混合动力汽车的电机驱动系统概述
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混合动力汽车双电机驱动系统分析1前言为了有效降低汽车燃油消耗量和尾气排放,满足双积分政策的要求,越来越多的汽车厂商进行推广和研发混合动力汽车。
混合动力汽车利用电池给电机提供动力来源,并通过电机来调节发动机的工作点,可以有效降低油耗和排放,进一步提高整车动力性和经济性[1-2]。
同时,混合动力汽车利用电机制动,借助新增零部件,可以进行有效的能量回收和能量管理,不同的混合动力系统构型方案可以实现不同的扭矩分配功能[3]。
在构型方案上,混合动力汽车可以采用单电机动力系统构型也可以采用双电机动力系统构型,而深混的混合动力系统多采用双电机构型,以便实现全部的混合动力功能,比如串联功能、并联功能和串并联混合功能等。
本文通过对两款典型的双电机系统车型进行技术分析,包括构型方案、系统功能及工作模式等,旨在为后续混合动力系统开发提供借鉴意义。
2本田i-MMD双电机系统构型本田雅阁i-MMD(IntelligentMulti-ModeDrive)系统技术方案结构如图1所示[4],其动力驱动系统主要包括2.0L发动机、驱动电机、发电机、离合器以及传动机构等。
其中,驱动电机、发电机以及离合器集成形成了电动耦合e-CVT,取代了传统的变速箱,发电机始终与发动机相连,主要用于发电,驱动电机与驱动车轮相连,主要用于驱动车辆行驶,在制动的时候,电机可以回收能量对电池进行充电。
雅阁混合动力汽车搭载了i-MMD双电机系统,整车动力来源采用了以驱动电机为主,发动机为辅的设计,可以实现纯电动、混合动力以及发动机直驱的模式功能。
纯电动模式下利用驱动电机驱动车轮;混动模式下发动机启动通过发电机给驱动电机充电,再让驱动电机驱动车轮;发动机直驱模式下离合器闭合,发动机作为动力源与传动系相连驱动车轮。
通过三种模式有效切换,使得车辆表现出了更为出色的动力与节油优势。
图1i-MMD系统技术方案结构[4] 3本田i-MMD双电机系统工作模式3.1纯电动模式驱动。
混合动力汽车电机驱动系统一、混合动力汽车电机驱动系统的特点混合动力汽车以电机驱动为辅助动力,来降低燃料消耗,实现低污染、低燃油消耗。
相较于纯电动汽车,混合动力汽车使用的电驱动系统一般有以下特点:1、混合动力汽车使用的电机的响应要求更高,混合动力汽车上的电机往往要求频繁启停、频繁加速以及频繁切换工作模式。
2、混合动力汽车的电驱动系统具有体积小、质量轻、功率密度和工作效率高等性能,这是因为汽车内部空间有限。
3、相较于纯电动汽车上的电动机,混合动力汽车的电机具有更高的可靠性、抗震性和抗干扰性。
混合动力汽车的电驱动系统的工作环境更为恶劣,干扰更大。
4、传统电动机一般工作在额定功率附近,而混合动力汽车的电机的工作范围相对宽泛。
二、混合动力汽车对驱动电机的要求汽车行驶时需要频繁地启动、加速、减速、停车等,在低速行驶和爬坡时需要大转矩,在高速行驶时需要降低转矩和功率。
为了满足汽车行驶动力性的需要,获得好的经济性和环境指标等,就对电机提出了十分严格的要求。
1. 电压高。
采用高电压可以减少电机和导线等装备的尺寸、降低逆变器的成本和提高能量转换效率等。
2. 高转速。
电机的功率 P 与其转矩 M 和转速 n 成正比,即 P ∝M.n,因此,在 M 一定的情况下,提高 n 则可以提高 P;而在 P 一定的情况下,提高 n 则可降低电动机的 M,采用小质量和小体积的电机。
因此采用高速电机是电动汽车发展的趋势之一。
现代电动汽车的高转速电机的转速可以达到 8000-12000r/ min,由于体积和质量都小,有利于降低整车的装备质量。
3. 转矩密度、功率密度大,质量轻,体积小。
转矩密度、功率密度大指最大转矩体积比和最大功率体积比。
转矩密度、功率密度越大,HEV 电机驱动系统占用的空间越小。
采用铝合金外壳等降低电动机的质量。
各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。
4. 具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能,以满足启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩;应具有自动调速功能,减轻操纵强度,提高舒适性,能达到与内燃机汽车同样的控制响应。
