电动汽车主要驱动方式对比
第二章电动汽车构造与原理(6-30)
电动机 驱动所需的等级电压往往与辅佐装置的电压要求不分歧,辅佐装置所要求的
普通为 12V或24V的高压电源,而电动机驱动普通要求为高压电源,并且所采用
的电动机类 型不同,其要求的电压等级也不同。为满足该要求,可以用多个12V或
可被大 大简化,较多的是为缩小电动机的输入转矩仅采用一种固定的减速装置。
又由于 电动机可带负载直接起动,即省去了传统内燃机汽车的离合器。由于电动
机可 以容易地完成正反向旋转,所以也无需经过变速器中的倒档齿轮组来完成
倒车。 对电动机在车架上合理规划,即可省去传动轴、万向节等传动链。当采用
轮毂式 电动机分散驱动方式时,又可以省去传统汽车的驱动桥、机械差速器、半
用,数控机床伺服驱动早已对此作了验证,并且调速功用目的(可达l: 20000)远高
于汽车行驶要求。 2〕电动机完成转矩的快速照应性目的要比发起机高出两个数量级,假 定发起机
的静态照应时间是500ms,那么电动机只为5ms。由于按惯例来说,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开展,用 先进的
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完成。异样,它在汽车 上的规划有电动机前置、驱动桥前置(F-F)和电 动机后置、驱动桥后置(R-R)两种驱动形式。 该电动机.驱动桥构成的机电一体化全体式驱动 系统,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。
放电时间、放电电流或放电深度等蓄电池形状参数停止检测,并按蓄电池 对环境
温度的要求停止调温控制,经过限流控制防止蓄电池过充、放电,对有关 参数进
汽车串联式、并联式和混联式三种系统优势和区别对比
汽车串联式、并联式和混联式三种系统优势和区别对比就目前而言,新能源汽车主要分为两大块,一种是纯电动、一种是混合动力。
纯电动比较好理解,就是单独依靠电机来驱动车辆。
但混动嘛却不是那么简单,相信老铁们在看一些新车资讯时,经常会看到某某车采用了插电式混动或者油电混动。
看似是两种混动系统,实际上却有三种混动系统形式,分别是串联式、并联式和混联式。
它们之间的区别在哪儿?哪种更有优势?发动机只为电动机充电的串联式串联式混动系统是三种混动形式中结构最简单的,同时也是三种混动系统中油耗表现最差的。
例如采用这种混动形式的雪佛兰沃蓝达,在高速行驶时,油耗高达6.4L/100km。
而一台普通1.4L纯汽油车,高速行驶油耗也不过5.5L/100km。
造成这样的原因,就不得不说说串联式混动系统的结构了。
串联式混动系统与另外两种混动形式最大的不同,就在于发动机在任何情况下都不参与驱动汽车的工作,发动机只能通过带动发电机为电动机提供电能。
串联混动系统的动力来源于电动机,发动机只能驱动发动机发电,并不能直接驱动车辆行驶,因此,串联结构中电动机功率通常要大于发动机功率。
这种结构通俗点来说,就相当于一辆纯电动汽车里加了一台汽油发动机。
并且由于取消了汽油车上的变速箱,所以在结构的布置上要相对灵活许多。
同时,发动机总是工作在高效转区,因此在车辆中低速行驶时,串联式混合动力车要比普通汽油车的油耗低30%左右。
但问题也随之而来,由于串联式结构的混动汽车发动机动能要经过二次转换才能为电动机供电。
这样一来,转换过程中会使得大量能量流失,所以在高速行驶时串联式的混动车油耗甚至比普通汽油车还要高。
目前采用这种混动形式的车有:雪佛兰沃蓝达、宝马i3等增程式电动车。
更主流的并联式混动结构由于串联式混动系统存在较大的弊端,所以目前市面上大多混动车都采用了并联式混动结构。
并联式混动结构与串联式混动结构最大的不同,就在于发动机与电动机共同参与驱动车辆的工作。
电动汽车驱动方式及未来发展
电动汽车驱动方式及未来发展∗孙悦超【摘要】驱动电机是电动汽车的核心部件,其性能和安装位置直接决定电动汽车的综合性能。
针对电动汽车不同驱动电机性能和驱动方式进行了深入分析比较。
首先,对可用于驱动汽车的直流电机、交流异步电机、开关磁阻电机和永磁同步电机性能进行比较分析,发现永磁同步电机能够满足电动汽车的驱动要求,是未来电动汽车的驱动电机首选。
其次,通过对电动汽车集中式驱动、分布式驱动特点做对比研究,结果表明分布式驱动中的轮毂电机直接驱动方式的电动汽车具有结构紧凑、车身内部空间利用率高、整车重心低、行驶稳定性好、便于智能控制等诸多优点,符合目前及今后电动汽车驱动性能的发展要求,将是电动汽车驱动的主流方式。
%Driving motor is the core components of the electric car, its performance and installation position directly determine the comprehensive performance of electric vehicle. Therefore, electric vehicle with different driving motor’ s performance and driving mode were analyzed. First of all, Comparing and anglicizing the performance of some could be used for driving the car, such as DC motor, AC asynchronous motor, switch reluctance