電動汽車原理設計

A. 電動汽車充電系統原理圖

由車載動力電池提供能量，並由電機提供動力來實現行駛。電動汽車行駛消耗的是電池的能量，電池電量消耗後需要補充電量， 通過把電網或者其他儲能設備中的電能轉移到車輛的電池的過程。

電網或者儲能設備中的電能，需要經過充電設備的轉化，以匹配電動汽車動力電池的技術特性才能完成充電。充電設備的轉化過程還需要和電動汽車上動力電池的管理系統BMS（Battery Management System）協商，以適當的電壓和電流來完成充電，並且在充電過程中，充電電流會隨著充電進程而減小，初期可以大電流充得快一些，後期小電流充得慢一些。交流慢充：交流充電樁沒有功率轉換模塊，不做交直流轉換，輸出交流電，接入車內，通過車上的充電機轉換為直流電後再輸入電池。充電功率取決於車載充電機功率。目前主流車型車載充電機有2Kw、3.3Kw、6.6Kw幾種。總的來說充電較慢，一般的混合動力車型需要4-6小時充滿，純電動車要8小時以上充滿，充電倍率基本都在0。5C以下。直流快充：直流充電樁內置功率轉換模塊，能將電網的交流電轉換為直流電， 不須經過車載充電機轉換，直接接入車內電池。充電功率取決於電池管理系統和充電樁輸出功率，兩者取小。

B. 電動汽車控制系統的分類及結構原理圖

來自欣聯達

C. 電動車工作原理

車用電機控制器近年來的發展速度之快，使人難以想像，操作上越來越「傻瓜」化，而顯示則越來越復雜化。比如，車速的控制已經發展到「巡航鎖定」；驅動方面，有的同時具有電動性能和助力功能，如果轉換到助力狀態，藉助鏈條張力測力器，或中軸扭力感測器，只要用腳踏動腳蹬，便可執行助力或確定助力的大小。這期本刊開始給您講述控制器的知識，讓您對控制器有一個更全面的了解。

一、控制器與保護功能
（一）控制器簡介
簡略地講控制器是由周邊器件和主晶元（或單片機）組成。周邊器件是一些功能器件，如執行、采樣等，它們是電阻、感測器、橋式開關電路，以及輔助單片機或專用集成電路完成控制過程的器件；單片機也稱微控制器，是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的解碼器、鋸齒波發生器和脈寬調制功能電路以及能使開關電路功率管導通或截止、通過方波控制功率管的的導通時間以控制電機轉速的驅動電路、輸入輸出埠等集成在一起，而構成的計算機片。這就是電動自行車的智能控制器。它是以「傻瓜」面目出現的高技術產品。
控制器的設計品質、特性、所採用的微處理器的功能、功率開關器件電路及周邊器件布局等，直接關繫到整車的性能和運行狀態，也影響控制器本身性能和效率。不同品質的控制器，用在同一輛車上，配用同一組相同充放電狀態的電池，有時也會在續駛能力上顯示出較大差別。
（二）控制器的型式
目前，電動自行車所採用的控制器電路原理基本相同或接近。
有刷和無刷直流電機大都採用脈寬調制的PWM控制方法調速，只是選用驅動電路、集成電路、開關電路功率晶體管和某些相關功能上的差別。元器件和電路上的差異，構成了控制器性能上的不大相同。控制器從結構上分兩種，我們把它稱為分離式和整體式。
1、分離式 所謂分離，是指控制器主體和顯示部分分離（圖4-22、圖4-23）。後者安裝在車把上，控制器主體則隱藏在車體包廂或電動箱內，不露在外面。這種方式使控制器與電源、電機間連線距離縮短，車體外觀顯得簡潔。
2、一體式 控制部分與顯示部分合為一體，裝在一個精緻的專用塑料盒子里。盒子安裝在車把的正中，盒子的面板上開有數量不等的小孔，孔徑4~5mm，外敷透明防水膜。孔內相應位置設有發光二極體以指示車速、電源和電池剩餘電量。
（三）控制器的保護功能
保護功能是對控制器中換相功率管、電源免過放電，以及電動機在運行中，因某種故障或誤操作而導致的可能引起的損傷等故障出現時，電路根據反饋信號採取的保護措施。電動自行車基本的保護功能和擴展功能如下：
1、制動斷電 電動自行車車把上兩個鉗形制動手把均安裝有接點開關。當制動時，開關被推押閉合或被斷開，而改變了原來的開關狀態。這個變化形成信號傳送到控制電路中，電路根據預設程序發出指令，立即切斷基極驅動電流，使功率截止，停止供電。因而，既保護了功率管本身，又保護了電動機，也防止了電源的浪費。
2、欠壓保護 這里指的是電源的電壓。當放電最後階段，在負載狀態下，電源電壓已經接近「放電終止電壓」，控制器面板（或儀表顯示盤）即顯示電量不足，引起騎行者的注意，計劃自己的行程。當電源電壓已經達到放終時，電壓取樣電阻將分流信息饋入比較器，保護電路即按預先設定的程序發出指令，切斷電流以保護電子器件和電源。
3、過流保護 電流超限對電機和電路一系列元器件都可能造成損傷，甚至燒毀，這是絕對應當避免的。控制電路中，必須具備這種過電流的保護功能，在過流時經過一定的延時即切斷電流。
4、過載保護 過載保護和過電流保護是相同的，載重超限必然引起電流超限。電動自行車說明書上都特別註明載重能力，但有的騎行者或未注意這一點，或抱著試一下的心理故意超載。如果沒有這種保護功能，不一定在哪個環節上引起損傷，但首當其沖的就是開關功率管，只要無刷控制器功率管燒毀一隻，變成兩相供電後電動機運轉即變得無力，騎行者立即可以感覺到脈動異常；若繼續騎行，接著就燒毀第2個、第3個功率管。有兩相功率管不工作，電動機即停止運行，有刷電機則失去控制功能。因此，由過載引起的過電流是很危險的。但只要有過電流保護，載重超限後電路自動切斷電源，因超載而引起的一系列後果都可以避免。
5、欠速保護 仍然屬於過流保護范疇，是為不具備0速起步功能的無刷控制系統而設置，
6、限速保護 是助力型電動自行車獨有的設計控製程序。車速超過某一預定值時，電路停止供電不予助力。對電動型電動自行車而言，統一規定車速為20km/h，車用電動機在設計時，額定轉速就已經設定好了，控制電路也已經設好。電動自行車只能在不超過這個速度狀態下運行。
控制器的位置不會影響到性能，主要視設計者的意圖。但有幾項原則：（1）在運行操作允許時；（2）在整體布置允許時；（3）在線路布設要求時；（4）在配套設施要求時。

