- 『深度解析』鮮為人知的電動汽車內部結構系統(tǒng)
- 簡述電動汽車傳統(tǒng)系與傳統(tǒng)汽車傳動系的區(qū)別
- 比亞迪泰純電動汽車傳動糸的動力傳遞路線
- 純電動汽車結構組成原理純電動汽車系統(tǒng)介紹
- 新能源汽車傳動原理
純電動汽車系統(tǒng):電力驅動系統(tǒng)
電力驅動系統(tǒng)包括電子控制器、功率轉換器、電動機、機械傳動裝置和車輪,其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。電源系統(tǒng)包括電源、能量管理系統(tǒng)和充電機,其功用主要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。
純電動汽車系統(tǒng):系統(tǒng)

系統(tǒng)包括動力源、動力轉向系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、空調器、照明及除霜裝置、刮水器和收音機等等,借助這些設備來提高汽車的操縱性和乘員的舒適性。
純電動汽車系統(tǒng):電池包系統(tǒng)
電池包系統(tǒng),包括電池包和管理系統(tǒng),即battery package 和 BMS ,是電動車的能量源,現在的電池芯主流是磷酸鐵鋰子電池,三元鋰離子電池等。
好了,小編今天的介紹到這里就要和大家說再見了,不知道大家覺得小編今天對純電動汽車的系統(tǒng)介紹,能否讓你對它有了一定的認識與了解呢。
『深度解析』鮮為人知的電動汽車內部結構系統(tǒng)
今天的話題從大家來找茬開始,給你兩秒時間,說出下面兩張圖有什么不同?
為了驗證非汽車從業(yè)者會有哪些有趣回答,我把這個問題丟到了家人群里,老哥第一反應是“前驅和后驅”。
額…
這個回答暴露了兩個問題。
首先他沒看明白上邊其實是中置引擎四驅車。不信?我拆給你看。
當然這還不是最大的梗,顯然他還沒抓住差異核心—這根本是玩具車和真車的區(qū)別呀。
說真車這款,其實是美國技術與超級跑車制造商Karma?Automotive新推出的模塊化E-Flex平臺(底盤)。作為一款以滑板式底盤為基礎的電動化平臺,它還設計有增程版本。喏,就是下圖這個。
注:滑板式底盤架構可以將電池和動力系統(tǒng)平直的安放在底盤上。
至于玩具車,是時候祭出手中存貨了。如果喜歡迷你四驅車,會知道這是田宮2013年推出的MA底盤——新老玩手皆宜的下場四驅車底盤。
注:“下場車”是與“靜態(tài)車”相對的概念,前者是以比賽出成績?yōu)槟康倪M行改裝的車,后者是以觀賞為目的進行改裝的車。
這是一個很有趣的發(fā)現,非汽車行業(yè)的朋友其實不太知曉現如今的汽車底盤變化。特別是電動汽車,冷不丁的竟然和迷你四驅車有神似,amazing!
