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一、M1EV系统
系统结构图解
其他部件介绍
二、纯电动汽车的结构原理
燃油汽车主要由发动机,底盘、车身和电气四大部分组成,纯电动汽车的结构与燃油汽车相比,主要增加了电力驱动控制系统,而取消了发动机,电力驱动控制系统的组成与工作原理如图所示,它由电力驱动主模块、车载电源模块和辅助模块三大部分组成。
当汽车行驶时,由蓄电池输出电能(电流)通过控制器驱动电动机运转,电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。电动汽车续驶里程与蓄电池容量有关,蓄电池容量受诸多因素限制。要提高一次充电续驶里程,必须尽可能地节省蓄电池的能量。
1.电力驱动主模块
驱动控制器是按中央控制单元的指令和电动机的速度、电流反馈信号,对电动机的速度、驱动转矩和旋转方向进行控制。驱动控制器必须和电动机配套使用。
电机在电动汽车中被要求承担电动和发电的双重功能,即在正常行驶时发挥其主要的电动机功能,将电能转化为机械能;在减速和下坡滑行时又被要求进行发电,将车轮的惯性动能转化为电能。
机械传动装置是将电动机的驱动转矩传输给汽车的驱动轴,从而带动汽车车轮行驶。
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2.车载电源模块
电源电源模块主要包括蓄电池电源、能量管理系统和充电控制器等。它的功用是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况以及控制充电机向蓄电池充电。
纯电动汽车的能量管理主要是指电池管理系统,它的主要功用是对电动汽车用电池单体及整组进行实时监控、充放电、巡检、温度监测等。
充电控制器是把交流电转化为相应电压的直流电,并按要求控制其电流。
3.辅助模块
辅助系统主要包括辅助动力源、动力转向系统、驾驶室显示操纵台和各种辅助装置等。辅助系统除辅助动力源外,依据不同车型而不同。
辅助动力源
主要由辅助电源和DC/DC功率转换器组成,其功用是供给电动汽车其它各种辅助装置所需要的动力电源,一般为12V或24V的直流低压电源,它主要给动力转向、制动力调节控制、照明、空调、电动窗门等各种辅助装置提供所需的能源。
动力转向系统
为实现汽车的转弯而设置的,它由转向盘、转向器、转向机构和转向轮等组成。作用在转向盘上的控制力,通过转向器和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。
驾驶室显示操纵台
类同于传统汽车驾驶室的仪表盘,不过其功能根据电动汽车驱动的控制特点有所增减,其信息指示更多地选用数字或液晶屏幕显示。
主要有照明、各种声光信号装置、车载音箱设备、空调、刮水器、风窗除霜清洗器、电动门窗、电控玻璃升降器、电控后视镜调节器、电动座椅调节器、车身安全防护装置控制器等。它们主要是为提高汽车的操控性、舒适性、安全性而设置的,根据需要进行选用。
电动汽车的驱动系统是电动汽车的核心部分,其性能决定着电动汽车运行性能的好坏。
电动汽车的驱动系统布置取决于电机驱动系统的方式,可以有多种多样。
常见的驱动系统布置形式如图所示。
三、驱动系统布置形式
(1) 传统的驱动模式。
图(a)与传统汽车驱动系统的布置方式一致,带有变速器和离合器,只是将发动机换成电动机,属于改造型电动汽车。这种布置可以提高电动汽车的起动转矩,增加低速时电动汽车的后备功率。
(2) 电动机-驱动桥组合式驱动模式。
图(b)和(c)取消了离合器和变速器,但具有减速差速机构,由1台电动机驱动两车轮旋转。优点是可以继续沿用当前发动机汽车中的动力传动装置,只需要一组电动机和逆变器。
(3) 电动机-驱动桥整体式驱动模式。
图(d)是将电动机装到驱动轴上,直接由电动机实现变速和差速转换。这种传动方式同样对电动机有较高的要求,大起动转矩和后备功率,不仅要求控制系统有较高的控制精度,而且要具备良好的可靠性,从而保证电动汽车行驶的安全、平稳。
(4) 轮毂电机驱动模式。
图(e)和(f)同图(d)布置方式比较接近,将电动机直接装到了驱动轮上,由电动机直接驱动车轮行驶。
四、纯电动汽车的特点
(1)无污染,噪声低
纯电动汽车不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,有“零污染”的美称;电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机噪声小。
(2)能源效率高,多样化
电动汽车的能源效率已超过汽油机汽车,特别是在城市运行。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。
另一方面,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。
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