第十三章 汽车电力驱动

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新能源汽车驱动系统的设计与控制

新能源汽车驱动系统的设计与控制

新能源汽车驱动系统的设计与控制随着人们对环境保护意识的不断加强,新能源汽车的市场需求不断增长,成为一个全新的发展领域。

新能源汽车的驱动系统是实现车辆动力输出和运行控制的核心部件,一定程度上决定着车辆的性能和车主的使用体验。

本文将围绕新能源汽车的驱动系统进行探究,明确系统的设计与控制方法。

一、新能源汽车驱动系统概述新能源汽车的驱动系统相比传统化石燃料汽车有很大不同,其动力来源多为电池,通过电机传递力量来驱动车辆。

然而,一般来讲,新能源汽车的驱动系统主要包括马达、电池、变速器和控制系统。

1、电驱马达电驱马达是新能源汽车驱动系统的核心部件,其功率大小直接影响着汽车的动力和续航能力。

通常,电驱马达按转子结构可以分为内转子和外转子型;按磁场型式又可分为永磁同步电机、感应电机、永磁直线电机以及开关磁阻电机等,具体型号要根据车辆的性能和用途来定。

2、电池电池是新能源汽车驱动系统的重要部分,其能量密度高、无污染、寿命长以及续航能力强,但也存在着储能方面的限制。

常见的电池有锂离子电池、钛酸锂电池、铅酸电池和超级电容器等,经过比较锂离子电池因能量和安全性因素表现更为突出。

3、变速器变速器是控制驱动力和车速的重要部分。

由于电驱动马达具有较宽的转速范围,采用传统的机械式变速器不再适用。

所以,新能源汽车采用的多是单速和多档位的电子变速箱,被称为电机控制系统和电机变速装置。

其中电子变速箱带有不断变速的转速系统,能够有效提高电机转速控制精度和响应速度。

根据传动形式,变速器又可分为同步齿轮电动车自动变速器、真空强度电子自动变速器等。

4、控制系统控制系统是新能源汽车驱动系统的关键部分,它支持不同器件之间的联动协作,通过驱动力系统的各个模块使驱动力的分配合理,使车辆的操作更加便捷。

其中,控制器就是实现各个模块协同工作的核心,由软件程序和控制模块组成。

大致包括:电池管理系统、电机控制单元、电子控制器和通讯总线等。

二、新能源汽车驱动系统设计要素新能源汽车驱动系统的设计要素与传统燃油汽车有很大不同,在此介绍其与设计要点。

电动汽车电机及驱动:设计、分析和应用

电动汽车电机及驱动:设计、分析和应用

“电机是电动汽车的心脏,它不仅关乎车辆的动力性能,更直接影响到整车 的能效和行驶品质。”
这一观点直接点明了电机在电动汽车中的关键地位。电机不仅是提供动力的 设备,更是车辆性能和效率的核心因素。
“驱动系统是电机的配套设施,它的优化程度决定了电机效能的发挥。”
这句话强调了驱动系统的重要性,它就像电机的“助手”,帮助电机更好地 发挥其性能。
阅读感受
《电动汽车电机及驱动:设计、分析和应用》读后感
在当今这个能源转型和环保意识日益增强的时代,电动汽车成为了可持续出 行的重要选择。电动汽车的核心技术之一是其电机及驱动系统,它决定了汽车的 能源效率、性能和行驶安全性。最近,我有幸阅读了邹国棠教授的《电动汽车电 机及驱动:设计、分析和应用》,深深被其中的内容所吸引。
内容摘要
从参数设计、性能设计到控制系统设计,每一步都进行了详尽的解释和实例演示。同时,对如何 进行系统优化,提高电机及驱动系统的效率和可靠性,也进行了深入的探讨。 再者,本书对电机及驱动系统的分析方法进行了全面的介绍。包括电磁场分析、热分析、动态性 能分析等。这些分析方法对于理解和优化电机及驱动系统的性能至关重要。本书还提供了大量的 计算和分析实例,使读者能够更直观地理解这些方法的应用。 本书详细介绍了电机及驱动系统在电动汽车上的实际应用。不仅包括各种类型电机的应用场景和 注意事项,也包括驱动系统的匹配和优化。还对电动汽车的能效评估和性能测试进行了全面的讲 解,为读者在实际应用中提供了全面的指导。 《电动汽车电机及驱动:设计、分析和应用》这本书是电动汽车领域的一部全面、深入的著作。
电动汽车电机及驱动:设计、 分析和应用
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介

《新能源汽车电机及驱动系统》课程教学计划

《新能源汽车电机及驱动系统》课程教学计划

《新能源汽车电机及驱动系统》课程教学计划一、基本情况《新能源汽车电机及驱动系统》是新能源汽车专业方向的一门核心课程。

以纯电动汽车常见故障为学习对象,以《新能源汽车概论》、《新能源汽车结构与维修》等课程为基础,任务是使学生能掌握新能源汽车中主要使用的几种电动机直流电动机、交流感应电动机、交流永磁电动机和开关磁阻电动机的结构、原理及应用,以及新能源汽车驱动电动机的结构及其控制方法。

为今后从事新能源汽车行业的设备管理、营销、服务和维修等工作打下坚实的基础。

二、教材分析教材主要介绍电动汽车用驱动电机及电机驱动系统的基本知识,适合汽车工程技术、电动汽车专业学生的学习,内容包括电动汽车电机驱动系统的分类、组成及技术特点,电动汽车电机驱动系统变流器及控制技术,电动汽车用驱动电机的分类及各种驱动电机的控制特点等。