新能源汽车电机驱动系统的组成及工作原理新能源汽车电机驱动系统是指由电机、电控器、电池组成的系统,用于驱动车辆的动力来源。
本文将介绍新能源汽车电机驱动系统的组成和工作原理。
一、组成新能源汽车电机驱动系统主要包括电机、电控器和电池三个部分。
1. 电机:电机是新能源汽车电机驱动系统的核心部件,负责将电能转换为机械能,驱动车辆运动。
根据不同的驱动方式,电机可以分为直流电机、交流异步电机和交流同步电机等不同类型。
2. 电控器:电控器是控制电机工作的关键设备,负责控制电机的启停、转速、转向等运行参数。
它接收来自车辆控制系统的指令,通过控制电机的工作状态来实现车辆的加速、减速和制动等功能。
3. 电池:电池是新能源汽车电机驱动系统的能量存储装置,用于提供电能供给电机工作。
目前常用的电池类型包括锂离子电池、镍氢电池和超级电容器等,其容量和性能直接影响着车辆的续航里程和动力性能。
二、工作原理新能源汽车电机驱动系统的工作原理可以简单分为三个步骤:电能转换、电能控制和能量调度。
1. 电能转换:电能转换是指将电池储存的直流电能转换为适合驱动电机的电能形式。
当车辆启动时,电池向电机供应电能,电机根据电控器的控制信号将电能转换为机械能,驱动车辆运动。
2. 电能控制:电能控制是指通过电控器对电机的工作进行控制。
电控器接收来自车辆控制系统的指令,根据指令调整电机的运行状态,包括控制电机的转速、转向和扭矩等参数,以实现车辆的加速、减速和制动等功能。
3. 能量调度:能量调度是指对电池组中的能量进行管理和分配。
电池组中的电能可以通过回馈制动、能量回收等方式进行回收利用,减少能量的浪费。
同时,还可以根据车辆的行驶状况和驾驶员的需求,合理分配电池组中的能量,以提高车辆的续航里程。
新能源汽车电机驱动系统是由电机、电控器和电池组成的系统,通过电能转换、电能控制和能量调度等环节,将电能转换为机械能,驱动车辆运动。
这种新型的动力系统具有环保、高效、低噪音等优点,是未来汽车发展的重要方向。
混合动力汽车的驱动方式混合动力汽车的定义国际电子技术委员会(International Electro-technical Commission,简称IEC)对混合动力车辆的定义为:“在特定的工作条件下,可以从两种或两种以上的能量存储器、能量源或能量转化器中获取驱动能量的汽车。
其中至少有一种存储器或转化器要安装在汽车上。
混合动力电动汽车(HEV)至少有一种能量存储器、能量源或能量转化器可以传递电能。
串联式混合动力车辆只有一种能量转化器可以提供驱动力,并联式混合动力车辆则不止一种能量转化器提供驱动力。
”混合动力汽车的驱动类型根据混合动力驱动的联结方式,混合动力系统主要分为以下三类:一是串联式混合动力系统。
串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电,产生的电能通过控制单元传到电池,再由电池传输给电机转化为动能,最后通过变速机构来驱动汽车。
在这种联结方式下,电池就象一个水库,只是调节的对象不是水量,而是电能。
电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节,从而保证车辆正常工作。
这种动力系统在城市公交上的应用比较多,轿车上很少使用。
二是并联式混合动力系统。
并联式混合动力系统有两套驱动系统:传统的内燃机系统和电机驱动系统。
两个系统既可以同时协调工作,也可以各自单独工作驱动汽车。
这种系统适用于多种不同的行驶工况,尤其适用于复杂的路况。
该联结方式结构简单,成本低。
本田的Accord和Civic采用的是并联式联结方式。
三是混联式混合动力系统。
混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构,两套机构或通过齿轮系,或采用行星轮式结构结合在一起,从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。
与并联式混合动力系统相比,混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。
此联结方式系统复杂,成本高。
Prius采用的是混联式联结方式。
根据在混合动力系统中,电机的输出功率在整个系统输出功率中占的比重,也就是常说的混合度的不同,混合动力系统还可以分为以下四类:一是微混合动力系统。
宝马电混汽车驱动的原理
