新能源汽车底盘技术 ppt

项目1 新能源汽车底盘概述与拆检设备
• 任务 1 新能源汽车底盘的认识 • 1．1．1 传动系统
（3）增程式纯电动汽车 增程式纯电动汽车的工作模式与插电式混合动力汽车非
常类似，两者都可以工作在纯电动模式下，电池组都具有外 接充电方式和发动机充电方式。增程式纯电动汽车和插电式 混合动力汽车的主要区别：混合动力汽车以内燃机为动力源 行驶，电力只是补充，无法依靠纯电动行驶太远；而增程式 纯电动汽车，动力来源都是电力，发动机作用只是为电池充 电增加续航。
一
新能源汽车底盘技术
项目1 新能源汽车底盘概述与拆检设备
• 任务 1 新能源汽车底盘的认识
我国于 2017 年 7 月 1 日正式实施了《新能源汽车生 产企业及产品准入管理规定》，明确指出：新能源汽车是指 采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车， 包括插电式混合动力（含增程式）汽车、纯电动汽车和燃料 电池汽车等。
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④电动轮型纯电动汽车 电动轮型纯电动汽车的另一种结构如图 11-2（f）所示
。这种结构将低速外转子电机的外转子直接安装在车轮的轮 缘上，去掉了减速齿轮，所以电机和车辆的驱动车轮之间没 有任何机械传动装置，无机械传动损失，能量传递效率高， 空间利用率大。但是这种结构对于电机的性能要求较高，要 求其具有很高的起动转矩以及较大的后备功率，以确保车辆 可靠工作。
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• 任务 1 新能源汽车底盘的认识
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传动系统的基本作用是将发动机或电机的动力（转矩） 按要求传递到驱动轮上，使地面对驱动轮产生驱动力，汽车 能够在起步、变速及爬坡等工况下正常行驶，并具有良好的 动力性和经济性。
混合动力汽车根据动力系统结构形式分类可分为串联式、 并联式、混联式和复合式四类。
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①串联式混合动力汽车（SHEV）。 图 1-1-8 所示为串联式混合动力汽车动力系统结构。 车辆的驱动力只来源于电动机，主要由发动机（内燃
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④电动轮型纯电动汽车 电动轮型纯电动汽车的一种结构如图 1-1-2（e）所示。
这种结构将电机直接安装在驱动轮内（也称轮毂电机），可 以进一步缩短电机至驱动轮之间的动力传递路径，减少能量 在传动路径上的损失，但想要实现纯电动汽车的正常工作， 还需添加一个减速比较大的行星齿轮减速器，将电机的转速 降低至理想的车轮转速。
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②轮毂驱动方式。 电动轮驱动系统可以布置在纯电动汽车的两个前轮、两
个后轮或四个车轮的轮毂中，成为前轮驱动、后轮驱动或四 轮驱动的纯电动汽车。
按供电和驱动方式分类，电动汽车主要有三种类型：纯 电动汽车（BEV）、混合动力汽车（HEV）和燃料电池汽车 （FCEV）。
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纯电动汽车即由电机驱动的汽车，电机的驱动电能来源 于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。
混合动力汽车指能够至少从下述两类车载储存的能量中 获得动力的汽车：一是可消耗的燃料；二是可再充电能／能 量储存装置。
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（3）增程式纯电动汽车 增程式纯电动汽车是一种配有外接充电和车载供电功能
的纯电动汽车（也有一种说法将其归类于混合动力汽车）。 装载的电池满足日常行车的动力需要，当超出了电池电力供 应范围时，其他动力源为电池组充电继续驱动车轮行驶。电 池组可由地面充电桩或由车载发动机充电。整车运行模式可 根据需要工作于纯电动模式和增程模式。
如图 1-1-10 所示。它的结构特点是可以在串联混合模式工 作，也可以在并联混合模式下工作，同时兼顾了串联式和并 联式的特点。由于这种类型混合动力系统可以设计成用发动 机驱动前轮，用电动机驱动后轮，所以适用于四轮驱动的车 辆，目前在丰田普锐斯车型上应用较多。
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纯电动汽车的驱动方式: 纯电动汽车的驱动系统由驱动电机和驱动操纵系统共同
组成，其结构形式不同，采用的驱动系统也不同。纯电动汽 车的驱动系统有集中驱动方式和轮毂驱动方式两种。任何一 种电机都可以与不同的传动系统组合成集中驱动方式或轮毂 驱动方式，并组成不同形式系列化的纯电动汽车。
燃料电池汽车是以燃料电池作为动力来源的汽车。燃料 电池的化学反应过程不会产生有害物质。近年来，燃料电池 技术取得重大进展，很多燃料电池汽车正在试验或作为示范 项目。
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底盘的主要功能是支撑整车的质量，将发动机／电动机 发出的动力传给驱动车轮，同时还要传递和承受路面作用于 车轮的各种力和力矩，并缓和冲击、吸收振动，以保证汽车 的舒适性，并能够比较轻便和灵活地完成整车的转向及制动 等操作。沿用传统燃油汽车结构划分方式，也可将电动汽车 分成发动机／电动机、底盘、车身和电气四部分。底盘又可 分为传动系统、转向系统、行驶系统、制动系统四部分。
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③无差速器型纯电动汽车 无差速器型纯电动汽车的结构如图 1-1-2（d）所示。这