教材内容新颖、系统性强、条理清晰。

学生通过阅读本书,可以对电动汽车的电机驱动系统及其技术有全面、系统的了解提高学生运用所学知识和技能进行分析问题、解决问题的能力,以及继续学习专业课程的能力,为学生的职业生涯发展奠定基础。

三、教学目标学生通过学习本课程,使学生能掌握新能源汽车中主要使用的几种电动机直流电动机、交流感应电动机、交流永磁电动机和开关磁阻电动机的结构、原理及应用,以及新能源汽车驱动电动机的结构及其控制方法。

熟悉对上述调速、分析及控制。

同时,从职业培养目标的定位到培养方式,我们遵循职业的特点,突出职业特色,将“教、学、做”融为一体,给学生建立一种立体的学习环境。

通过学校的学习和训练,使学生具备良好的职业行为规范和职业技术水平,顺利地走入工作岗位。

本课程的教学目标为:1.职业素质养成目标(1)培养吃苦耐劳的敬业精神和自主学习能力;(2)培养独立工作能力和团队合作能力;(3)培养良好的沟通、协调能力和表达能力;(4)培养经济成本意识;(5)培养文献信息检索能力;(6)培养良好的安全环保意识;(7)培养工作建构能力;(8)养成良好的工作责任心和诚实守信的工作作风;(9)具有继续学习和职业发展的潜力;2.知识目标:项目1高压电驱动系统的组成与识别项目2驱动电机的结构与检修项目3电机控制器的结构与检修项目4电驱动能量传递和热管理系统3.技能目标(1)能够遵守纯电动汽车高压安全防护标准;(2)能够正确拆装和检测驱动电机(3)能够正确拆装和检测驱动减速桥(4)能够使用虚拟仿真系统融会贯通到驱动系统学习(5)能够评判纯电动汽车驱动电机系统的工作状态(6)能够对纯电动汽驱动电机系统常见的故障进行诊断与维修四、进度安排(一)教学要求新能源汽车电机及控制系统课程教学要全面落实立德树人根本任务,遵循技术技能人才培养规律,依据课程标准规定的本学科核心素养与教学目标要求,对新能源汽车技术的最新发展与基本应用,结合职业岗位要求和专业能力发展需要,着重培养支撑学生终身发展、适应时代要求的新能源汽车基本技术。

第十三章内能内能的利用复习课件

第十三章内能内能的利用复习课件
详细描述
汽车内燃机利用燃料(如汽油、柴油)在气缸内燃烧产生高温高压气体,推动 活塞运动,进而转化为机械能,驱动车辆前进。内燃机在汽车领域应用广泛, 是目前主流的汽车动力系统。
火力发电厂
总结词
火力发电厂通过燃烧燃料将化学能转化为内能,再利用内能推动涡轮机转动发电。
详细描述
火力发电厂利用化石燃料(如煤、油)在锅炉中燃烧产生高温高压蒸汽,蒸汽推动涡轮机转动,进而 带动发电机发电。火力发电厂是我国主要的电力供应来源之一,但同时也面临着环保和能源转型的压 力。
内能利用的经济性也是一大挑战。需 要降低能源成本、提高能源投资回报 率,以促进内能利用的普及和应用。
04
内能利用的发展趋势和未来展望
提高内能利用效率的技术发展
01
02
03
热电转换技术
利用热电效应将热能转换 为电能,提高能源利用效 率。
热工控制技术
通过优化热工控制系统, 实现能源的精准控制和高 效利用。
工业热力系统
总结词
工业热力系统利用内能进行热力转换和传递,实现工业生产的各种工艺过程。
详细描述
工业热力系统广泛应用于各种工业生产过程中,如冶金、化工、纺织等。通过利用内能进行热力转换和传递,实 现各种工艺过程的高效运转。工业热力系统的运行需要精确控制温度、压力等参数,以确保生产过程的稳定性和 产品质量。
高效热机技术
研发新型高效热机,提高 热能转换效率,降低能耗 。
新能源和可再生能源的利用
太阳能利用
通过太阳能电池板将太阳 能转换为电能,用于家庭 和工业用电。
风能利用
利用风力发电,减少对化 石燃料的依赖,降低碳排 放。
地热能利用
利用地热资源进行发电和 供暖,实现可再生能源的 利用。

电动汽车电机控制和驱动技术全套课件全文编辑修改

电动汽车电机控制和驱动技术全套课件全文编辑修改

二、电动汽车电机要求
1)恒功率负载特性。 即转速n变化时,负载功率P2基本为一恒定值。 2)通风机负载特性。是指水泵、油泵、通风机和螺旋桨等一 类机械的负载特性。 3)反抗性恒转矩负载特性。 此类负载也称为摩擦转矩负载,其特点是负载转矩作用的方 向总是与运动方向相反,即总是阻碍运动的制动动性转矩。 当转速方向改变时,负载转矩大小不变,但作用方向也随之 改变。 4)位能性恒转矩负载特性。该类负载的特点是负 载转矩TL与转速n的方向无关,并保持大小恒定不变。
二、电动汽车电机结构
1)永磁式直流电机 由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成。 定子磁极采用永磁体(永久磁钢),有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构 形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。 转子一般采用硅钢片叠压而成,漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕 组),其各接头分别焊在换向器的金属片上。 电刷是连接电源与转子绕组的导电部件,具备导电与耐磨两种性能。永磁电机的电 刷使用弹性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。 2)无刷直流电机 由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。 3)交流电机 三相异步电动机的结构分定子和转子两部分,定、转子之间有空气隙。
“不确定性”是指描述被控对象及其环境的数学模型不是完全确定的,其 中包含一些未知因素和随机因素。 6)变结构控制是一种控制系统的设计方法,适用线线性及非线性系统。 7)模糊控制
利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。 8)神经网络控制
神经网络控制是(人工)神经网络理论与控制理论相结合的产物,是 发展中的学科。 9)闭环控制 这是一种自动控制系统,其中包括功率放大和反馈,使输出变量的值响应 输入变量的值。 10)鲁棒控制 所谓“鲁棒性”,是指控制系统在一定(结构,大小)的参数摄动下,维 持某些性能的特性。

