电动汽车讲义

1、电动汽车的一般介绍是(内部授课仅供参考)，1，12020/7/22，如前所述，在人们的日常活动中，存在着很多客人、货物运输任务。 为了提高效率、节约体力，对于经济发展到一定程度的社会，人们必须选择节能、环保、安全的交通手段。 由于内燃机车车辆的高速发展，带来了能源不足和环境退化等问题。 进入21世纪以来，汽车工业和技术的永续发展是汽车工业界的首要任务，因此随着各种电动汽车运输产生的产品材料以及燃料价格的高涨和维持高水平，市场对高燃料消耗汽车的需求增加，纯电动乘用车以及混合动力电动汽车的开发也越来越多的汽车企业处于重要的战略位置。 目前，世界上正在研发多种用途车辆(摩托车、中小型男低音、从面包车

2、到大型男低音)的混合动力车辆驱动系统的我国“十五”和“863”规划将电动汽车作为重大的专业课题，这标志着政府直接通过企业培养电动汽车发展的实力和未来发展的潜力为了应对当前的世界经济风暴，中国在汽车业振兴规划中将汽车替代能源和电动汽车重新引入了汽车业的研究和发展方向，现在是我们公司。 有开发轻型客车的能力，为了持续创新和持续发展，开发不放过时间节点的电动汽车是当务之急，2，2，2020/7/22，电动汽车分类，3333，2020/7/22，3 .燃料电池电动汽车：以燃料电池为动力源，汽车的所有电力负荷都是燃料也有混合驱动形式，在燃料电池之外，追加一组电池或超级电容作为别的动力源。 燃料电池电动汽

3、车的技术含量很高，还处于研究的初期阶段。 山东时风，1 .纯电动乘用车：满足由从车载贮藏装置获得电力的电动机驱动的交通安全法律规范对汽车的各项要求，行政许可在正规道路上行驶。 (对我国导力器的规定：每吨总质量动力4.75kw )，2 .混合动力电动汽车：驱动车轮的能量来自至少两种不同的能量转化装置(如内燃机和电机)的能量转化装置，必须从两种以上的蓄电装置吸收能量的流动、丰田普瑞斯全混合动力，混合系统分类(1)(2)，4，4，2020/7/22，微混合系统：“起停混合动力(StartStop )”依赖“电池-马达”(只具有制动能量回收，发动机安装/重启等功能) 电动机仅作为内燃机的起动机/发电机

4、使用。 暂停时发动机停止(取消怠速)，再行驶时电动机起动发动机发动机起动后，刹车器时电动机成为发电机的轻混合系统：在车辆加速、爬坡等状况下，电动机可以向内燃机提供辅助驱动扭矩，但应单独驱动车辆行驶该系统同样具有(微混合系统的)制动能量回收、发动机熄火/重启等功能。 (美) Ricardo汽车设修公司将发动机功率为发动机最大功率的10%以下定义为轻混合系统。 例如，本田Insight和Civic Hybrids是典型的轻度混合动力汽车。 混合系统分类(3)(4)，5，5，2020/7/22，全混合系统：电动机和内燃机都可以独立(或一起)驱动车辆。 因此，在堵车、频繁的起步停车等低速、缓加速行驶、

5、车辆的起步行驶、后退等情况下，在车辆能够以纯电动行驶的急加速时，电动机具有与内燃机一起驱动车辆，回收制动能量的能力。 典型地，电动机的功率是发动机最大功率的40%。 例如，丰田普锐斯Prius、雷克萨斯凌志RX 400h和福特Escape Hybrid等外置电源充电混合系统：该系统的电机功率比率与纯电动乘用车的情况大致相同(或者前端小)，由对纯电动行驶模式的性能要求决定，内燃机功率比率与全部混合系统大致相同此外，电池容量(应保证必要的纯电动行驶距离)大于混合系统，小于纯电动车辆。 外带充电混合系统可以将电力网的电作为车辆的“燃料”利用，大幅度减少对石油的依赖，环境效果也好，被认为是混合动力的重

6、要发展方向。 各种驱动电机的概要，6，6，2020/7/22，直流电机的定子磁场方向是固定的(注：直流电机的定子绕组通过(单相)直流，不能产生旋转磁场)，没有交流电机的异步或同步旋转速度的概念。 只有通过电刷和滑环改变转子线圈的电流方向，使转子承受一定方向的电磁力转矩。 交流感应鼠笼式电机通过三相交流在定子绕组铁元素心产生磁通，通过利用三相电使磁场旋转的旋转磁场切断磁力线而产生感应电流，流过该电流的导体(即，转子的闭合绕组)，在旋转磁场中受到扭矩而旋转。 交流同步电机向电动机定子三相绕组接通三相对称交流电力而产生旋转磁场。 根据磁极的各向异性现象吸附、各向同性相斥的原理，无论定子的旋转磁场和转

