电动汽车的能量变换装置是
Ⅰ 『深度解析』鲜为人知的电动汽车内部结构系统
随着公众对电动汽车的认可度不断提升,电动汽车的市场占有率稳步上升。电动汽车作为一个新兴低碳产业,2017年再度迎来了高速发展的春天,同时也对纯电动知识普及意识带来了更大的挑战。本文介绍了电动汽车电力驱动系统、能源系统及辅助工作系统的相关问题,揭秘了驱动电机、电动控制器等内部结构特点作用及相互的联系,提出了纯电动意识在低碳出行环境节能等方面的重要性,并以充电设施运营商自身角度出发进行了展望。
电动汽车主要由电力驱动系统、能源系统和辅助工作系统三大部分组成。纯电动汽车电力驱动系统主要由电子控制器、驱动电动机、电动机逆变器、各种传感器(加速踏板位置传感器、制动踏板开关、转向盘转角传感器等)、机械传动装置(变速器和差速器)和车轮等组成。电动汽车能源管理系统是对电动汽车动力系统能源转换装置的工作能量进行协调、分配和控制的软、硬件的系统。辅助工作系统承载着“汽车服务员”的角色,她提供的是空调、照明、辅助动力源等所谓的“其它的”功能,可以提高汽车整体的可操作性和驾驶员的舒适感,此部分基本和普通燃油车类似。
驱动电机
驱动电机的作用是将蓄电池电能转化为机械能,通过传动系统驱动汽车运行的装置。同时,大部分电动汽车在刹车状态下,电机又会扮演“发电机”的角色,将多余的机械能回馈给电池进行充电。市面上,电机可以分为直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。譬如,特斯拉用的是异步电机,起步加速较快,而且不会出现噪音;北汽EU260则用的是永磁同步电机,因为其轻便易于安置。
电动控制器
电动控制器是为电动汽车的变速和方向变换等而设置,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。通过均匀改变电动机的端电压,控制电动机的电流,从而实现电动机的无极调速,这一过程称之为晶闸管斩波调速。
在电动汽车的旋向变换控制中,直流电动机是通过接触器改变电枢或磁场的电流方向而实现旋向变换。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。
传动和行驶装置
电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传输给汽车的驱动轴,然后再由行驶装置(车轮、轮胎和悬架等)转化为对地面的作用力,从而带动车轮行驶。电动机可以带负载启动,一般燃油车上的离合器可以取消安装。而且驱动电机可以通过电路控制实现旋向变换,所以燃油车变速器中的倒档也可以省去。相对于燃油车更为简便的还有,采用电动机无极调速控制时,电动汽车可以忽略变速器;采用电动轮驱动时,可以省略差速器,所以电动汽车在很大程度上简化了内部构造。
蓄电池
蓄电池是电动汽车一切工作的能量源泉,不但将电能转化成行驶的动能,其他的车载装置能源也悉数来源于此。市面上,蓄电池种类丰富,铅酸、镍氢、磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂、三元材料、多元复合材料等并存。其中纯电动乘用车三元动力电池为主流,装机量可以达到76%;电动客车中,磷酸铁锂电池更占优势,有超过60%的装机量。电动汽车安装蓄电池的基本考虑,通常是比能量高,充电技术成熟、时间短,连续放电率高、自放电率低,适应车辆运行环境,安全可靠,寿命长易维护。
能量管理系统
能量管理系统扮演着“能量协调员”的角色,在汽车行驶过程中,对能源进行有效分配管理,协调各个部分工作管理,从而达到能源最大限度的利用率。在车体制动过程中的能量回收,能量管理系统也有参与,协助控制装置进行工作,提高电动汽车续航能力。同时,它还会实时监控蓄电池的温度、端电压、放电电流等参数,避免电池过充、过放电,有效提高电池的寿命。
充电器
充电器装置是将外部电网的交流电转化成相应电压的直流电储存在蓄电池中,同时控制充电电流。充电过程中三个阶段,恒流段、恒压段和浮充段,都是由此进行控制的。充电桩是电动汽车充换电系统中最重要的设施,一般固定在路边或停车场内,利用专用充电接口,采用传导方式为电动汽车的车载电池组提供电能,实际使用中,一般有交流充电桩和直流充电桩两种形式,对于商业用途的充电桩还会包括相应的联网通讯、刷卡计费、使用预约等功能。
一体式直流充电桩 : 45KW/60 KW/ 90KW/120KW/180KW
产品特点: 双枪定制;充电模块多样化
安全可靠;防雷防雨及漏电保护
具备上行通讯接口;可进行多桩群集中管理
动力转向系统
转向装置是为实现汽车的转弯而设置的,它由方向盘、转向器、转向机构与转向轮等组成。为了提高驾驶员可操作性,可采用电子控制动力转向系统EPS。
