《新能源汽车基础》4纯电动汽车

ZF轮边电驱动低地板车桥 两侧轮端置有水冷式三相异步电机
C
M
GB D
M FG D
M FG D
FG
M
FG
M
M
M
FG
M
FG
M
轮毂电机驱动型（带减速器）
结构特征：
电机装在驱动轮内。
高速内转子电机，带减速器。
C
M
GB D
M FG D
M FG D
FG
M
FG
M
M
M
FG
M
FG
M
结构特征：
轮毂电机驱动型 （不带减速器）
电机与主减速器（差速器）集成化
电机与减速器一体化
C
M
GB D
M FG D
M FG D
FG
M
FG
M
M
M
FG
M
FG
M
轮边电机驱动型（电机外置）
结构特征： 无变速器，通过电机控制实现变速功能。 多电机（2个或4个），有主减速器，无机械差速器。
优点： 无离合器、变速器、传动轴等机械装置，无相应操纵机构。 电机移到车身（车架）以下，增加车身内部有效空间。
无变速器型 （集成化）
M FG D
FG
M
FG
M
M
M
FG
M
FG
M
结构特征：
取消了离合器和变速器，通过电机控制实现变速功能。
电机、主减速器和差速器集成一体。
特点：
结构紧凑（占用空间小），装配方便。 对电机要求较高，要求较大的起动转矩，以及较大后备功率，以保 证汽车的起步、加速、爬坡等动力性要求。
储能装置的结构形式
BP
B
P B
提供足够高的比能量和比 功率。
B P
CP
一种高比能量，另一种高比功率。
B
P FW P
B :蓄电池
C : 超级电容器 FW: 飞轮电池 P : 功率转换器
蓄电池提供高比能量。超 级电容器具有高比功率和 高效回收制动能量的能力。
优点：
技术难度低，成本低。 对电机要求低，可选功率较低电机（传动系传动比和传动比范围都 较大）。
传统机械传动型
C
M
GB D
M FG D
M FG D
FG
M
FG
M
M
M
FG
M
FG
M
结构特征：
由燃油车底盘改装，基本保留燃油车的传动系统，内燃机换成电机。
缺点：
动力部件多（电池、电机、功率变换器，再加上机械传动系） ，整 车质量大，布置困难。
EV传动装置的一般选择
✓ 电机转矩变化一般不能满足行驶阻力变化的要求。在电机和 驱动轮之间需要减速器（变速器）。
✓ 变速器可使电机经常保持在高效率范围工作，并减轻电机和 动力电池组的负荷。
✓ 通常，EV采用两或三档变速器，即可满足行驶阻力变化的要 求，减轻电机和电池组的负荷，提高工作效率，而传动结构 也不复杂。
轮毂电机
轮毂电机驱动
优点：
无复杂机械传动系统，减汽车质量。 动力部件结构紧凑，便于布置，增加了车内空间。 便于整车的电子化、智能化、线控化（X By Wire)。
缺点：
多个电机的控制与相互协调技术难度大。 轮毂电机的散热、电磁干扰、防水、防尘任务较为困难。 对平顺性、操纵稳定性、通过性有一定负面影响。
三、 纯电动汽车的特点
• 优点： （1）零排放，无污染。 （2）整车的能量效率高，电能来源多样化。 （3）舒适性好。 （4）动力系统布置灵活。 • 不足：
电池的一些性能还没完全达到预期：充电时间较长，使用 不够方便；循环使用寿命不长，增加了车辆的使用成本； 价格较高，造成整车价格的居高不下。
第2节 电驱动的布置形式 电机集中驱动形式
C
M
GB D
M FG D
M FG D
FG
M
FG
M
M
M
FG
M
FG
M
轮边电机驱动型（电机外置）
结构特征： 无变速器，通过电机控制实现变速功能。 多电机（2个或4个），有主减速器，无机械差速器。
缺点： 增加了悬架的非簧载质量，不利于平顺性。 电机在底部，影响通过性。 电子差速，电机控制系统复杂。
第4章 纯电动汽车
概述 纯电动汽车驱动系统布置 纯电动汽车动力系统设计 纯电动汽车示例 纯电动汽车的充电 纯电动汽车的再生制动 电池管理系统
第1节 概述
一、电动汽车定义与分类
1、定义 广义：由电机驱动的车辆，驱动电能来源于车载储能装置（蓄 电池、超级电容、飞轮储能装置等）。包括:道路行驶电动车辆， 低速工业用电瓶车，机场、码头、仓库用的电动运输车和电动 叉车，电动游览车，电动巡逻车以及各种电动专用车等。
电机装在驱动轮内。
低速外转子电机，不带减速器。
对电机要求最高（完全无机械传动系），较高的起动转矩，较大的 后备功率。
轮毂电机驱动
• 将电机直接安装在车轮上，简化甚至去掉电机与车轮之间的机 械传递装置
– 高速内转子电机，则必须装减速器来降低转速。 转速可高达10000r/min
– 低速外转子电机，则可以完全去掉减速装置，外转子就安装在车 轮轮缘上，电机转速和车轮转速相等。以低速电机的体积、重量 和成本为代价的 。 最高转速在1000-1500r/min。
C
M
M
M
FG
M
M
M
FG
M
FG
M
电机分散驱动形式（多电机）
C :离合器 D : 差速器 FG: 固定速比的减速器 GB: 变速器
M : 电机
传统机械传动型
C
M
GB D
M FG D
M FG D
FG
M
FG
M
M
M
FG
M
FG
M
结构特征：
由燃油车底盘改装，基本保留燃油车的传动系统，内燃机换成电机。
狭义：由电机驱动，从车载储能装置获得电能，同时满足道路 安全法规对汽车的各项要求，允许在正规道路行驶的车辆。
2、分类 按用途：电动轿车、电动客车、电动货车和电动专用车（如电动环 卫车、电动工程车等）； 按车载储能装置：单能源EV和多能源EV。单能源EV一般采用蓄电 池或超级电容，多能源EV采用多个储能装置，其中一个为蓄电池。
无变速器型
C
M
GB D
M FG D
M FG D
FG
M
FG
M
M
M
FG
M
FG
M
结构特征：
取消了离合器和变速器，通过电机控制实现变速功能。
特点：
机械传动系得到简化，质量、体积减小。 对电机要求较高，要求较大的起动转矩，以及较大后备功率，以保 证汽车的起步、加速、爬坡等动力性要求。
C
M
GB D
M FG D
电动轿车
电动客车
电动游览车
电动牵引车
电动环卫车
电动清扫车
二、 纯电动汽车动力系统组成
可分为三个子系统： 电驱动系统
整车控制器、功率变换器、电 机、机械传动装置、车轮
能源系统
能量源、能量管理系统、充电 系统
辅助动力系统
辅助动力源、车载用电设备 （车载电器：照明、仪表、电 动车窗、电动门锁、音响、空 调等；车载电控设备：EPS、 ABS、VSC、TCS等 ）