motor and permanent magnet synchronous motor, found that permanent magnet synchronous motor could meet the electric vehicle drive requirements, and it was the preferred motor driving electric cars in the future. Secondly, through a comparative study on the characteristics of the centralized driving and distributed driving of electric vehicles, found that the direct driving mode of the wheel hub motor in the distributed drive had the advantages of compact structure, high utilizationrate of the internal space, low gravity center, good stability, ease of intelligent control, etc. It meet the current and future development requirements of the driving performance of electric vehicle, it would be the mainstream mode of electric vehicle drive in the future.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2016(043)011【总页数】5页(P98-102)【关键词】电动汽车;驱动电机;直接驱动;未来发展【作者】孙悦超【作者单位】岭南师范学院,广东湛江 524048【正文语种】中文【中图分类】TM301.2电动汽车与传统汽车相比,能量转换效率高、噪声小、经济性好、污染小,可去掉离合器、变速箱等装置,结构相对简单、维护保养方便。
电动汽车的驱动形式
电动汽车的驱动形式
(1)第一种驱动形式。
为一种典型的电机中央驱动形式。
此种驱动形式是参考了传统内燃机汽车的驱动形式,发动机以驱动电机代替,离合器、变速器和差速器则不变。
(2)第二种驱动形式。
由于驱动电机能在较大的速度范围内提供相对恒定的功率.因此多速变速器可被一个固定速比减速器(即只有一挡,传动比恒定)代替,此时离合器也可省去,如图2-3所示。
此种驱动形式可以节省机械传动系统的质量和体积。
另外可以减少操作难度。
(3)第三种驱动形式。
与第二种形式类似,只是驱动电机、固定速比减速器和差速器被整合为一体,布置在驱动轴上。
此时,整个传动系统被大大简化和集成化,另外从再生制动的角度出发,这种驱动形式较容易实现汽车动能的回收再利用。
(4)第四种驱动形式。
取消了差速器,取而代之的是两个独立的驱动电机,每个驱动电机单独完成一侧车轮的驱动任务,称为双电机电动轮驱动形式。
当车辆转弯时,两侧的电机就会分别工作在不同的速度下,不过这种驱动形式需要更加复杂的控制系统。
(5)第五种驱动形式。
相较于第四种驱动形式,第五种进一步简化了驱动系统:驱动电机与车轮之间取消了传统的传动轴,变成电机直接驱动车轮前进,同时一个单排的行星齿轮机构充当固定速比变速器,用来减小转速和增强转矩,以满足不同工况的功率和转矩需求。
此种驱动形式称为内转子式轮毂电机驱动形式。
(6)第六种驱动形式。
完全舍弃驱动电机和驱动轮之间的传动装置后,轮毂电机的外转子直接连接在驱动轮上,此时驱动电机转速控制与车轮转速控制融为一体,称为外转子式轮毂电机驱动形式。
电动汽车驱动系统的工作原理
电动汽车驱动系统的工作原理电动汽车驱动系统的工作原理随着全球环境污染和石油资源的减少,电动汽车已成为未来汽车发展的趋势。
电动汽车的驱动方式与传统汽车的内燃机驱动方式有很大的不同,电动汽车的驱动力是由电动机提供的,而不是由内燃机提供的,这就需要一个完整而复杂的驱动系统来实现这一功能。
本文将对电动汽车驱动系统的工作原理进行介绍。
一、电动汽车驱动系统的组成电动汽车驱动系统由电池组、电机、变速器、电控系统和传动轴等组成。
电池组是电动汽车的能量存储装置,其效率和储能密度直接影响着整个车辆的续航里程和功率输出。
目前市场上常用的电池技术有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。
电机是电动汽车的核心部件,它负责将电能转换成机械能,作为车辆的驱动力。
市场上常见的电机类型包括直流电机、交流异步电机、交流同步电机。
变速器是为了满足车辆速度和扭矩的变化而设置的一个装置。
电动汽车的变速器一般是由单速齿轮或多速齿轮拼接而成的减速器,它可以更好地匹配电动机、提高驱动系统的效率。
电控系统是为了控制电机转速、电池充放电等重要参数而设计的一个集成控制系统。
主要由电机控制器、电池管理系统、故障诊断单元和车辆通信系统等组成。
传动轴是电机和车轮之间的连接装置,传输动力和扭矩的作用,一般由轮毂电机、散热器和传动轴等部件组成。
二、电动汽车驱动系统的工作原理1、电池组电动汽车的驱动力来自电池组,电池组的电能可以通过运转时的电化学反应进行充电和放电,将化学能转化为电能或电能转化为机械能。
