电动汽车的构造与原理
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名词解释1.纯电动汽车:指由蓄电池或其他储能装置作为电源的汽车。
2.再生制动:指将一局部动能转化为电能并储存在储能设备装置内的制动过程。
3.续驶里程:指电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下,以一定的行驶工况,能连续行驶的最大距离。
4.逆变器:指将直流电转化为交流电的变换器。
5.整流器:指将交流电变化为直流电的变换器。
6.DC/DC变换器:指将直流电源电压转换成任意直流电压的变换器。
7.单体蓄电池:指构成蓄电池的最小单元,一般由正、负极及电解质组成。
8.蓄电池放电深度:指称为"DOD〞,表示蓄电池的放电状态的参数,等于实际放电量与额定容量的百分比。
9.蓄电池容量:指完全充电的电池在规定条件下所释放的总的电量,用C表示。
10.荷电状态:称为"SOC〞,指蓄电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比。
11.蓄电池完全充电:指蓄电池内所有的活性物质都转换成完全荷电的状态。
12.蓄电池的总能量:指蓄电池在其寿命周期内电能输出的总和。
13.蓄电池能量密度:指从蓄电池的单位质量或体积所获取的电能。
14.蓄电池功率密度:指从蓄电池的单位质量或单位体积所获取的输出功率。
15.蓄电池充电终止电压:指蓄电池标定停顿充电时的电压。
16.蓄电池放电终止电压:指蓄电池标定停顿放电时的电压。
17.蓄电池能量效率:指放电能量与充电能量之比值。
18.蓄电池自放电:指蓄电池内部自发的或者不期望的化学反响造成的电量自动减少的现象。
19.车载充电器:指固定安装在车上的充电器。
20.恒流充电:指以一个受控的恒定电流给蓄电池进展充电的方式。
21.感应式充电:指利用电磁感应给蓄电池进展充电的方式。
22.放电时率:电流放至规定终止电压所经历的时间。
23.连续放电时间:指蓄电池不连续放电至中止电压时,从开场放电到中止电压的时间。
24.记忆效应:指蓄电池经过长期充放电后显示出明显的容量损失和放电电压下降,经过数次完全充放电循环后可恢复的现象.25.蓄电池的循环寿命:在一定的充放电制度下,电池容量下降到*一规定值时,电池所能经受的循环次数。
电池系统电池组:存储电能,并提供给电动机驱动汽车;根据不同车型,电池组可能由多个电池模块组成。
电池管理系统(BMS):监测和调节电池组的状态,以确保电池组的安全和优化效能。
电驱动系统电机:负责将电能转换为机械能,驱动车轮转动。
逆变器:将电池输出的直流电转换为交流电,以提供给电机使用。
电控器:调节电池输出电流和电压的控制器,确保电动机的安全和高效运行。
充电系统充电口:连接外部充电设施和电池组,用于将电池充满电。
充电器:将外部提供的交流或直流电源转换为适合电池组的电压和电流,进行充电。
充电线束:连接充电器、电池、电机以及控制系统,管理电能的流动。
底盘系统轮胎和悬挂系统:提供对路面的缓冲和稳定性。
刹车系统:由制动盘、刹车片、刹车钳组成,转换车辆内部能量为热能并停止车辆。
转向系统:由转向机构、传动轴、万向节等组成,实现车辆的转向操作。
车身结构框架/车身结构:整车的主体骨架,支撑车身其他部分。
门/窗:车身进出口,以及通风、观察等作用。
灯光系统:前/后灯、转向灯、雾灯、照明灯等,用于行车安全和人员及车辆能见度。