7、子磁极的起始位置如何，定子的旋转磁极始终通过磁拉伸力牵引转子而同步旋转。 交流永磁同步电机通过将绕线型同步电机转子中的励磁线圈置换为永久吸铁石，省略励磁线圈、滑环、电刷。 无刷直流电机使用装有永久吸铁石的转子代替(无刷直流电机)定子磁极吗？原(有电刷)直流电动机的电枢改为定子。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 在换流装置中改变定子(绕组)的电流方向而产生的旋转磁场和旋转中的转子吸铁石钢的永久磁场在空间中始终保持90的电角度。 问题？ 无刷直流电机的位置传感器？ 由控制电路及功率开关解老虎钳构成的换流装置。 产生旋转磁场(电机定子)。 开关磁阻电动机(P6164 ) (是否与以往的交流电机不同？

8、 驱动马达的选择、7、7、 2020/7/22，直流电机驱动系统交流感应电机驱动系统交流永磁电动机驱动系统(交流)开关磁阻电机，交流电机和直流电机的比较：现在和今后的比较，上述4种电动汽车驱动系统中交流感应电机驱动系统的性价比最高，直流电机驱动系统的成本低， 由于技术成熟，目前或今后将广泛应用，但随着功率半导体老虎钳性能的提高和价格的大幅下降，在电动汽车中，直流电动机驱动系统的使用范围逐渐缩小，随着成本的进一步降低和可靠性的进一步提高，永磁同步电机驱动系统也在一定范围内应用于电动汽车，特别是小功率的永磁同步电机驱动交流感应电机和开关磁阻电动机的转子构造简单坚固，无需维护，可高速旋转。 与同容量

9、的直流电机相比，具有体积小、重量轻、价格便宜的优点，因此电动汽车采用交流驱动是发展方向。 对电动汽车电气驱动系统的要求：高可靠性、高性能、高效率、低成本、调速范围广。 直流驱动系统难以满足这些个的要求，交流驱动系统有可能达到这一目标。 所使用的动力电池为8、2020/7/22、1 .清华EV6460N、时风SFK4030B、美国的GM EV-1和Ford EV-Ranger等也采用铅酸电池。 铅酸电池以其优异的性价比和安全可靠的使用性能，在电动汽车中得到广泛应用。 在项目工程研发阶段选择铅酸电池可以减少一些技术难点和经费投入。 2、铅酸电池与镍氢、镍镉、锂络离子等新型电池相比，存在三个问题：提

10、高能量密度和功率密度、提高循环寿命、快速充电。3、丰田的Prius和本田的Insigh商业化的混合动力汽车采用镍氢动力电池，解决了金属铅电池的问题，发现没有镍镉电池重金属污染，适合混合电动汽车。 但其成本高，价格是同容量金属铅电池的58倍。 4 .最新的研究成果，金属铅电池的能量密度为35Wh/kg，循环寿命为400次1，基本可以满足小型电动汽车的要求。整体配置修订、9、9,2020/7/22、电动汽车外形尺寸、车身形状、轴距、轴距等应尽量保持本车的设定修订。 由于原设修订平台改造或后装了电力总成和传动系统，其维修质量、质心坐标定、轴负荷分配会有很大变动。 因此，整体布置必须进行以下校准计算：

11、1.动力性：电力总成和传动系统改造或加装后的最高车速、最大爬坡度、连续变速加速性能2 .经济性：电力总成和传动系统改造或加装后的100公里燃油消耗率(15箱) 3 .操纵稳定性：适当调整质心坐标位置变更后过度转向或不足转向的影响、重心位置4 .平滑性：根据轴负荷分配调整前后悬挂的刚性和频率5 .制动性：根据轴负荷分配调整前后轮的阻尼转矩。2种电动汽车的整体配置例10、2020/7/22，左图是通用电气圈套公司EV-1纯电动乘用车的后备电源、功率总成及驱动系统部署图，为FF配置模式。 那个致动器的构造在产品设定上有参考价值。 右图为雪佛兰Volt系列混合动力电动概念车的配置。 串联油电气混合系统

12、的内燃机只接发电机，不与车辆的机械驱动系统连接，因此与车辆行驶的速度和负荷无关，内燃机在(低污染、低燃油消耗率的)最佳情况下稳定工作。 如果内燃机在最佳情况下使电力行驶所需的电力行驶，则在对电池充电的内燃机在最佳运转状态下使电力行驶所需的电力行驶的情况下，电池放电补充驱动电动机所需的电力(电力)。 因此，与以往的内燃机车相比，排放量低，燃油消耗率好，并且能够延长纯电动车辆的行驶距离。纯电动乘用车功率总成及传动系统，11、2020/7/22，右图为采用横置马达的传动系统。 电动机的动力通过固定变速比的圆柱齿轮传动装置传递到后驱动桥车轮。 为了适应不同车速和负荷(阿克赛开度)的行驶状况，控制马达的