电池组是通过电控系统来管理的,电控系统会根据电池组的状态进行充电和放电的自动调节,还会监测电池组的电压和电流等,并通过车辆中央显示屏向驾驶员反馈这些信息。
2、电机电机是电动汽车的核心部件,通过产生旋转力来驱动车辆,并将电池组储存的电能转化为机械能。
电机通常由定子和转子两部分组成,定子发出一个旋转磁场,转子通过感应在磁场中产生电流,由此产生了转矩和旋转力。
电机的转矩和转速是通过电控系统控制的,通常情况下,电机运行的转速和输出功率会随着车速的改变而改变。
新能源电动汽车技术
电动汽车的使用及注意事项:
电动汽车的合理使用方法:
(1)正确掌握充电时间:(2)保护好充电器(3)定期深放电(4)避免充 电时插头发热(5)严禁存放时亏电(6)避免大电流放电(7)电动汽车的正 确清洗
电动汽车的维护和保养注意事项:
维护保养安全 • 坚持“以人为本,安全第一”的原则,确保人身安全与系统安全。电动汽
• 单独的燃料电池堆是不能发电并用于汽车上的,它必须和燃料供给与 循环系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统及能使上述各系统协调 工作的控制系统组成燃料电池发电系统,简称燃料电池系统。
燃料电池的结构:
• 燃料电池系统主要由燃料电池组、辅助装置和关键设备组成。其中辅 助装置和关键设备主要包括:燃料和燃料存储器(包括碳氢化合物转 化的重整器)、氧化剂和氧化剂存储器、供给管道系统和调节系统 (包括气体输送泵、热交换器、气体分离和净化装置)、水和热管理 系统。
关键零部件的维护和保养
• 1.动力电池系统的检查: • 2.驱动电机的检查: • 3.其他高压系统的检查: • 4.电气线束的检查: • 5.动力转向系统的检查: • 6.制动系统检查
气体燃料汽车一般有两种,一种为普通汽车改装的双燃料汽车, 另一种是专用气体燃料汽车。其中双燃料汽车保留汽油、柴油的供油 系统,外加一套供气系统,技术较为成熟;专用气体燃料汽车可以充 分发挥天然气理化性能特点,价格低,污染少,是最清洁的汽车。
操作人员上岗不得佩戴金属饰物,如手表、戒指等,工作服衣袋内不得有金属物件。 操作人员不得把与工作无关的工具带入工作场地,必须使用的金属工具,手持部分应 作绝缘处理。
每次通高压电源之前,操作人员应检查各高压电器周边有无杂物,并通知无关人 员远离上述部件,合闸时要有高声提示。
混合动力电动汽车(各宗形式优缺点)
两大动力总成的功 率较小,质量较轻, 电动/发电机具有双 重功能,还可利用 普通内燃机汽车底 盘改装,制造成本
虽然有三大动力总成, 但三大动力总成的功 率较小,质量较轻, 需要采用复杂的控制 系统,制造成本较高
较低
31
3.2 混合动力电动汽车驱动系统分析
32
3.2.1混合动力电动汽车 驱动系统的能量管理
能量流分析及其控制
3
3.0 概 述
• 广义定义 • 混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle, HEV)是
指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动 系联合组成的车辆。 • 狭义定义 • 既有内燃机又有电动机驱动的车辆。
4
3.0 概 述
• 优点 • ◇与纯电动汽车相比:行驶里程延长了2~4倍;
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3.1.3 并联混合动力电动汽车
• 缺点 • • 一.发动机工况会受到车辆行驶工况的影响,有害气
体排放高于SHEV。 • • 二.动力系统结构复杂,布置和控制更困难。
18
3.1.4 混联混合动力电动汽车
• 结构示意图(以丰田Prius为例) • 动力总成:发动机、发电机、电动机
Prius
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再生制动时,电动机工作在发电机状态,将多余的能量 充入电池。
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3.1.3 并联混合动力电动汽车
• 优点 • ◇只有发动机和电动机两个动力总成,两者的功率可以等
于50%~100%车辆驱动功率,比SHEV三个动力总成的功率、 质量和体积小很多。 • ◇发动机可直接驱动车辆,没有SHEV发动机的机械能—电 能—机械能的转换过程,能量转换的综合效率比SHEV高。 车辆需要最大输出功率时,电动机可以给发动机提供额外的 辅助动力,因此发动机功率可选择较小,燃油经济性比 SHEV好. • ◇与电动机配套的动力电池组容量较小,使整车质量减小。 • ◇电动机可带动发动机起动,调节发动机的输出功率,使 发动机基本稳定在高效率、低污染状态下工作。发动机带动 电机发电向电池组充电,可延长续驶里程。
电动汽车工作原理
电动汽车工作原理电动汽车工作原理电动汽车(Electric Vehicle,简称EV)是一种采用电动机驱动车轮运动的汽车。
与传统汽车相比,电动汽车的最大不同是采用了电动机代替了发动机传动动力。
它的车辆结构、系统构成和性能指标都有很大的差异。
那么,电动汽车的工作原理是什么呢?本文将为您详细介绍电动汽车的工作原理。
一、电动汽车的基本原理电动汽车是通过电力将能量转化为动力,从而驱动汽车的。
根据法拉第电磁感应原理,当磁通量在电磁线圈内发生变化的时候,就会在电磁线圈中感生出电势差,从而产生电流。
电动汽车的主要元器件包括电池组、电机、控制器、减速器和传动系统。
其中,电池组是电动汽车的能量来源,电机是驱动系统的核心,控制器是驱动电机的核心,减速器则是将电动机的转速降低到车轮所需的低速度,而传动系统则让车轮得以转动。
