純電動(dòng)汽車動(dòng)力如何
導(dǎo)讀:純電動(dòng)汽車動(dòng)力如何
今天小編給大家介紹的是純電動(dòng)汽車動(dòng)力如何。對(duì)于現(xiàn)在的交通工具來(lái)說(shuō),最為綠色快捷的應(yīng)該就是純電動(dòng)汽車?yán)?!而且大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的純電動(dòng)汽車市場(chǎng)發(fā)展的也是非常的不錯(cuò),有不少的小伙伴們選擇購(gòu)買純電動(dòng)汽車。那么對(duì)于純電動(dòng)汽車大家疑問(wèn)最多的應(yīng)該就是動(dòng)力如何啦!那么今天小編就為大家介紹一下純電動(dòng)汽車動(dòng)力如何這個(gè)問(wèn)題吧。
純電動(dòng)汽車動(dòng)力如何:主要結(jié)構(gòu)
組成
電動(dòng)汽車的組成包括:電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心,也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動(dòng)汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同。
電源
為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供電能,電動(dòng)機(jī)將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池,但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展,鉛酸蓄電池由于能量低,充電速度慢,壽命短,逐漸被其他蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池等,這些新型電源的應(yīng)用,為電動(dòng)汽車的發(fā)展開辟了廣闊的前景。
驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)
驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,通過(guò)傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪的工作裝置。但直流電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花,功率小、效率低,維護(hù)保養(yǎng)工作量大;隨著電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,勢(shì)必逐漸被直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(BLDCM)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)和交流異步電動(dòng)機(jī)所取代,如無(wú)外殼盤式軸向磁場(chǎng)直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。
調(diào)速控制裝置
電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置是為電動(dòng)汽車的變速和方向變換等設(shè)置的,其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流,完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。
早期的電動(dòng)汽車上,直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速采用串接電阻或改變電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)線圈的匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因其調(diào)速是有級(jí)的,且會(huì)產(chǎn)生附加的能量消耗或使用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,現(xiàn)已很少采用。應(yīng)用較廣泛的是晶閘管斬波調(diào)速,通過(guò)均勻地改變電動(dòng)機(jī)的端電壓,控制電動(dòng)機(jī)的電流,來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。在電子電力技術(shù)的不斷發(fā)展中,它也逐漸被其他電力晶體管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斬波調(diào)速裝置所取代。從技術(shù)的發(fā)展來(lái)看,伴隨著新型驅(qū)動(dòng)電機(jī)的應(yīng)用,電動(dòng)汽車的調(diào)速控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髂孀兗夹g(shù)的應(yīng)用,將成為必然的趨勢(shì)。
在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋向變換控制中,直流電動(dòng)機(jī)依靠接觸器改變電樞或磁場(chǎng)的電流方向,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的旋向變換,這使得電路復(fù)雜、可靠性降低。當(dāng)采用交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的改變只需變換磁場(chǎng)三相電流的相序即可,可使控制電路簡(jiǎn)化。此外,采用交流電動(dòng)機(jī)及其變頻調(diào)速控制技術(shù),使電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收控制更加方便,控制電路更加簡(jiǎn)單。
傳動(dòng)裝置
電動(dòng)汽車傳動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動(dòng)軸,當(dāng)采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)裝置的多數(shù)部件常??梢院雎?。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)可以帶負(fù)載啟動(dòng),所以電動(dòng)汽車上無(wú)需傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)的旋向可以通過(guò)電路控制實(shí)現(xiàn)變換,所以電動(dòng)汽車無(wú)需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速控制時(shí),電動(dòng)汽車可以忽略傳統(tǒng)汽車的變速器。在采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí),電動(dòng)汽車也可以省略傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的差速器。
行駛裝置
行駛裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)車輪變成對(duì)地面的作用力,驅(qū)動(dòng)車輪行走。它同其他汽車的構(gòu)成是相同的,由車輪、輪胎和懸架等組成。
轉(zhuǎn)向裝置
轉(zhuǎn)向裝置是為實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的,由轉(zhuǎn)向機(jī)、方向盤、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在方向盤上的控制力,通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度,實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。多數(shù)電動(dòng)汽車為前輪轉(zhuǎn)向,工業(yè)中用的電動(dòng)叉車常常采用后輪轉(zhuǎn)向。電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向裝置有機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓轉(zhuǎn)向和液壓助力轉(zhuǎn)向等類型。
