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纯电动汽车的基本结构和原理是什么?

2024-10-27 07:26 发布

电动车问世以来,想必大家对其充满好奇。下面,本文将详细介绍纯电动汽车的结构和组成原理,帮助您更深入地了解电动汽车。纯电动汽车是指由可充电电池供电,由电动机驱动的汽车。其动力系统主要由动力电池和驱动电机组成,可以从电网获取电能或更换电池。

与燃油车相比,纯电动汽车的结构主要增加了电驱动控制系统,取消了发动机。传动机构也发生了变化。根据不同的驱动方式,部分零部件进行了简化或取消,增加了供电系统、驱动电机等新机构。行驶过程中,电池输出的电能通过控制器驱动电机行驶,电机输出的扭矩通过传动系统驱动车轮前进或后退。

纯电动汽车的基本结构相对简单,主要由动力电池和电机组成。

由于纯电动汽车系统功能的变化,纯电动汽车由电驱动控制系统、底盘、车身和辅助系统四个新的部分组成。包括主电源系统、驱动电机系统、车辆控制器和辅助系统等。动力电池输出电能,电机控制器驱动电机运转产生动力,再通过减速机构将动力传递给驱动轮,使电动车行驶。动力电池、变速器和电机是电连接的;电机、减速器和车轮则是机械连接的。

纯电动汽车主要由电驱动子系统、电源子系统和辅助子系统组成。图3中的双线表示机械连接;粗线表示电气连接;细线表示控制信号连接;线上的箭头表示电力或控制信号的传输方向。来自加速踏板的信号输入到电子控制器中,电机输出的扭矩或速度通过控制功率转换器来调节。电机输出的扭矩通过汽车传动系统带动车轮转动。充电器通过汽车的充电接口给电池充电。汽车行驶时,电池通过电源转换器向电机供电。当电动汽车采用电制动时,驱动电机在发电状态下运行,车辆的一部分动能反馈给电池进行充电,延长了电动汽车的行驶里程。

动力系统主要包括动力电池、电池管理系统、车载充电器和辅助电源等。动力电池是电动汽车的动力源和储能装置。目前,纯电动汽车主要采用锂离子电池。电池管理系统实时监控动力电池的使用情况,检测动力电池的状态参数,如端电压、内阻、温度、电池电解液浓度、电池剩余容量、放电时间、放电电流或放电深度等,并根据动力电池对环境温度的要求进行温度控制,通过限流控制避免动力电池的过充过放,显示并上报相关参数。车载充电器是将电网的供电系统转换成给动力电池充电所需的系统,即转换成交流DC,并根据需要控制其充电电流。辅助电源通常为12V或24VDC低压电源,主要为动力转向、制动力调控、照明、空调节、电动车窗等各种辅助用电装置提供所需能量。

驱动电机系统的电驱动子系统是电动汽车的核心,也是与内燃机汽车最大的区别。驱动系统一般由电子控制器、功率变换器、驱动电机、机械传动装置和车轮组成。该驱动系统高效地将蓄电池中储存的电能转化为车轮的动能来推进汽车,并能在汽车减速或下坡时实现再生制动。驱动电机系统由驱动电机和驱动电机控制器组成,通过高低压线束和冷却管路与整车其他系统电气散热连接。驱动系统的作用是将电池中储存的电能高效地转化为车轮的动能,进而推进汽车,在汽车减速或下坡时实现再生制动。驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮。早期,DC系列电机广泛应用于电动汽车,但随着电机技术和电机控制技术的发展,DC电机逐渐被无刷DC电机、开关磁阻电机和交流异步电机所取代。

整车控制器是电机系统的控制中心。它处理所有输入信号,并将电机控制系统的运行状态信息发送给车辆控制铝。根据驾驶员输入的油门踏板和刹车踏板信号,向电机控制器发出相应的控制指令,对电机进行启动、加速、减速和制动。当纯电动汽车减速下坡滑行时,车辆控制器配合电源系统的电池管理系统产生反馈,使动力电池反向充电。车辆控制器还控制动力电池的充放电过程。与汽车行驶状况相关的速度、功率、电压、电流等信息被传输到车载信息显示系统进行相应的数字或模拟显示。

电机包含一个功能诊断电路。当诊断异常时,它将激活一个错误代码并将其发送给车辆控制器。电机控制系统使用以下传感器来提供电机的工作信息:电流传感器、电压传感器和温度传感器。

辅助系统包括车载信息显示系统、动力转向系统、导航系统、空调节、照明和除霜装置、刮水器和收音机等。这些辅助装置可以提高汽车的机动性和成员的舒适性。

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