新能源汽車電機驅動系統主要有
1. 新能源汽車主要靠什麼驅動
【太平洋汽車網】新能源車的驅動方式是指不使用常規油料作為驅動的動力,或者是兼用油料的汽車。可以分專成純電動屬的增程電動的混合動力的燃料電池,動力的氫動力的,等新能源類型車。
展開全文傳統汽車驅動車輛是依靠內燃機做功,通過變速器改變輸出動力的傳動比旋轉方向,再通過傳動軸和車輪實現車輛驅動。而純電動汽車的電力驅動系統替代了傳統汽車的內燃機和變速器,依靠動力電池、逆變器和電機變速單元實現車輛的驅動。
1)基本驅動部件純電動汽車驅動系統主要的部件包括有動力電池、逆變器、帶有電機的變速單元。
圖3-2-3所示為典型純電動汽車驅動系統的原理示意圖。在新能源汽車應用中,一般將動力電池組和逆變器之間的電路單元稱之為BDU(BatteryDisconnectingUnit)。
2)基本驅動過程純電動汽車的驅動動力來源是動力電池,但是與傳統汽車不同的是,來自動力電池內的電能並不是總一直處於輸出狀態,在純電動汽車中還設計有能夠回收車輛制動時無用的能量,並回收到動力電池的機構。
純電動汽車驅動過程中能量的流動主要有以下2條路徑:
(1)驅動車輛驅動時來自動力電池的能量通過BDU、逆變器,再進入電機變速單元實現車輛驅動。
(2)回收制動能量制動或車輛減速時,變速單元內的電機將變成發電機,將能量通過逆變器、BDU傳回動力電池,為電池充電。
3)主要控制模塊純電動汽車能夠實現在不同路況環境下,快速反應並順利驅動車輛滿足駕駛員需求,並不僅僅是依靠上述幾個動力部件來完成的,整個驅動系統還需要一套完善的控制模塊。即整車控制器(VCU)、電機控制器(MCU)和電池管理系統(BMS),這3個控制器是純電動汽車的核心技術,對整車的動力性、經濟性、可靠性和安全性等有著重要影。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
2. 新能源汽車電驅系統是怎麼
現代電動汽車電驅動系統主要由四大部分組成:驅動電機、變速器、功率變換器和控制器。驅動電機是電氣驅動系統的核心,其性能和效率直接影響電動汽車的性能。驅動電機和變速器的尺寸、重量也會影響到汽車的整體效率。功率變換器和控制器則對電動汽車的安全可靠運行有很大關系。
純電動汽車驅動電機,電力驅動系統類型
按電力驅動系統的組成和布置形式不同,純電動汽車分為機械傳動型、無變速器型、無差速器型和電動輪型四種類型。
機械傳動型純電動汽車
由發動機前置後輪驅動的燃油汽車發展而來,保留了內燃機汽車的傳動系統,只是把內燃機換成了電動機。這種結構可以提高純電動汽車的起動轉矩及低速時的後備功率,對驅動電動機要求低,可選擇功率較小的電動機。
無變速器型純電動汽車
驅動系統的最大特點是取消了離合器和變速器,採用固定速比減速器,通過電動機的控制實現變速功能。這種結構的優點是機構傳動裝置的質量較輕、體積較小,但對電動機的要求較高,不僅要求有較高的起動轉矩,而且要求有較大的後備功率,以保證純電動汽車的起步、爬坡、加速等動力性能。
無差速器型純電動汽車
結構採用兩個電動機,通過固定速比減速器分別驅動兩個車輪,每個電動機的轉速可以獨立調節。當汽車轉向時,由電子控制系統實現電子差速,因此,電動機控制系統比較復雜。
電動輪型純電動汽車
將電動機直接裝在驅動輪內(也稱為輪轂電動機),可進一步縮短電動機到驅動車輪之間的動力傳遞路徑,但需要增設減速比較大的行星齒輪減速器,以便將電動機轉速降低到理想的車輪轉速。這種結構對控制系統控制精度和可靠性的要求較高。
電力驅動系統特性
能量轉換效率高
無污染、零排放、對環境友好
靈活方便控制工作狀態
系統工作狀態不會受到外界環境的影響
總體重量不變
無雜訊,對環境沒有影響
安全性好
何為電動汽車三合一電驅系統技術?
