【新能源汽车概论】项目3-纯电动汽车(EV)结构及技术特点
- 格式:pptx
- 大小:11.01 MB
- 文档页数:42
纯电动汽车的结构与特点:纯电动汽车的组成结构:1、电力驱动控制系统。
2、汽车底盘。
3、车身以及各种辅助装置。
4、除了电力驱动控制系统外,其他部分的功能及其结构组成基本与传统汽车类同,只是有些部件根据所选的驱动方式不同,已被简化或省去。
5、电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征,也是纯电动汽车的核心,相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合,这也是区别于传统内燃机汽车的不同点。
纯电动汽车的特点:1.环保:电动汽车由动力电池组和电机提供动力,工作时不会产生废气和尾气污染,非常有利于环境保护和空气清洁,可以说几乎是“零污染”;2.噪音低:电动汽车不会像变速器汽车那样产生噪音,产生的噪音几乎可以忽略不计;3.经济性:电动汽车使用成本低,仅为汽油车的五分之一左右,能量转换效率高。
同时可以回收制动和下坡时的能量,提高能量的利用效率,利用电网廉价的“谷电”进行夜间充电,可以稳定电网的峰谷差;4.保养方便:电动汽车由电动机和电池驱动,没有传统发动机繁琐的保养项目,如换机油、滤芯、皮带等。
电动车只需要定期检查电机电池等部件。
纯电动车缺点如下:1.充电难:在国内充电设施建设滞后的情况下,充电是电动汽车所面临的一大难题。
公共场所充电桩的缺乏严重影响了电动汽车的出行。
2.续航里程短:受限于电池的容量,目前大多数的纯电动汽车续航里程都在100-200公里。
虽然一再有专家说90%的人每日行驶距离不超过50公里,但是中国消费者对续航的要求比美国人更高,因为很少有中国家庭拥有超过1辆汽车,而美国人可以做到一辆纯电动汽车通勤,一辆传统汽车旅行。
3.充电慢:目前大多数充电桩都是慢充桩,一辆车充满需要5-8小时。
虽然可以利用夜间休息时间充电,但是如果遇到什么突发情况,纯电动汽车的充电慢的缺点就会凸显无疑。
4.售后服务有待加强:电动汽车结构虽然简单,但是由于动力部分和传统汽车相去甚远,在维修起来还是会遇到一些麻烦。
纯电动汽车结构及工作原理纯电动汽车是指完全依靠电能驱动的汽车,不使用传统的内燃机作为动力源。
它是一种环保、高效的交通工具,越来越受到人们的关注和青睐。
本文将从结构和工作原理两个方面介绍纯电动汽车的特点和工作原理。
一、结构纯电动汽车的结构相对简单,主要由电池组、电机、控制器和传动系统等组成。
1. 电池组:电池组是纯电动汽车的能量存储装置,通常采用锂离子电池。
电池组的容量决定了纯电动汽车的续航里程,较大的容量可以提供更长的续航里程。
2. 电机:电机是纯电动汽车的动力源,它将电能转化为机械能驱动汽车前进。
纯电动汽车通常采用交流电机或直流无刷电机。
电机的功率决定了汽车的动力性能,较高的功率可以提供更强的加速性能。
3. 控制器:控制器是纯电动汽车的大脑,它负责控制电池向电机供电,调节电机的转速和扭矩。
控制器还监测电池的电量和温度等信息,保证电池的安全运行。
4. 传动系统:纯电动汽车的传动系统相对简单,通常采用单速或多速变速器。
传动系统将电机的动力传递给车轮,使汽车前进。
二、工作原理纯电动汽车的工作原理可以简单概括为:电池供电给电机,电机驱动车轮前进。
1. 充电:纯电动汽车通过电源将电能输入到电池组中进行储存。
充电可以通过家庭充电桩、公共充电桩或特殊充电站进行。
电池组的电量决定了汽车的续航里程,因此充电是纯电动汽车使用的重要环节。
2. 驱动:当电池组充满电后,电能供给电机进行驱动。
电机通过控制器调节电流和电压,将电能转化为机械能。
电机的转速和扭矩会根据驾驶者的操作和车辆的工况进行调节,以实现合适的动力输出。
3. 制动回收:纯电动汽车采用制动能量回收系统,当驾驶者踩下刹车踏板时,电机会转变为发电机,将制动过程中产生的动能转化为电能储存在电池组中,以提高能源的利用效率。
4. 能量管理:纯电动汽车的电池组需要进行合理的能量管理,以延长电池的使用寿命和提高续航里程。
能量管理系统会根据车辆的工况和电池的状态进行控制,确保电池组的安全和稳定运行。
如图1所示,纯电动汽车EV (Electric Vehicle)是仅由动力蓄电池向电动机提供电能驱动车辆行驶的道路车辆,也称为蓄电池电动汽车。
纯电动汽车具有以下特点:节能,不消耗石油;环保,无污染;噪声和振动小;能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转轴传递,各部件的布置具有很大的灵活性;驱动系统布置不同会使系统结构区别很大,采用不同类型的电动机(如直流电动机和交流电动机)会影响到纯电动汽车的质量、尺寸和形状;不同类型的储能装置会影响纯电动汽车的质量、尺寸及形状;不同的补充能源装置具有不同的硬件和机构,例如蓄电池可通过感应式和接触式的充电器充电,或者采用替换蓄电池的方式,对替换下来的蓄电池进行集中充电。
1 纯电动汽车的类型纯电动汽车按照用途进行分类,可以分为纯电动轿车、纯电动货车和纯电动客车3种类型;按照驱动型式进行分类,可以分为直流电动机驱动的纯电动汽车、交流电动机驱动的纯电动汽车、双电动机驱动的纯电动汽车、双绕组电动机驱动的纯电动汽车和电动轮纯电动汽车等5种类型。
2纯宅动汽车的基本构成如图2所示,纯电动汽车主要由电力驱动系统、电源系统、辅助系统、控制系统、安全保护系统等组成。