作為玩著迷你四驅車長大的汽車人,心中使命感瞬間爆棚,今天必須好好聊。
迷你四驅車底盤設計的奧義
我們今天討論的迷你四驅車都是下場車。既然是以競技為目的,它的底盤設計奧義可以歸結為以下幾點。
1、輕量化
結構輕量化,比如用鏤空結構;材料輕量化,比如使用碳纖維或者工程塑料。
大家不要覺得32.9g輕,其實MA底盤算是比較厚實的底盤,像S2底盤,可以被挖掘出下面這種模式,鏤空結構更多,也更薄。
對應到汽車上,純電動汽車底盤結構也有類似之處。比如材料使用比鋼更輕的鋁合金,又或者也會設計有鏤空結構。像特斯拉Model?S的底盤架構用的是鋁合金材質。
等到了Model?3身上,相比于ModelS,底盤結構又被進一步簡化。
2、底盤強度
因為需要在跑道中飛馳,確保車子在高速運動中有不錯的安定性,迷你四驅車的底盤需要有足夠的強度。正因此,后期還會給它加裝龍頭鳳尾,比如下圖這種改裝,龍頭鳳尾飛翼護架齊上陣好不過癮。
當然純電動汽車不會使用這么夸張的加強設計,但相比于傳統(tǒng)的承載式車身,出于保護電池包和高壓線束目的,它還是發(fā)生了幾處明顯變化。
第一處就是用了強壯的電池包殼體,比如蔚來ES8會在電池包殼體兩側設計有防撞設計。
第二處是淡化了潰縮吸能概念。
雖整體思路仍是讓撞擊能量在乘員艙吸收一部分,然后通過梁結構盡可能往下傳遞,但結構會有所改變。最明顯的,為了在地板布置更大的動力電池,會減少地板橫梁和縱梁,比如比亞迪的刀片電池布置就是把這種設計放大到極致。
因為中部防撞能力減弱,經典做法是加深前縱梁,截面高度向下加大后,前縱梁的吸能表現將有明顯提升。像特斯拉Model?X的前縱梁就是如此,粗壯程度在燃油乘用車上幾乎見不到。
注:當然這種方案有弊端,它需要在前縱梁上開孔或者開豁口來避讓半軸的運動包絡。
又縱梁開孔后容易發(fā)生局部應力集中,必須在開孔周圍補強處理。
當然并不是說好的設計不會保留,比如卸力設計,蔚來ES6兩級防撞梁能比較好的引導車輛滑出碰撞區(qū)。帕薩特中保研測試A柱被撞爛就和此設計缺失有關。
注:電動汽車底盤起到了很重要的抵抗碰撞力作用,與一些油改車型相比,它的白車身其實逐漸失去了傳統(tǒng)承載式車身的特點(或者說重要性有所降低)。
3、模塊化
迷你四驅車風靡全球,離不開一代又一代青少年追捧。為什么會有這般魔力,除了競技魅力以及《四驅兄弟》動漫的加持,最重要的,還是它的入門難度很低,即便是七八歲的小朋友,也能在很短時間內組裝一臺四驅車。
注:當年田宮模型社長田宮俊作對四驅車的設計有很明確的要求——“制造可以更簡單的步驟就能完成的模型”。
注:馬達直接拆卸,扣上護板降低風阻,很有造汽車的感覺了。
當下的汽車設計思路與它不謀而合。
比如大眾MEB平臺。MEB用模塊化設計,組裝工序更少,集成化程度更高,車身尺寸還可被縮短、伸長或進行其他修改。
注:按尺寸劃分,囊括了從SUV到掀背式轎車的各種車型。
設計之間是相輔相成的,而為了要改善前艙吸能空間,又會將前艙內零部件的高度集成,也間接推動了模塊化。
例如Model?S?將電機和逆變器集成在一起,節(jié)省了大量前艙內空間,在保證碰撞吸能空間的同時,前艙內還能再省出一個行李箱。
電動汽車底盤為什么像玩具車?未來趨勢是什么?
以上介紹了純電動汽車底盤結構主流設計手段,但為什么它和迷你四驅車底盤有相似,這也是大家很好奇的地方。
可以從幾個方面解釋。
電動汽車的工作原理是:蓄電池→電流→電力調節(jié)器→電動機→動力傳動系統(tǒng)→驅動汽車行駛,迷你四驅車和工作原理其實很相近(只不過沒有電力調節(jié)器)。
除此外,為了獲得更大的電池布置空間和低重心,純電動汽車還用了電池和底盤結合在一起的方式,用一個巨大的厚重的合金盤裝電池,這和迷你四驅車的意圖不謀而合。
相比之下,傳統(tǒng)汽車底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成,工作原理差異很大。像純電動汽車可取消離合器及變速器,分別將電機布置在前后軸,傳統(tǒng)車型就無法實現。