電動汽車三合一電驅系統技術是指將電控、電機和減速器集成為一體的技術,隨著電動汽車技術的不斷演進,集成化設計將無可爭辯地成為未來發展的趨勢。
目前市面上比較前列的電動驅動系統
GKN吉凱恩(納鐵福)
在不需要純電動或混合動力驅動時,可以通過一個集成的切斷裝置將電動機從傳動系統中斷開,該裝置採用了機電驅動離合器。GKN還對齒輪和軸承布置進行了優化,實現更高的效率、更好地NVH性能和耐久性。
博世Bosch
博世Bosch新動力系統e-axle電動軸,使電動軸驅動可提供更佳的續航力。博世BOSCH電驅動橋特點:高度集成化、簡化冷卻管路和功率驅動線纜、平台化設計靈活適配不同車型。
ZF三合一電驅系統
采埃孚(ZF)研發的適用於小型和中型轎車的電動車驅動產品,能很好的適應未來的城市交通狀況。利用多面壓合連接技術來實現鋁制推力桿與鋼制橫結構的鏈接,具備電能轉化效率高和性能優異的特點。
3. 新能源汽車電控系統主要組成部分有哪些
【太平洋汽車網】新能源汽車的電控系統主要由感測器、控制單元、執行器組成。核心部件是控制單元。新能源汽車的主要動力構成,由三部分組成,電池,電驅,以及電控。
一、技術電池技術、電機驅動及其控制技術、能量管理技術以及電動汽車整車技術為電動汽車四大關鍵技術。電控系統用於控制電池、電機等組件,其功能包括:電池管理,發動機、電動機能量管理等。電控系統由ECU等控制系統、感測器等感應系統、駕駛員意圖識別等子系統組成。電控系統的材料成本佔比不高,但需要經過多次試驗才能掌握關鍵演算法,尤其是混合動力汽車涉及油、電混合的控制策略,技術壁壘較高。
電機控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元,是電機驅動及控制系統的核心,主要包含IGBT功率半導體模塊及其關聯電路等硬體部分以及電機控制演算法及邏輯保護等軟體部分。
電機驅動控制系統(包括驅動電機和電機控制器)是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,控制和驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標。
一般來講,電機控制器的主要由如下幾部分組成:
1、電子控制模塊()包括硬體電路和相應的控制軟體。硬體電路主要包括微處理器及其最小系統、對電機電流,電壓,轉速,溫度等狀態的監測電路、各種硬體保護電路,以及與整車控制器、電池管理系統等外部控制單元數據交互的通信電路。控制軟體根據不同類型電機的特點實現相應的控制演算法。
2、驅動器(Driver)將微控制器對電機的控制信號轉換為驅動功率變換器的驅動信號,並實現功率信號和控制信號的隔離。
3、功率變換模塊(PowerConverter)對電機電流進行控制。電動汽車經常使用的功率器件有大功率晶體管、門極可關斷晶閘管、功率場效應管、絕緣柵雙極晶體管以及智能功率模塊等。
目前,電動汽車電機控制器多採用三相全橋電壓型逆變電路拓撲,部分產品前置雙向DC/DC變換器,以增大電機端輸入交流電壓,提升高轉速下的輸出功率,降低電機設計與生產成本。傳統控制器中直流支撐電容器體積龐大、耐高溫性能較差。為減小直流支撐電容器體積甚至取消直流支撐電容器,新型變換器電路拓撲和控制方法成為電動汽車應用研究的新熱點,但尚處於實踐探索階段。目前電動汽車用變流器的研發重點仍然多集中在電力電子集成方面。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
4. 新能源汽車電機驅動系統作用是什麼
驅動電機系統是純電動汽車三大核心部件之一,是電動汽車的動力來源。驅動電機系統是直接將電能轉換為機械能的部分,決定了電動汽車的性能指標。驅動電機系統由驅動電動機(DM)和驅動電機控制器(MCU)構成,通過高低壓線束、冷卻管路,與整車其他系統作電氣和散熱連接。
整車控制器根據加速踏板、制動踏板、擋位等信號通過CAN網路向電機控制器驅動電車控制器發送指令,實時調節驅動電機的扭矩輸出,以實現整車的怠速、加速、能量回收等功能。
電機控制器能對自身溫度、電機的運行溫度、轉子位置進行實時監測,並把相關信息傳遞給整車控制器VCU,進而調節水泵和冷卻風扇工作,使電機保持在理想溫度下工作。
二、汽車驅動電機系統的組成部分:
1、驅動電動機:
