电动汽车的构造与原理

二是电动汽车的结构和原理，2011年10月11日，电动巡逻车、电池电动汽车(EV )、EV是最高的零污染和超低污染车辆，无噪音和振动，操作性能好等，远远优先于燃料汽车，是目前开发的燃料汽车的优先汽车。 EV动力源采用蓄电池-电动机系统。 1.1EV的基本构成部分： (1)车载电源(2)电池的管理系统(3)驱动马达和驱动系统(4)控制技术(5)车体和底盘(6)安全保护系统，1.2EV的控制战略和控制系统， 电动汽车对动力电池的基本要求是：比能量高的充电技术成熟，适应时间短、连续放电率高、自放电率低的车辆的运行环境，安全可靠，免维护。 1.3电池电动汽车的发展，EV的发展瓶颈是电池。 近年来，由于电池技术的制约，EV的发展速度很慢。 车载电源解决后，电动汽车迅速发展。 现在，EV越来越小型化、个性化、家庭化，主要是家庭辅助车和休闲车。 1.4几个典型的EV世界各国使用各种各样的小型EV和小型EV。 韩国现代公司发布的电池电动跑车，法国文丘里公司发布的各种高级性能，汇集了现在世界上最贵的电动汽车。i-unit是部分变形车，分为低速和高速两种模式，以锂电池为动力。 低速行驶时，前、后轮接近，间距缩短到最短，车身笔直，上车，人和车几乎成为一体，在狭小的空间里，能灵活地执行前进、后退、转弯等动作。 太阳能汽车、双燃料电池电动汽车(FCEV )以燃料电池为电源的电动汽车被称为燃料电池电动汽车FuelCellElectricVehicle(FCEV )。 其动力源是使用燃料电池的发动机-电动机系统。 燃料电池驱动系统是FCEV的核心部分，以不同的燃料为动力源，发电机系统的构成存在差异。 现在，压缩氢气、液化氢气和基本燃料很多。 2.1介绍几种典型的燃料电池电动汽车，以氢为燃料，甲醇为燃料的燃料电池发动机系统。 介绍了一种以普通氢为燃料的燃料电池电动车。以氢为燃料的燃料电池发动机系统，贮氢罐，氢压力调整器，热交换器，氢循环泵，5冷凝器，汽水分离器，罐，水泵，空气压缩机，空气加湿，脱离子过滤器，燃料电池单元，11电源开关，12DC/DC转换器，12dc 以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统、甲醇储存罐、重整器燃烧气体、h转换器氢气净化泵、通用Hy-wire氢动三号，由相互串联连接的200个燃料电池模块构成的组电池产生电力，68升的储氢塔电池组产生的电能输入电动机后，用电力为60千瓦/82马力的三相异步电动机驱动车辆行驶，几乎不产生噪音。 储氢罐分为两种，一个罐储藏着温度为-253C的液态氢，另一个罐储藏着最高压力达到700Pa的高压氢。 一次充气行驶距离分别达到400公里和270公里。 共同Hy-wire氢动三号电池组、2.2FCEV的发展现状、燃料电池技术被认为是21世纪优先的清洁高效发电技术，具有能源转换效率高、不污染环境、长寿命等卓越的优势。 但是，目前对燃料电池的研究还没有取得很大的突破，需要解决寿命、成本、稳定性、耐久性、环境适应性等多个问题。 其中最重要的是寿命和成本问题。 现在，国际上每台氢源燃料电池汽车的成本，一般在100万美元到200万美元之间，成本确实非常高。 燃料电池电动汽车的发展受到限制。 从全球电动汽车的发展过程来看，3混合动力电动汽车(HEV )，电动汽车的研究始于纯电动汽车，只由电池供电。虽然纯电动汽车单独依靠电池供电，但目前动力电池的性能和价格还没有取得很大突破，纯电动汽车的发展没有达到预期的目的。 目前，燃料电池的研究没有取得很大突破，燃料电池电动汽车的发展也受到限制。 在这种情况下，混合动力汽车成为电动汽车开发过程中最能市场化的新型汽车，将现有的内燃机和一定容量的储能设备结合在一起，可以大幅度降低油耗，减少污染物的排放。 被认为是海外投资少、富馀大、容易满足未来的排放标准和节能目标、市场接受度高的主流清洁车，受到大汽车公司的关注。 在3.1HEV的工作过程中，HEV采用发动机发电机和电动驱动系统。 发动机的动力保证HEV正常行驶所需的基本动力。 而且，采用控制发动机的转速范围，降低发动机的最高转速，在保持发动机的稳定平衡的同时进行运转的控制方式，起动发动机，在怠速和转速急剧变化的情况下，避免因燃料的燃烧不完全而引起的耗油量的降低和有害气体的排放量的增加HEV以电机驱动为辅助动力。 