文档介绍：第二章电动汽车构造与原理第一节纯电动汽车构造与原理第二节混合动力电动汽车构造与原理第三节燃料电池电动汽车构造与原理2019/8/11第一节纯电动汽车构造与原理一纯电动汽车的驱动结构由于纯电动汽车是单纯用蓄电池作为驱动能源的汽车,采用合理的驱动结构布局来充分发挥电动机驱动的优势是尤其重要的。电动汽车的驱动结构布局目前主要四种基本典型结构:传统的驱动模式、电动机一驱动桥组合式驱动方式、电动机一驱动桥整体式驱动方式、轮毂电机分散驱动方式。2019/8/12第一节纯电动汽车构造与原理电动机驱动与发动机相比有两大技术优势:1)由于发动机能高效产生转矩时的转速被限制在一个较窄的范围内,为此需通过庞大而复杂的变速机构来适应这一特性。而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效地产生转矩,电机现代控制理论已使直接转矩控制技术得到越来越多的应用,数控机床伺服驱动早已对此作了验证,并且调速性能指标(可达l:20000)远高于汽车行驶要求。2)电动机实现转矩的快速响应性指标要比发动机高出两个数量级,若发动机的动态响应时间是500ms,则电动机只为5ms。由于按常规来说,电气执行的响应速度都要比机械机构快几个数量级,因此随着计算机电子技术的发展,用先进的电气控制来取代笨重、庞大而响应滞后的部分机械、液压装置已成为技术进步发展的必然趋势。它不但使各项性能指标大大提高,也将使制造成本降低。由于电气元器件在研发初期的成本和性能都可能会暂不尽人意,但一旦研制完善后就将随其批量的增加而得到大幅改善。2019/8/13第一节纯电动汽车构造与原理1传统驱动模式如图a所示,它是从传统汽车的驱动模式演变而成,即由电动机替代发动机仍采用内燃机汽车的传动系统,包括离合器、变速器、传动轴和驱动桥等总成。与传统汽车类似,也有电动机前置、驱动桥前置(F-F),电动机前置、驱动桥后置(F-R)等各种驱动模式。其结构复杂,效率低,没能充分发挥电动机驱动的优势。其工作原理也类同于传统汽车,由离合器用来切断或接通电动机到车轮之间传递动力的机械装置,变速器是一套具有不同速比的齿轮机构,驾驶员按需要来选择不同的档位,即使得低速时,车轮获得大转矩低转速;而在高速时,车轮获得小力矩高转速。由于采用了调速电动机,其变速器可相应简化,档位数一般有两个就够了,倒档也可利用电动机的正反转来实现。驱动桥内的机械式差速器使得汽车在转弯时,左右车轮以不同的转速行驶。这种模式主要用于早期的电动汽车,省去了较多的设计,也适于对原有汽车的改造。2019/8/14第一节纯电动汽车构造与原理2电动机-驱动桥组合式驱动方式如图b所示,即在电动机端盖的输出轴处加装减速齿轮和差速器等,电动机、减速器、驱动桥的轴互相平行,一起组合成一个驱动整体。它通过固定速比的减速器来放大电动机的输出转矩,但没有可选的变速档位,也就省掉了离合器。这种机械传动机构紧凑,传动效率较高,便于安装。但对电动机的调速要求较高。按传统汽车的驱动模式来说,它可以有电动机前置、驱动桥前置()或电动机后置、驱动桥后置()两种方式。它具有良好的通用性和互换性,便于在现有的汽车底盘上安装,使用、维修也较方便。1一电动机2一减速齿轮3一差速器齿轮4一传动齿轮箱外壳2019/8/15第一节纯电动汽车构造与原理3电动机-驱动桥整体式驱动方式如图c所示,其整体式驱动系统有同轴式和双联式两种。1)同轴式驱动系统的电动机轴是一种特殊制造的空心轴,在电动机左端输出轴处的装置有减速齿轮和差速器,再由差速器带动左右半轴,左半轴直接带动,而右半轴通过电动机的空心轴来带动。2)双联式驱动系统由左右两台永磁电动机直接通过半轴带动车轮,左右两台电动机由中间的电控差速器控制。所以汽车转弯时,前一种采用机械式差速器;后一种由电控式差速器来实现。同样,它在汽车上的布局有电动机前置、驱动桥前置(F-F)和电动机后置、驱动桥后置(R-R)两种驱动模式。,具有结构更紧凑,传动效率高,重量轻、体积小,并具有良好的通用性和互换性。2019/8/16第一节纯电动汽车构造与原理4轮毂电机分散驱动方式如图d所示,轮毂式电机直接装在汽车车轮里,它主要有两种结构:一种是内定子外转子结构,其外转子直接安装在车轮的轮缘上。由于不通过机械减速,通常要求电动机为低速力矩电动机;另一种就用一般的内转子外定子结构,其转子作为输出轴与固定减速比的行星齿轮变速器的太阳轮相连,而车轮轮毂通常与其齿圈连接,它能提供较大的减速比,来放大其输出转矩。采用轮毂电机驱动可大大缩短从电动机到驱动车轮的传递路径,不仅能腾出大量的有效空间便于总体布局,而且对于前一种内定子外转子结构,也大大提高了对车轮的动态响应控制性能。每台电动机的转速可独立调节控制,便于实现电子差速。既省去了机械差速器,也有利