乘用车电驱动系统典型案例

乘用车电驱动系统典型案例

乘用车电驱动系统典型案例
乘用车电驱动系统的典型案例包括以下几个部分:
1. 牵引电机:这是电驱动系统的核心,负责将电能转化为机械能以驱动车辆前进。

2. 电机控制器:这是电驱动系统的控制中心,负责接收来自车辆控制系统的指令,并根据指令控制牵引电机的旋转。

3. 机械传动装置:包括减速器、传动轴、差速器、半轴等,负责将牵引电机的动力传递到驱动车轮。

4. 车轮:负责将机械能转化为推动车辆前进的动能。

5. 电池组:作为储能动力源,为牵引电机提供电能。

此外,还有一些辅助系统,如冷却系统、润滑系统等,用于确保电驱动系统的正常运行。

以上内容仅供参考,如需更专业的信息,建议咨询汽车技术专业人士或查阅相关汽车技术文献。

新能源汽车电机驱动控制 书籍

新能源汽车电机驱动控制 书籍

新能源汽车电机驱动控制书籍推荐近年来,新能源汽车的发展日益迅速,成为全球范围内汽车行业的热点话题。

而电机驱动控制作为新能源汽车的核心技术之一,对于新能源汽车的性能和能效具有至关重要的作用。

对于电机驱动控制技术的深入研究和学习显得尤为重要。

为了帮助广大从业人员和汽车爱好者更好地理解和掌握新能源汽车电机驱动控制技术,这里推荐几本值得一读的书籍,希望能够为您的学习和工作提供帮助。

1.《电机控制技术与应用》这本书是由国内著名的电动汽车专家编著,系统地介绍了电机控制技术的基本原理和应用。

全书内容通俗易懂,既包括了电机控制的基础知识,又深入探讨了电机控制在新能源汽车中的具体应用。

对于初学者来说,是一本非常不错的入门参考书。

2.《新能源汽车电机驱动控制技术》这本书是新能源汽车领域的权威专家撰写,涵盖了新能源汽车电机驱动控制领域的前沿技术和最新研究成果。

全书系统地介绍了电机驱动控制技术的原理、方法和应用,同时结合实际案例对技术进行了深入分析。

对于相关行业的技术人员及研究人员来说,是一本非常有价值的参考书。

3.《电动汽车驱动系统与能量管理》该书主要介绍了电动汽车的驱动系统和能量管理技术,对于理解电动汽车的整体运行机理和优化控制策略具有重要意义。

书中深入浅出地讲解了电动汽车的能量转换原理和驱动系统的协调控制方法,对于从事电动汽车控制系统设计和研发的工程师和研究人员来说,具有很高的参考价值。

以上几本书籍是针对新能源汽车电机驱动控制技术领域的经典著作,涵盖了电机控制的基础知识和新能源汽车控制系统的前沿技术,适合于不同层次的读者阅读。

相信通过学习这些书籍,能够对新能源汽车电机驱动控制技术有更深入的理解,为相关领域的研究和工作提供有力的支持。

希望广大读者能够从中受益,不断提升自身的专业能力和技术水平。

近年来,随着环保意识的日益增强和能源危机的全球性挑战,新能源汽车市场迅速崛起,成为全球汽车工业的热门领域。

在新能源汽车中,电机驱动控制技术被公认为至关重要的核心技术之一,对于新能源汽车的性能、驱动效率以及节能环保等方面具有重要作用。

电力驱动系统的组成和作用

电力驱动系统的组成和作用

电力驱动系统的组成和作用
电力驱动系统是机械系统中一个重要组成部分,它被广泛应用于汽车、电动机、压缩机、风机、泵等机械设备。

主要是通过电力驱动机械装置以获得所需的动力。

电力驱动系统包括电源、控制器、传动机构和执行装置等四大部分。

电源是整个电力驱动系统的核心,它为整个系统提供动力,如交流电源,需要采用相应电源改造器进行交流电源改造机械,以实现系统的正常运行。

控制器是电力驱动系统中非常重要的一个元件,它可以根据传递的信号调节电源的功率,从而控制机械装置的运行状态和运行速度。

传动机构是电力驱动系统的重要组成部分,它是将电能转换为机械能的装置,可以将电源提供的功率转换为机械运动,并可以根据所需的力矩和功率调节动力输出。

执行装置是控制装置操作机械装置的具体机构,它可以直接控制机械装置的运动,如电磁铁和电机驱动机构。

电力驱动系统的主要作用是,通过电力的作用,控制机械装置的运行状态和运行速度,并实现恒定的输出功率,提供稳定的动力支持。

电力驱动系统的应用范围很广泛,在汽车、压缩机、风机、泵等机械设备中,电力驱动系统都有着重要的作用。

它可以提供稳定的动力,使机械装置运行的状态和速度得到控制,从而为机械装置提供高性能和高效率的服务。

总之,电力驱动系统是一个复杂的机械系统,它的作用是提供机
械装置的动力,为机械装置提供稳定的动力支持,从而提高机械装置的效率和精度。

一套完整的电力驱动系统,不仅具有灵活性、可靠性、耐用性和可维护性,而且操作简单,不易发生故障,节省人力、物力和成本,从而给用户带来更多的实用价值。

新能源纯电动汽车的驱动原理「专业知识」

新能源纯电动汽车的驱动原理「专业知识」

新能源纯电动汽车的驱动原理「专业知识」传统汽车驱动车辆是依靠内燃机做功,通过变速器改变输出动力的传动比旋转方向,再通过传动轴和车轮实现车辆驱动。