一般在HEV发动机起动、车辆起动、加速、上坡时起作用。 也起到发电机的作用，把引擎的动能转换成电能，储存在电池组中。 3.2HEV的主要技术结构，(1)发动机采用四冲程内燃机(包括汽油发动机和柴油发动机)、二冲程内燃机(包括汽油发动机和柴油发动机)、转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机等。 (2)电机采用直流电机、交流感应电机、永磁电机、开关磁阻电机等。 (3)电池采用不同的蓄电池、燃料电池、储藏器和超级电容器等。 3.3发动机和电动机的不同形式的组合分为： (1)系列混合动力电动汽车(SHEV)(2)并联混合动力电动汽车(PHEV)(a )发动机轴动力单元式(b )动力单元式(c )驱动轮动力单元式(3)高混合动力电动汽车往往并联和混合动力的结构形式不同，混合动力电动汽车的结构形式以串联为主。 标致雪铁龙集团发布了基于“柴油-电力”混合动力的两种展示车标致307和雪铁龙C4。 这辆混合动力车平均消耗100公斤能源3.4升柴油，二氧化碳排放量为每公斤90克。 高速行驶模式下为80g/km，与307和C4的柴油发动机车相比，分别减少了28%和45%。 柴油混合动力车的油耗为29.4km/L，比汽油混合动力车提高了25%，每100km可以节约1L左右的燃料。 混合系统由最大输出功率为66kW的1.6L柴油发动机、柴油微粒过滤器(DPF )、起动机兼交流发电机、“Stop&Start”系统、DC无刷电机、逆变器以及镍氢充电电池构成。 该系统组合使用6速手的自动变速器。 3.4柴油混合动力车、混合动力系统采用以发动机为主动力，用电机辅助的并联驱动方式。 车速低于60km/h时，停止和开始系统停止发动机。 电动机在减速时回收能量并蓄电在电池中，车速在50km/h以下时仅用电动机行驶。 加速或电池没电的时候，自动切换到发动机驱动。 为了使发动机停止也能用马达行驶，在发动机和马达之间采用了干式离合器。 连续使用电机时的额定功率为16kW，会产生80Nm的扭矩。 因为超越等暂时辅助时，最大输出功率为23kW，最大扭矩为130Nm。 电机与变频器连接，以210380V的电压驱动。 在车辆后部通常在用来装备备用轮胎的位置上装备有由240个电池单元构成的镍氢充电电池。 充电电池的容量为6.5Ah，通常电压为288V。 只用马达就能继续行驶5km。搭载柴油混合动力系统的展示车，左侧为“标致307混合动力HDi”，右侧为“雪铁龙C4混合动力HDi”。 雪铁龙C4柴油混合动力系统的构成图像柴油混合动力系统1-1.6升Hdi柴油发动机(最大功率66kW)2-柴油微粒过滤器(DPF)3-“停车-启动”系统4-电动机(额定输出5-6速手自动变速器6-逆变器7-低压电池8-动力传递管理单元9-高压电缆10-高压镍氢充电电池(288V )“雪铁龙C4混合动力HDi”发动机室，系列混合动力系统serieshybridp 发动机驱动发电机发电，其电能经由电动机控制器直接输送到电动机，用电动机产生的电磁扭矩驱动汽车。 为了在发动机和驱动桥之间通过电能进行动力传递，它就像电动汽车一样。 电池经由控制器串联连接在发电机与电动机之间，其功能相当于电动机与发动机之间的“水库”，在发电机的电力比电动机的电力大的情况下(例如汽车的减速滑行、低速行驶、短时间停车等情况下)，控制器将发电机向电池充电，发电机的电力比电动机的电力小适用于市内常见的频繁起动、加速、低速运行工况，使发动机在最佳工况附近稳定运行，通过调节电池和电动机输出功率达到调节车速的目的，在复杂工况下提高系统性能。 混合动力系统的配置形式，系列型混合动力汽车的发动机能在最佳工作区域稳定运转的优势主要以低速、加速等情况来表现，但在汽车中高速行驶的情况下，由于其电气传动效率低，抵消了发动机油耗低的优点串联型混合动力汽车在市内、适合低速驾驶情况的繁华市区，汽车在起步和低速驾驶时关闭发动机，只利用电池的输出，也可以把汽车作为零排放的要求。 动力系统的特征是有两种动力源发动机和电动机。 当汽车加速、上坡时，如果电动机和发动机同时能向传动系统供给动力的车的速度达到巡航速度，车就只有发动机维持其速度。 并联HEV可以设定为用发动机在高速公路上行驶的模式，加速时由电动机提供多馀的动力。 这种构造形式的混合动力汽车很多，形成了像本田Insight那样的构造。 