宝马电混汽车采用了一种名为"eDrive"的混合动力系统,该系统由一个电动机和一个内燃机组成。
下面是宝马电混汽车驱动的原理:
1. 电动机模式:在行驶初期、低速和城市拥堵等情况下,宝马电混汽车主要依靠电动机进行驱动。
电动机通过电池供电,并且产生高扭矩输出,从而提供强劲的加速性能。
2. 内燃机模式:当电池电量较低或需要高速巡航时,宝马电混汽车会启动内燃机。
宝马电混汽车的内燃机通常是一台高效、涡轮增压的汽油或柴油发动机。
内燃机通过燃烧燃料产生动力,并且通过发电机给电池充电,维持电池的电量。
3. 混合模式:在一些特定的驾驶情况下,比如需要较大动力输出时,电动机和内燃机会同时工作,这被称为混合模式。
在混合模式下,电动机和内燃机通过共同驱动车轮提供更大的动力输出。
此外,宝马电混汽车还配备有回馈制动系统和能量回收系统。
当驾驶者踩下刹车踏板时,回馈制动系统会将部分制动能量转化为电能并储存在电池中。
能量回收系统则会在车辆行驶过程中捕捉到的余电能量,并将其转化为可用的电能,充电给电池。
通过这些技术,宝马电混汽车在提供强劲动力的同时,也能减少排放和燃料消耗,
更加环保和节能。
简述混合动力汽车的工作原理一、前言混合动力汽车是指采用内燃机和电动机相结合的动力系统,以达到更高的燃油效率和更低的尾气排放。
本文将详细介绍混合动力汽车的工作原理。
二、混合动力汽车的分类根据电池充电方式不同,混合动力汽车可以分为串联式混合动力汽车和并联式混合动力汽车两种类型。
1. 串联式混合动力汽车串联式混合动力汽车是指内燃机驱动发电机,发电机再通过电池驱动电机,从而实现驱动轮的运转。
在行驶过程中,内燃机可以直接驱动发电机或者通过离合器与传统变速器相连。
当电池能量不足时,发电机会自动启动,并通过内燃机产生的能量来充电。
2. 并联式混合动力汽车并联式混合动力汽车是指内燃机和电池都可以直接驱动轮子。
在行驶过程中,内燃机和电池可以同时或单独地提供能量给驱动系统。
当需要更大的功率时,内燃机会启动,并与电池共同驱动轮子。
三、混合动力汽车的工作原理混合动力汽车的工作原理可以分为四个步骤:能量转换、能量储存、能量管理和能量输出。
1. 能量转换内燃机通过燃烧汽油或柴油产生动力,同时驱动发电机发电。
发电机将产生的电能储存在电池中,以备后续使用。
电池中的电能可以直接驱动电机,从而实现车辆行驶。
在制动时,电机会变成发电机,将制动产生的能量转化为电能储存在电池中。
2. 能量储存混合动力汽车采用高压镍氢或锂离子电池来存储能量。
这些电池具有高效率、高功率密度和长寿命等优点。
在行驶过程中,内燃机和制动系统都可以向电池充放电。
3. 能量管理混合动力汽车采用先进的控制系统来管理内燃机、发电机、变速器和电池等组件之间的协调工作。
控制系统会根据驾驶员的需求以及路况等因素来调节各个组件之间的配合关系,以达到最优的燃油效率和动力输出。
4. 能量输出混合动力汽车的能量输出由电池和内燃机共同实现。
在低速行驶时,电池会提供驱动力;在高速行驶时,内燃机会启动,并与电池共同提供驱动力。
当需要加速或超车时,内燃机会提供更多的能量来增加车辆的动力输出。
电动汽车电机驱动系统的组成电动汽车电机驱动系统是电动汽车的核心部件,它由多个组成部分组合而成,共同实现电动汽车的动力输出和驱动功能。
本文将从电机、电控系统和电池系统三个方面介绍电动汽车电机驱动系统的组成。
1. 电机电动汽车的电机是实现动力输出的关键组件。
电动汽车电机通常采用交流异步电机或永磁同步电机。
交流异步电机结构简单、成本较低,但效率相对较低;永磁同步电机具有高效率、高功率密度和良好的动力性能,但成本较高。
电机通过电流控制器控制电流大小和方向,实现电机转速和扭矩的调节,从而满足车辆不同驾驶工况下的需求。
2. 电控系统电动汽车的电控系统是控制电机工作状态和调节电机性能的关键。
电控系统由电流控制器、逆变器和电控单元等组成。
电流控制器根据驾驶员的需求和车辆状态,通过调节电机的电流大小和方向,控制电机的转速和扭矩。
逆变器则将电池系统提供的直流电转换为交流电供给电机。
电控单元负责监测和控制电池系统、电机系统和车辆系统之间的信息交互,确保各个系统的协调运行。
3. 电池系统电动汽车的电池系统是提供电能的关键组成部分。
电池系统通常采用锂离子电池、镍氢电池或铅酸电池等。
锂离子电池具有高能量密度、长寿命和低自放电率等优点,成为目前电动汽车最常用的电池类型。
电池系统通过电池管理系统监测和管理电池的状态,包括电池的电量、温度、电压和健康状况等。
