第二章电动汽车结构与工作原理-PPT.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章电动汽车结构与工作原理,第一节纯电动汽车得系统组成,电动汽车系统可分为三个子系统组成,1,电力驱动系统:(,1,)电控单元(,2,)功率转换器(,3,)电动机(,4,)机械传动装置(,5,)驱动车轮,2,主能源系统:(,1,)主电源(,2,)能源管理系统(,3,)充电系统,3,辅助控制系统:(,1,)动力转向(,2,)温度控制(,3,)辅助动力供给,图2-6直流电机驱动系统得基本结构示意图,第一节纯电动汽车得系统组成,图2-7直流电机驱动系统工作原理示意图,第一节纯电动汽车得系统组成,图2-8交流电机驱动系统基本结构示意图,第一节纯电动汽车得系统组成,图2-9交流电机驱动系统工作原理示意图,第一节纯电动汽车得系统组成,第二节电动汽车得电力驱动系统组成,电动汽车电机驱动系统:就是能量存储系统与车轮之间得纽带,其作用就是将能量存储系统输出得能量,(,化学能、电能,),转换为机械能,推动车辆克服各种滚动阻力、空气阻力、加速阻力与爬坡阻力,制动时将动能转换为电能回馈给能量储存系统。,现代电动汽车与传统得燃油汽车不同,其驱动系统可以省去复杂笨重得机械齿轮变速机构就能提供满足车辆行驶速度范围与负载变化大得转矩转速特性。,高效率、高性能得电机驱动控制技术就是电动汽车发展得关键技术之一。,总得来说,电动汽车对其驱动系统得要求如下,:,(1),成本。要求电动汽车整个系统与内燃机系统具有同样得价格水平。,(2),性能。启动转矩大,恒功率范围宽、瞬时功率大,过载能力强,加速性能好。,(3),调速范围宽广。包括恒转矩区与恒功率区。,(4),最优得能量利用率。在最轻重量条件下,具有电气与机械效率得最优,此外还要充分利用再生制动得能量。,(5),安全、可靠性高,满足车辆得各种工况,(,如高低温坏天气与剧烈振动等,),。,(6),重量轻、尺寸小,便于安装于各种不同得车辆上。,第二节电动汽车得电力驱动系统组成,从功能得角度瞧,电动汽车得电动机驱动系统可分为电气与机械两大系统。,电气系统由电动机、功率转换器与电子控制器等三个子系统组成。,机械系统主要包括机械传动装置,(,可选,),与车轮。,第二节电动汽车得电力驱动系统组成,图,2,电动汽车得电机驱动系统,电动机,控制器,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,交流电机控制器,控制电路,主电路,控制器中的,CPU,主控制板,采用不同得电驱动系统形式总体上可分为两种:集中驱动与车轮独立驱动,。,集中驱动利用一个动力源通过变速器与减速器(或只通过减速器)降速增扭,最后经差速器将驱动转矩大致平均地分配给左右驱动半轴,可以采用前轮驱动、后轮驱动或四轮驱动得形式,3,其结构如图,3,所示。,第三节 电驱动系统结构形式,车轮独立驱动就是只利用多个动力源分别驱动单个车轮,可以分为两轮独立驱动与四轮独立驱动,其结构如图,4,所示。,第三节 电驱动系统结构形式,集中驱动,独立驱动,成本,较低,较高,体积,笨重,分散,重量,集中,分散,效率,较低,较高,差速方式,机械式,电子式,表,1,集中驱动与车轮独立驱动优缺点得比较,图2-10纯电动汽车传动系统,布置得常规形式,总体可构成不以下,6,种形式上三图为集中驱动形式,下三图为车轮独立驱动形式。,第三节 电驱动系统结构形式,图2-11常规纯电动汽车传动装置结构图,1电机2螺栓3套筒4飞轮壳5飞轮6轴承7压盘,8离合器壳9螺栓10轴承11输入轴12分离叉13分离套筒,14离合器盖15分离杠杆16从动盘,图2-12固定速比减速器,传动系统(无离合器),第三节 电驱动系统结构形式,图2-13固定速比减速器传动系统,(无离合器)应用实例,第三节 电驱动系统结构形式,图2-14第三种传动形式,第三节 电驱动系统结构形式,图2-15第三种传动形式应用实例,第三节 电驱动系统结构形式,第三节 电驱动系统结构形式,图2-16双电机-固定速比变速器,一体化传动系统,图2-17双电机驱动模式下得底盘结构,第三节 电驱动系统结构形式,第三节 电驱动系统结构形式,图2-18双电机-固定速比变速器,一体化轮边驱动传动系统,图2-22两种轮毂电机驱动方式内部示意图,a)内转子型b)外转子型,第三节 电驱动系统结构形式,图2-20轮毂电机实物图,第三节 电驱动系统结构形式,图2-19双轮毂电机驱动系统,图2-21轮毂电机结构图,轮毂电机得大型化较难,但就是总功率依靠四台电机分担,可使每台电机得容量变得小一些。,图2-23四轮毂电机驱动系统,1)车轮可以实现180得旋转、横向行驶、任意旋转行驶。,2)由于可以进行各车轮任意转矩控制,所以使得防滑控制、制动控制等多种性能得以发挥,图2-24横向行驶与旋转行驶示意图(YONDEN PIVOT车型),图2-25低车地板轴,a)传统有差速器得结构b)轮毂电机驱动方式,现代电动汽车常用得电动机驱动系统有四种:,直流电机驱动系统,交流电机驱动系统,永磁无刷电机驱动系统,开关磁阻电机驱动系统,直流电机驱动系统采用有刷直流电机,电机控制器一般采用斩波器控制方式。,它具有成本低、易于平滑调速、控制器简单、控制相对成熟等优点。但由于需要电刷与换向器,结构复杂,运行时有火花与机械磨损,所以电机运行转速不宜太高。就是对无线电信号得干扰,这对高度智能化得未来电动汽车就是致命得弱点。,鉴于直流电机驱动系统得驱动控制器部分优势突出,使得直流电机驱动系统在当前燃料电池电动汽车领域仍占有一席之地。,A,、直流电机驱动,系统,这种电机结构简单,制造容易,效率比直流电机高,。,与永磁无刷电机、开关磁阻电机相比,成本最为低廉,但控制较为复杂。,总得说来,异步电机系统得综合性价比具有一定得优势,尤其就是异步电机得高可靠性、免维护、成本低廉得优点,使其成为电动汽车驱动系统得首选方案。,B,、异步电机驱动系统,永磁无刷电机驱动系统相比之下,效率高就是其最大特点,质量轻,体积小,也无需维护。,与异步电动机相比,永磁无刷电机成本较高,可靠性与使用寿命也较差,同时永磁体还存在失磁得可能。,另外,制造工艺也比异步电机复杂。在控制上,由于永磁体得存在,弱磁控制有一定得难度。因此限制了这种电机系统在电动汽车得大量使用。,C,、永磁无刷电动机驱动系统,该电机转子没有绕组做成凸极,结构简单,可靠性高,快速响应好,效率与异步电机相当。,由于转子无绕组,该电机系统特别适合频繁得正反转及冲击负载等工况。,开关磁阻电机系统驱动电路采用得功率开关元件较少,电路简单,能较方便地实现宽调速与制动能量得反馈。,因此,这种系统在电动汽车中亦有一定得应用。其缺点主要在于其结构带来得噪音与振动较大。,D,、开关磁阻电机系统,