簡述新能源汽車驅動電機設計過程
1. 新能源汽車用驅動電機控制系統的標定和具體試驗流程是怎樣的呢
電池、電機、電控是新能源汽車的三大核心部件,電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行駛中的主要執行結構,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。電機驅動系統主要由電動機、功率轉換器、控制器、各種檢測感測器以及電源等部分構成。
驅動作為新能源汽車核心部件之一,其重要性不言而喻。相比傳統工業電機,新能源汽車驅動電機有更高的技術要求。
2. 誰做過新能源汽車用驅動電機控制系統的標定,具體試驗流程是怎樣的,能給簡單介紹一下嗎
新能源汽車論文模板
一、技術概述
電動汽車是指以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。它使用存儲在電池中的電來發動。在驅動汽車時有時使用12或24塊電池,有時則需要更多。
1、電動車技術特點
●無污染,雜訊低
電動汽車無內燃機汽車工作時產生的廢氣,不產生排氣污染,對環境保護和空氣的潔凈是十分有益的,幾乎是「零污染」。眾所周知,內燃機汽車廢氣中的CO、HC及NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學煙霧。電動汽車無內燃機產生的雜訊,電動機的雜訊也較內燃機小。雜訊對人的聽覺、神經、心血管、消化、內分泌、免疫系統也是有危害的。
●能源效率高,多樣化
電動汽車的研究表明,其能源效率已超過汽油機汽車。特別是在城市運行,汽車走走停停,行駛速度不高,電動汽車更加適宜。電動汽車停止時不消耗電量,在制動過程中,電動機可自動轉化為發電機,實現制動減速時能量的再利用。有些研究表明,同樣的原油經過粗煉,送至電廠發電,經充入電池,再由電池驅動汽車,其能量利用效率比經過精煉變為汽油,再經汽油機驅動汽車高,因此有利於節約能源和減少二氧化碳的排量。
另一方面,電動汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴,可將有限的石油用於更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風力、潮汐等能源轉化。除此之外,如果夜間向蓄電池充電,還可以避開用電高峰,有利於電網均衡負荷,減少費用。
●結構簡單,使用維修方便
電動汽車較內燃機汽車結構簡單,運轉、傳動部件少,維修保養工作量小。當採用交流感應電動機時,電機無需保養維護,更重要的是電動汽車易操縱。
●動力電源使用成本高,續駛里程短
目前電動汽車尚不如內燃機汽車技術完善,尤其是動力電源(電池)的壽命短,使用成本高。電池的儲能量小,一次充電後行駛里程不理想,電動車的價格較貴。但從發展的角度看,隨著科技的進步,投入相應的人力物力,電動汽車的問題會逐步得到解決。揚長避短,電動汽車會逐漸普及,其價格和使用成本必然會降低。
2、電動車基本結構
電動汽車的組成包括電力驅動及控制系統、驅動力傳動等機械繫統、完成既定任務的工作裝置等。電力驅動及控制系統是電動汽車的核心,也是區別於內燃機汽車的最大不同點。電力驅動及控制系統由驅動電動機、電源和電動機的調速控制裝置等組成。電動汽車的其他裝置基本與內燃機汽車相同。
2.1. 電源
電源為電動汽車的驅動電動機提供電能,電動機將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前,電動汽車上應用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池,但隨著電動汽車技術的發展,許多新型電池也在發展中。這些電源(電池)主要有鈉硫電池、鎳鉻電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等,新型電源的應用,為電動汽車的發展開辟了廣闊的前景。
2.2. 驅動電動機
驅動電動機的作用是將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前電動汽車上廣泛採用直流串激電動機,這種電機具有"軟"的機械特性,與汽車的行駛特性非常相符。但直流電動機由於存在換向火花,比功率較小、效率較低,維護保養工作量大,隨著電機技術和電機控制技術的發展,勢必逐漸被直流無刷電動機(BCDM)、開關磁阻電動機(SRM)和交流非同步電動機所取代。
2.3. 電動機調速控制裝置
電動機調速控制裝置是為電動汽車的變速和方向變換等設置的,其作用是控制電動機的電壓或電流,完成電動機的驅動轉矩和旋轉方向的控制。
