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电动汽车新技术
基本结构及其工作原理
传统汽车底盘由传动系、 行驶系、转向系和制动系四部分组成,底盘作用是支承、 安装 汽车发动机及其各部件、 总成, 形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运 动,保证正常行驶。
电动车的基本结构主要可分为三个子系统,即主能源系统(电动源)、电力驱动系统、 能量管理系统。 其中电力驱动系统又由电控系统、 电机、 机械传动系统和驱动车轮等部分组 成;主能源系统又由主电源和能量管理系统构成, 能量管理系统是实现电源利用控制、 能量 再生、 协调控制等功能的关键部件。 电力驱动及控制系统是电动汽车的核心, 也是区别于内 燃机汽车的最大不同点。
电动汽车的工作原理: 蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统— —驱动汽车行驶。
纯电动汽车,相对燃油汽车而言,主要差别(异)在于四大部件,驱动电机,调速控 制器、动力电池、车载充电器。
图 1 电池组布置于底盘中间
能源供及系统
与内燃汽车相比, 电动汽车的特点是结构灵活。 内燃汽车的主要能源为汽油和柴油, 而 电动汽车是采用电力能源, 由电动源和电动机驱动的, 电力驱动及控制系统是电动汽车的核 心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。 传统内燃汽车的能量是通过钢性联轴器和转轴传 递的, 而电动车的能量是通过柔性的电线传输的。 因此, 电动汽车各部件的放置具有很大的 灵活性。
传动系统
变速传动系统是电动车驱动子系统的一个重要部件, 它指的是驱动电机转轴和车轮之间
的机械连接部分。对于传统汽车来说,变速器是必要的部件,设计时主要考虑采用什么类型 的变速器。但对于电动汽车则不同, 由于驱动电动机的转矩和转速完全可以由电子控制器进 行全范围的控制,因此变速系统的设计就可以有多种不同的选择。 既可用传统的变速齿轮箱
变速,还可以用电子驱动器控制电动机直接变速。 究竟采用哪种方案, 主要还应依据电动汽
车的能量和经济性,也涉及到电机和控制器的设计。
为了提高电动汽车的传动效率, 人们开发了电动汽车专用的电机和变速传动一体化的两 速或三速自动传动桥。先进的两速电机 /多速传动桥将变速齿轮组与高速异步电动机完全结
合为一体,并且直接安装在电动汽车驱动轮的驱动轴上,构成重量轻、体积小、效率高、结 构紧凑和成本低廉的传动系统。
动力系统
电动汽车经过近20年的快速发展,在能源动力系统方面形成了具特色的三大类动力系 统结构技术特点。
纯电动汽车、油电混合动力汽车和燃料电池汽车是目前电动汽车领域的三大种类, 油电
混合动力汽车目前被国内外各大汽车企业最早列入产业化计划, 并联混合动力和混联混合动
力是被电动轿车广泛采用的主流动力系统结构。 近几年,随着储能电池技术水平的飞速发展,
以车载动力蓄电池提供电能驱动的纯电动汽车得到快速发展, 多个电机驱动的动力分散结构
的纯电动动力系统受到国内外研究机构的广泛关注。 以氢和氧通过电极反应转换成电能驱动
的燃料电池电动汽车,采用电 -电混合动力结构,能量转换效果比内燃机高 2~3倍,是未来
清洁能源汽车的重要发展方向之一。
图2 多能源动力总