电动汽车一般采用锂离子电池,这种电池性能好、能量密度高,且使用稳定可靠。
电池组是能量的储存器,向电机输送电能。
电机则是电能的转换器,将电池组的电能转换成机械能,驱动车轮。
控制器起到控制和调节电动机转速的作用,接受来自加速踏板、制动踏板等信号,通过内部电路对电机进行控制。
减速器则是将电动机的转速降低到车轮所需的低速度,同时将转矩增大,以保证足够的动力驱动车轮。
传动系统则将动力从电机传递到车轮。
二、电动汽车的驱动方式电动汽车驱动方式一般分为两种:直驱式和间接驱动式。
直驱式是指电动机直接驱动轮毂,也就是说,电机直接连接到车轮,通过电磁转矩推动车辆运动。
这种驱动方式的优点是效率高、噪音小、能源利用率高,缺点是电动机需要高转速才能产生足够的力矩,并且电机故障对车辆影响较大。
间接驱动式则是通过减速器将电动机的转速降低到车轮所需的低速度,同时将转矩增大,以保证足够的动力驱动车轮。
这种驱动方式的优点是输出扭矩大、适用性强,缺点是效率较低、维护成本较高。
三、电动汽车的常见控制方式电动汽车控制方式包括手动控制和自动控制。
新能源汽车电机驱动系统控制技术分析
新能源汽车电机驱动系统控制技术分析摘要:随着社会的发展,汽车已经成为了人们最主要的交通方式,随着科学技术的发展,新的能源汽车应运而生,它抛弃了传统的燃料和燃料,让汽车可以帮助人们更好的生活,也可以减少对环境的污染。
电机传动是新能源汽车的关键部件,对其进行优化和改进,可以有效地提升新能源汽车的质量,同时也可以通过优秀的电动机传动系统来提升企业在激烈的市场竞争中的核心竞争力。
关键词:新能源汽车;电机驱动系统;控制技术1.新能源汽车电机驱动系统控制技术概述新能源汽车的电机驱动系统中,电磁驱动器是实现电机驱动的关键部件,利用电机的转速来调整电机的转速,可以实现电机的驱动。
在永磁同步电动机中,三相的定子在一百二十度的角度上产生的磁场会在空气间隙内不停地转动,而由稀土永磁铁组成的正弦磁场可以维持转子的位置,当转子转动轴系与转动轴线系统重合时,定子磁场可以带动转子磁场转动,从而实现新型汽车电机的驱动控制器的解耦控制。
电动机的调速范围必须扩大,无论是恒功率区还是恒转距区都是一样,低速运行的横转距区可以在爬坡的时候有很大的转距来启动,而在高速度下的恒功率区低转距可以让新能源汽车在平台上快速地运行。
同时,新能源汽车还必须要有再生刹车的功能,这样才能让电池得到更多的电能,才能将新能源汽车的能量发挥到极致。
电机必须要能适应恶劣的环境,适合大规模的工厂制造,而且对电机的维护也很容易,而且价格也很便宜。
因此,用户在选购新能源汽车的电动机时,要考虑到电动机能否实现双向控制、电动机能否回收电能、刹车和再生能源。
2.新能源汽车电机驱动控制技术分类2.1直流电机驱动控制技术在新能源汽车的研制与生产中,首先被广泛采用的是直流电动机的驱动技术。
在晶闸管还没有研制出来之前,用电驱动的车辆,还得靠着机械来调整车速。
为了调节电动机电枢电压,采用了多组电池的串联数目。
很明显,这是一种比较死板、低效、不可靠的技术,而且在使用过程中,还会产生一些顿挫,影响到行车的舒适性和安全性。
电动还是传统新能源电车和燃油车的性能对比
电动还是传统新能源电车和燃油车的性能对比随着全球对环境保护的关注不断升温,新能源汽车正逐渐成为一种趋势。
在新能源汽车中,电动车和传统的使用燃油的车辆一直是一个热门的比较话题。
本文将就电动车、传统新能源汽车和燃油车的性能进行对比分析。
一、驱动方式电动车采用电池储存电能,通过电机驱动车辆运行,而传统新能源汽车则采用燃料电池作为能源,通过化学反应产生动力,最后驱动车辆。
燃油车则采用燃油燃烧产生动力。
从驱动方式上来讲,电动车和传统新能源汽车都属于电力驱动类型,相较于燃油车来说更加环保。
二、续航里程电动车的续航里程是一个关键指标。
随着技术的不断进步,电动车的续航里程在过去几年有了显著的提升。
现在市面上许多成熟品牌的电动车续航里程都超过了300公里,甚至更远。
而传统新能源汽车的续航里程相对较长,在800公里以上。
相比之下,燃油车的续航里程最长,加满油箱可以行驶上千公里。
三、加油充电时间燃油车加油非常简单,只需找到加油站,十几分钟即可完成加油过程,便于出行。
而电动车和传统新能源汽车则需要进行充电或者补充燃料电池,充电时间较长。
目前,大部分电动车的充电时间在4到8小时之间,部分快充技术可以在短时间内充电到80%电量。
而传统新能源汽车的充电时间相对较长,在6到12小时不等。
所以,在充电时间方面燃油车具有明显优势。
四、使用成本使用成本也是人们考虑购买车辆时的一个重要指标。
电动车和传统新能源汽车相比燃油车在使用成本方面更加经济。
电动车充电的成本相对较低,而燃油车的油价相对较高。
传统新能源汽车的综合成本相对较低,但由于燃料电池一直是一个昂贵的成本,所以传统新能源汽车整体使用成本相对较高。
五、环境影响在环境保护方面,电动车和传统新能源汽车相较于燃油车具有明显的优势。
电动车零排放,不会产生尾气污染,而传统新能源汽车的尾气排放相对较少。
燃油车的尾气排放则是一个严重的环境问题,会对空气质量和健康造成不良影响。
因此,从环境保护的角度来看,电动车和传统新能源汽车是更加可持续和环保的选择。
电车行驶时候是前驱还是后驱 (2)
电车行驶时是前驱还是后驱简介电车作为一种电力驱动的交通工具,其驱动方式可以分为前驱和后驱两种。
前驱和后驱是指电车的动力是由哪一侧的车轮来提供的。
本文将介绍电车前驱和后驱的特点及优缺点,并对其在实际应用中的影响进行讨论。