(1)永磁同步電機:一種典型的驅動電機,具有效率高、體積小、可靠性高等優點,是動力系統的執行機構,是電能轉化為機械能載體。它依靠內置旋轉變壓器、溫度感測器,來提供電機的工作狀態信息,並將電機運行狀態信息實時發送給MCU。
(2)旋轉變壓器:檢測電機轉子位置,經過電機控制器內旋變解碼器解碼後,電機控制器可獲知電機當前轉子位置,從而控制相應的IGBT功率管導通,按順序給定子三個線圈通電,驅動電機旋轉。
(3)溫度感測器:作用是檢測電機繞組溫度,並提信息供給MCU,再由MCU通過CAN線傳給VCU,進而控制水泵工作、水路循環、冷卻電子扇工作,調節電機工作溫度。
2、驅動電機控制器:
(1)驅動電機控制器對所有的輸入信號進行處理,並將驅動電機控制系統運行狀態信息通過網路發送給整車控制器。驅動電機控制器內含故障診斷電路,當電機出現異常時,達到一定條件後,它將會激活一個錯誤代碼並發送給VCU整車控制器,同時也會儲存該故障碼和相關數據。
(2)驅動電機控制器主要依靠電流感測器、電壓感測器和溫度感測器來進行電機運行狀態的監測,根據相應參數進行電壓、電流的調整控制以及其它控制功能的完成。
(3)電流感測器用於檢測電機工作實際電流,包括母線電流、三相交流電流。
(4)電壓感測器用於檢測供給電機控制器工作的實際電壓,包括動力電池電壓、12V蓄電池電壓。
(5)溫度感測器用於檢測電機控制系統的工作溫度,包括IGBT模塊的溫度。
三、新能源汽車驅動電機系統的工作過程:
1、D擋加速行駛駕駛員掛D擋並踩加速踏板,此時擋位信息和加速信息通過信號線傳遞給整車控制器,整車控制器把駕駛員的操作意圖傳遞給驅動電機控制器,再由驅動電機控制器結合旋變感測器信息(轉子位置),進而向永磁同步電動機的定子通入三相交流電,三相電流在定子繞組的電阻上產生電壓降。
(圖/文/攝: 問答叫獸) 賓士S級 問界M5 理想ONE 別克GL8 小鵬P5 小鵬汽車P7 @2019
5. 電動汽車電機驅動系統部分組成
1.驅動電機控制器的結構驅動電機控制器是一種電壓型逆變器,它利用IGBT將直流電轉換成額定電壓為330伏的交流電,其主要功能是控制電動機和發電機根據不同的工況來控制電動機的正反轉、功率、扭矩和轉速。即控制電機的前進和後退,維持電動車的正常運行。關鍵部分是IGBT,它實際上是一個大電容。目的是控制電流運行,保證駕駛員能根據自己的意願輸出合適的電流參數。
驅動電機控制器總成由上層、中層和下層組成。上下兩層為電機控制單元,中間層為水道冷卻控制單元。該總成還包括信號連接器、兩個動力電池正負極連接器、三個電機三相線連接器、兩個水套連接器等外圍附件。電機的結構如下圖所示。
2.驅動電機控制器①的功能是控制電機的正反轉驅動和正反轉發電。②控制電機的功率輸出,同時保護電機。③通過CAN與其他控制模塊通信,接收和發送相關信號,間接控制車輛上相關系統的正常運行。④制動能量供給控制。⑤內部故障的檢測和處理。⑥最大運行速度:額定電壓下,最大運行速度為7500r/min。⑦半坡啟動功能。⑧防止電機失控和IPM保護。⑨採集P、R、N、D檔信號。⑩採集油門深度感測器和剎車深度感測器的信號。
3.絕緣柵雙極晶體管的控制原理絕緣柵雙極晶體管被認為是電動汽車的核心技術之一。它的功能是轉換交流和DC,同時還承擔高低壓轉換的功能。此外,電機回收的交流電流也轉化為蓄電池可以充電的電流。IGBT的結構如下圖所示。
動力電池組和電機的正負極分別與IGBT模塊的輸入輸出端相連,IGBT的輸出電壓由主控制器輸入的PWM信號控制。在控制器運行過程中,主控制器通過採集和分析加速踏板、制動踏板、車速等感測器信號來控制電機電壓的輸出。輸出方式為向IGBT模塊傳輸PWM信號,採集電機電壓、電機電流、電機溫度、IGBT模塊等反饋信號,保護系統不發生過流、過壓、過熱。
4.驅動系統控制策略電動汽車行駛過程中,駕駛員根據實際行駛工況,通過操作油門踏板、剎車踏板和變速箱操縱桿來控制電動汽車的速度。不考慮換擋,油門踏板的信號代表駕駛員的指令,所以電動汽車的速度實際上是通過駕駛員的廣義閉環速度控制來實現的。
根據油門踏板所代表的給定指令,控制系統可分為開環控制系統、電流閉環控制系統和速度-電流雙閉環控制系統。
開環控制系統利用油門踏板信號代表主控制器向IGBT模塊傳輸PWM占空比空比值信號,電路簡單,成本低,但當電池電壓參數發生變化時,沒有自動調節功能,抗干擾能力差,啟動加速度低,功率指示低。
