新能源汽车4电动汽车.ppt

纯电动汽车 2.1 电动汽车驱动系统 2.1.1 组成和结构形式 2.1.2 传统的驱动系统 2.1.3 简化的传统驱动系统 2.1.4 电动机—驱动桥整体式 驱动系统 2.1.5 双电动机驱动系统 2.1.6 内转子电动轮驱动系统 2.1.7 外转子电动轮驱动系统 2.1.1 组成和结构形式 组成 2.1.2 传统的驱动系统 电动机替代发动机。 仍然采用内燃机汽车的传动系统，包括离合器、变速器、传动轴和驱动桥等总成。 有电动机前置、驱动桥前置(F-F)，电动机前置、驱动桥后置(F-R)等各种驱动模式。 结构复杂，效率低，不能充分发挥电动机的性能。 经典汽车设计理论推导车辆行驶平衡方程 驱动方程 驱动系统的动力输出特性与车辆的动力性能直接相关。驱动系统的动力输出应该满足车辆的动力性要求。在设计电动汽车驱动系统时，为了使电动汽车达到要求的动力性能指标，首先必须建立电动汽车的力学模型，对电动汽车行驶过程中力与功率的平衡进行分析，以得到电动汽车的需求特性场。 主要部件选型 设计纯电动汽车首先要进行选型设计，除了车型选择外，电机类型与其性能 参数、电池类型与其性能参数、控制方式的选择、电池数量的选择等都是首先要确定的。 1电机功率的选择 主要部件选型 电机功率的选择将对电动汽车的动力性和经济性有着重要的影响。对于纯电动汽车用电机，在选择电机的功率时还要考虑以下几个因素: a、最高车速。电机的功率必须能满足电动汽车最高车速的功率要求，以保证汽车在良好路面和空载情况下，能获得较高的行驶速度。 b、加速性能。电机的功率越大，则电动汽车的后备功率就越多，从而其加速性能越好。但过多的后备功率又会增加纯电动汽车不必要的能量消耗。 c、由于汽车的行驶工况较为复杂，需要电机具有一定的过载能力，即能承受较大的过载电流，能发出高于额定转矩2倍以上的转矩。3-5倍 主要部件选型 2 电机、电池电压的选择 在选择了电机和电池的类型后，就要确定电机的额定电压和电池的电压。在电机功率一定的情况下，电压越高，电流越低，线路功率损失就越小，电池以小电流放电时，可获得较大的容量。但电压过高，又影响电子元器件的性能和安全。 主要部件选型 3电池容量选择 众所周知，目前影响电动汽车商品化和实用化进程的关键因素是电动汽车的续驶里程和电池的使用性能(包括电池的充电时间、安全性、价格和使用寿命等)。在选择电池的容量时，既要满足汽车的续驶里程的设计要求，又要考虑整车的空间结构和底盘承载能力。因为选择电池容量过大，电池组所贮存的电能越多，续驶里程相应延长，但电池组的重量增加，整车的整备质量增加，导致行驶阻力也增加，反过来又影响纯电动汽车的续驶里程。 主要部件选型 4传动系的传动比的选择 汽车在行驶过程中，通过一定的传动比来满足不同行驶工况的需要。传动比起到减速增矩的作用。尽管电机一般都具有较宽的调速范围，但在纯电动汽车的设计过程中要选择合理的传动比，一方面满足不同工况要求，另一方面使得电机在不同工况运转时，尽量处于高效率范围内，以获得较高的转化效率，减小功率损失。 电机及其控制器 电动机的基本要求 电机的驱动曲线图分析 常用电机 常用控制结构和控制方法 电动汽车用电动机的基本要求 采用大功率的电动机来驱动电动汽车与采用小功率的电动机相比，具有电阻小、效率高、比能耗低、动力性能好等优点。在确定电动汽车所采用的电动机时，其性能必须充分满足电动汽车不同行驶工况的要求。因此其性能要求有: 1、要有较大的起动转矩来保证电动汽车的良好的起动和加速性能; 爬坡、频繁启/停的要求,通常电机的过载系数应达3～4。 2、要有较宽的恒功率范围，保证电动汽车具有高速行驶的能力，电动机的过载系数应达到2-3倍; 电动汽车用的电动机的基本要求 3、要有较大范围的调速功能，在低速时具有较大的转矩，在高速时具有高功率，能够根据驾驶员对加速踏板的控制，随即地调整电动汽车的行驶速度和相应的驱动力; 4、具有良好的效率特性,在较宽的转速/转矩范围内,获得最优的效率,提高一次充电后的持续行驶里程,一般要求在典型的驾驶循环区,获得85%～93%的效率。 5、再生制动时的能量回收率高。 6电动机的外形尺寸要求尽可能小，质量尽可能轻; 7电动机的可靠性好，耐温和耐潮性能强，能够在较恶劣的环境下长期工作，运行时噪音低，维修方便。 8 价格低 电动车驱动力与行驶阻力平衡图 1994年美国通用汽车公司向重庆电机厂定购电动汽车用50kW交流感应电机时，提出的电机必须满足的转矩特性图 电机及其控制技术 纯电动汽车是利用电动机将电能转化为机械能来实现驱动的。 电机的种类多、用途广、功率覆盖面非常大。 车辆行驶的