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别以为纯电动汽车结构简单你真的了解吗

发布时间:2019-11-21 00:29:02 编辑:笔名

别以为纯电动汽车结构简单 你真的了解吗

很多人可能对纯电动汽车有一定的误解,觉得没有了发动机和变速箱这两个最重要也是最复杂的东西,纯电动汽车那不就是一块大电池加上几个电机的移动沙发?还有什么技术含量?跟我家10年前的电动自行车一个样嘛!这可就大错特错了,纯电动汽车可远不是你想的这么简单,它是一套复杂的电子设备系统,包含了无数的分支零部件,技术含量一点也不比汽油车低。下面我们就来详细了解一下纯电动汽车你不知道的那一面。

电机

电动汽车所需的机械能量,也就是前进、后退的动能,都来自于电机,电机通过将电池的电能转化为机械能从而替代了内燃式发动机,那么电动汽车上的电机可是大有学问,电动汽车经常采用的驱动电机有直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类。

[电动车常用的四种电机性能表]

目前市面上的主流电动汽车所采用的电机形式就是永磁同步电机和异步电机,永磁同步电机最大优点就是具有较高的功率密度与转矩密度,说白了,就是相比于其他种类的电机,在相同质量与体积下,永磁同步电机能够为新能源汽车提供最大的动力输出与加速度。这也是在对空间与自重要求极高的新能源汽车行业,永磁同步电机成为首选的主要原因

[永磁同步电机]

相比于永磁同步电机,异步电机的优点是成本低、工艺简单、运行可靠耐用、维修方便,而且能忍受大幅度的工作温度变化。反之,温度大幅变化会损坏永磁同步电动机。尽管在重量和体积方面,异步电动机并不占优,但其转速范围广泛以及高达20000rpm左右的峰值转速,即使不匹配二级差速器也能够满足该级别车型高速巡航的转速需求,至于重量对续航里程的影响,高能量密度的电池能够“掩盖”电机重量的优势。

[特斯拉所采用的异步电机]

作为电动汽车重要组成部件,不同电机的选用,会决定该电动车生产成本与使用情况。对于现在来讲,被广泛应用的还是属于永磁同步电机,最主要的两点是可靠性好和成本相对较低。

动力电池

说完了电机,下面该说说和电机一样重要的动力电池了,动力电池可以说是纯电动汽车所有的动力来源,没有动力电池,一切设备都将不能工作。并且动力电池一直都被认为是电动汽车市场发展的重要科技技术,也是制约电动汽车发展的重要瓶颈,其性能好坏直接关系到整车续航里程的长短。

[制造中的动力电池]

目前电动汽车可以使用的电池从广义上讲主要可分为化学电池和物理电池,那么化学电池基本是目前电动汽车领域应用最为广泛的电池种类,如镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、燃料电池等都属于这一范畴。从结构角度上讲,其可进一步分成蓄电池及燃料电池两大类别,我们目前所见的绝大多数电动车都采用化学蓄电池技术进行驱动,如丰田普锐斯、特斯拉MODEL S、宝马i3等等。

[宝马i3采用锂离子电池组]

那么关于物理电池顾名思义,就是依靠物理变化来提供、储存电能的电池统称,如超级电容、飞轮电池等都属于物理电池的家族成员。飞轮电池是上世纪90年代提出的一种新概念电池,也属于物理电池的一种。简单来说就是利用类似飞轮转动时产生能量的原理来实现自身充放电的。在2010年10月美国勒芒系列赛最后一轮中,保时捷911 GT3混合动力赛车就首次正式使用飞轮电池技术,而其便是鼎鼎大名的保时捷918 Spyder的前身。不过这两款车型的飞轮电池均仅作辅助能源使用,其功能类似于我们常见的制动能量回收系统。

[911 GT3混合动力赛车]

电控系统

电动汽车电控系统是电动汽车的大脑,由各个子系统构成,每一个子系统一般由传感器、信号处理电路、电控单元、控制策略、执行机构、自诊断电路和指示灯组成。在不同类型的电动汽车上,电控系统存在一些区别,但总体来说一般都包括能量管理系统、再生制动控制系统、电机驱动控制系统、电动助力转向控制系统以及动力总成控制系统等。各个子系统功能不是简单的叠加,而是综合各子系统功能来控制电动汽车,这些控制系统汇总到一个控制箱里,一般叫做整车控制器。

[电动汽车的整车控制器]

纯电动汽车电控系统的参数匹配选择对其动力性和经济性有着很大的影响。一般一辆纯电动汽车新车在开发阶段,工程师会根据整车设计目标,通过驱动电机参数、动力电池参数匹配仿真方法及设计整车控制策略,使得纯电动汽车“电池+电机+电控”三电系统在纯电动汽车动力匹配开发初期更好地集成到一起,达到最终的设计目标以及实现相关的性能和功能。

总结:

小伙伴们看了这么多是不是已经晕了,这下不会小瞧纯电动汽车了吧!纯电动汽车其实是一个高度集成化的精密电气工程,每一个功能每一项性能都要相关的零件去实现,并且由整车控制器统一管理,只能说它复杂在我们看不到的电路系统上,不像传统汽油车一样都是摆在眼前的一个个机械部件,电子化的系统要比机械式复杂的多,这也是未来汽车发展的趋势,全面电动化,全面电子化,实现更智能更方便的操作。今天这篇文章其实只讲到了纯电动汽车三个最重要的部分,还有很多地方一起组成这个庞大的系统,才实现一辆完整的纯电动汽车。所以,纯电动汽车,你真的了解吗?

文章标签: 电动汽车

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