安全系统气囊系统:安装在散热器内部、车门、座位等位置,以防止碰撞时乘客受伤。
防抱死刹车系统(ABS):使用电控制,避免轮胎在紧急制动时阻塞,增加车辆行驶的稳定性。
车身稳定控制系统(ESP):在车辆行驶中,通过传感器读取车辆的转向状态,进行刹车或驱动控制,保证车辆行驶的稳定性。
以下是新能源汽车主要部件的安装位置:电池系统电池组:根据不同车型,主要安装的位置有:车身下方、后备箱、车门等。
电池管理系统(BMS):主要安装在电动车的电控箱中。
电驱动系统电机:一般安装在车轮轴或者变速器上的位置。
逆变器:一般安装在电动车的电控箱中。
电控器:一般安装在电动车的电控箱中。
充电系统充电口:一般安装在车辆侧面、前脸等位置。
充电器:一般安装在电动车的电控箱中。
充电线束:一般安装在车身底部或者车架内部。
底盘系统轮胎和悬挂系统:安装在车轮下方的部位。
电动汽车轮胎的构造和原理电动汽车轮胎是电动汽车的重要组成部分,它承载着整个汽车的重量,同时负责传递动力和提供悬挂效果。
下面将详细介绍电动汽车轮胎的构造和原理。
一、电动汽车轮胎的构造电动汽车轮胎通常包括胎体、胎帘、胎床、花纹层和胎侧等几个主要部分。
1. 胎体:胎体是轮胎的主体部分,由多层尼龙或钢丝帘子层和胶胎层组成。
胎体承受着车辆的重量,并且在行驶过程中,胎体还要承受来自地面的挤压和摩擦力,因此胎体需要具有足够的强度和耐磨性。
2. 胎帘:胎帘位于胎体的内部,由一层或多层尼龙帘布组成。
胎帘的主要作用是增强胎体的强度和硬度,以提高车辆的操控性和稳定性。
胎帘的布角和胎侧角决定了轮胎的柔韧度和变形程度。
3. 胎床:胎床是轮胎与车轮相配合的部分,通常由金属材料制成。
它的作用是通过与车轮的配合来固定轮胎,防止轮胎在行驶过程中从车轮上脱落。
4. 花纹层:花纹层是轮胎的外表面,由导水纹、胎面纹和侧向纹组成。
花纹层的设计和排列可以影响轮胎在不同路况下的抓地力和排水性能。
对于电动汽车来说,为了提供更好的减震效果和低滚动阻力,轮胎通常采用胎面较宽、胎纹较浅的设计。
5. 胎侧:胎侧是轮胎的侧面部分,由橡胶材料制成。
胎侧的主要作用是保护轮胎的胎体和胎帘,并且对防止轮胎磨损和碰撞起到一定的保护作用。
二、电动汽车轮胎的原理电动汽车轮胎的工作原理主要涉及到摩擦力、弹性变形和悬挂效果等方面。
1. 摩擦力:轮胎与地面之间的摩擦力是驱动电动汽车的重要力量源。
在驱动过程中,轮胎通过与地面的摩擦力来传递动力,推动汽车前进。
因此,轮胎对地面的抓地力和摩擦系数的大小直接影响着电动汽车的行驶性能和能耗。
2. 弹性变形:当电动汽车轮胎与地面接触时,由于胎体和胎帘的弹性,轮胎会产生一定程度的变形。
这种变形可以起到减震效果,降低车辆行驶时的颠簸感,提供更加舒适的行驶体验。
同时,轮胎的弹性变形还能够提供更好的附着力,增加轮胎与地面的接触面积。
3. 悬挂效果:电动汽车的悬挂系统起到支撑和缓冲的作用,其基本原理是通过减震器等装置吸收和减轻车辆行驶过程中的振动和冲击力。
新能源车辆(如电动车、混合动力车)是以新型能源为动力源的汽车,其工作原理和基本构造与传统燃油车有所不同。
下面我将详细介绍新能源车辆的工作原理及基本构造。
一、工作原理1. 电动车工作原理电动车主要依靠电池组提供电能来驱动电动机,电动机转动后通过传动装置带动车轮运动,从而实现汽车行驶。
整个过程可以简化为:电能转化为机械能。
2. 混合动力车工作原理混合动力车采用燃油发动机和电动机相结合的方式,两者可以分别或同时驱动车辆。