早期的電動汽車上,直流電動機的調速採用串接電阻或改變電動機磁場線圈的匝數來實現。因其調速是有級的,且會產生附加的能量消耗或使用電動機的結構復雜,現在已很少採用。目前電動汽車上應用較廣泛的是晶閘管斬波調速,通過均勻地改變電動機的端電壓,控制電動機的電流,來實現電動機的無級調速。在電子電力技術的不斷發展中,它也逐漸被其他電力晶體管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斬波調速裝置所取代。從技術的發展來看,伴隨著新型驅動電機的應用,電動汽車的調速控制轉變為直流逆變技術的應用,將成為必然的趨勢。
在驅動電動機的旋向變換控制中,直流電動機依靠接觸器改變電樞或磁場的電流方向,實現電動機的旋向變換,這使得電路復雜、可靠性降低。當採用交流非同步電動機驅動時,電動機轉向的改變只需變換磁場三相電流的相序即可,可使控制電路簡化。此外,採用交流電動機及其變頻調速控制技術,使電動汽車的制動能量回收控制更加方便,控制電路更加簡單。
2.4. 傳動裝置
電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅動轉矩傳給汽車的驅動軸,當採用電動輪驅動時,傳動裝置的多數部件常常可以忽略。因為電動機可以帶負載啟動,所以電動汽車上無需傳統內燃機汽車的離合器。因為驅動電機的旋向可以通過電路控制實現變換,所以電動汽車無需內燃機汽車變速器中的倒檔。當採用電動機無級調速控制時,電動汽車可以忽略傳統汽車的變速器。在採用電動輪驅動時,電動汽車也可以省略傳統內燃機汽車傳動系統的差速器。
2.5. 行駛裝置
行駛裝置的作用是將電動機的驅動力矩通過車輪變成對地面的作用力,驅動車輪行走。它同其他汽車的構成是相同的,由車輪、輪胎和懸架等組成。
2.6. 轉向裝置
專項裝置是為實現汽車的轉彎而設置的,由轉向機、方向盤、轉向機構和轉向輪等組成。作用在方向盤上的控制力,通過轉向機和轉向機構使轉向輪偏轉一定的角度,實現汽車的轉向。多數電動汽車為前輪轉向,工業中用的電動叉車常常採用後輪轉向。電動汽車的轉向裝置有機械轉向、液壓轉向和液壓助力轉向等類型。
2.7. 制動裝置
電動汽車的制動裝置同其他汽車一樣,是為汽車減速或停車而設置的,通常由制動器及其操縱裝置組成。在電動汽車上,一般還有電磁製動裝置,它可以利用驅動電動機的控制電路實現電動機的發電運行,使減速制動時的能量轉換成對蓄電池充電的電流,從而得到再生利用。
2.8. 工作裝置
工作裝置是工業用電動汽車為完成作業要求而專門設置的,如電動叉車的起升裝置、門架、貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常由電動機驅動的液壓系統完成。
3、電動汽車的技術內容包括:
●驅動電池技術:鎳氫電池,鎳鎘電池,鉛酸電池,鈉硫電池,鋰離子電池、燃料電池等,應具有比功率和比能量高,能滿足動力性和續駛里程的要求:充電時間短、充電動循環多,以方便使用和保證壽命。
●電機技術:主要有四種電機:直流電機、永磁電機、開關磁阻電機、交流感應電機。要求重量輕、效率高、可靠性好。
●驅動系統控制與集成技術:多採用單片機和功率器件配合作為控制系統,功率器件主要使用IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。
●電池監視與管理系統技術
●充電系統技術
●電動汽車整車布置及匹配技術
二、現狀及國內外發展趨勢
二十世紀九十年代以來,國外將電動汽車技術的重點放在關鍵的電池技術研究上,美國三大汽車公司投資26億美元,進行合作研究,美國電池製造商聯合進行的USABC項目也把目標指向電動汽車用的電池。 目前電池技術的現狀與電動汽車的實用要求還有相當距離,使電動汽車在動力性能、續駛里程、製造成本和可靠性等方面無法和常規汽車相比。電動汽車的前景基本上取決於電池技術的突破。近年來鎳氫、鋰、燃料等類電池被相對看好,投入大量資金進行研究,鉛酸、鎳鎘等傳統電池的改進工作也在進行。
國家科委、計委在"八五" 、"九五"期間組織了電動汽車的攻關課題,最近又把電動汽車項目列入"十五"規劃,國內大型汽車企業、高等院校、研究單位對電動汽車的研究也持積極的態度,通過改裝電動汽車,進行了多輪試制,力爭在"十五"結束時達到電動汽車的產業化。
三、"十五"目標及主要研究內容
①目標:解決關鍵技術,完成可實用的電動汽車的開發,並實現產業化。
②主要研究內容:電動汽車的總體設計;先進的電池技術;電動機及控制驅動系統;整車監控與管理系統、使用環境與配套技術等。
這個是從網上摘抄的,你可以試著組合一下你的文章.