當然這種變化不是一蹴而就的,電動汽車的底盤經歷過一段發(fā)展期。
2002年,時任通用汽車公司研發(fā)副總裁的Christopher?Borroni-Bird博士設計出了名為AUTO?Nomy的滑板底盤概念。
他將電動汽車底盤和動力系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和其它車載系統(tǒng)都通過電子控制的方式集成為一塊“滑板”。這塊“滑板”與車身的軟件也通過接口進行聯接,堪稱完美模塊化設計。
不過在特斯拉之前,傳統(tǒng)車企的研發(fā)思路主要是在傳統(tǒng)汽車平臺上開發(fā),畢竟開發(fā)一個全新的純電平臺高風險低回報。所以很長一段時間,電池包常放置于后排座椅下方,優(yōu)點是不會犧牲碰撞測試得分,缺點是擠占后排及后備箱空間。
特斯拉的出現,極大推動了滑板式底盤的應用。把高能電池全部放在乘客座椅底下,還是7000多枚小電池,這在當時引起了很大爭議。好在他們的車身及底盤設計得當,并通過自己的BMS把電池管理做到領先。而這,也成為了未來趨勢。
AL頻道小結
電動汽車的能量是通過柔性的電線傳輸,直接好處是電池及動力系統(tǒng)布置更加自由。隨著電氣化技術不斷創(chuàng)新,其底盤結構也向著模塊化和智能化不斷發(fā)展。
當然把純電動汽車底盤和迷你四驅車對等并不完全正確,比如迷你四驅車還保留有傳動軸以實現四驅,帶有傳統(tǒng)汽車設計特征,但這二者的大方向是相似的。
筆者也希望通過本期介紹,讓大家了解行業(yè)的前沿動態(tài),純電動汽車越來越青睞的“滑板式底盤”,相信在未來會被更多人熟知。
本文來源于汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
簡述電動汽車傳統(tǒng)系與傳統(tǒng)汽車傳動系的區(qū)別
隨著公眾對電動汽車的認可度不斷提升,電動汽車的市場占有率穩(wěn)步上升。電動汽車作為一個新興低碳產業(yè),2017年再度迎來了高速發(fā)展的春天,同時也對純電動知識普及意識帶來了更大的挑戰(zhàn)。本文介紹了電動汽車電力驅動系統(tǒng)、能源系統(tǒng)及工作系統(tǒng)的相關問題,揭秘了驅動電機、電動控制器等內部結構特點作用及相互的聯系,提出了純電動意識在低碳出行環(huán)境節(jié)能等方面的重要性,并以充電設施運營商自身角度出發(fā)進行了展望。
電動汽車主要由電力驅動系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和工作系統(tǒng)三大部分組成。純電動汽車電力驅動系統(tǒng)主要由電子控制器、驅動電動機、電動機逆變器、各種傳感器(加速踏板位置傳感器、制動踏板開關、轉向盤轉角傳感器等)、機械傳動裝置(變速器和差速器)和車輪等組成。電動汽車能源管理系統(tǒng)是對電動汽車動力系統(tǒng)能源轉換裝置的工作能量進行協調、分配和控制的軟、硬件的系統(tǒng)。工作系統(tǒng)承載著“汽車服務員”的角色,她提供的是空調、照明、動力源等所謂的“其它的”功能,可以提高汽車整體的可操作性和駕駛員的舒適感,此部分基本和普通燃油車類似。
驅動電機
驅動電機的作用是將蓄電池電能轉化為機械能,通過傳動系統(tǒng)驅動汽車運行的裝置。同時,大部分電動汽車在剎車狀態(tài)下,電機又會扮演“發(fā)電機”的角色,將多余的機械能回饋給電池進行充電。市面上,電機可以分為直流電機、異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。譬如,特斯拉用的是異步電機,起步加速較快,而且不會出現噪音;北汽EU260則用的是永磁同步電機,因為其輕便易于安置。
電動控制器
電動控制器是為電動汽車的變速和方向變換等而設置,其作用是控制電動機的電壓或電流,完成電動機的驅動轉矩和旋轉方向的控制。通過均勻改變電動機的端電壓,控制電動機的電流,從而實現電動機的無極調速,這一過程稱之為晶閘管斬波調速。