近两年,互联网、移动支付、共享经济等一系列名词已不再遥远,大城市的出行方式悄然改变了,纯电动环保出行成为了很多人的最佳选择。随着国家对于机动车纯电动普及力度的不断加大以及政策的扶持,充电市场得到了加速推进。与此同时,国网、普天、特来电等企业的充电平台相继覆盖全国充电网络。高陆通作为充电平台运营商,已将如何更科学、高效地建设、运营电动汽车公共充电站作为己任,努力推广纯电动意识,共同促进新能源产业发展。
Ⅱ 电动车工作原理
车用电机控制器近年来的发展速度之快,使人难以想象,操作上越来越“傻瓜”化,而显示则越来越复杂化。比如,车速的控制已经发展到“巡航锁定”;驱动方面,有的同时具有电动性能和助力功能,如果转换到助力状态,借助链条张力测力器,或中轴扭力传感器,只要用脚踏动脚蹬,便可执行助力或确定助力的大小。这期本刊开始给您讲述控制器的知识,让您对控制器有一个更全面的了解。
一、控制器与保护功能
(一)控制器简介
简略地讲控制器是由周边器件和主芯片(或单片机)组成。周边器件是一些功能器件,如执行、采样等,它们是电阻、传感器、桥式开关电路,以及辅助单片机或专用集成电路完成控制过程的器件;单片机也称微控制器,是在一块集成片上把存贮器、有变换信号语言的译码器、锯齿波发生器和脉宽调制功能电路以及能使开关电路功率管导通或截止、通过方波控制功率管的的导通时间以控制电机转速的驱动电路、输入输出端口等集成在一起,而构成的计算机片。这就是电动自行车的智能控制器。它是以“傻瓜”面目出现的高技术产品。
控制器的设计品质、特性、所采用的微处理器的功能、功率开关器件电路及周边器件布局等,直接关系到整车的性能和运行状态,也影响控制器本身性能和效率。不同品质的控制器,用在同一辆车上,配用同一组相同充放电状态的电池,有时也会在续驶能力上显示出较大差别。
(二)控制器的型式
目前,电动自行车所采用的控制器电路原理基本相同或接近。
有刷和无刷直流电机大都采用脉宽调制的PWM控制方法调速,只是选用驱动电路、集成电路、开关电路功率晶体管和某些相关功能上的差别。元器件和电路上的差异,构成了控制器性能上的不大相同。控制器从结构上分两种,我们把它称为分离式和整体式。
1、分离式 所谓分离,是指控制器主体和显示部分分离(图4-22、图4-23)。后者安装在车把上,控制器主体则隐藏在车体包厢或电动箱内,不露在外面。这种方式使控制器与电源、电机间连线距离缩短,车体外观显得简洁。
2、一体式 控制部分与显示部分合为一体,装在一个精致的专用塑料盒子里。盒子安装在车把的正中,盒子的面板上开有数量不等的小孔,孔径4~5mm,外敷透明防水膜。孔内相应位置设有发光二极管以指示车速、电源和电池剩余电量。
(三)控制器的保护功能
保护功能是对控制器中换相功率管、电源免过放电,以及电动机在运行中,因某种故障或误操作而导致的可能引起的损伤等故障出现时,电路根据反馈信号采取的保护措施。电动自行车基本的保护功能和扩展功能如下:
1、制动断电 电动自行车车把上两个钳形制动手把均安装有接点开关。当制动时,开关被推押闭合或被断开,而改变了原来的开关状态。这个变化形成信号传送到控制电路中,电路根据预设程序发出指令,立即切断基极驱动电流,使功率截止,停止供电。因而,既保护了功率管本身,又保护了电动机,也防止了电源的浪费。
2、欠压保护 这里指的是电源的电压。当放电最后阶段,在负载状态下,电源电压已经接近“放电终止电压”,控制器面板(或仪表显示盘)即显示电量不足,引起骑行者的注意,计划自己的行程。当电源电压已经达到放终时,电压取样电阻将分流信息馈入比较器,保护电路即按预先设定的程序发出指令,切断电流以保护电子器件和电源。
3、过流保护 电流超限对电机和电路一系列元器件都可能造成损伤,甚至烧毁,这是绝对应当避免的。控制电路中,必须具备这种过电流的保护功能,在过流时经过一定的延时即切断电流。
4、过载保护 过载保护和过电流保护是相同的,载重超限必然引起电流超限。电动自行车说明书上都特别注明载重能力,但有的骑行者或未注意这一点,或抱着试一下的心理故意超载。如果没有这种保护功能,不一定在哪个环节上引起损伤,但首当其冲的就是开关功率管,只要无刷控制器功率管烧毁一只,变成两相供电后电动机运转即变得无力,骑行者立即可以感觉到脉动异常;若继续骑行,接着就烧毁第2个、第3个功率管。有两相功率管不工作,电动机即停止运行,有刷电机则失去控制功能。因此,由过载引起的过电流是很危险的。但只要有过电流保护,载重超限后电路自动切断电源,因超载而引起的一系列后果都可以避免。
5、欠速保护 仍然属于过流保护范畴,是为不具备0速起步功能的无刷控制系统而设置,
6、限速保护 是助力型电动自行车独有的设计控制程序。车速超过某一预定值时,电路停止供电不予助力。对电动型电动自行车而言,统一规定车速为20km/h,车用电动机在设计时,额定转速就已经设定好了,控制电路也已经设好。电动自行车只能在不超过这个速度状态下运行。
控制器的位置不会影响到性能,主要视设计者的意图。但有几项原则:(1)在运行操作允许时;(2)在整体布置允许时;(3)在线路布设要求时;(4)在配套设施要求时。