電流單閉環控制系統是用油門踏板信號來表示電機的電樞電流,即電機的輸出轉矩。目前單閉環速度控制系統的主要特點是響應時間短、控制准確、自調節能力強,但這種系統容易出現過流現象,可能導致電機或控制器損壞。
油門踏板信號代表駕駛員期望車速的控制系統稱為車速控制系統。如果安裝車速感測器檢測車速並與期望車速進行比較形成逆控制,稱為車速單閉環控制系統。雙閉環控制系統動態性能令人滿意,油門踏板的位置直接代表了駕駛員的預期車速,直觀易懂,起步加速性和動態性好。
動力電機的再生制動:「再生制動」用於電力系統,利用電機產生的動力再利用動能。通常電機通電後開始轉動,但當外力帶動電機轉動時,可以作為發電機發電。因此,利用驅動輪的旋轉力驅動電機發電,發電時的阻力可以在給蓄電池充電的同時減速。該系統在制動時與液壓制動同時控制再生制動,將減速時作為摩擦熱損失的動能完美地回收為驅動能量。在城市中行駛時,反復調速運行具有較高的能量回收效果,因此低速時首先使用再生制動。例如,在城市中行駛100公里可以再生相當於1L汽油的能量。
5.預充電信號迴路控制預充電目的:在沒有預充電的情況下,主接觸器的吸合可能導致過大的電流燒結主接觸器,擊穿電容器。當鑰匙打開時,為了減輕高壓電池的影響,電池管理器首先接合預充電接觸器來控制繼電器。動力電池的高壓電通過預充電接觸器和兩個並聯的限流電阻載入到母線的正極。當驅動電機控制器檢查到匯流排正極的電壓達到動力電池額定電壓的2/3時,它會向電池管理器反饋一個預充電信號。之後,組合儀表的OK燈亮起,電池管理器控制正放電接觸器的控制器接通和斷開預充電接觸器的控制器。
如果有任何故障,請用診斷儀器檢查預充電。如果預充電失敗,請執行以下操作。①檢查電池管理器是否預充電。②從電池管理器的K05連接器後端引出。③檢查線束端子 M3 3-25和車身之間的電壓。如果沒有,更換電池管理器並檢查高壓電源電路。預充信號電路如下圖所示。
6.驅動電機控制器的故障代碼
@2019
6. 新能源汽車電機驅動系統有什麼作用
【太平洋汽車網】電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,驅動電機及其控制系統是新能源汽車的核心部件(電池、電機、電控)之一,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。
電動汽車中的燃料電池汽車FCV、混合動力汽車HEV和純電動汽車EV三大類都要用電動機來驅動車輪行駛,選擇合適的電動機是提高各類電動汽車性價比的重要因素,因此研發或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求,並具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機驅動方式顯得極其重要。
驅動電機系統是新能源車三大核心部件之一。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。電動汽車的整個驅動系統包括電動機驅動系統與其機械傳動機構兩個部分。電機驅動系統主要由電動機、功率轉換器、控制器、各種檢測感測器以及電源等部分構成。
電機是應用電磁感應原理運行的旋轉電磁機械,用於實現電能向機械能的轉換。運行時從電系統吸收電功率,向機械繫統輸出機械功率。電機驅動系統主要由電機、控制器(逆變器)構成,驅動電機和電機控制器所佔的成本之比約為1:1,根據設計原理與分類方式的不同,電機的具體構造與成本構成也有所差異。電機的控制系統主要起到調節電機運行狀態,使其滿足整車不同運行要求的目的。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
7. 純電動汽車電機驅動系統有哪幾部分組成
電機驅動系統主要由中央控制器、驅動控制器、電動機、冷卻系統、機械傳動裝置等組成。
8. 新能源汽車有幾種電機驅動
【太平洋汽車網】新能源汽車有4種電機驅動,電動汽車經常採用的驅動電機有直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。電動汽車的整個驅動系統包括電動機驅動系統與其機械傳動機構兩個部分。
什麼是電機?
