一、M1EV系統(tǒng)
系統(tǒng)組成
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖解
其他部件介紹
- 純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理
燃油汽車主要由發(fā)動機(jī),底盤、車身和電氣四大部分組成,純電動汽車的結(jié)構(gòu)與燃油汽車相比,主要增加了電力驅(qū)動控制系統(tǒng),而取消了發(fā)動機(jī),電力驅(qū)動控制系統(tǒng)的組成與工作原理如圖所示,它由電力驅(qū)動主模塊、車載電源模塊和輔助模塊三大部分組成。
當(dāng)汽車行駛時,由蓄電池輸出電能(電流)通過控制器驅(qū)動電動機(jī)運轉(zhuǎn),電動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)帶動車輪前進(jìn)或后退。電動汽車?yán)m(xù)駛里程與蓄電池容量有關(guān),蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)駛里程,必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量。
1.電力驅(qū)動主模塊
驅(qū)動控制器是按*控制單元的指令和電動機(jī)的速度、電流反饋信號,對電動機(jī)的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。驅(qū)動控制器必須和電動機(jī)配套使用。
電機(jī)在電動汽車中被要求承擔(dān)電動和發(fā)電的雙重功能,即在正常行駛時發(fā)揮其主要的電動機(jī)功能,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;在減速和下坡滑行時又被要求進(jìn)行發(fā)電,將車輪的慣性動能轉(zhuǎn)化為電能。
機(jī)械傳動裝置是將電動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動軸,從而帶動汽車車輪行駛。
驅(qū)動控制器是按*控制單元的指令和電動機(jī)的速度、電流反饋信號,對電動機(jī)的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。驅(qū)動控制器必須和電動機(jī)配套使用。
電機(jī)在電動汽車中被要求承擔(dān)電動和發(fā)電的雙重功能,即在正常行駛時發(fā)揮其主要的電動機(jī)功能,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;在減速和下坡滑行時又被要求進(jìn)行發(fā)電,將車輪的慣性動能轉(zhuǎn)化為電能。
機(jī)械傳動裝置是將電動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動軸,從而帶動汽車車輪行駛。
2.車載電源模塊
電源電源模塊主要包括蓄電池電源、能量管理系統(tǒng)和充電控制器等。它的功用是向電動機(jī)提供驅(qū)動電能、監(jiān)測電源使用情況以及控制充電機(jī)向蓄電池充電。
純電動汽車的能量管理主要是指電池管理系統(tǒng),它的主要功用是對電動汽車用電池單體及整組進(jìn)行實時監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測等。
充電控制器是把交流電轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電壓的直流電,并按要求控制其電流。
3.輔助模塊
輔助系統(tǒng)主要包括輔助動力源、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、駕駛室顯示操縱臺和各種輔助裝置等。輔助系統(tǒng)除輔助動力源外,依據(jù)不同車型而不同。
輔助動力源
主要由輔助電源和DC/DC功率轉(zhuǎn)換器組成,其功用是供給電動汽車其它各種輔助裝置所需要的動力電源,一般為12V或24V的直流低壓電源,它主要給動力轉(zhuǎn)向、制動力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動窗門等各種輔助裝置提供所需的能源。
動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
為實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的,它由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在轉(zhuǎn)向盤上的控制力,通過轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度,實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。
駕駛室顯示操縱臺
類同于傳統(tǒng)汽車駕駛室的儀表盤,不過其功能根據(jù)電動汽車驅(qū)動的控制特點有所增減,其信息指示更多地選用數(shù)字或液晶屏幕顯示。
輔助裝置
主要有照明、各種聲光信號裝置、車載音箱設(shè)備、空調(diào)、刮水器、風(fēng)窗除霜清洗器、電動門窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調(diào)節(jié)器、電動座椅調(diào)節(jié)器、車身安全防護(hù)裝置控制器等。它們主要是為提高汽車的操控性、舒適性、安全性而設(shè)置的,根據(jù)需要進(jìn)行選用。
電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的核心部分,其性能決定著電動汽車運行性能的好壞。
電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)布置取決于電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的方式,可以有多種多樣。
常見的驅(qū)動系統(tǒng)布置形式如圖所示。
- 驅(qū)動系統(tǒng)布置形式
(1) 傳統(tǒng)的驅(qū)動模式。
圖(a)與傳統(tǒng)汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置方式一致,帶有變速器和離合器,只是將發(fā)動機(jī)換成電動機(jī),屬于改造型電動汽車。這種布置可以提高電動汽車的起動轉(zhuǎn)矩,增加低速時電動汽車的后備功率。
(2) 電動機(jī)-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動模式。
圖(b)和(c)取消了離合器和變速器,但具有減速差速機(jī)構(gòu),由1臺電動機(jī)驅(qū)動兩車輪旋轉(zhuǎn)。優(yōu)點是可以繼續(xù)沿用當(dāng)前發(fā)動機(jī)汽車中的動力傳動裝置,只需要一組電動機(jī)和逆變器。
(3) 電動機(jī)-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動模式。
圖(d)是將電動機(jī)裝到驅(qū)動軸上,直接由電動機(jī)實現(xiàn)變速和差速轉(zhuǎn)換。這種傳動方式同樣對電動機(jī)有較高的要求,大起動轉(zhuǎn)矩和后備功率,不僅要求控制系統(tǒng)有較高的控制精度,而且要具備良好的可靠性,從而保證電動汽車行駛的安全、平穩(wěn)。
(4) 輪轂電機(jī)驅(qū)動模式。
圖(e)和(f)同圖(d)布置方式比較接近,將電動機(jī)直接裝到了驅(qū)動輪上,由電動機(jī)直接驅(qū)動車輪行駛。
- 純電動汽車的特點
(1)無污染,噪聲低
純電動汽車不產(chǎn)生排氣污染,對環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的,有“*”的美稱;電動汽車無內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲,電動機(jī)噪聲小。
(2)能源效率高,多樣化
電動汽車的能源效率已超過汽油機(jī)汽車,特別是在城市運行。電動汽車停止時不消耗電量,在制動過程中,電動機(jī)可自動轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī),實現(xiàn)制動減速時能量的再利用。
另一方面,電動汽車的應(yīng)用可有效地減少對石油資源的依賴,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,減少費用。