而纯电动汽车的电力驱动系统替代了传统汽车的内燃机和变速器,依靠动力电池、逆变器和电机变速单元实现车辆的驱动。

如下图是纯电动汽车的基本驱动系统结构示意图,当驾驶员踩下加速踏板时,车辆控制模块将控制动力电池输出电能,然后通过控制逆变器驱动电机运转,驱动电机输出的转矩经齿轮机构带动车轮转动,实现车辆的前进或后退。

纯电动汽车动力传输工作原理如下所示。

1)基本驱动部件纯电动汽车驱动系统主要的部件包括有动力电池、逆变器、带有电机的变速单元。

图3-2-3所示为典型纯电动汽车驱动系统的原理示意图。

在新能源汽车应用中,一般将动力电池组和逆变器之间的电路单元称之为BDU(Battery Disconnecting Unit)。

2)基本驱动过程纯电动汽车的驱动动力来源是动力电池,但是与传统汽车不同的是,来自动力电池内的电能并不是总一直处于输出状态,在纯电动汽车中还设计有能够回收车辆制动时无用的能量,并回收到动力电池的机构。

纯电动汽车驱动过程中能量的流动主要有以下2条路径:(1)驱动车辆驱动时来自动力电池的能量通过BDU、逆变器,再进入电机变速单元实现车辆驱动。

(2)回收制动能量制动或车辆减速时,变速单元内的电机将变成发电机,将能量通过逆变器、BDU传回动力电池,为电池充电。

3)主要控制模块纯电动汽车能够实现在不同路况环境下,快速反应并顺利驱动车辆满足驾驶员需求,并不仅仅是依靠上述几个动力部件来完成的,整个驱动系统还需要一套完善的控制模块。

即整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS),这3个控制器是纯电动汽车的核心技术,对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。

如下图所示。

(1)VCU位置:通常安装在车身上,如驾驶室内。

功能:全车动力系统的主控制模块,类似于传统汽车动力系统控制模块PCM的功能。

《新能源汽车构造与维修理论》教案

《新能源汽车构造与维修理论》教案

《新能源汽车构造与维修理论》教案第一章:新能源汽车概述1.1 新能源汽车的定义与发展历程1.2 新能源汽车的特点与优势1.3 新能源汽车的主要类型及其代表车型1.4 新能源汽车的政策与产业现状第二章:新能源汽车动力电池系统2.1 动力电池的类型与性能参数2.2 动力电池的组成与工作原理2.3 动力电池的维护与检修2.4 动力电池的故障诊断与处理第三章:新能源汽车电机及驱动系统3.1 电机的类型与性能参数3.2 电机的工作原理与结构特点3.3 驱动系统的组成与工作原理3.4 驱动系统的维护与检修第四章:新能源汽车电力电子设备4.1 电力电子器件的类型与性能参数4.2 电力电子设备的工作原理与结构特点4.3 电力电子设备的维护与检修4.4 电力电子设备的故障诊断与处理第五章:新能源汽车的综合控制系统5.1 综合控制系统的组成与功能5.2 综合控制系统的工作原理与结构特点5.3 综合控制系统的维护与检修5.4 综合控制系统的故障诊断与处理第六章:新能源汽车车辆结构与原理6.1 车辆结构概述6.2 车身与底盘6.3 动力系统与操控系统6.4 电气系统与舒适系统第七章:新能源汽车充电设施及技术7.1 充电站的类型与组成7.2 充电设备的工作原理与使用方法7.3 充电技术的发展趋势7.4 充电设施的维护与检修第八章:新能源汽车的安全性能8.1 安全性能概述8.2 电池安全性能8.3 电机与驱动系统安全性能8.4 控制系统安全性能第九章:新能源汽车的诊断与检测9.1 诊断设备与方法9.2 检测项目与标准9.3 故障诊断与处理流程9.4 案例分析第十章:新能源汽车的维修与保养10.1 维修工具与设备10.2 维修工艺与流程10.3 保养项目与周期10.4 常见故障与解决方案第十一章:新能源汽车的能效评估与优化11.1 能效评估方法与指标11.2 能量消耗与回收利用11.3 车辆性能优化策略11.4 能效提升技术的应用案例第十二章:新能源汽车的环保性能与认证12.1 环保性能的重要性12.2 排放控制技术与管理12.3 环保性能的认证体系12.4 环保性能提升的未来发展趋势第十三章:新能源汽车的智能化技术13.1 智能网联技术13.2 自动驾驶技术13.3 车联网与车路协同13.4 智能新能源汽车的应用场景第十四章:新能源汽车案例分析与市场前景14.1 知名新能源汽车案例分析14.2 市场趋势与消费者需求14.3 产业链发展分析14.4 新能源汽车的未来市场前景第十五章:新能源汽车的培训与教学实践15.1 培训课程设置与教学目标15.2 教学方法与实践环节15.3 教学资源与工具的选择15.4 教学评估与效果分析重点和难点解析本文教案主要围绕新能源汽车构造与维修理论展开,涵盖了新能源汽车的基本概念、动力电池系统、电机及驱动系统、电力电子设备、综合控制系统、车辆结构与原理、充电设施及技术、安全性能、诊断与检测、维修与保养、能效评估与优化、环保性能与认证、智能化技术、案例分析与市场前景以及培训与教学实践等多个方面。