在不同的驾驶模式下,可以根据驾驶需求进行切换。
主要工作原理为:燃油发动机驱动发电机发电,将电能储存于电池中,电池再提供电能给电动机,驱动车辆行驶。
二、基本构造1. 电动车基本构造(1)电池组:电动车使用的是大容量的蓄电池组,包括锂离子电池、镍氢电池等。
电池组负责储存电能,提供给电动机使用。
(2)电动机:电动车使用的是交流电动机或直流无刷电动机。
电动机接收电池组提供的电能,转化为机械能驱动车辆行驶。
(3)电控系统:电动车的电控系统包括控制器、电控单元等,用于控制电池组和电动机的工作状态,实现驱动控制和能量管理。
(4)传动装置:电动车的传动装置主要包括减速器和差速器,将电动机的转速转化为适合车轮的转速,实现车辆行驶。
(5)充电系统:电动车需要通过充电系统进行电池组的充电,包括充电接口、充电桩等设备。
2. 混合动力车基本构造(1)燃油发动机:混合动力车使用的燃油发动机与传统燃油车相似,可以使用汽油或柴油作为燃料。
燃油发动机主要用于驱动发电机发电,提供电能给电动机使用。
(2)发电机:发电机通过燃油发动机带动,将机械能转化为电能,储存于电池中。
(3)电池组:混合动力车同样配备电池组,用于储存由发电机产生的电能,并提供给电动机使用。
(4)电动机:混合动力车同样采用电动机作为辅助动力装置,接收电池组提供的电能,与燃油发动机共同驱动车辆行驶。
(5)传动装置:传动装置可以实现燃油发动机和电动机的切换和协调工作,将两者的动力输出到车轮,实现车辆驱动。
【拆解】 电动汽车拆解第一部件PCU(一):采用双面冷却构造实现小型化图1:混合动力车的系统构成(雷克萨斯LS600h)由充电电池(镍氢)、PCU(功率控制单元)、驱动马达及发电机等构成。
PCU具有升降压转换器和逆变器功能。
电装已开始向丰田汽车的部分混合动力车型提供PCU(功率控制单元)。
图2:PCU(功率控制单元)主体由控制底板电路、双面散热的功率半导体元件、层叠型冷却器及电容器等构成。
PCU内的功率半导体从两面进行冷却。
过去采用的是单面冷却。
丰田汽车现在的混合动力系统全部为水冷式,而非空冷式。
混合动力车在前格栅的发动机室内配置了不同于发动机用散热器的混合动力系统专用散热器。
混合动力系统采用冷却水来冷却PCU和驱动马达。
过去,丰田汽车的“普锐斯”及“皇冠Hybrid”等车型一直利用水冷单面冷却PCU内的功率半导体。
而“雷克萨斯LS600h”采用的最新PCU虽然同样是水冷式,但采用的是双面冷却构造(图1,2)。
由于散热面积增大,因此比单面冷却更容易冷却。
单位体积的输出功率比原来提高了60%。
在相同的输出功率情况下,体积则可比原来减小约30%,重量减轻约20%。
PCU具有逆变器和升降压转换器的作用。
逆变器具有将充电电池的直流电压转换成马达驱动用交流电压的功能以机将马达再生的交流电压转换成直流电压的功能。
升降压转换器用来升高和降低充电电池供应给马达的电压。
向雷克萨斯LS600h等高功率混合动力车提供PCU,需要提高逆变器和升降压转换器的输出功率,也即需要增大电流。
解决方法之一是增加PCU的功率半导体元件数量或使元件比原来流过更大电流。
PCU存在问题是散热。
现在的车载用功率半导体最高可耐150℃高温,因此需要采用始终将温度保持在150℃以下的冷却结构。
雷克萨斯LS600h需要提高PCU的性能,同时减小PCU尺寸。
由于不能增加元件数量,因此采用了支持更大电流的功率半导体。
这样,单面冷却就不足以解决大电流功率半导体的散热问题,因此采用了双面冷却结构。