在電動汽車的旋向變換控制中,直流電動機是通過接觸器改變電樞或磁場的電流方向而實現旋向變換。當用交流異步電動機驅動時,電動機轉向的改變只需變換磁場三相電流的相序即可,可使控制電路簡化。此外,用交流電動機及其變頻調速控制技術,使電動汽車的制動能量回收控制更加方便,控制電路更加簡單。
傳動和行駛裝置
電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅動轉矩傳輸給汽車的驅動軸,然后再由行駛裝置(車輪、輪胎和懸架等)轉化為對地面的作用力,從而帶動車輪行駛。電動機可以帶負載啟動,一般燃油車上的離合器可以取消安裝。而且驅動電機可以通過電路控制實現旋向變換,所以燃油車變速器中的倒檔也可以省去。相對于燃油車更為簡便的還有,用電動機無極調速控制時,電動汽車可以忽略變速器;用電動輪驅動時,可以省略差速器,所以電動汽車在很大程度上簡化了內部構造。
蓄電池
蓄電池是電動汽車一切工作的能量源泉,不但將電能轉化成行駛的動能,其他的車載裝置能源也悉數來源于此。市面上,蓄電池種類豐富,鉛酸、鎳氫、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰、三元材料、多元復合材料等并存。其中純電動乘用車三元動力電池為主流,裝機量可以達到76%;電動客車中,磷酸鐵鋰電池更占優(yōu)勢,有超過60%的裝機量。電動汽車安裝蓄電池的基本考慮,通常是比能量高,充電技術成熟、時間短,連續(xù)放電率高、自放電率低,適應車輛運行環(huán)境,安全可靠,壽命長易維護。
能量管理系統(tǒng)
能量管理系統(tǒng)扮演著“能量協調員”的角色,在汽車行駛過程中,對能源進行有效分配管理,協調各個部分工作管理,從而達到能源最大限度的利用率。在車體制動過程中的能量回收,能量管理系統(tǒng)也有參與,協助控制裝置進行工作,提高電動汽車續(xù)航能力。同時,它還會實時監(jiān)控蓄電池的溫度、端電壓、放電電流等參數,避免電池過充、過放電,有效提高電池的壽命。
充電器
充電器裝置是將外部電網的交流電轉化成相應電壓的直流電儲存在蓄電池中,同時控制充電電流。充電過程中三個階段,恒流段、恒壓段和浮充段,都是由此進行控制的。充電樁是電動汽車充換電系統(tǒng)中最重要的設施,一般固定在路邊或停車場內,利用專用充電接口,用傳導方式為電動汽車的車載電池組提供電能,實際使用中,一般有交流充電樁和直流充電樁兩種形式,對于商業(yè)用途的充電樁還會包括相應的聯網通訊、刷卡計費、使用預約等功能。
一體式直流充電樁 : 45KW/60 KW/ 90KW/120KW/180KW
產品特點: 雙槍定制;充電模塊多樣化
安全可靠;防雷防雨及漏電保護
具備上行通訊接口;可進行多樁群集中管理
動力轉向系統(tǒng)
轉向裝置是為實現汽車的轉彎而設置的,它由方向盤、轉向器、轉向機構與轉向輪等組成。為了提高駕駛員可操作性,可用電子控制動力轉向系統(tǒng)EPS。
近兩年,互聯網、移動支付、共享經濟等一系列名詞已不再遙遠,大城市的出行方式悄然改變了,純電動環(huán)保出行成為了很多人的最佳選擇。隨著國家對于機動車純電動普及力度的不斷加大以及政策的扶持,充電市場得到了加速推進。與此同時,國網、普天、特來電等企業(yè)的充電平臺相繼覆蓋全國充電網絡。高陸通作為充電平臺運營商,已將如何更科學、高效地建設、運營電動汽車公共充電站作為己任,努力推廣純電動意識,共同促進新能源產業(yè)發(fā)展。
比亞迪泰純電動汽車傳動糸的動力傳遞路線
驅動系統(tǒng)。簡述電動汽車傳統(tǒng)系與傳統(tǒng)汽車傳動系的區(qū)別是驅動系統(tǒng),電動汽車的組成部分包括:電力驅動和調節(jié)系統(tǒng),驅動力傳遞等機械系統(tǒng),以及完成給定任務的工作裝置。電動驅動和調節(jié)系統(tǒng)是電動汽車的核心。
