电动汽车减速下坡滑行时,车辆控制器配合电源系统的电池管理系统产生反馈,使动力电池反向充电。车辆控制器还控制动力电池的充放电过程。与汽车行驶状况相关的速度、功率、电压、电流等信息被传输到车载信息显示系统进行相应的数字或模拟显示。

电机包含一个功能诊断电路。当诊断异常时,它将激活一个错误代码并将其发送给车辆控制器。电机控制系统使用以下传感器来提供电机的工作信息。

电流传感器:用于检测电机的实际电流;电压传感器:用于检测提供给电机控制器的实际电压;温度传感器:用于检查电机控制系统的工作温度。

系统辅助系统包括车载信息显示系统、动力转向系统、导航系统、空调节、照明和除霜装置、刮水器和收音机等。这些辅助装置可以提高汽车的机动性和成员的舒适性。

好了,今天,我介绍的纯电动汽车结构组成原理和纯电动汽车系统的介绍到此结束。不知道大家听了我的介绍后,对纯电动汽车的结构组成原理控制系统有没有更深入的了解?希望我介绍的能对你有所帮助。如果你想了解更多的电动汽车,来汽车维修技术网,我就在这里等你!

@2019

混合动力电动汽车有两种基本的工作方式,即串联式、并联式和串并联(或称混联)式。因为有两套动力,再加上两套动力的管理控制系统,结构复杂,技术较难,所以混合动力汽车的价格也较高。混合动力汽车在发达国家已经日益成熟,有些已经进入实用阶段。

⑴串联式混合动力汽车Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV)

SHEV是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成,发动机、发电机和驱动电动机采用“串联”的方式组成SHEV的驱动系统。SHEV用发动机-发电机组均衡地发电,电能供应驱动电动机或动力电池组,使SHEV的行驶里程得到延长。实际上SHEV的发动机-发电机组只能看作一种电能供应系统,发动机并不直接参与SHEV的驱动、

SHEV的发动机,可采用四冲程内燃机、二冲程内燃机、转子发动机和燃气轮机。发动机、发电机组,发动机的转速控制在一定范围内,不受SHEV运行工况的影响,经常保持在低能耗、高效率和低污染的状态下运转。

SHEV驱动系统的结构比较简单,动力电池组、发动机-发电机组和驱动电动机在底盘上的布置有较大的自由度,控制系统也比较简单,因为只有唯一的电动机驱动模式,其特点是动力特性更加趋近于EV。SHEV必须装置在一个大功率的发动机-发电机组,再用驱动电动机来驱动车辆。发动机、发电机和驱动电动机的功率都要求等于或接近于SHEV的最大驱动功率,在热能→电能→机械能之间的转换过程中,总效率低于内燃机汽车。三大动力总成的体积较大,质量也较重,还有庞大的动力电池组,使得在中小型汽车上布置有一定的困难,一般适合大型客车采用。

⑵并联式混合动力电动汽车 Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

PHEV是由发动机、电动/发电机或驱动电动机两大动力总成组成,发动机、电动/发电机或驱动电动机采用“并联”的方式组成PHEV的驱动系统。从PHEV的动力系统组成,可大致分为发动机-驱动系统(变速器和驱动桥)-驱动轮等,电动机的动力要与车辆驱动系统相组合。PHEV的驱动力组合有以下不同的组合模式:

①发动机轴动力组合式PHEV

发动机轴动力组合式 PHEV只有发动机和电动/发电机两大动力设备,发动机和电动/发电机的动力在发动机输出轴上进行组合,然后通过由离合器、变速器、驱动桥和半轴组成的传统的驱动系统带动车轮行驶,称为发动机轴动力组合式PHEV。

②动力组合器动力组合式PHEV

动力组合器动力组合式PHEV只有发动机和驱动电动机两大动力设备,发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。由于发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,称为动力组合器动力组合式PHEV。

③驱动轮动力组合式PHEV

驱动轮动力组合式PHEV的发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立驱动PHEV的后驱动轮(前轮),驱动电动机通过减速器独立地驱动PHEV前驱动轮(后轮)。在混合动力驱动模式时发动机与驱动电动机共同组成4轮驱动模式驱动PHEV的前驱动轮和后驱动轮。由于在发动机与驱动电动机混合驱动时,发动机和驱动电动机的动力(牵引力)在驱动轮上组合,因此成为驱动轮动力组合式PHEV。

虽然PHEV有不同的结构模型,但都是以发动机为主要驱动模式。发动机控制在低油耗、高效率和低污染的转速范围内稳定地运转。发动机直接带动PHEV的驱动系统驱动PHEV行驶,采用传动效率高的机械传动系统,没有SHEV在热能→电能→机械能的转换过程中的能量损耗。

PHEV的发动机和驱动电动机两大动力总成都是驱动动力装置,在PHEV上可以实现发动机驱动模式,驱动电动机驱动模式和发动机-驱动电动机混合驱动模式等三种驱动模式。发动机和发电机各自的功率,可以是PHEV的最大驱动功率的0.5~1倍,两大动力总成的功率可以叠加,因此可以采用较小功率的发动机和驱动电动机,使得整个动力总成的尺寸较小,质量较轻,造价也较低,可以应用在中小型PHEV上。由于是以发动机驱动模式为主要驱动模式,其特点是动力特性更加趋近于内燃机汽车。

⑶混联式(串、并联式)混合动力电动汽车Split Hybrid Electric Vehicle (PSHEV)

混联式混合动力电动汽车(PSHEV)是综合SHEV和PHEV结构特点组成的PSHEV,由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。由于电动/发电机必然是装在发动机的输出轴上,才能起发动机飞轮和起动机的作用,也才能保持发动机稳定运转并进行发电。因此电动机的动力要与车辆驱动系统相组合,PSHEV的驱动力组合有以下不同的组合模式:

①动力组合器动力组合式PSHEV

动力组合器动力组合式PSHEV有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成,在发动机的输出轴上,装有一个电动/发电机,电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。由于发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,称为动力组合器组合式PSHEV。

②轮动力组合式PSHEV

驱动轮动力组合式PSHEV有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成,在发动机的输出轴上,装有一个电动/发电机,电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立驱动PSHEV的后驱动轮(前轮),驱动电动机通过减速器独立地驱动PSHEV前驱动轮(后轮)。在混合动力驱动模式时发动机与驱动电动机共同组成4轮驱动模式驱动PHEV的前驱动轮和后驱动轮。由于在发动机与驱动电动机混合驱动时,发动机和驱动电动机的动力(牵引力)在驱动轮上组合,因此称为驱动轮动力组合式PSHEV。

PSHEV兼有SHEV和PHEV的优点,可以组合成更多种形式的混合驱动的驱动模式,发动机、电动/发电机和驱动电动机的功率可以是PSHEV总功率的1/3~1倍,车辆的整备质量可以降低,而且性能更加完善,经济性更好,在动力性能方面接近和达到内燃机汽车的水平,有害气体的排放更少,达到“超低污染”的标准要求。

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