电池管理系统可以优化电池的充放电过程,保证电池的安全性和稳定性,延长电池的使用寿命。
电动汽车的电机驱动系统由电机、电控系统和电池系统三个主要部分组成。
电机作为动力输出的关键,通过电流控制器调节电流大小和方向,实现转速和扭矩的控制。
电控系统负责控制电机的工作状态和性能,确保电机的稳定运行。
电池系统提供电能,并通过电池管理系统监测和管理电池状态,保证电池的安全性和稳定性。
这三个部分相互协作,共同实现电动汽车的驱动功能。
通过不断的技术创新和发展,电动汽车的电机驱动系统将进一步提升性能,满足人们对环保、高效、安全的出行需求。
第八节插电式混合动力汽车动力系统结构及工作原理插电式混合动力汽车(PHEV)是一种将内燃机动力系统和电动机动力系统结合起来的新型汽车。
下面将详细介绍插电式混合动力汽车的动力系统结构及工作原理。
插电式混合动力汽车的动力系统结构主要由内燃机、电动机、电池组、传动系统和控制系统等组成。
1.内燃机:插电式混合动力汽车使用的内燃机通常是汽油发动机或柴油发动机。
内燃机主要是为了在电池电量低或功率需求高时提供额外的动力,同时也可以通过发电机的方式为电池充电。
2.电动机:插电式混合动力汽车的电动机主要负责提供动力,并实现零排放行驶。
电动机通常是由电池组供电,并且可以通过动力回馈系统将制动能量转化为电能储存在电池中。
3.电池组:插电式混合动力汽车的电池组主要是为电动机供电。
电池组通常采用锂离子电池或镍氢电池等高能量密度的电池类型。
电池组一般安装在车辆的底盘或后备厢下方。
4.传动系统:插电式混合动力汽车的传动系统由内燃机、电动机、电池组和变速器等组成。
传动系统的设计可以使内燃机和电动机在不同速度和负载下以最高效率运行。
5.控制系统:插电式混合动力汽车的控制系统主要负责协调内燃机和电动机的工作,实现最佳的动力分配和能量管理。
控制系统通过传感器获取车辆及驾驶员的相关信息,并根据这些信息来进行动力分配和工作模式切换。
插电式混合动力汽车的工作原理如下:1.充电模式:在插电式混合动力汽车的充电模式下,汽车会将电动机作为发电机,通过内燃机驱动电动机发电,并将电能存储在电池组中。
同时,电动机也可以回馈能量,通过制动时的动力回馈将部分能量转化为电能再次存储在电池组中。
2.电动模式:在插电式混合动力汽车的电动模式下,汽车完全由电动机驱动,内燃机处于关闭状态。
此时,汽车实现零排放行驶,并且可以通过电池组的能量存储实现一定的续航里程。
3.混动模式:在插电式混合动力汽车的混动模式下,内燃机和电动机可以同时工作。
内燃机主要用于提供额外的动力和为电池组充电,电动机主要用于提供动力和实现零排放行驶。
比亚迪秦驱动电机工作原理比亚迪秦是一款混合动力汽车,其驱动电机采用了电动机工作原理。
电动机是通过将电能转化为机械能来驱动车辆的装置。
比亚迪秦的驱动电机采用的是交流异步电动机,下面将详细介绍比亚迪秦驱动电机的工作原理。
比亚迪秦的驱动电机主要由定子和转子组成。
定子是固定不动的部分,由一组绕组和磁铁组成。
转子是可以旋转的部分,由一组导体和磁铁组成。
在工作时,电动机通过电池提供的直流电将电能转化为旋转力。
首先,电池将直流电流输入到电动机的定子绕组上。
定子绕组中的电流会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场会与转子上的磁铁相互作用,产生一个力矩,使得转子开始旋转。
与此同时,电动机的控制系统会根据车辆的需要,调整电流的大小和方向。
通过改变电流的大小和方向,可以控制电动机的转速和转向。
比亚迪秦的驱动电机采用的是交流异步电动机,其控制系统采用了变频技术。
变频技术可以根据车辆的需要,调整电流的频率和幅值,从而实现对电动机的精确控制。
除了电池提供的直流电,比亚迪秦的驱动电机还可以利用车辆行驶时的动能来发电。
在制动过程中,车辆的动能会转化为电能,被存储到电池中。
这种通过制动回收能量的方式被称为再生制动。
通过再生制动,比亚迪秦可以将制动能量转化为电能,提高能源利用效率。
比亚迪秦的驱动电机采用了交流异步电动机,通过电池提供的直流电将电能转化为旋转力。
电动机的控制系统可以根据车辆的需要,调整电流的大小和方向,实现对电动机的精确控制。
此外,比亚迪秦还采用了再生制动技术,将制动能量转化为电能,提高能源利用效率。
通过这些技术的应用,比亚迪秦实现了高效的驱动系统,为用户提供了更好的驾驶体验。