純電動汽車結構組成原理純電動汽車系統(tǒng)介紹
傳遞路線如下:
用內燃機作為動力的傳統(tǒng)車輛,傳動系統(tǒng)由離合器、變速器、傳動軸、主減速器、差速器、半軸等組成,傳動系統(tǒng)保證了汽車具有在各種行駛條件下所必需的牽引力、車速,以及保證牽引力與車速之間協調變化等功能。
深圳比亞迪股份有限公司(BYD Company Limited)是一家擁有IT、汽車及新能源三大產業(yè)群的高新技術民營企業(yè),創(chuàng)立于1995年2月10日,總部設于廣東深圳。經過多年的高速發(fā)展,比亞迪已在全球設立30多個工業(yè)園,實現全球六大洲的戰(zhàn)略布局。
新能源汽車傳動原理
電動車出來這么久了,大家一定很好奇。下面小編就給大家介紹一下純電動汽車的結構和組成原理方面的知識,讓大家對電動汽車有更深入的了解。純電動汽車是指以可充電電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池)為動力,由電動機驅動的車輛。純電動汽車的動力系統(tǒng)主要由動力電池和驅動電機組成,可以從電網獲取電能,也可以替代電池。純電動汽車結構組成原理傳統(tǒng)內燃機汽車主要由發(fā)動機、底盤、車身和電氣設備四部分組成。與燃油車相比,純電動汽車的結構主要是增加了電驅動控制系統(tǒng),取消了發(fā)動機。傳輸機制變了。根據驅動方式的不同,簡化或取消了部分零件,增加了供電系統(tǒng)、驅動電機等新機構。汽車行駛時,電池輸出電能(電流),控制器驅動電機運轉。電機輸出的扭矩通過傳動系統(tǒng)驅動車輪向前或向后運動。純電動汽車系統(tǒng)純電動汽車的基礎結構比較簡單,主要由動力電池和電機組成。由于純電動汽車系統(tǒng)功能的改變,純電動汽車由電驅動控制系統(tǒng)、底盤、車身和系統(tǒng)四個新部分組成。包括電源系統(tǒng)、驅動電機系統(tǒng)、車輛控制器和系統(tǒng)。動力電池輸出電能,電機控制器驅動電機運轉發(fā)電,然后通過減速機構傳遞給驅動輪驅動電動車。動力電池、變速器和電機電連接;電機、減速器和車輪是機械連接的。純電動汽車結構一般來說,如果把電動汽車看作一個大系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由電驅動子系統(tǒng)、電源子系統(tǒng)和子系統(tǒng)組成。圖3中的雙線表示機械連接;粗線表示電氣連接;所述細線控制信號連接;線上的箭頭表示電力或控制信號的傳輸方向。來自加速踏板的信號被輸入到電子控制器中,并且通過控制功率轉換器來調節(jié)電動機的輸出扭矩或轉速。電機的輸出扭矩通過汽車傳動系統(tǒng)驅動車輪轉動。充電器通過汽車的充電接口給電池充電。汽車行駛時,風扇電池通過功率變換器向電機供電。當電動汽車用電制動時,驅動電機在發(fā)電狀態(tài)下運行,將車輛的部分動能反饋給電池進行充電,延長了電動汽車的續(xù)駛里程。電動汽車的組成控制原理(1)供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)主要包括動力電池、電池管理系統(tǒng)、車載充電器和電源。動力電池是電動汽車的動力源和儲能裝置,動力電池是電動汽車的動力源。目前純電動汽車主要是鋰離子電池(包括磷酸鐵鋰電池、三元鋰離子電池等)。電池管理系統(tǒng)實時監(jiān)控動力電池的使用情況,檢測動力電池的端電壓、內阻、溫度、電池電解液濃度、電池剩余容量、放電時間、放電電流或放電深度等狀態(tài)參數,并根據動力電池對環(huán)境溫度的要求進行溫度調節(jié)控制。限流控制可以避免動力電池的過充過放,顯示和報告相關參數,其信號流向系統(tǒng),并在組合儀表上顯示相關信息,以便駕駛員可以隨時將車載充電器從電網的供電系統(tǒng)轉換為動力電池的充電系統(tǒng),即將交流電(220V或380V)轉換為相應電壓(240~410V)的DC。