Ⅲ 电动汽车电池组由多个电池串联叠置组成,电动汽车动力电池电压通常为多少
电动汽车是指由电动机、动力电池和充放电系统三部分组成的汽车。当电机处于怠速状态时,由于动力电池和电机的输入电流很小,因此不会产生电动汽车行驶中的严重振动和噪音;当电机处于高速运行状态时,动力电池和充电系统会产生非常大的电压,因此电动汽车需要通过外部供电电源(如交流220 V电源等)给电池充电,从而降低汽车油耗,提高续航里程。动力电池是由若干个锂离子电池串联叠置在一起组成,其电压通常为5 V至20 V不等。电动汽车能量密度越高、充电速度越快越好,其电池组容量越大(电池组容量大于电池电压)越大。
动力电池出现了“死机”现象,电池组在没有电流通过的情况下工作,电芯可能已经损坏或者过放电。动力电池在启动后有明显的温度升高现象,这表明有异常情况发生,需要引起重视。动力电池发生严重“过载”而损坏时,需要及时更换或者维修处理。用户使用电动汽车续航里程短,是由于充电时电池亏电太多而无法实现充分的充电而导致的。动力电池使用寿命一般为8-10年,若出现异常情况还需要更换或维修治疗。
Ⅳ 电动汽车中将电能转换成机械能的装置是
一般都是电机
Ⅳ 电动汽车有能量回收功能吗
新能源汽车的生产和销售越来越多,越来越被消费者认可,新能源汽车的能量回收也越来越受到社会的重视。一般来说,新能源汽车的能量回收机制分为四种:液压储能、启停系统、飞轮储能和制动能量回收。制动能量回收是最常见的一种,主要回收车辆在制动或惯性过程中释放的多余能量,通过发电机转化为电能,再传递给蓄电池,供车辆动力行驶。电动汽车制动能量回收是提高能量利用效率的关键。只要车辆有电机和电池,就可以实现制动能量回收。制动能量回收技术涉及车辆电子控制、动力电池、驱动电机等多个部分。它是一项需要协调控制的系统技术。
仍然有很多人质疑纯电动汽车的能量回收系统能减少多少浪费。根据专业人士的计算,当回收的能量再次转化为驱动能量时,需要经过很多关卡。此外,由于汽车的动力系统不同,传动效率也有很大差异。理论上寿命可以提高50%,但实际工况下只能提高不到9%。也就是说,能量回收能起到多大的作用取决于三个因素,驾驶条件、动力系统效率和车辆控制。一些纯电动汽车之所以没有配备能量回收系统,主要是考虑生产成本和用户舒适度。在电力技术相对稳定的情况下,如果企业不能提高电力系统的效率,能量回收系统可以发挥的作用非常有限。
Ⅵ 求助!14款新轩逸换完机油后发动机声音大加速无力求解
换完油后发动机声音大,,发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自发动机。发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的,虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高,其基本原理仍然未变,这是一个富于创造的时代,那些发动机设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度,各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点,
一、汽车发动机的作用
汽车发动机是为汽车提供动力的装置,是汽车的心脏,是一个能量转换装置,作用是将汽油(柴油)的热能通过在密封汽缸内燃烧后膨胀气体,推动活塞作功,转变为机械能。根据动力来源不同,汽车发动机可分为柴油发动机、汽油发动机、电动汽车电动机以及混合动力等。
二、汽车发动机的分类
1、按进气系统的工作方式可分为自然吸气、涡轮增压、机械增压和双增压四个类型。
2、按活塞运动方式可分为往复活塞式内燃机和旋转活塞式发动机两种。
3、按气缸排列型式分直列发动机,V型发动机、W型发动机和水平对置发动机等。
4、按气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。现代汽车多采用三缸,四缸、六缸、八缸发动机。
5、按冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛应用于现代车用发动机。
6、按冲程数可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。汽车发动机广泛使用四冲程内燃机。
7、按燃油供应方式分类:化油器发动机和电喷发动机以及缸内直喷发动机。
Ⅶ 新能源汽车如何驱动