制動(dòng)裝置
電動(dòng)汽車的制動(dòng)裝置同其他汽車一樣,是為汽車減速或停車而設(shè)置的,通常由制動(dòng)器及其操縱裝置組成。在電動(dòng)汽車上,一般還有電磁制動(dòng)裝置,它可以利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制電路實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電運(yùn)行,使減速制動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)換成對(duì)蓄電池充電的電流,從而得到再生利用。目前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車在大功率載客汽車,給提供空氣制動(dòng)設(shè)備有耐力NAILI滑片式空氣壓縮機(jī),主要是壓縮空氣的制動(dòng)方式。
工作裝置
工作裝置是工業(yè)用電動(dòng)汽車為完成作業(yè)要求而專門設(shè)置的,如電動(dòng)叉車的起升裝置、門架、貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)完成。
純電動(dòng)汽車動(dòng)力如何:汽車優(yōu)點(diǎn)
無(wú)污染、噪聲小
電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣,不產(chǎn)生排氣污染,對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的,幾乎是“零污染”。眾所周知,內(nèi)燃機(jī)汽車廢氣中的CO、HC及NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙霧。電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲,電動(dòng)機(jī)的噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。噪聲對(duì)人的聽覺(jué)、神經(jīng)、心血管、消化、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)也是有危害的。
單一的電能源
相對(duì)于混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車,純電動(dòng)汽車以電動(dòng)機(jī)代替燃油機(jī),噪音低、無(wú)污染,電動(dòng)機(jī)、油料及傳動(dòng)系統(tǒng)少占的空間和重量可用以補(bǔ)償電池的需求;且因使用單一的電能源,電控系統(tǒng)相比混合電動(dòng)車大為簡(jiǎn)化,降低了成本,也可補(bǔ)償電池的部分價(jià)格。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便
電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少,維修保養(yǎng)工作量小。當(dāng)采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí),電機(jī)無(wú)需保養(yǎng)維護(hù),更重要的是電動(dòng)汽車易操縱
能量轉(zhuǎn)換效率高
同時(shí)可回收制動(dòng)、下坡時(shí)的能量,提高能量的利用效率;
電動(dòng)汽車的研究表明,其能源效率已超過(guò)汽油機(jī)汽車。特別是在城市運(yùn)行,汽車走走停停,行駛速度不高,電動(dòng)汽車更加適宜。電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量,在制動(dòng)過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī),實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用。有些研究表明,同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉,送至電廠發(fā)電,經(jīng)充入電池,再由電池驅(qū)動(dòng)汽車,其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠?,再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高,因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量。
平抑電網(wǎng)的峰谷差
可在夜間利用電網(wǎng)的廉價(jià)“谷電”進(jìn)行充電,起到平抑電網(wǎng)的峰谷差的作用。
電動(dòng)汽車的應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源的依賴,可將有限的石油用于更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽(yáng)能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外,如果夜間向蓄電池充電,還可以避開用電高峰,有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷,減少費(fèi)用。
純電動(dòng)汽車動(dòng)力如何:核心技術(shù)
發(fā)展電動(dòng)汽車必須解決好4個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù):電池技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)、電動(dòng)汽車整車技術(shù)以及能量管理技術(shù)。
電池技術(shù)
電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉,也是一直制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。電動(dòng)汽車用電池的主要性能指標(biāo)是比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循環(huán)壽命(L)和成本(C)等。要使電動(dòng)汽車能與燃油汽車相競(jìng)爭(zhēng),關(guān)鍵就是要開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長(zhǎng)的高效電池。
到目前為止,電動(dòng)汽車用電池經(jīng)過(guò)了3代的發(fā)展,已取得了突破性的進(jìn)展。第1代是鉛酸電池,主要是閥控鉛酸電池(VRLA),由于其比能量較高、價(jià)格低和能高倍率放電,惟一能大批量生產(chǎn)的電動(dòng)汽車用電池。第2代是堿性電池,主要有鎳鎘(NJ-Cd)、鎳氫(Ni-MH)、鈉硫(Na/S)、鋰離子(Li-ion)和鋅空氣(Zn/Air)等多種電池,其比能量和比功率都比鉛酸電池高,因此大大提高了電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能和續(xù)駛里程,但其價(jià)格卻比鉛酸電池高。第3代是以燃料電池為主的電池。燃料電池直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,能量轉(zhuǎn)變效率高,比能量和比功率都高,并且可以控制反應(yīng)過(guò)程,能量轉(zhuǎn)化過(guò)程可以連續(xù)進(jìn)行,因此是理想的汽車用電池,還處于研制階段,一些關(guān)鍵技術(shù)還有待突破問(wèn)。