并联混合动力系统Parallelhybridpropulsionsystem、混合动力系统的配置形式、并联混合动力汽车的发动机功率也以汽车以一定速度稳定行驶所需的功率进行选择，汽车以低速或可变情况行驶油门踏板和变速器必须调整发动机的功率输出，另一方面，高速行驶时，发动机的输出比汽车行驶时所需的输出低的情况下，控制器控制电动机，协助辅助驱动。 并联式混合动力驱动系统适合在中高速稳定工况下行驶，但在其他行驶工况下，发动机没有在最佳工作区域运行，因此发动机的油耗和排放指标不会串联。 并联混合动力车也能实现零排放控制。 在繁华的市区低速驾驶的话，通过关闭发动机和关闭离合器，可以纯电动驾驶汽车。 但是，在这样需要电力足够大的电动机、所需电池容量也比较大的郊区和城市之间运行时，汽车总是处于中高速稳定的运行状态，并且对排放没有严格的要求，所以并联式驱动系统应关闭电动机驱动部，仅用电动机驱动因此，并行结构适用于郊区和城市间的情况，在开发郊区和城市间的交通工具时应该重视并行结构。 该配置形式包含串联式和并联式的特征。 也就是说，电力的流动看起来既是串联式的流动又是并联式的流动。 其动力系统有发动机、发电机和电动机。 根据助力装置的不同，发动机分为主和电动机两种。在发动机为主形式中，发动机是能动力源，马达是辅助动力源，日产(Nissan)Tino在这种情况下。 在电机为主的形式中，发动机是辅助动力源，电机是主动动力源。 混合系统Series研究电池内部结构的连接、检测和评价。 电池组是混合动力汽车的主要部件，电池的状态监测和管理是混合动力汽车的重要研究内容之一。 因为soc是整车动力分配的依据，电池的有效管理和精确的soc估计为混合动力汽车的动力分配和能源管理奠定了必要的基础。 另外，电池成本在整车中占了很大比重，正确的SOC估计和状态监视可以防止电池过充电和过放电，延长电池寿命，相应地降低车辆的使用成本。 因此，电池管理系统的研究是混合动力汽车的重要研究内容之一。 在混合动力控制单元、混合动力汽车中，热发动机和电动机成为混合动力单元。 在并联混合动力汽车中，混合动力单元经由传动轴驱动车轮，并且电动机能够施加驱动转矩，因此，混合动力单元能够采用更小型且高效率的热发动机发动机驱动发电机发电产生电能，发动机和车辆传动系统没有直接机械连接，所以混合动力单元也可以采用小型高效的发动机，其运行状况可以固定在小的高输出区域。 目前，混合动力机组研究的主要对象是热发动机和燃料电池。 燃料的使用也有很大变化，除了柴油、汽油之外，还有天然气、液化气、酒精等替代燃料。 有必要提高混合动力单元的燃料经济性，对混合动力单元提出更多的要求。 汽油发动机采用电喷技术、增压技术、可变正时进气系统、多气门技术和稀薄燃烧技术等是必然的要求。 柴油机采用多气门技术、电子控制技术、增压技术、可变正时进气技术、可变涡流进气技术、直喷技术等。 混合动力汽车的主要目标是减少排放量，因此排放量是混合动力系统的研究重点。 目前热机的研究主要集中在燃烧系统的优化上，通过观察燃料和空气混合物的点火和燃烧过程，发现了形成氮氧化合物的机理，改善燃烧系统的废气处理技术，主要是研究高效废气处理技术的第三项是替代燃料的研究。 电机及其驱动控制、电机驱动系统的主要任务是把电能转换成机械能，使汽车能克服阻力驾驶。 电动汽车驱动电机的运行情况也非常复杂，包括高扭矩、低转速和定功率、高转速等。 驱动电机与汽车运行状况的匹配通过完美的控制系统实现的电动车要求电机驱动控制系统满足以下要求：恒功率输出和高功率密度； 在汽车起步和爬坡时具有低速高扭矩输出特性的大转速范围，能够在足以复盖定扭矩和定电力区域的高速扭矩响应特性扭矩/转速特性的大范围内，在效率高、再生制动时的能量回收效率高的不同的工作条件下可靠地工作。 目前，电动汽车所使用的电机整体向大功率、高转速、高效率、小型化的方向发展。 国外研制出功率密度超过1Kw/Kg、额定点效率超过90%的小型电机，电机能满足低速大扭矩和高速恒功率牵引控制要求。 那个控制器也能实现高效率。 控制策略、混合动力汽车、动力总成的控制技术是整车控制中心，集成了现代电力电子技术、网络总线技术、微处理器技术和现代控制技术。目前，国际上采用CAN总线的控制器网络负责控制系统的数据传输，实现了系统各控制单元的信息资源共享：主控制器负责运行信息的处理和系统扭