前驱电车前驱电车是指电车的动力来自前轮驱动。
在前驱电车中,电动机通常安装在车辆的前部,并经由传动装置将动力传递给前轮。
前驱电车相比于后驱电车具有以下特点:1.较好的牵引力:由于电车动力来自前轮,前驱电车有更好的牵引力,可以更好地应对陡坡等特殊路况。
2.较好的稳定性:由于驱动力来自前轮,前驱电车在转弯时有更好的稳定性,可以更好地控制车辆行驶方向。
3.较低的成本:前驱电车的制造成本相对较低,维修和保养成本也相对较低。
然而,前驱电车也存在一些缺点:1.较差的平衡性:由于动力集中在前部,前驱电车在行驶过程中容易出现前沉现象,造成前轮磨损较快。
2.较低的驱动效率:由于传动装置的存在,前驱电车的驱动效率相对较低,能量传输损耗较多。
后驱电车后驱电车是指电车的动力来自后轮驱动。
在后驱电车中,电动机通常安装在车辆的后部,并经由传动装置将动力传递给后轮。
后驱电车相比于前驱电车具有以下特点:1.较好的平衡性:由于动力集中在后部,后驱电车具有较好的平衡性,降低前轮磨损的可能性。
2.较高的驱动效率:后驱电车在动力传输上相对简单,驱动效率较高,能量传输损耗相对较少。
然而,后驱电车也存在一些缺点:1.较差的牵引力:后驱电车由于动力来自后轮,对于特殊路况下的牵引力相对较弱。
2.较差的稳定性:后驱电车在转弯时可能出现打滑情况,稳定性相对较差。
实际应用在实际应用中,电车的驱动方式往往根据不同的需求来选择。
前驱电车常常应用于需要较好牵引力和稳定性的场合,比如山区道路、雨雪天气等特殊路况下。
而后驱电车则常应用于需要较高驱动效率和平衡性的场合,比如城市道路、平缓路况等。
总的来说,前驱和后驱电车各自具有不同的优势和劣势,选择哪种驱动方式取决于具体的需求和使用环境。
纯电动客车轮边驱动与中央直驱对比分析
纯电动客车轮边驱动与中央直驱对比分析汪中传; 王煜; 史先松; 杨继昌【期刊名称】《《客车技术与研究》》【年(卷),期】2019(041)005【总页数】2页(P25-26)【关键词】纯电动客车; 轮边驱动; 中央直驱【作者】汪中传; 王煜; 史先松; 杨继昌【作者单位】安徽安凯汽车股份有限公司合肥 230051【正文语种】中文【中图分类】U469.72; U463.218电动客车轮边驱动以其轻量化、高效化的优势正在取代中央直驱,成为行业发展的方向[1-2]。
轮边电机驱动桥取消了桥壳和半轴,驱动电机安装在车轮旁边,结构空间和重量得以大幅度降低[3-4]。
轮边驱动桥仍然是刚性整体桥,可以使用钢板弹簧悬架,也可以使用空气弹簧和螺旋弹簧与减振器组合的悬架。
1 设计、工艺及成本对比1.1 设计对比本文依托于某12 m纯电动客车在原中央电机直驱车型的基础上进行轮边电机驱动桥的改型设计。
结构布置上,中央电机直驱桥由于具有桥包、桥壳以及传动轴,所以使得客车底架相应部分需抬高;而轮边驱动桥能实现全通道低地板,不仅布置更加灵活,而且更方便乘客上下车[5-6]。
原中央电机直驱车型电机额定功率100 kW,额定转速1 350 r/min,额定转矩635 Nm,重量在300 kg左右,其匹配的动力电池电压及容量为537.6 V、600 Ah。
根据改型设计要求,在不降低整车性能的基础上,进行轮边驱动设计[7-9],左右两个轮边电机的主要参数为:单个电机的额定功率60 kW,额定转速 4 500r/min,额定转矩128 Nm,重量22 kg。
轮边驱动车辆匹配的动力电池的电压及容量为633.6 V、480 Ah。
轮边驱动电机装配如图1所示。
1—电机; 2—齿轮箱; 3—制动器; 4—轮毂。
图1 轮边电机装配1.2 工艺及成本对比轮边驱动的一体化在装配工艺上虽然省去了桥包、桥壳、半轴等装配件,但轮边电机与驱动桥的集成装配工艺较复杂且难度也较大,对装配工的技能要求也更高[10]。
电动车的几种驱动方式
电动车的几种驱动方式我们都知道,汽油车有不同的驱动形式,大部分的家用车都是前置前驱;有的定位运动或者豪华的车型会使用前置后驱;有些特殊的车型例如保时捷911,会使用后置后驱;很多超级跑车由于重量分布等原因,会选择中置后驱。
但不管怎么样的形式,都是车厂根据车辆实际情况决定的最佳驱动布局。
其实,电动车也有自己的驱动方式布局纯电动汽车的驱动布局是指驱动轮数量、位置、驱动电机系统布局等,同时还有减速器、PCU的位置、传动的方向等等。
电动汽车的驱动方式跟燃油车一样,主要有后轮驱动、前轮驱动以及四轮驱动三种形制。
后轮驱动是最传统的布置方式,适合中高级轿车和各类电动商用车,后轮驱动有利于车轴负荷分配、汽车操控稳定性以及行驶平顺性。
后轮驱动主要有传统后驱布局、电机-驱动桥组合后驱布局、电机-变速器一体化后驱布局、轮边电机后驱布局以及轮毂电机布局等,今天我们主要介绍以上几种驱动形式。
一、传统后驱布局传统后驱布局,跟传统内燃机汽车后轮驱动形式基本一致,都是带有离合器、变速器以及传动轴,驱动桥和内燃机的驱动桥一样,只是将内燃机更换成电机。
也就是说,传统发动机舱依然布置了车辆的电机、PCU以及变速箱等一系列元件,通过传动轴将动力传至后轮。
这种布局一般是老旧的初级电动车才会选用,这种方式最大的好处在于结构简单,可以直接在燃油车的基础上改造而来,成本极低。
但是车辆还是需要配备了离合器、变速箱以及传动轴等一系列传动部件,这些部件无疑增加了车辆自重,对于纯电动车来说,续航就是生命,增加了的重量百害而无一利;此外,离合器、变速箱等部件会导致动力流失,降低了车辆的性能,所以如今基本上很少汽车会使用这种驱动形式。
二、电机-驱动桥后驱布局电机-驱动桥后驱布局在传统后驱布局的基础上取消了离合器、变速箱以及传动轴等一系列部件,将电机、固定减速比的减速器集成为一个整体,通过两个半轴驱动车轮。