電力驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)
電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件,要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能,驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有調(diào)速范圍寬、轉(zhuǎn)速高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、體積小、質(zhì)量小、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋等特性。電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)(DCM)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(IM)、永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(PMBLM)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)4類。
近幾年來(lái),由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車幾乎都采用矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制。由于直接轉(zhuǎn)矩的控制手段直接、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制性能優(yōu)良和動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速,因此非常適合電動(dòng)汽車的控制。美國(guó)以及歐洲研制的電動(dòng)汽車多采用這種電動(dòng)機(jī)。永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)可以分為由方波驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(BLDCM)和由正弦波驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(PMSM),它們都具有較高的功率密度,其控制方式與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)基本相同,因此在電動(dòng)汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。PMSM類電機(jī)具有較高的能量密度和效率,其體積小、慣性低、響應(yīng)快,非常適應(yīng)于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),有極好的應(yīng)用前景。由日本研制的電動(dòng)汽車主要采用這種電動(dòng)機(jī)。
開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)具有簡(jiǎn)單可靠、可在較寬轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)高效運(yùn)行、控制靈活、可四象限運(yùn)行、響應(yīng)速度快和成本較低等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)SRM存在轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪聲大、需要位置檢測(cè)器等缺點(diǎn),應(yīng)用受到了限制。
隨著電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展,控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、專家控制、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù),都將各自或結(jié)合應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
電動(dòng)汽車整車技術(shù)
電動(dòng)汽車是高科技綜合性產(chǎn)品,除電池、電動(dòng)機(jī)外,車體本身也包含很多高新技術(shù),有些節(jié)能措施比提高電池儲(chǔ)能能力還易于實(shí)現(xiàn)。采用輕質(zhì)材料如鎂、鋁、優(yōu)質(zhì)鋼材及復(fù)合材料,優(yōu)化結(jié)構(gòu),可使汽車自身質(zhì)量減輕30%-50%;實(shí)現(xiàn)制動(dòng)、下坡和怠速時(shí)的能量回收;采用高彈滯材料制成的高氣壓子午線輪胎,可使汽車的滾動(dòng)阻力減少50%;汽車車身特別是汽車底部更加流線型化,可使汽車的空氣阻力減少50%。
能量管理技術(shù)
蓄電池是電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能動(dòng)力源。電動(dòng)汽車要獲得非常好的動(dòng)力特性,必須具有比能量高、使用壽命長(zhǎng)、比功率大的蓄電池作為動(dòng)力源。而要使電動(dòng)汽車具有良好的工作性能,就必須對(duì)蓄電池進(jìn)行系統(tǒng)管理。
能量管理系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的智能核心。一輛設(shè)計(jì)優(yōu)良的電動(dòng)汽車,除了有良好的機(jī)械性能、電驅(qū)動(dòng)性能、選擇適當(dāng)?shù)哪芰吭?即電池)外,還應(yīng)該有一套協(xié)調(diào)各個(gè)功能部分工作的能量管理系統(tǒng),它的作用是檢測(cè)單個(gè)電池或電池組的荷電狀態(tài),并根據(jù)各種傳感信息,包括力、加減速命令、行駛路況、蓄電池工況、環(huán)境溫度等,合理地調(diào)配和使用有限的車載能量;它還能夠根據(jù)電池組的使用情況和充放電歷史選擇最佳充電方式,以盡可能延長(zhǎng)電池的壽命。
世界各大汽車制造商的研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行電動(dòng)汽車車載電池能量管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)。電動(dòng)汽車電池當(dāng)前存有多少電能,還能行駛多少公里,是電動(dòng)汽車行駛中必須知道的重要參數(shù),也是電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)應(yīng)該完成的重要功能。應(yīng)用電動(dòng)汽車車載能量管理系統(tǒng),可以更加準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車的電能儲(chǔ)存系統(tǒng),確定一個(gè)最佳的能量存儲(chǔ)及管理結(jié)構(gòu),并且可以提高電動(dòng)汽車本身的性能。
在電動(dòng)汽車上實(shí)現(xiàn)能量管理的難點(diǎn),在于如何根據(jù)所采集的每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史數(shù)據(jù),來(lái)建立一個(gè)確定每塊電池還剩余多少能量的較精確的數(shù)學(xué)模型。
好了,小編今天給大家介紹的純電動(dòng)汽車動(dòng)力如何就到這里了。小編覺(jué)得這些內(nèi)容知識(shí)大家還是要好好的了解一下,對(duì)于純電動(dòng)汽車的知識(shí)我們要了解的還有很多,希望大家在平時(shí)的時(shí)候也能夠多多關(guān)注一下,最后希望小編的介紹能夠幫助到大家。如果大家想要了解更多知識(shí),就請(qǐng)關(guān)注太平洋汽車網(wǎng)吧!
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