汽车工业中的电动汽车驱动系统

汽车工业中的电动汽车驱动系统

汽车工业中的电动汽车驱动系统随着全球对环境保护意识的不断增强,电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具,受到越来越多消费者的青睐。

电动汽车的驱动系统是实现电动汽车高效运行和性能优越的重要组成部分,本文将对汽车工业中的电动汽车驱动系统进行探讨。

1. 电动汽车的发展历程电动汽车并非新鲜事物,早在19世纪末,人们就开始尝试使用电力作为汽车的动力源。

然而,由于当时电池技术和充电设施不健全,电动汽车并未得到广泛应用。

随着科技的不断进步和对环境问题的日益关注,电动汽车在近年来得到了迅猛发展,成为汽车工业的热点领域。

2. 电动汽车驱动系统的组成电动汽车驱动系统由电机、电池、控制器和传动系统等组成。

电机是电动汽车的动力来源,通过电池供电,控制器则负责调节电机的功率输出。

传动系统将电机产生的动力传递到车轮,使车辆运行。

3. 电动汽车驱动系统的优势相比传统内燃机汽车,电动汽车驱动系统具有诸多优势。

首先,电动汽车零排放、低噪音、低维护成本,符合环保理念。

其次,电动汽车在动力响应、加速性能等方面表现更为出色。

此外,电动汽车还具有更高的能源利用率和更低的运行成本,为消费者带来更好的使用体验。

4. 电动汽车驱动系统的挑战尽管电动汽车驱动系统有诸多优势,但也面临一些挑战。

首先,电池技术的限制导致电动汽车续航能力有限,充电时间长。

其次,电动汽车充电设施不完善,影响了电动汽车的推广和普及。

此外,电动汽车的成本较高,限制了其在市场上的竞争力。

5. 电动汽车驱动系统的发展趋势为应对电动汽车面临的挑战,电动汽车驱动系统在不断创新和改进。

未来电池技术的提升将使电动汽车续航里程大幅提升,充电设施的建设也在不断完善。

同时,汽车制造商在不断降低电动汽车的生产成本,提高电动汽车的性能和安全性。

总之,电动汽车驱动系统是电动汽车的核心技术之一,对电动汽车的性能和可靠性起着至关重要的作用。

随着技术的不断创新和进步,相信电动汽车驱动系统将迎来更加灿烂的发展前景,为人类社会的可持续发展贡献力量。

沪粤版九年级上册物理同步精品练习第十三章《探究简单电路》知识梳理原卷版+解析

沪粤版九年级上册物理同步精品练习第十三章《探究简单电路》知识梳理原卷版+解析

知识点一知识点二第十三章《探究简单电路》知识梳理要点图示或说明摩擦起电定义用摩擦的方法使物体带电叫__________。

得到电子的带负电,失去电子的带正电。

实质摩擦起电是电荷的______,并非电荷的创生。

电荷间的相互作用电荷间的相互作用规律是同种电荷相互排斥,__________________。

自然界中只有两种电荷。

验电器原理同种电荷互相______。

作用验证物体是否带电;根据金属箔张角大小来判断物体带____________的大小。

两个微小物体相互靠近,如果相互吸引,这两个物体可能带异种电荷,也可能一个带电一个不带电。

电路的 连接电路由______、______、______和用电器组成。

能够提供电能的装置叫做______。

用电器消耗电能,是将______转化为其他形式能的装置。

电路的三 种状态处处接通的电路叫______,此时电路中有电流通过,电路是闭合的某处断开的电路叫______,此时电路不闭合,电路中无电流不经过用电器而直接用导线把__________________连在一起,电路中会有很大的电流,可能把电源烧坏,或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾,这是绝对不允许的。

用电器两端接________________________的情况也属于短路。

串联 电路首尾______连接 顺次流过每个元件控制____________元件______影响知识点三并联电路首首相接,尾尾相连分别流过每个支路干路开关控制______,支路开关控制该______元件______影响闭合开关用电器同时工作,断开开关用电器同时不工作,用电器能够独立工作,用电器之间是并联。

要点图示或说明电流电流的形成和方向电荷____________形成电流,物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