3. 新能源汽車驅動電機與工業驅動電機有何不同
相似之處:
1.它們都是馬達
看似廢話,我想說的是,電動車的電機只是一種電機,沒什麼特別的。分析方法逃不過常見的電磁分析方法,計算工具都是有限元軟體,模擬求解器都是基於瞬態求解器,電磁方程逃不過麥克斯韋方程。沒什麼大不了的,是有特殊負載要求的電機。
2.分類和控制是一樣的
電動汽車也分為感應電機和永磁電機,控制理論和方法與工業電機沒有區別。
差異:
1.嚴格的體積和重量要求
因為是車載,所以這個要求比較突出。普通工業電機對尺寸和重量沒有這么嚴格的要求,因為工業場地巨大,一般都是先達到工業目標。不同的電動汽車,其尺寸和重量決定了其動力性能和駕駛體驗,直接影響產品質量。所以電動車電機的難點在於提高功率重量密度和功率體積密度。電機越小越輕越厲害越好。
2.獨特的扭矩特性
啟動或低速時需要超高扭矩,這樣汽車的速度才能以最快的方式提高到所需的速度。通用工業電機沒有這么高的啟動速度要求。同時,需要在高速時提供足夠的動力,使汽車能夠高速巡航。
3.調速范圍寬
最大速度可能是電機基本速度的四倍甚至更高。目前電動車的最佳解決方案是省去多速變速箱,只使用固定齒輪組。這樣電機的轉速范圍越寬越好。以特斯拉的S型為例,電機最高轉速可以達到18000轉/分,相當可怕。這是對電力電子調速器的一個巨大考驗。
4.全面的效率要求
與電力機車不同,電力機車由受電弓供電,電動汽車由電池供電,續航里程完全取決於電機效率。電機效率每增加1%,續航里程可增加1%。因此,電機的效率非常高。再高一點就是勝利,每一點能量都要優化。
5.其他人
至於低噪音、高穩定性、合理散熱、性價比等等,我就不提了。這些是基本要求。
技術細節:
1.扭矩-速度效率分布圖:
電動汽車電機的效率分布圖應如下:
電動車電機和工業電機有什麼異同?
