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1、純 電 動 汽 車 的 結 構 與 工 作 原 理 純 電 動 汽 車 的 結 構 原 理燃油汽車主要由發(fā)動機,底盤、車身和電氣四大部分組成,純電動汽車的結構與燃油汽車相比,主要增加了電力驅動控制系統(tǒng),而取消了發(fā)動機,電力驅動控制系統(tǒng)的組成與工作原理如圖所示,它由電力驅動主模塊、車載電源模塊和輔助模塊三大部分組成。 純 電 動 汽 車 的 結 構 原 理當汽車行駛時,由蓄電池輸出電能(電流)通過控制器驅動電動機運轉,電動機輸出的轉矩經傳動系統(tǒng)帶動車輪前進或后退。電動汽車續(xù)駛里程與蓄電池容量有關,蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)駛里程,必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量。 純電動汽車的結構原
2、理 純電動汽車的結構原理1電力驅動主模塊 電力驅動主模塊主要包括中央控制單元、驅動控制器、電機、機械傳動裝置和車輪等。它的功用是將存儲在蓄電池中的電能高效地轉化為車輪的動能,并能夠在汽車減速制動時,將車輪的動能轉化為電能充入蓄電池。 中央控制單元根據加速踏板和制動踏板的輸入信號,向驅動控制器發(fā)出相應的控制指令,對電動機進行啟動、加速、減速、制動控制。 二、純電動汽車的結構原理1電力驅動主模塊 驅動控制器是按中央控制單元的指令和電動機的速度、電流反饋信號,對電動機的速度、驅動轉矩和旋轉方向進行控制。驅動控制器必須和電動機配套使用。 電機在電動汽車中被要求承擔電動和發(fā)電的雙重功能,即在正常行駛時發(fā)
3、揮其主要的電動機功能,將電能轉化為機械能;在減速和下坡滑行時又被要求進行發(fā)電,將車輪的慣性動能轉化為電能。 機械傳動裝置是將電動機的驅動轉矩傳輸給汽車的驅動軸,從而帶動 汽車車輪行駛。 二、純電動汽車的結構原理2車載電源模塊 電源電源模塊主要包括蓄電池電源、能量管理系統(tǒng)和充電控制器等。它的功用是向電動機提供驅動電能、監(jiān)測電源使用情況以及控制充電機向蓄電池充電。 純電動汽車的能量管理主要是指電池管理系統(tǒng),它的主要功用是對電動汽車用電池單體及整組進行實時監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測等。 充電控制器是把交流電轉化為相應電壓的直流電,并按要求控制其電 流。 二、純電動汽車的結構原理3.輔助模塊 輔助系
4、統(tǒng)主要包括輔助動力源、動力轉向系統(tǒng)、駕駛室顯示操縱臺和各種輔助裝置等。輔助系統(tǒng)除輔助動力源外,依據不同車型而不同。 輔助動力源 主要由輔助電源和DC/DC功率轉換器組成,其功用是供給電動汽車其它各種輔助裝置所需要的動力電源,一般為12V或24V的直流低壓電源,它主要給動力轉向、制動力調節(jié)控制、照明、空調、電動窗門等各種 輔助裝置提供所需的能源。 二、純電動汽車的結構原理3.輔助模塊 動力轉向系統(tǒng) 為實現汽車的轉彎而設置的,它由轉向盤、轉向器、轉向機構和轉向輪等組成。作用在轉向盤上的控制力,通過轉向器和轉向機構使轉向輪偏轉一定的角度,實現汽車的轉向。 二、純電動汽車的結構原理駕駛室顯示操縱臺 類
5、同于傳統(tǒng)汽車駕駛室的儀表盤,不過其功能根據電動汽車驅動的控制特點有所增減,其信息指示更多地選用數字或液晶屏幕顯示。輔助裝置 主要有照明、各種聲光信號裝置、車載音箱設備、空調、刮水器、風窗除霜清洗器、電動門窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調節(jié)器、電動座椅調節(jié)器、車身安全防護裝置控制器等。它們主要是為提高汽車 的操控性、舒適性、安全性而設置的,根據需要進行選用。 三、 驅動系統(tǒng)布置形式 (1) 傳統(tǒng)的驅動模式。 圖(a)與傳統(tǒng)汽車驅動系統(tǒng)的布置方式一致,帶有變速器和離合器,只是將發(fā)動機換成電動機,屬于改造型電動汽車。這種布置可以提高電動汽車的起動轉矩,增加低速時電動汽車的后備功率。 三、 驅動系統(tǒng)布