从新能源电动汽车的名字我们就可以看出新能源电动汽车与传统的汽车不同这处在于新能源电动这五个字,也就说是新能源电动汽车的动力来源不是传统的柴油各汽油而是新型能源——电能。 新能源电动汽的组成可以分为:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成:①、电源电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机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和工作装置。有别于老式的电网电车,新能源电动汽车电源主要是高能蓄电池,这样新能源电动汽车行车范围就不会局限于电车电网,也不用担心电网停电,这就使的新能源电动汽车行车的范围与传统汽车一样了。②. 驱动电动机驱动电动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和工作装置。三相异步交流电动机相比其它的类型的电动机的优势:制造工艺相对简单成熟、制造成本相对低、输出功率大、稳定性好、维护成本较低。我所在的实习单位采用的是自家生产的三相异步交流电机。 ③. 电机控制器该装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制驱动电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。采用交流电动机及变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。 ④. 传动装置电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。⑤. 行驶装置行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成⑥. 转向装置专项装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。⑦. 制动装置电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。⑧. 工作装置工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。
Ⅷ 电力汽车的主要结构
电动汽车的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
1. 电源
电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机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和工作装置。目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由于比能量较低,充电速度较慢,寿命较短,逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
2. 驱动电动机
驱动电动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和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有软的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,比功率较小、效率较低,维护保养工作量大,随着电机技术和电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BCDM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代。
3. 电动机调速控制装置
电动汽车充电电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。
早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。
在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得孔子哈电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。
4. 传动装置
电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。
5. 行驶装置
行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成。
6. 转向装置
转向装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。
7. 制动装置
电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。
8. 工作装置
工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。