13、转速和扭矩。 该构造简单、紧凑，但动力总成的悬挂和驱动桥跳动问题，在产品设置修订时需要认真考虑。 左图是通用电气圈套公司EV-1纯电动车的动力总成(传动系)。 采用三相交流驱动电机：持续功率40kw最大功率102kw(6500r/min )； 恒转矩190Nm时的转速为05000r/min； 最高转速为1300r/min。 电动机通过2级螺旋齿轮减速(变速比10.95 )，差动丙二烯的2个氟里昂等速万向接头驱动轴的2个氟里昂驱动车轮。 电机汽车变速器差动器为一体，总质量为68kg，比4缸汽油引擎汽车变速器差动器丙二烯总成减轻了1/3。 汽车的反向间隙是通过马达的反转来实现的。 系列混合系统，1

14、2，2020/7/22，1 .系列混合系统的内燃机只连接发电机，连接车辆的机械驱动系统，不论车辆行驶的速度和负荷，内燃机(低污染，低燃油消耗率的) 2 .内燃机在最佳情况下行驶电力所需的电力时，对电池充电的内燃机在最佳运转状态下行驶电力所需的电力时，电池放电补充驱动电动机所需的电力(电力)。 因此，与以往的内燃机车相比，排放量低、燃油消耗率好，并且能够延长纯电动车辆的行驶距离。 3 .系列混合系统需要大容量电池，马达和电池体积和重量大，仅适合区域内短距离、低速运输，不适合高速公路情况。残奥级混合动力传动系统，13，2020/7/22，音频双燃料FF驱动：一个是1.9L的TD 4涡轮增压柴油引擎

15、(额定功率66kw )，发动机和变速器之间有自动控制齿轮离合器其二是三相永磁同步电机(额定功率21.6kw ) 电动机也可以在车辆制动时回收能量，或者通过柴油引擎驱动发电。音频双传动系统、混合动力传动功率流、14、2020/7/22、起动和低速工况：从汽车停车到车速30km时电机驱动，纯电动工况正常行驶状况：发动机功率通过行星差动齿轮系，分为两条路线， 一种是通过齿轮直接到达变速器，另一种是驱动发电机发电，对电池充电或驱动的电动机。加速及爬坡情况：此时，电动机从电池中吸收电能，发动机和电动机向云同步驱动车辆， 此时车辆在混合动力模式下工作的减速及刹车器箱：踩下刹车器踏板后，车辆的习惯是能够使齿

16、圈向电动机轴反向旋转，电动机作为发动机发电，对电池充电，使云同步产生刹车器扭矩的电池充电箱：电池混合动力复合装置15、2020/7/22、动力驱动复合装置行星齿轮系的差动功能，使驱动系统能够云同步(或单独)接受两个动力输入(发动机和电动机)。 发动机动力输入到行星架(通过行星齿轮传递到驱动桥)的电动机动力输入到内齿轮(传递到驱动桥)。 动力驱动复合装置的行星齿轮系差动功能。 驱动系统可以使云同步(或单独)具有两个动力输出(驱动桥和发电机)。 大约70%的动力通过内齿轮输出到驱动桥；另一个动力通过太阳齿轮输出到发电机。 丰田Prius、汽车转向系统的电动助力、16、2020/7/22、电动车在现

17、有型号修订的平台上改造或加装电气动力总成和传动系统，因此，其维修质量、轴负荷分配有可能大幅变动，转向扭矩有可能加重。 电动车采用电动转向助力方便，只需配置伺服电机和控制电路。 电动转向助力比原车型的液压转向助力简单，不需带轮、带、滑油箱、机油泵、包围曝光、油管路、液压阀、汽缸等零配件。GM纯电动EV-1的刹车器系统、17、2020/7/22，下图为GM纯电动EV-1的刹车器系统(氟里昂盘液压-后鼓电动)。 该车前轮采用液压盘形制动器，后轮采用带汽车停车刹车器的电动滚筒刹车器，由力矩电动机驱动刹车器靴发挥刹车器作用，加上摇滾乐机构，兼作停车制动。 由此，从前面到后面的油管、拉线、驾驶盘等可节约1

18、5个零配件，减轻4kg重量。 还具有制动能量再生系统、ABS、轮胎压力实时监控等功能。 1 .可进行混合动力的再生制动、18、2020/7/22、混合动力电动汽车的再生制动。 车辆在制动时利用驱动马达以发电机模式工作，可以回收制动能量，但是以往的车辆的机械制动将该能量转换为热能而损失。 再生制动是车辆在巡航行驶和下坡时减速制动的能量回收，这时驱动电动机以发电机模式工作，吸收车辆的惯性能量，进行减速制动。 与以往的车辆处于下坡路的情况相同，用发动机(在空压机状态下工作)进行制动。 不能回收紧急刹车器的能量吗？ 纯电动乘用车电路，19，2020/7/22，电系统是纯电动乘用车的重要组成部分。 根据电压等级和用途，电动汽车的电系统分为低电压系统和高电压系统。 1 .低电压系统采用直流12V或24伏电源，一方面给照明、雨刮器等车辆通常的低压电器供电，另一方面给整车控制支重轮、高压电气设备的控制电路和辅助零配件供电。 2、高电压系统主要由动力电池、电源变换器和驱动电机等大功率、高电压电气设备组成，根据车辆行驶的电力需求完成从动力电池到驱动电机的能量转化和传递过程。下图为先进电动汽车技术