这种形式最大的好处在于占用空间小,同时传动距离较短,传动效率高;再加上这种布局相对灵活,可以布置在车辆的前轴或者后轴上,前后轴都配备这种驱动桥,车辆就可以简单实现电四驱的效果。
电动汽车的驱动原理
电动汽车的驱动原理随着环保意识的不断提高,越来越多的人开始关注电动汽车。
相较于传统的燃油汽车,电动汽车具有无污染、无噪音、经济实惠等诸多优点,因此备受瞩目。
那么,电动汽车是如何驱动的呢?下面,我将为大家详细介绍电动汽车的驱动原理。
一、电动汽车的基本构造电动汽车主要由电机、电池、电控系统、传动系统、底盘和车身结构等组成。
其中,电机是电动汽车最核心的部件,它通过电能转化成机械能,驱动汽车行驶。
二、电动汽车的驱动原理电动汽车的驱动原理主要分为三个步骤:能量转换、运动控制和能量储存。
1. 能量转换能量转换是电动汽车驱动的第一个步骤。
电动汽车通过电池提供电能,将电能转化为机械能。
具体实现是,电池将化学能转化为电能,并通过电控系统将电能转化为电机所需的电流,电机通过电流将电能转化为机械能,驱动车轮转动,从而实现汽车的行驶。
2. 运动控制运动控制是电动汽车驱动的第二步骤。
电动汽车需要控制电机的运动状态和转速,从而保证汽车行驶的安全和稳定。
具体实现是,电控系统通过监测车辆的行驶状态、车速、电池电量等参数,实时调节电机的功率输出,以控制车辆的行驶速度、加速度等。
3. 能量储存能量储存是电动汽车驱动的第三个步骤。
电动汽车主要依靠电池储存能量,从而实现汽车的长时间行驶。
因此,电池的质量和性能直接影响到电动汽车的续航能力和运行稳定性。
目前,市场上常见的电池有铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池等。
三、电动汽车与传统汽车的区别电动汽车与传统汽车的主要区别在于驱动方式和能源类型。
1. 驱动方式传统汽车主要依靠内燃机驱动车辆,通过燃油燃烧产生动力。
而电动汽车则是通过电能驱动车辆,不需要燃油燃烧,不存在排放废气和噪音污染的问题。
2. 能源类型传统汽车主要使用燃油作为能源,而电动汽车则使用电池作为能源。
电动汽车由于使用的是电池储存能量,因此具有环保、经济实惠的特点。
四、电动汽车的未来发展随着社会的快速发展,电动汽车具有无污染、经济实惠、安静舒适等优势,将会成为未来汽车发展的主流。
新能源汽车与传统汽车的对比与未来发展趋势
企业创新与服务 质量
企业需注重用户体验和服务质量,提升品牌形象和 市场竞争力。
传统汽车的市场地位与竞争态势
01
传统汽车市场 地位
市场份额仍高,技 术、品质、服务优 势明显,消费者信 任依赖。
02
新能源汽车竞 争
环保、节能、智能, 政策扶持加大,市 场份额逐年增长。
03
传统汽车企业 应对策略
加大研发投入,技 术创新和产品升级, 拓展新能源汽车领 域。
05
技术创新与研发支持
设立专项资金、建设创新平台,鼓励企业加大 研发投入。
02
税收优惠
免征车辆购置税、车船税等税费,减轻消费者 经济负担。
04 基础设施建设 加大充电设施建设投入,提供有力保障。
传统汽车产业的转型升级与政策支持
01
政策支持
政府出台政策,鼓励研发 新能源汽车技术,提供税 收优惠、资金补贴等激励
新能源汽车与传统汽车的对比与未 来发展趋势
CONTENTS
01.
新能源汽车 技术特点
02.
新能源汽车 环境影响
03.
新能源汽车 市场现状
04.
新能源汽车 政策支持
05.
新能源汽车 用户体验
06.
新能源汽车 未来趋势
新能源汽车技术特点
01
新能源汽车的动力系统与驱动方式
动力系统
依赖电力驱动,通过高性能电 池组储存电能,为电动机提供
新能源汽车在可持续发展中的作用
减少碳排放
电动汽车几乎不产生碳排放,混合 动力汽车显著降低碳排放量。
带动产业链发展
促进技术创新和产业升级,创造大 量就业机会。
优化能源结构
主要依赖可再生能源,推动能源结 构转型,减少对化石能源依赖。
电动汽车驱动方式比较
总的来说,分布式驱动方式集成度好,能源利用率高,与研制新 能源汽车的目的十分契合,发展前景一片光明。但分布式驱动方式还 有很多难题需要克服,比如簧下质量大,使得汽车在颠簸时受到更加 严峻考验;又如电机的散热问题,特别是将控制器集成在车轮之后, 更是对散热性能提出了严峻的挑战。目前很多厂商已经找到了折衷的 方案,比如Tesla Model S,采用前后电机动力分置方案,既省掉了传 动,又不会改动太多结构,是一个务实的妥协。
但是,由于电机内置在轮毂中,不可避免的会工作在一个高速 振动的环境中,所以对电机的质量要求很高,对防水防尘的设计也比 普通的电机要严格。在机械制动时,还会瞬间产生大量的热量,而电
机内的永磁体对温度非常敏感,所以除了常规的通风散热外,轮毂电 机还会采用水冷和油冷方式来降温。
2013年,福特公司发布了搭载轮毂电机的电动汽车嘉年华 “eWheelDrive”版,其轮毂电机就采用了水冷设计,在保证散热的基础 上,单个电机最大功率达到了40 kW,连续工作时的平均功率为33 kW。 而2.0 L自然吸气的内燃机汽车,最大功率也只有100 kW左右。
3 两种驱动方式的比较
目前大量电动汽车采用的是中置式驱动方式。因为电动汽车的 生产还是由传统汽车生产商来进行,像特斯拉这样专门研制电动汽车 的厂商还是少数。而采用中置式驱动方式意味着可以采用原有的传动 系统,将驱动系统换为电动机,能够很大程度地维持原有的生产流水 线,有效利用之前研发出的设备[2]。
ACADEMIC
纯电动汽车轮毂电机关键技术综述
3 结束语