整機的設計目前已經基本達到了電機設計的極限,可以稱之為手工藝。
4. 諸簡述新能源汽車的主要類型
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1.純電動汽車
純電動汽車(Blade Electric Vehicles,BEV)是一種採用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車,它利用蓄電池作為儲能動力源,通過電池向電動機提供電能,驅動電動機運轉,從而推動汽車行駛。
這是目前最為常見的新能源汽車,市面上常見有北汽新能源EV系列,北汽新能源在前幾天的車展上還展出了SUV款的純電動汽車EX200。這一類車將會在未來幾年快速發展,成為最為值得關注的新能源汽車。
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2.新能源汽車混合動力汽車
混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicle,HEV)是指驅動系統由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系聯合組成的車輛,車輛的行駛功率依據實際的車輛行駛狀態由單個驅動系單獨或多個驅動系共同提供。因各個組成部件、布置方式和控制策略的不同,混合動力汽車有多種形式。
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3.新能源汽車燃料電池電動汽車
燃料電池電動汽車(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下,在燃料電池中經電化學反應產生的電能作為主要動力源驅動的汽車。燃料電池電動汽車實質上是純電動汽車的一種,主要區別在於動力電池的工作原理不同。
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4.新能源汽車氫發動機汽車
氫發動機汽車是以氫發動機為動力源的汽車。一般發動機使用的燃料是柴油或汽油,氫發動機使用的燃料是氣體氫。氫發動機汽車是一種真正實現零排放的交通工具,排放出的是純凈水,其具有無污染、零排放、儲量豐富等優勢。
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5.其他新能源汽車
其他新能源汽車包括使用超級電容器、飛輪等高效儲能器的汽車。
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目前在我國,新能源汽車主要是指純電動汽車、增程式電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池電動汽車,常規混合動力汽車被劃分為節能汽車。
5. 新能源汽車驅動電機的技術參數有哪些
1.新能源汽車具有環保、節約、簡單三大優勢。在純電動汽車上體現尤為明顯:以電動機代替燃油機,由電機驅動而無需自動變速箱。相對於自動變速箱,電機結構簡單、技術成熟、運行可靠。
2.傳統的內燃機能高效產生轉矩時的轉速限制在一個窄的范圍內,這就是為何傳統內燃機汽車需要龐大而復雜的變速機構的原因;而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效產生轉矩,在純電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置,操縱方便容易,噪音低。
3.與混合動力汽車相比,純電動車使用單一電能源,電控系統大大減少了汽車內部機械傳動系統,結構更簡化,也降低了機械部件摩擦導致的能量損耗及噪音,節省了汽車內部空間、重量。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,驅動電機及其控制系統是新能源汽車的核心部件(電池、電機、電控)之一,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。
4.電動汽車中的燃料電池汽車FCV、混合動力汽車HEV和純電動汽車EV三大類都要用電動機來驅動車輪行駛,選擇合適的電動機是提高各類電動汽車性價比的重要因素,因此研發或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求,並具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機驅動方式顯得極其重要。
5.驅動電機系統是新能源車三大核心部件之一。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。電動汽車的整個驅動系統包括電動機驅動系統與其機械傳動機構兩個部分。電機驅動系統主要由電動機、功率轉換器、控制器、各種檢測感測器以及電源等部分構成
6. 汽車驅動橋的詳細設計過程是什麼