金属导体中电流方向与导体内部自由电子定向移动的方向______。

电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是正负电荷同时向相反方向发生定向移动。

汽车电工电子技术--- 汽车电力驱动技术简介

汽车电工电子技术--- 汽车电力驱动技术简介
• (2)朝电动机与驱动器、控制器集成的机电一体化方向发展,构成 智能化的驱动控制系统。
• (3)由单个电动机驱动向两个电动机驱动,后轮驱动向前轮驱动发 展,进而以四个电动机驱动四轮的方向发展。
• (4)由带齿轮减速器驱动向直接驱动方向发展,将外转子电动机与 车轮一体化设计,实现四轮直接驱动。
• (5)电动机、驱动器、控制器、电池以及电动汽车工况均由单片机 集成控制,实现汽车驱动和控制向电子化方向发展。
• 3.直流永磁无刷电动机的调速方式
• 直流永磁无刷电动机定子绕组一般也为三相,转子是永磁式。三 相绕组电流的换向也需要三相逆变电路,如图12-9所示,与三相 交流电动机的三相逆变电路十分相似,不同的是以方波形式输出 电压,方波电压驱动比正弦波电压驱动有更大的转矩。另一点区 别是必须在电动机的转轴上安装有转子位置传感器,用以确定永 磁体转子的磁极位置,将位置信号传送给控制器,控制三相逆变 器中各相的换流方式和换流时间,维持转子的连续转动并使转子 产生最大转矩,同时实现对转速的控制。
• 二、汽车用驱动电动机
• 目前在汽车用驱动电动机上应用和应用前景较好的电动机有直流 电动机、交流电动机、永磁无刷电动机和开关磁阻电动机,它们 的特性比较见表12-1。
• 三、驱动电路控制方式
• 对高性能的汽车电力驱动系统而言,不仅要开发先进的电动机, 而且还要开发先进的驱动和控制系统。电动汽车起动、停车、加 速、减速是经常性的工况,因此,电动机的调速控制是电动汽车 主要控制。不同类型的电动机的调速控制方式不同。
• 氢-氧燃料电池的组成由正极、负极、电解质、隔膜和附件构成 ,如图12-6所示。把燃料氢气不断输入到负极作为活性物质,把 空气中的氧气不断输入到正极,作为氧化剂,这样两电极上连续 发生电化学反应,并产生电动势,如果连接外电路负载,就会有 电流产生。氢原子在负极放出电子形成氢离子,电子流经外电路 流到通氧气的正极,再与电解液中来自负极的氢离子结合,在正 极上与氧生成水不断排出。

电动汽车电力驱动系统浅析(上)

电动汽车电力驱动系统浅析(上)


(a)电动机的基本系统构成
电机 发动机
控制装置
电池
燃料箱
(b)混合动力车的基本系统构成
控制装置

电机
燃料
氢 罐
电池
空气压缩机
(c)燃料电池车的基本系统构成 图1 三种电动汽车的基本构成原理
电子控制器
储能装置 功率变换器
电动机
传动装置 和差速器
软件
VVVF FOC MARC STC VSC NNC 模糊
有数据统计,2010年我国汽车保有 量为7200万辆,消耗石油4.6亿吨,其中 50%是依靠进口。另外汽车从制造到报废 的整个生命周期内,产生的尾气、噪声、 废弃物也给我们赖以生存的环境造成了极 大的污染。因此,推行新能源汽车已经势 在必行,各品牌汽车制造商正在积极的研 发制造出了一些低污染或零污染的绿色电 动汽车,并加紧产品化、生产化,这给现 代车辆的维修带来了新的技术问题。由 此,汽车后市场的技术人员从现在起很有 必要对电动汽车的先进技术进行了解与学 习,来适应掌握其到来的新能源汽车维修 技术转型的知识与技能。
混合动力汽车的最大特点是油耗比 传统的汽油机轿车低50%。由此,也能够 大幅度降低CO2的排放。混合动力汽车是 汽、柴油机和电动机组合而成的混合驱动 车辆,它可以根据车辆行驶状态,灵活地 使用两种动力。并且弥补两种动力之间的 不足,从而发挥车辆最大动力。电动机和 发动机扭矩曲线如图9所示。 (1)混合动力汽车分类
栏目编辑:桂江一 guijy@
电动汽车电力驱动系统浅析(上) 文/江苏 杨忠颇 高惠民
汽车诞生至今走过了百年多历史, 已成为人类社会不可缺少的交通工具,对 人类社会的进步产生了巨大的推动作用, 也成为世界各国经济发展的重要支柱性产 业。但是,随着全球汽车保有量的不断增 加,同时也带来了全球石油能源紧缺和环 境污染两大严酷问题。

电动汽车驱动系统概论及其组成

电动汽车驱动系统概论及其组成

电动汽车电驱动系统及组成一、电动汽车的系统组成一般地,如果把电动汽车看生是一个大系统,则系统主要由电力驱动子系统、电源子系统和辅助子系统组成[1]。

图1表示一种典型的电动汽车系统组成,图中双线表示机械连接;粗线表示电气连接;细线表示控制信号连接;线上的箭头表示电功率或控制信号的传输方向。

来自加速踏板的信号输入电子控制器并通过控制功率变化器来调节电动机输出的转矩或转速,电动机输出的转矩通过汽车传动系统驱动车轮转动。

充电器通过汽车的充电接口向蓄电池充电。

在汽车行驶时,蓄电池经功率变换器向电动机供电。

当电动汽车采用电制动时,驱动电动机运行在发电状态,将汽车的部分动能回馈给蓄电池对其充电,并延长电动汽车的续驶里程。

交流电源一种典型的电动汽车系统组成二、电驱动系统电力驱动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。

电动汽车对驱动系统的要求很高。

一般认为,驱动系统应符合下列要求:1)瞬时功率大,短时过载能力强,以满足爬坡及加速的需要;2) 调速范围宽广;3) 在运行的全部速度范围和负载范围内,具有较高的效率。