种结构采用两台电机，通过固定速比减速器来分别驱动两个 车轮，能够实现对每个电机转速的独立调节。所以，当汽车 转向时，可以通过电机的电子控制系统控制两个车轮的差速 ，从而达到转向的目的。但是，这种结构的电机控制系统相 对来说非常复杂。
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①机械传动型纯电动汽车 机械传动型纯电动汽车的结构如图 1-1-2（a）所示。它
是以燃油汽车发动机前置、后轮驱动的结构为基础发展而来 的，保留了内燃机汽车的传动系统的布置方式，不同之处是 将内燃机换成了电机。这种结构可以保证纯电动汽车的起动 转矩及低速时的后备功率。对驱动电机要求低，所以，可选 择功率较小的电机。
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b．电机驱动桥型 电机驱动桥组合型驱动方式也称为“平行式电机 - 传动
装置组合式驱动系统”。它是在电机输出端的外壳下部，安 装减速器和差速器，动力经过左右两个半轴来驱动车轮，其 结构如图 1-1-4 所示。这种平行式电机 - 传动装置组合式 驱动系统结构紧凑，安装、使用和维护都十分方便。它有电 机前置、驱动桥前置，电机后置、驱动桥后置等驱动模式。
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a．传统型 传统型驱动系统主要由电机、变速器、差速器、半轴等
组成。它用电机替代发动机，但仍然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，结构 复杂，效率低，不能充分发挥电机的性能。传统驱动模式有 电机前置、驱动桥前置，电机前置、驱动桥后置等多种形式。 其结构如图 1-1-3 所示。
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②并联式混合动力汽车（PHEV）。 并联式混合动力汽车动力系统结构如图 1-1-9 所示，车
辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给，主要由发动 机、电池组（带逆变器）、电动机／发电机、减速机构、变 速器和驱动轮等组成。它的结构特点是可以单独使用发动机 或电动机作为动力源，也可以同时使用电动机和发动机作为 动力源驱动汽车行驶。
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②无变速器型纯电动汽车 无变速器型纯电动汽车的一种结构如图 1-1-2（b）所示
。该结构的最大特点是取消了离合器与变速器，采用固定速 比减速器，通过控制电机来实现变速功能。这种结构的优点 是机械传动装置的重量轻、体积小，但是对电机的要求比较 高，不仅要求电机具有较高的起动转矩，而且要求具有较大 的后备功率，以确保纯电动汽车的起步、爬坡、加速等动力 性能。
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①集中驱动方式。 集中驱动方式纯电动汽车主要由电机、变速器和差速器
等组成。它采用单电机驱动代替内燃机驱动，而其他都采用 传统内燃机汽车零部件及结构不改变，故设计制造成本低， 但传动效率低，一般用于小型电动车辆。按有无变速器它又 可分为传统型和电机驱动桥型，而电机驱动桥型又可分为电 机驱动桥组合型和电机驱动桥整体型两种。
并联式混合动力系统结构简单，成本低，适用于多种行 驶工况，尤其适用于复杂的路况，所以在轿车上应用较多。
项目1 新能源汽车底盘概述与拆检设备．1 传动系统
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③混联式混合动力汽车（CHEV）。 混联式混合动力汽车同时具有串联式、并联式驱动方式，
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2．混合动力汽车 混合动力汽车传动系统组成可根据动力系统结构形式分
类看出，相对于纯电动汽车，混合动力汽车传动系统增加了 变速器，与传统内燃机汽车传动系统相差不大。混合动力汽 车按不同的分类标准有多种类型。 （1）按照动力系统结构形式分类
机）、发电机、电池组（带逆变器）、电动机、减速机构和 驱动轮等组成。结构特点是发动机带动发电机发电，电能通 过电动机控制器输送给电动机，由电动机驱动汽车行驶。另 外，动力电池也可以单独向电动机提供电能驱动汽车行驶。 这种混合动力系统在城市公交车上使用较多。
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②无变速器型纯电动汽车 无变速器型纯电动汽车的另外一种结构如图 1-1-2（c）
所示。这种结构和传统燃油汽车的发动机横向前置、前轮驱 动的布置方式相似。它把电机、固定速比减速器以及差速器 集成为一个整体，两根半轴连接驱动车轮。这种结构在小型 电动汽车上应用非常普遍。
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②轮毂驱动方式。 轮毂电机驱动方式有两种结构：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，由于这种结构没有 机械减速机构实现减速，因此通常要求电机为低速电机；另 一种就是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，而车轮轮毂与其 齿圈连接，这样能提供较大的减速比，放大其输出转矩。
传动系统的组成因驱动形式和发动机（或电机）安装位 置而异。驱动形式是指发动机（或电机）布置方法及驱动轮 的数量、布置的形式。
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• 任务 1 新能源汽车底盘的认识 • 1．1．1 传动系统
纯电动汽车的传动系统分类: 根据驱动系统的组成和布置形式，纯电动汽车分为机械
传动型、无变速器型、无差速器型及电动轮型四种。