轉向驅動橋在四驅越野車中是指具有轉向功能的驅動橋。其主要功能一是把分動器傳出的功率經其減速後傳遞給車輪使車輪轉動;二是通過轉向器把方向盤所受的轉矩傳遞給轉向桿從而使車輪轉向。改革開放以來, 隨著汽車工業的飛速發展,人民生活水平的提高,高速公路、高等級公路的不斷建設,汽車正逐漸進入家庭,成為人們生活的一部分。同時隨著我國加入世界貿易組織,通用、福特、日產、豐田……一批世界一流汽車生產企業紛紛進入中國,市場競爭日趨激烈.入世後,技術競爭將是我國汽車工業面臨的最大挑戰。本課題是結合科研進行工程設計。由於四驅越野車的普及,因而對於轉向驅動橋是非常需要的。為了讓越野車能更好的適應野外的行駛,對於轉向驅動橋提出了以下要求: a.車輪轉向要達到45° b.方向盤向各邊能轉動2.5圈 c.前輪採用麥弗遜懸架在老師的指導下,首先進行了方案論證。經過討論與研究,對於橋殼部分改變了以前的非斷開式,最終確定對於主減速器部分仍採用整體式而兩端分別裝一球面滾輪式萬向節。在轉向節部分採用球籠式萬向節,轉向器採用循環球式轉向器。由於轉向驅動橋最終要於其它部分組合在一起組成四驅車,所以整個設計過程要考慮最終的組裝。我們根據廠方提供的數據首先對驅動橋進行了詳細的分析。然後根據分析的結果,計算各部分的軸向力、扭矩、傳動比以及功率。進而對各部分進行設計。轉向驅動橋改變了以往的非斷開式橋殼,使其更適和在一些非平坦路面上行駛。本課題新穎實用,在技術上有較大改進,具有較強的競爭力。本轉向驅動橋將具有很大的市場前景。 考文獻參 [1] 胡迪青, 梁高福,胡於進,李成剛. 重型越野車驅動橋智能設計系統[J]. 華中理工大學學報,1999,(11):27-30. [2] 胡迪青, 易建軍, 胡於進, 李成剛. 基於模塊化的越野汽車驅動橋方案設計及性能綜合評價[J]. 機械設計與製造工程,2000,(03): 12-15. [3] 陳效華, 余劍飛, 龍思源. 驅動橋集成建模系統概要設計[J]. 汽車工程,2003,(01):42-43. [4] 吳瑞明, 周曉軍, 趙明岩, 潘明清. 汽車驅動橋的疲勞檢測分析[J]. 汽車工程,2003,(03):21-24. [5] 王紅, 方曉紅, 谷書偉, 王明訓. 東方紅LF80-904WD前驅動橋的結構改進[J]. 拖拉機與農用運輸車,2001,(01):44-45. [6] 高夢熊. 地下裝載機驅動橋殼強度計算[J]. 工程機械,2002,(08):33-34. [7] 曲補和!030009. 地下礦車用驅動橋的國產[J]. 山西機械,1999,(S1):33-35. [8] 陳家瑞. 汽車構造(上冊) [M]. 北京:機械工業出版社,2000. [9] 陳家瑞. 汽車構造(下冊) [M]. 北京:機械工業出版社,2000. [10] 王望予. 汽車設計[M]. 北京:機械工業出版社,2000. [11] 徐灝主編. 新編機械設計師手冊[M].北京:機械工業出版社,1995. [12] 汽車工程手冊編輯委員會. 汽車工程手冊:(設計篇) [M]. 北京:人民交通出版社,2001. [13] 汽車工程手冊編輯委員會. 汽車工程手冊:(基礎篇) [M]. 北京:人民交通出版社,2001. [14] 成大先. 機械設計手冊[M]. (1~4冊)北京:化學工業出版社,1993. [15] 何光里. 汽車運用工程師手冊[M]. 北京:人民交通出版社,1999. [16] 甘永力. 幾何量公差與檢測[M]. 上海:科學技術出版社,2001. [17] 劉惟信. 汽車車橋設計[M]. 北京:清華出版社,2003. [18] 陳秀寧, 施高義. 機械設計課程設計[M]. 浙江:浙江大學出版社,1995. [19] 王宗榮. 工程圖學[M]. 北京:機械工業出版社,2001. [20] 徐錦康. 汽車設計[M]. 北京:機械工業出版社,2001. 1 轉向驅動橋總裝圖 4WD-YY-04-00-00 A0 2 主減速器 4WD-YY-04-01-00 A0 3 轉向器 4WD-YY-04-02-00 A1 4 轉向器殼體 4WD-YY-04-02-01 A1 5 上蓋 4WD-YY-04-02-02 A3 6 螺桿 4WD-YY-04-02-03 A3 7 搖臂軸 4WD-YY-04-02-04 A3 8 螺母 4WD-YY-04-02-05 A3 9 側蓋 4WD-YY-04-02-06 A3 10 從動齒輪 4WD-YY-04-01-01 A3 11 行星齒輪 4WD-YY-04-01-02 A4 12 半軸齒輪 4WD-YY-04-01-03 A4 ..
7. 新能源汽車用驅動電機控制系統的標定,具體試驗流程是怎樣的
我做過,但這內容也太多了。這樣幾句話講不完。
比方最大電流,起步時的電流,堵轉電流以及保護時間。
在運行中掛錯檔位如何保護?
撞車後的保護
短路後的保護
涉水
過熱
振動
欠壓保護
能量回收
絕緣安全
8. 新能源汽車電機
永磁交流電動機需要將位置信號傳給電機控制器,以便實現閉環控制。以前用光學編碼器,現在用旋轉變壓器。旋轉變壓器是一種輸出電壓隨轉子轉角變化的信號元件。以上回答希望對你有用。
9. 新能源汽車控制原理過程怎樣的
在駕駛新能源汽車的時候,我們所使用的動力並不是來自汽油燃燒產生的動力,而是由燃料電池與蓄電池混合動力一起驅動汽車行駛的。這也是新能源汽車比傳統的燃油汽車節能環保的地方。
最常用的控制策略有三個,分別是On/Off控制策略、功率跟隨控制策略、順勢優化最佳能耗控制策略等,這都是最常見的是那樣控制策略,