也就是在电机所有工作范围内综合效率高, 以尽量提高电动汽车一次续驶里程;4) 可靠性高,使用方便简单,价格低廉;5) 功率密度高,体积小,质量轻。

一般地,驱动系统由电气和机械系统组成。

电气系统由电子控制器,功率变换器、驱动电动机组成;机械系统由机械传动装置和车轮组成。

驱动系统的功能是将储存在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能进而推进汽车行驶,并能够在汽车减速制动或者下坡时,实现再生制动。

结构如下图2驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置驱动或直接驱动车轮。

早期,电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电动机具有“软”的机械特性,与汽车的行驶特性非常适应。

但直流电动机由于存在换向火花,比功率较小,效率较低,维护保养工作量打等缺点,随着电动机技术和电动机控制技术的发展,正在逐渐被直流无刷电动机(BCDM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代。

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二次电池经历一次充放电称为一个周期或一次循环。 二次电池在反复充放电的使用条件下,电池容量会逐渐 下降,一般以电池的额定容量为标准,当电池容量降至其 60%或80%时的充放电次数称为循环寿命。 电池的使用循环寿命除了与电池的类型有密切关系外, 还与使用条件、使用方法和维护有密切关系。
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DC/DC变压器
车轮
驱动蓄电池
车轮
车载充电装置
车轮
充电站(网)
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纯电动汽车

2)无变速器和差速器的纯电动汽车,它用两个电动机分 别驱动左右两个轮子,解决转弯行驶时不要差速器而实现双 轮差速驱动的矛盾。
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混合动力汽车

根据混合动力驱动的联结方式,混合电动汽车主要分为 串联式混合电动汽车、并联式混合电动汽车和混联式混合电 动汽车三类。
本 田 公 司
混合动力汽车 Civic (思域) 混合动力汽车 Altima(阿蒂玛)
2002年 2006年 2010年 向美国市场销售 日本国内普及5万辆
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电动汽车发展存在问题

技术方面 市场方面 使用环境方面


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电力驱动汽车特点

效率高 环境污染小 可使用多种能源



6.自放电
在储存过程中,电池蓄电容量会逐渐下降,其减少的容 量与额定容量的比例,称为自放电率。

通常,环境温度对其影响较大,过高温度会加速电池的 自放电。电池容量衰减(自放电率)的表达方法为:%/月。 镍镉、镍氢电池的自放电率为20-25%/月,锂电池的自放电 率为2-5%/月。
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车用动力电池类型
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混合动力汽车
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燃料电池电动汽车

燃料电池汽车是一种使燃料中的化学能转变为电能驱动 的电动汽车,这种汽车要携带专用燃料,燃料在燃料电池中 产生电能,然后带动电动机驱动车轮。
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13.2 车用动力电池

利用物质的化学变化或物理变化将其它能量转化电能的装置,叫做化 学电池或物理电池。常用的铅酸电池是化学电池,太阳能电池是物理电池。 目前车用动力电池主要是化学电池。



2.电动势 电池不对外放电时正极与负极之间的电位差称为其电动势,在汽车 行业内常称为开路电压,或简称电压。 不同的电池,电压是不同的。如铅酸蓄电池的电压是2.1V,而镍镉 蓄电池的电动势是1.2V。



3.能量密度(比能量)
能量密度又称比能量,常用比质量能量和比体积能量来表示。 比质量能量:是指单位质量的电池所能输出的能量,单位为瓦时 每千克或千瓦时每千克,用符号W· h/Kg或kW· h/Kg表示。 比体积能量:是指单位体积的电池所能输出的能量,单位为瓦时 每升或千瓦时每升,用符号W· h/L或kW· h/L表示。 汽车动力电池的比能量越大,相对重量就越轻,或体积就越小, 汽车充电后续驶里程就越长。
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puris混合动力汽车控制策略

③全速行驶时 在需要强劲加速力(如爬陡坡及超车)时, HV蓄电池也提供电力,来加大电动机的驱动力。通过发动机 和电动机双动力的结合使用,TOYOTA油电混合动力系统得以 实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能。 ④减速行驶时 在踩制动器和松油门时,混合动力系统使车 轮的旋转力带动电动机运转,将其作为发电机使用。减速时 通常作为摩擦热散失掉的能量,在此被转换成电能,回收到 HV蓄电池中进行再利用。 ⑤停车时 在停车时,发动机、电动机、发电机全部自动停 止运转,不会因怠速而浪费能量。当HV蓄电池的充电量较低 时,发动机将继续运转,以给HV蓄电池充电。另外有时因与 跳转到第一页 空调开关连动,发动机会仍保持运转。



铅酸蓄电池 镍镉电池 镍氢蓄电池 钠硫蓄电池 锂电池 锌空气电池 飞轮电池 燃料电池
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13.3 汽车电力驱动系统

汽车电力驱动系统主要由电动机、驱动器和控制器组成,它们是汽车 电力驱动的核心。


汽车电力驱动和控制技术发展方向:
①由有刷直流电动机驱动向无刷化、交流化方向发展,如开发并应用了开 关磁阻电动机和永磁无刷电动机。

(5)能短时大电流放电,保证电动汽车在加速、上坡时有足够的动力。
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车用动力电池的主要性能指标
1.容量
电池的容量是指在一定的放电条件下,可以输出的电 量。常用安时容量(A· h)和瓦时容量(W· h)来表示。
安时容量(A· h):用电池输出平均电流I与时间t的 乘积来表示电池的容量,单位为安培小时,简称安时,用符 号A· h表示,故称安时容量。如一个80Ah的蓄电池,用2A电 流对外供电,可以持续40小时,如用4A的电流对外供电,只 能持续20小时。 瓦时容量(W· h):在分析电动汽车的能量利用效率 时,也用输出平均功率P与时间t的乘积来表示电池的容量, 单位为瓦时,用符号W· h表示,故称瓦时容量(W· h)。W· h容 量可用A· h容量乘以放电平均电压获得。 跳转到第一页