轮毂电机技术作为电动汽车的核心技术。清楚我国与国外轮毂电 机先进技术间的差距,不断进行深入研究,尽快实现新能源汽车的可 量产化。轮毂电机将彻底打破传统内燃机的汽车结构,减少了汽车底 盘的整个传动系统,甚至制动系统,同时实现4个车轮独立控制,实 现了差速功能,大大简化了汽车的机械构造和运行性能,提升了乘用 空间,彻底告别化石燃料的依赖和污染性的尾气排放。
轮毂电机按照驱动方式分为减速驱动和直接驱动2种(图1)。其 中减速驱动轮毂电机具有行星齿轮等减速机构,能够减速增矩,获得 较高的比功率和效率,同时由于电机体积和质量都比较小,能够保证 输出的平顺性。但也有诸多缺陷,高速旋转导致齿轮磨损严重,缩短 了减速轮毂电机的使用寿命,散热难、噪声大都会减少可靠性。直接 驱动轮毂电机省去了减速装置等中间环节,提升了系统的动态响应, 提高了工作效率,使得结构更简化和紧凑,但是造价成本很高,一旦 过载会受到严重影响。
2 轮毂电机驱动方式及特点
电动汽车的驱动方式主要分为3种,集中电机驱动,轮边电机驱 动和轮毂电机驱动。
集中电机驱动只是将传统内燃机替换成为电动机,并没有改变汽 车其他的构造,并不能体现出电动汽车的优势,能源损失仍旧很大。
轮边电机具有结构简单,维修方便的优势,技术相对成熟,是 如今发展的重点。轮毂电机精简程度极高,将动力装置、传动装置、 制动装置都集中到车轮中去,实现了机械结构简化和汽车的轻量化设 计,提高了控制的反应能力,避免了机械损失和机械延迟[1]。
轮毂电机由于其独特的存在位置和功能性,需要满足以下几个特 点。恒转矩区高转矩低转速,恒功率区高转速低转矩;宽调速范围, 高转矩密度,大启动扭矩。电机质量小,工作效率高,能够实现强制 制动和能量回馈。能够作为轮毂电机的驱动电机主要有,直流电机、 永磁同步电机、开关磁阻电机和横向磁通电机等[2](图2)。
学习情境3纯电动汽车-电子学材
学习情境三纯电动汽车单元一纯电动汽车的基础知识及结构一、告知学习目标了解纯电动汽车的定义及优缺点;重点理解纯电动汽车的关键参数及其计算方法;熟悉纯电动汽车的整体结构;理解纯电动汽车各部件的功能,了解其结构。
二、引入引入问题1:什么是纯电动汽车?引入问题2:纯电动汽车有何优缺点?引入问题3:纯电动汽车的续驶里程?引入问题4:纯电动汽车的整体结构?引入问题5:纯电动汽车的主要组成?三、操练分组观察纯电动汽车,讨论纯电动汽车的结构及工作过程四、深化深化讲解问题1:纯电动汽车的基础知识纯电动汽车(Blade Electric Vehicles,BEV),是一种完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力源的汽车。
以车载电源为动力,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进,使之符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。
根据纯电动汽车当前的发展情况,纯电动汽车必须符合以下几个条件:纯电动车辆研发制造运营必须符合国家各项相关法规。
整车、零部件性能必须满足国家技术标准和各项具体要求。
纯电动车辆是以电为能源,由电动机驱动行驶的,不再产生新的污染,不再产生易燃、易爆之隐患。
纯电动车辆储能用的电池必须是无污染、环保型的。
且具有耐久的寿命,具备超快充电的功能。
车辆根据用途确定一次充电之续行里程,以此装置够用电量的电池组,充分利用公用充电站超快充电以延长续行里程。
电动机组应有高效率的能量转换。
刹车、减速之能量的直接利用和回收,力求车辆之综合能源利用的高效率。
根据车辆用途和行驶场合设定最高车速,且不得超过交通法规的限定值,以合理选择电动机的功率和配置电池组容量。
车辆驾驶操作,控制简单有效、工作可靠,确保行车安全。
机械、电气装置耐用少维修。
车辆运营之费用低廉。
深化讲解问题2:纯电动汽车有哪些优缺点?纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机,蓄电池相当于传统的油箱,通常采用高效能的充电电池。
几种常用电动汽车驱动系统简介
一二三四几种常用电动汽车驱动系统简介 驱动系统是电动汽车的核心,主要包括:电动机、驱动器以及控制部分。
根据应用电机的不同,目前正在应用或开发的电动汽车驱动系统主要有直流电动机驱动系统、感应电动机驱动系统、永磁电动机驱动系统、开关磁阻电动机驱动系统。
直流电动机驱动系统 在电动汽车领域最早使用的就是直流电动机。
直流电动机结构简单,易于控制,具有良好的电磁转矩控制特性,但是由于采用机械换向结构,维护困难,并产生火花,容易对无线电产生干扰,这对高度智能化的未来电动汽车是致命的弱点。
另外,直流电动机驱动系统体积大、制造成本高、速度范围有限、能量密度较低,这些都限制和妨碍了直流电动机在电动汽车中的进一步应用。
感应电动机驱动系统 交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。
其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件。
结构简单,运行可靠,经久耐用。
应用于电动汽车的感应电动机现在普遍采用变频驱动方式,常见的变频控制技术有三种:V/F控制、转差频率控制、矢量控制。
20世纪90年代以前主要以脉冲宽度调制 ( PWM)方式实现V/F控制和转差频率控制,但这两种控制技术因转速控制范围小、转矩特性不理想,面对于需频繁起动、加减速的电动汽车不太适用。
近几年,电动汽车感应电动机主要采用矢量控制技术。