所謂電機,就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。
當電能被轉換成機械能時,電機表現出電動機的工作特性;當機械能被轉換成電能時,電機表現出發電機的工作特性。大部分電動汽車在剎車制動的狀態下,機械能將被轉化成電能,通過發電機來給電池回饋充電。
電動機的發展狀態及分類電動汽車經常採用的驅動電機有直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類。最早應用於電動汽車的是直流電機,這種電機的特點是控制性能好、成本低。隨著電子技術、機械製造技術和自動控制技術的發展,非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機表現出比直流電機更加優越的性能,這些類型的電機正在逐步取代直流電機。
下表是電動汽車常用的四種驅動電機性能比較:
★直流電動機優點:成本低、易控制、調速性能良好缺點:結構復雜、轉速低、體積大、維護頻繁特性:在電動汽車發展早期,直流電機被作為驅動電機廣泛應用,但是由於其結構復雜,導致它的瞬時過載能力和電機轉速的提高受到限制,長時間工作會產生損耗,增加維護成本。此外,電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱,會造成高頻電磁干擾,影響整車其他電器性能。因此,目前電動汽車行業已經基本將直流電動機淘汰。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
9. 純電動汽車的驅動系統由哪些部分組成
電動汽車由動力電池、底盤、車身和電器四部分組成。動力電池作為電動汽車的重要組成部分,分為電池模組、電池管理系統、熱管理系統、電氣及機械繫統這四個主要部分。底盤由驅動電機及控制系統、行駛系統、轉向系統和制動及能量回收系統四部分組成。
純電動汽車驅動系統的組成如圖7所示,主要由中央控制單元、驅動控制器、驅動電動機、機械傳動裝置等組成。為適應駕駛人的傳統操縱習慣,純電動汽車仍保留了加速踏板、制動踏板及有關操縱手柄或按鈕等。不過在電動汽車上是將加速踏板、制動踏板的機械位移量轉換為相應的電信號輸入到中央控制單元來對汽車的行駛實行控制的。對於擋位變速桿,為遵循駕駛人的傳統習慣,一般仍需保留,同樣除傳統的驅動模式外也就只有前進、空擋、倒退三個擋位,並且以開關信號傳輸到中央控制單元來對汽車進行前進、停車、倒車控制。
10. 新能源汽車的驅動電機有哪幾種形式
【太平洋汽車網】新能源汽車電機類型主要分為直流電機、交流非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。目前交流非同步感應電機和開關磁阻電機主要應用於新能源商用車,開關磁阻電機的實際裝配應用較少;永磁同步電機主要應用於新能源乘用車。
驅動電機系統是新能源汽車核心系統之一,其性能決定了爬坡能力、加速能力以及最高車速等汽車行駛的主要性能指標。驅動電機系統主要是由電機及其控制器組成,其中電機主要由定子、轉子、機殼、連接器、旋轉變壓器等零部件裝配而成。電動機一般要求具有電動、發電兩項功能,按類型可選用直流、交流、永磁無刷或開關磁阻等幾種電動機,功率轉換器按所選電機類型,有DC/DC功率變換器、DC/AC功率變換器等形式,其作用是按所選電動機驅動電流要求,將蓄電池的直流電轉換為相應電壓等級的直流、交流或脈沖電源。電機是應用電磁感應原理運行的旋轉電磁機械,用於實現電能向機械能的轉換。運行時從電系統吸收電功率,向機械繫統輸出機械功率。
根據中國汽車工業協會數據顯示,2018年1-11月,中國新能源汽車產銷分別完成105.4萬輛和103萬輛,比2017年同期分別增長63.6%和68%。其中純電動汽車產銷分別完成80.7萬輛和79.1萬輛,比2017年同期分別增長50.3%和55.7%;插電式混合動力汽車產銷分別完成24.7萬輛和23.9萬輛,比2017年同期分別增長130.3%和127.6%。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)