并根據需要控制其充電電流(家用充電一般為10或16A)。電源一般為12V或24VDC低壓電源,主要為各種設備提供所需能量。電力子系統(tǒng)是電動汽車的核心,也是與內燃機汽車最大的區(qū)別。驅動系統(tǒng)一般由電子控制器、功率變換器、驅動電機、機械傳動裝置和車輪組成。驅動系統(tǒng)是將蓄電池中儲存的電能高效地轉化為車輪的動能,從而推進汽車,并在汽車減速或下坡時實現再生制動。驅動電機系統(tǒng)由驅動電機和驅動電機控制器組成,通過高低壓線束和冷卻管路與整車其他系統(tǒng)電、熱連接。驅動系統(tǒng)的作用是將蓄電池中儲存的電能高效地轉化為車輪的動能,從而推進汽車,并在汽車減速剎車或下坡時實現再生制動。驅動電機的作用是將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置或直接驅動車輪。DC系列電機廣泛應用于早期的電動汽車,具有“軟”的機械特性,非常適合汽車的行駛
隨著時代的發(fā)展,新能源汽車漸漸的進入了我們的生活,在二十一世紀的今天,電動汽車又將會成為未來新能源的最終解決方案。毫無疑問,電動汽車最大的優(yōu)勢便是無排放污染。其次電動汽車還具有噪音低,結構簡單,使用維修方便等特點。那么新能源汽車原理是什么呢?
新能源汽車原理是什么——電動汽車的心臟:電動機
新能源汽車原理是什么——電動汽車的心臟:電動機
純電動汽車是完全用電動機來取代發(fā)動機驅動的,不少人認為電動機的動力沒有發(fā)動機好,然而在先進的交流電機的驅動下,現代電動汽車的動力性甚至遠遠超過了不少大排量內燃機。
電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效地產生轉矩,這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅動車輛。
事實上,電動機驅動與發(fā)動機相比有兩大技術優(yōu)勢:首先,發(fā)動機能高效產生轉矩時的轉速被限制在一個較窄的范圍內(即經濟運行區(qū)),因此需要變速器適應這一特性。而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效地產生轉矩,這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅動車輛。其次,由于高度電氣化的控制系統(tǒng)引入,電動機實現動力輸出的快速響應能力遠高于發(fā)動機,這意味著電動機的響應比發(fā)動機更加靈敏。
新能源汽車原理是什么——電動車的“油箱”:電池組
新能源汽車原理是什么——電動車的“油箱”:電池組
制約電動汽車發(fā)展的主要問題還是集中于電池成本較高,充電時間長,續(xù)駛里程較短。近年來,不少汽車公司和研究機構的最新研究正在逐漸彌補電動汽車的這些先天缺陷。目前鎳氫電池和鋰電池為不少電動車和混合動力車所使用,其中鎳氫電池可快速充電,循環(huán)壽命長,同時它不存在重金屬污染,也被稱為“綠色電池”,但是比能量沒有鋰電池高。鋰電池有很多種類,例如鋰離子電池、鋰熔鹽電池、鋰聚合物電池,其具備較高的能量密度,等比功率大、比能量高,非常適合作為電動車車載電池。近年來,鋰電池的研究使其在壽命和穩(wěn)定性方面有大幅提升,因此鋰電池是未來電動車的主力電池類型。
新能源汽車原理是什么——電動車的神經中樞:電控系統(tǒng)
新能源汽車原理是什么——電動車的神經中樞:電控系統(tǒng)
電力驅動控制系統(tǒng)是電動車的神經中樞,它將電動機,電池和其他系統(tǒng)互為連接并且加以控制。電力驅動控制系統(tǒng)按工作原理可劃分為車載電源模塊、電力驅動主模塊和模塊三大部分。
電力驅動主模塊主要由中央控制單元、驅動控制器、電動機、機械傳動裝置等組成。
中央控
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