新能源汽车构造 课件 3-3 认知电机驱动系统工作原理与结构

《新能源汽车构造》任务三认知电机驱动系统工作原理与结构能力模块三掌握驱动系统构造与拆装方法和汽车新时代的领导者一起成长目录CONTENTS3秦EV电驱动系统结构认知1电驱动系统的结构2电驱动系统的技术要求情境导入我们已经初步了解了电驱动系统中的主要部分一一电机与控制中心一一电机控制器，在秦EV实车上，驱动电机、驱动电机控制器以及变速器都集成在前驱电动总成上，你是否了解秦EV的前驱电动总成的结构与拆装前驱电动总成时的注意事项？01电驱动系统的结构新能源汽车电驱动系统是新能源汽车的“心脏”和“肌肉”，作用相当于传统汽车的发动机和减速箱。通常电力驱动系统主要包括电动机、电动机控制器及传动机构。电机驱动方式可分为电动机中央驱动和电动轮驱动两种形式。电驱动系统的结构（一）电驱动系统结构由电动机、固定速比减速器和差速器等构成的电动机中央驱动系统，这种驱动系统中，由于没有离合器和变速器，因此可以减少机械传动装置的体积和质量。另一种电动机中央驱动系统，它与前轮驱动横向牵制发动机的传统汽车的布置形式相似，将电动机、固定速比减速器和差速器集成一体，两根半轴连接两个驱动车轮，这种布置形式在小型电动汽车上应用最为普遍。电驱动系统的结构（一）电驱动系统结构1.电动机中央驱动电动机和固定速比的行星齿轮减速器暗转在车轮里面，没有传动轴和差速器，从而简化了传动系统。但是电动轮驱动方式需要两个或四个电动机，其控制电路也比较复杂，这种驱动方式在中兴电动汽车上有较广泛的应用。电驱动系统的结构（一）电驱动系统结构2.电动轮驱动在新能源汽车和燃料电池汽车上，电驱动系统作为车辆唯一的驱动力来源，提供了车辆行驶全部的驱动力，保证车辆的行驶动力性、平顺性等性能，其作用相当于传统汽车的发动机。但是，由于电驱动系统能够工作在回馈制动状态，所以该系统还具备了传统发动机无法实现的能量回馈功能，即电驱动系统在车辆制动时，能够将车辆的动能通过驱动系统的发电特性转换为电能存储到车载电源系统中。新能源汽车电驱动系统主要由动力输出的驱动电机、电能变换的功率变换器以及实现控制算法的控制系统构成。电驱动系统的结构（二）电机驱动控制策略如图所示中间部分的实框内展示了一种常见的电驱动系统构成。电驱动系统的结构（二）电机驱动控制策略如上图所示，其中：驱动电机接受来自功率变换器的不同电压、不同频率的电能，通过电磁场作用将电能转换为机械能输出，从而推动车辆运动或者停止；功率变换器负责将车载直流电能转换为不同的直流电能或者不同频率的交流电能，为驱动电机提供适合的电能；控制系统则接受整车行驶需求，进行控制算法和适合整车行驶需求的策略计算，为功率变换器提供合适的控制规则，实现恰当的逻辑和策略。电驱动系统的结构（二）电机驱动控制策略02电驱动系统的技术要求高转矩密度和高功率密度，减少整车的输出恒定转矩，以适应快速启动、加速、负载爬坡要求。高速时，能输出恒定功率，可有较高功率输出。能够在逆变器容量不变的情况下，有较强的弱磁调速能力，是基速的3~4倍。在整个速度范围区域都有较高的效率。有一定的过载能力，在短的时间内，可输出两倍的额定转矩。高可靠性和一定的鲁棒性以适应车辆环境变化。电驱动系统是新能源汽车(包括电动、混合动力、燃料电池)的关键技术，其主要特性要求如下:电驱动系统的技术要求电驱动系统的技术要求典型的牵引电机的转矩/功率-速度驱动特性如下图所示：03秦EV电驱动系统结构认知秦EV电驱动系统结构认知以2020款比亚迪秦EV为例，采用一套“三合一”电驱动系统，也称为前驱电动总成，前驱电动总成由驱动电机、驱动电机控制器以及变速器三者集成，设置在整车前舱。如图所示。秦EV电驱动系统结构认知技术参数有：电动机最大输出扭矩——180N.m/(0~3714rpm)/30s；电动机额定扭矩——70N.m/(0~4775rpm)/持续；电动机最大输入功率——100kW/(5305-6000)/5s；电动机额定功率——35kW/(4775~12000rpm)/持续；电动机最大输出转速——12100rpm；电动力总成重量——64kg；变速箱润滑油量——(0.650.05)L；变速箱润滑油类型——壳牌S3-ATF-MD3；秦EV电驱动系统结构认知如上图所示，其中：驱动电机主要是将驱动电机控制器提供的电能转化为机械能输出至变速器，以及将变速器输入的机械能转换为电能输出至驱动电机控制器；驱动电机控制器