永磁电动机驱动系统 永磁电动机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点,又具有直流电动机的调速性能好的优点,且无需励磁绕组,可以做到体积小、控制效率高,是当前电动汽车电动机研发与应用的热点。
永磁电动柳驱动系统可以分为无刷直流电动机(BLDCM)系统和永磁同步电动机(PMSM)系统。
无刷直流电动机( BLDCM)系统具有转矩大、功率密度高、位置检测和控制方法简单的优点,但是由于换相电流很难达到理想扶态,因此会造成转矩脉动、振动噪声等问题。
对于车速要求不太高的电动汽车驱动领域,BLDCM系统具有一定的优势,得到了广泛的重视和普遍应用。
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导读:电动汽车可分为两种:单电机集中驱动型式电动汽车(简称集中驱动式电动汽车)和多电机分布驱动型式电动汽车(简称分布式驱动电动汽车)。
电动汽车作为一种工业产品,以电池为主要能量源,动力源全部或部分由电动机提供,涉及机械、电力电子、通信、嵌入式控制等多个学科领域。
电动汽车与传统汽车相比,能量源、驱动系统结构都发生了极大的改变。
根据驱动系统结构布置的不同,电动汽车可分为两种:单电机集中驱动型式电动汽车(简称集中驱动式电动汽车)和多电机分布驱动型式电动汽车(简称分布式驱动电动汽车)。
1、传统集中式驱动结构类型
集中驱动式电动汽车与传统内燃机汽车的驱动结构布置方式相似,用电动机及相关部件替换内燃机,通过变速器、减速器等机械传动装置,将电动机输出力矩,传递到左右车轮驱动汽车行驶。
集中驱动式电动汽车操作实现技术成熟、安全可靠,但存在体积较重,效率相对不高等不足。
随着纯电动汽车技术研究的深入,纯电动汽车的驱动系统的布置结构也逐渐由单一动力源的集中式驱动系统向多动力源的分布式驱动系统发展。
图1.1为电动汽车不同驱动系统的结构示意图。
图1.1(a)为单电动机集中驱动型式,由电动机、减速器和差速器等构成,由于没有离合器和变速器,可以减少传动装置的体积及质量。
图1.1(b)也为单集中驱动型式,与发动机横向前置前驱的内燃机汽车结构布置方式相似,将电动机、减速器和差速器集成一体,通过左右半轴分别驱动两侧车轮,该布置型式结构紧凑,多用于小型电动汽车上。
图1.1(c)为双电机分布驱动型式,两个驱动电机通过减速器分别驱动左右两侧车轮,可通过电子差速控制实现转向行驶,以取代机械差速器,该驱动方式为目前研究的热点。
图1.1(d)为轮毂电机分布式驱动型式,电动机和固定速比的行星齿轮减速器安装在车轮里面,省去传动轴和差速器,从而使传动系统得到简化。
该驱动方式对驱动电机的要求较高,同时控制算法也比较复杂。
2、分布式驱动电动汽车结构类型
分布式驱动电动汽车按照动力系统的组织构型不同可分为两种:电机与减速器组合驱动型式,轮边电机或轮毂电机驱动型式。
(1)电机与减速器组合驱动型式
在该驱动型式中,电机与固定速比减速器连接,通过半轴实现对应侧车轮的驱动,由于电机和减速箱布置在车架上,因此在现有车身结构的基础上,稍加改动,该驱动型式即可推广应用。
图2.1中的两种电动汽车均采用该驱动型式。
其中,图2.1(a)为北京理工大学研发的具有防滑差速功能的双电机分布式驱动车辆结构示意图;图2.1(b)为美国特斯拉公司推出的Tesla Model S型电动汽车及结构示意图。
图2.1(c)德国的奥迪R8e-tron纯电动跑车,采用四台异步电动机分布式驱动,百公里加速仅4.8s。
(2)轮边或轮毂电机驱动型式
轮边电机驱动型式是将驱动电机安放于副车架上,驱动轮从其对应侧输出轴获取驱动力。
轮毂电机驱动型式是将电机和减速机构直接放在轮辋中,取消了半轴、万向节、差速器、变速器等传动部件。
轮边电机驱动型式或轮毂电机驱动型式均具有结构紧凑、车身内部空间利用率高、整车重心低、行驶稳定性好等优点。
图2.2(a)为一体化轮边驱动系统,由悉尼科技大学与澳大利亚国立科学机构CSIRO共同开发完成,并在三轮太阳能电动车Aurora中得到实际应用,该车通过电机本体和车轮轮辋的一体化设计,最高车速可达72km/h。
图2.2(b)为同济大学研制出采用轮边驱动型式的“春晖二号”纯电动车,该电动车的四个车轮通过低速永磁直流无刷轮毂电机直接驱动,并匹配了相应的盘式制动器用于制动。
图2.2(c)为比亚迪公司推出的采用轮边电机驱动的纯电动大巴。
3、分布式驱动的优点
从以上论述中不难发现,在分布式驱动电动汽车中,每个车轮的驱动转矩可单独控制,各个驱动轮之间的运动状态相对独立。
分布式驱动电动汽车与集中式驱动电动汽车相比,其优点可概括总结如下:
(1)同等总功率需求下,单台电机功率降低,尺寸和质量均减小,使得整车布置的灵活性和车身造型设计的自由度增大,易于实现同底盘不同造型产品的多样化,缩短产品开发周期,降低生产成本;
(2)机械传动系统部分减少或全部取消,可简化驱动系统。
各驱动轮力矩的控制方式由硬连接变成软连接,能满足无级变速需求及实现电子差速功能;
(3)电机驱动力矩响应迅速,正反转灵活切换,驱动力矩瞬时响应快,恶劣工况的适应能力强;
(4)在硬件及软件控制方面,更容易实现电气制动、机电复合制动及再生制动,经济性更高,续驶里程更长;
(5)在行驶稳定性方面,通过电机力矩的独立控制,更容易实现对横摆力矩、纵向力矩的控制,从而提高整车的操纵稳定性及行驶安全性。
综上所述,虽然目前集中驱动型式占电动汽车驱动系统的主流,但分布式驱动型式作为新兴的驱动系统,在动力学控制、整车结构设计、能量效率及其它性能方面均有很多优点,因此研究分布式驱动电动汽车技术有助于电动汽车的发展及推广。