汽车行驶时,由蓄电池输出电能(电流)通过控制驱动电动机运转,电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。
图3所示为奥运纯电动客车的基本构成。
21电力驱动系统纯电动汽车的电力驱动系统的构成简图如图4所示,主要由电子控制器、驱动电动机、电动机逆变器、各种传感器、机械传动装置和车轮等组成,其中最关键的是电动机逆变器,电动机不同,控制器也有所不同,控制器将蓄电池直流电逆变成交流电后驱动交流驱动电动机,电动机输出的转矩经传动系统驱动车轮,使电动汽车行驶。
该系统的功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能,并能够在汽车减速制动时,将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。
驱动电动机是驱动EV行驶的唯一动力装置。
目前EV上使用的驱动电动机主要类型有直流电动机、交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等。
VE&T职教与培训新能源汽车技术原理与维修(3)—纯电动汽车概述与高压防护(上)(1)永磁同步电动机(图4)永磁同步电动机的特点如下。
①PMSM本身的功率效率及功率因数较高。
②PMSM发热小,因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小。
③PMSM允许的过载电流大,可靠性显著提高。
(2)交流异步电动机(图5)交流异步电动机特点如下。
①转子结构简单、可靠性高、使用寿命长、重量轻且成本低。
②通用性极强,可提供各种冷却类型、防护等级及各种型号。
③易实现转速超过10 000 r/min 的高速旋转。
电机控制器将动力电池提供的高压直流电转换为三相交流电,在整车控制策略下根据驾驶员的意图控制电动机的电压或电流,完成电动机驱动扭矩和旋转方向及速度的控制。
3.整车控制器整车控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控,以提高整车能量利用效率,确保安全性和可靠性(图6)。
整车控制器采集驾驶员操作信图4 永磁同步电机图5 交流异步电动机图6 整车控制器图7 车载充电机图8 充电桩快速充电号,通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息,进行分析和运算,通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令,实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。
具备完善的故障诊断和处理功能。
4.充电系统在纯电动汽车上为动力电池充电有2种方式和路径:一种是交流车载充电机将家庭用电220 V转换为略高于300 V的直流电,为动力电池充电(交流慢充);另一种是充电桩与纯电动汽车高压接口连接,直接用大电流的直流电给动力电池充电(直流快充)。
(1)交流慢充动力电池在放电终止后,应立即充电,充电电流比较低,这种充电叫做常规充电。
常规充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电,一般充电时间为5~8 h,甚至更长。
这种充电方式是利用车载充电机进行的,接220 V交流电(图7)。
①慢充模式的优点a.充电机和安装成本比较低。
b.可充分利用电力低谷时段进行充电,降低充电成本。
纯电动汽车结构与原理介绍纯电动汽车是一种通过电池供电驱动电动机来实现汽车运行的新型车辆。
相比传统内燃机车辆,纯电动汽车具有零排放、低噪音、低维护成本等优势,受到越来越多消费者的青睐。
纯电动汽车的结构和原理是怎样的呢?本文将介绍纯电动汽车的结构和工作原理。
一、电池系统纯电动汽车的核心是电池系统,电池是储存电能的设备。
电池通常分为锂电池、镍氢电池等不同种类。
电池通过充电桩充电,将电能储存在电池中。
在行驶过程中,电池释放电能供给电动机驱动汽车运行。
二、电动机驱动系统电动机是纯电动汽车的动力来源,电池释放的电能经过控制器控制电动机的速度和扭矩,从而驱动汽车行驶。
电动机具有高效率、低噪音、响应快等优点,是纯电动汽车的关键组成部分。
三、动力传动系统动力传动系统将电动机产生的动力传递给汽车的驱动轮,使汽车运行。
在一般纯电动汽车中,常见的传动方式包括单速变速箱、双速变速箱等。
四、车身结构纯电动汽车的车身结构和传统汽车基本相同,包括车身框架、车身乘员舱、悬挂系统、制动系统、轮胎等部分。
但由于电池的安装需要考虑重量平衡和碰撞安全等问题,纯电动汽车在车身结构上可能会有所不同。
五、能量回收系统纯电动汽车在行驶过程中会通过电动机的反向工作将制动能量转化为电能,将其储存到电池中,实现能量的回收再利用。
这不仅可以提高车辆的能效,还能延长电池的寿命。
六、辅助系统在纯电动汽车中,还包括了辅助系统,如空调系统、暖风系统、座椅加热系统等。
这些系统同样通过电能供给,使纯电动汽车具备舒适的驾乘体验。
综上所述,纯电动汽车的结构包括电池系统、电动机驱动系统、动力传动系统、车身结构、能量回收系统以及辅助系统,其工作原理是基于电池储能、电动机驱动、能量回收等关键技术的实现。
随着技术的进步和应用范围的扩大,纯电动汽车将在未来成为主流,推动汽车产业向清洁、智能的方向发展。