电动汽车与燃油汽车相比的缺点是:成本高、续驶里程短和充电时间长。 这些都与能量或电能存储技术没有突破性进展直接相关。电动汽车所用动 力电池的理想条件或研发方向应该具有以下几点: (1)能一次提供足够的能量,保证电动汽车有一定的行驶里程。 (2)能快速充电或补充能量,使补充能量的时间很短。 (3)重量轻,减少车载负荷。 (4)能持续稳定的大电流放电,保证电动汽车的一定行驶速度。
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国外电动汽车发展情况
公司 车型 投放时间
1997年 2000.7 丰 田 公 司 混合动力轿车 PRIUS(普锐斯) 2000.9 至目前 2012年 批量投放 出口北美 出口欧洲二十多个国家 其全球销量达到了50万辆 该公司要将其所有的车型全部装 上混合动力发动机
现运行情况
继PRIUS混合动力轿车之后,丰田还推出了ESTIMA(大霸王)混合 动力汽车和搭载软混合动力系统的CROWN(皇冠)轿车,其在普及混合动 力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面走在了世界前列。 混合动力电动汽车 Insight ( 因赛特)

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puris混合动力汽车控制策略

①启动或低速行驶时 当汽车启动时,仅使用由HV蓄电池 提供能量的电动机的动力启动,这时发动机并不运转。因 为发动机不能在低旋转带输出大扭矩,而电动机可以灵敏、 顺畅、高效地进行启动。 ②一般行驶时 混合动力系统采用发动机,使它在能产生 最高效功率的速度区域驱动。由发动机产生的动力直接驱 动车轮,依照驾驶状况,部分动力被分配给发电机。由发 电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动 机和电动机这一双重传动系统,发动机产生的动力以最小 消耗被传向地面。
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电力驱动汽车类型
重 点电池性能指标及类型 Nhomakorabea混合动力汽车控制策略
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13.1 概述 化石能源资源有限,根据预测,未来石油可用年限仅40 年、天然气67年、煤炭 190年,而且化石能源会排放大 量空气污染物与温室气体,成为环境污染与温室效应元 凶;核能则使用环境限制苛刻,必须提升能源使用效率 并开发新能源,促进能源永续利用; 2. 大气污染,被称为社会一大公害,越是交通发达的国家, 由汽车尾气排放的污染物越严重,根据检测分析,汽车 尾气排放量已占大气污染源的85%,治理大气污染,减 少汽车尾气排放是重中之重。 由于以上原因,电动汽车就应运而生
燃料电池电动汽车
纯电动汽车

纯电动汽车又称蓄电池电动汽车,也称二次电池电动汽 车。纯电动汽车有多种类型。 1)常规型的纯电动汽车,它用电动机代替内燃机,仍保 留内燃机汽车中的变速器和差速器等动力传输装置,仍具有 较大的变速和变矩范围。
12/24V蓄电池


车轮 油门 差速器 变速器 电动机 制动 驱动控制
1.
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电动汽车发展历史




一百多年来,电动汽车在汽车发展史中经历了三次 重大机遇: 第一次发生在一百余年前。由于当时电池和电机的发 展较内燃机成熟,而且石油的运用还没有普及,使电动汽 车在早期的汽车领域中占有举足轻重的位置。 但由于石油的大量开采和内燃机的种种优越性,直到 上世纪70年代石油危机的爆发,又给了电动汽车第二次机 遇,又一次被人瞩目。 第三次机遇开始于若干年前,世界上除了已存在的能 源问题之外,环境保护问题也逐渐成为了各个方面所关心 重大课题,
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电动汽车发展现状




2008北京奥运会期间在北京奥林匹克公园核心区域共 投放了50多辆电动公共汽车。 2009年2月,国家出台了《关于开展节能与新能源汽 车示范推广的通知》,在全国13个城市以财政政策鼓励在 公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广 使用节能与新能源汽车,对推广使用单位购买节能与新能 源汽车给予补助,如燃料电池轿车的最高补贴可达25万元。 2010年6月,国家又出台了《关于开展私人购买新能源 汽车补贴试点的通知》,确定合肥、上海、长春、深圳、 杭州五个城市为私人购买新能源汽车补贴试点工作城市。 根据规定,试点城市居民私人购买新能源汽车,可以获得 最高6万元的一次性补贴。 现今混合动力客车、电动客车已在北京、上海、武汉、 长春、合肥等地公交线路上试验运行;国产的纯电动轿车、 混合动力轿车车型辈出,如长安杰勋混合动力轿车、奇瑞 A5 BSG、比亚迪F3DM等。

②朝电动机与驱动器、控制器集成的机电一体化方向发展,构成智能化的 驱动控制系统。
③由单个电动机驱动向两个电动机驱动,后轮驱动向前轮驱动发展,进而 以四个电动机驱动四轮的方向发展。 ④由带齿轮减速器驱动向直接驱动方向发展,将外转子电动机与车轮一体 化设计,实现四轮直接驱动。
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