6、置形式 (2) 電動機-驅動橋組合式驅動模式。 圖(b)和(c)取消了離合器和變速器,但具有減速差速機構,由1臺電動機驅動兩車輪旋轉。優(yōu)點是可以繼續(xù)沿用當前發(fā)動機汽車中的動力傳動裝置,只需要一組電動機和逆變器。 三、 驅動系統(tǒng)布置形式 (2) 電動機-驅動橋組合式驅動模式。 這種方式對電動機的要求較高,不僅要求電動機具有較高的起動轉矩,而且要求具有較大的后備功率,以保證電動汽車的起動、爬坡、加速超車等動力性。 三、 驅動系統(tǒng)布置形式 (3) 電動機-驅動橋整體式驅動模式。 圖(d)是將電動機裝到驅動軸上,直接由電動機實現變速和差速轉換。這種傳動方式同樣對電動機有較高的要求,大起動轉矩和后備功率
7、,不僅要求控制系統(tǒng)有較高的控制精度,而且要具備良好的可靠性,從而保證電動汽車行駛的安全、平穩(wěn)。 三、 驅動系統(tǒng)布置形式 (4) 輪轂電機驅動模式。 圖(e)和(f)同圖(d)布置方式比較接近,將電動機直接裝到了驅動輪上,由電動機直接驅動車輪行駛。 四、 純電動汽車的特點 (1)無污染,噪聲低 純電動汽車不產生排氣污染,對環(huán)境保護和空氣的潔凈是十分有益的,有“零污染”的美稱;電動汽車無內燃機產生的噪聲,電動機噪聲小。(2)能源效率高,多樣化 電動汽車的能源效率已超過汽油機汽車,特別是在城市運行。電動汽車停止時不消耗電量,在制動過程中,電動機可自動轉化為發(fā)電機,實現制動減速時能量的再利用。 四、
8、純電動汽車的特點 另一方面,電動汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴,可將有限的石油用于更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風力、潮汐等能源轉化。除此之外,如果夜間向蓄電池充電,還可以避開用電高峰,有利于電網均衡負荷,減少費用。 BYD E6純 電 動 汽 車 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)組成動力總成 動力總成由動力電機和變速箱組成 系統(tǒng)組成動力總成 動力電機實物(75kw) 系統(tǒng)組成動力總成 動力電機旋變轉子總成及安裝位置旋 變 轉 子 總 成 系統(tǒng)組成動力總成 系統(tǒng)組成動力總成 電機控制系統(tǒng)組件位置 系統(tǒng)組成動力總成系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)組成動力總成電機控制系統(tǒng)控
9、制框圖 系統(tǒng)組成動力總成 電動機最大輸出扭矩: 450N.m, 電動機額定輸出功率: 75kW, 電動機最大輸出功率: 120kW,電機峰值功率驅動電機具有一定的過載能力,采用峰值功率進行描述,它表示電動汽車行駛的后備功率,與整車的加速、爬坡性能相關 電動機最大輸出轉速: 7500r/min; 動力總成總重量: 130kg。 總傳動比: 6.417。 傳動比: 1.667。 主減速傳動比: 3.85。 系統(tǒng)組成動力電池 1、儲存電能; 2、釋放電能; 系統(tǒng)組成動力電池包位置示意 系統(tǒng)組成電源管理器 電 壓 采 樣 線 與 整 車 通 訊 口 溫 度 采 樣 線 系統(tǒng)組成高壓配電箱 輸 向 DC-DC及 空 調 驅 動 器 直 流 充 電 ( 負 ) 直 流 充 電 ( 正 )正 極 輸 入 輸 向 驅 動 電 機 控 制 器 ( 負 ) 輸 向 驅 動 電 機 控 制 器 ( 正 ) 負 極 輸 入 車 載 充 電 輸 入 系統(tǒng)原理 系統(tǒng)原理 e6工作原理 6 B工作原理 B工作原理 系統(tǒng)原理控制管理系統(tǒng)由高壓配電、控制器、驅動電機與發(fā)電機及相關的傳感器組成, 其主要作用是實現車輛的電能轉換為變速箱輸出的機械能。 謝 謝 !