D. 比亞迪e6純電動汽車構造原理圖

呵呵 不容易搞到 這些都是核心技術 不會輕易讓人知道的 等以後電動汽車普及了那時候就出來了

E. 純電動汽車的構造及相應的工作原理

有電機控制器控制電機驅動 主控制器控制整車策略 電池管理系統控制電池 還有就是充電機，

F. 現代電動汽車的原理

純電動汽車，顧名思義，是由蓄電池的能量使電機驅動車輪前進；

燃料電池區別於純電動汽車，由常見的氫燃料電池不斷的產生電能，並儲存在蓄電池中，依然由電機驅動車輪。

混合動力汽車是為解決純電動汽車續駛里程短而提出的一種折中方案。它既有發動機，又有電機，可單獨由電機驅動或發動機參與電機驅動。系統的復雜性增加，但是改善了發動機的工作狀況而具有很高的燃油利用率，通常也把它歸入電動汽車。

G. 想了解電動汽車的原理

電動汽車的工作原理是靠蓄電池給動力發動機上有發電機進行充電工作

發動機、變速箱基本工作原理- -

一、基本理論
汽油發動機將汽油的能量轉化為動能來驅動汽車，最簡單的辦法是通過在發動機
內部燃燒汽油來獲得動能。因此，汽車發動機是內燃機----燃燒在發動機內部發生。

有兩點需注意：
1． 內燃機也有其他種類，比如柴油機，燃氣輪機，各有各的優點和缺點。
2． 同樣也有外燃機。在早期的火車和輪船上用的蒸汽機就是典型的外燃機。燃料
（煤、木頭、油）在發動機外部燃燒產生蒸氣，然後蒸氣進入發動機內部來產生動
力。內燃機的效率比外燃機高不少，也比相同動力的外燃機小很多。所以，現代汽車不用蒸汽機。
相比之下，內燃機比外燃機的效率高，比燃氣輪機的價格便宜，比電動汽車容易添加燃料。這些優點使得大部分現代汽車都使用往復式的內燃機。
二、燃燒是關鍵

汽車的發動機一般都採用4沖程。（馬自達的轉子發動機在此不討論，汽車畫報曾做過介紹）

4沖程分別是：進氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個過程，發動機完成一個周期(2圈)。

理解4沖程

活塞，它由一個活塞桿和曲軸相聯，過程如下

1．活塞在頂部開始，進氣閥打開，活塞往下運動，吸入油氣混合氣
2．活塞往頂部運動來壓縮油氣混合氣，使得爆炸更有威力。
3．當活塞到達頂部時，火花塞放出火花來點燃油氣混合氣，爆炸使得活塞再次向下運動。
4．活塞到達底部，排氣閥打開，活塞往上運動，尾氣從汽缸由排氣管排出。
注意：內燃機最終產生的運動是轉動的，活塞的直線往復運動最終由曲軸轉化為轉動，這樣才能驅動汽車輪胎。

三、汽缸數

發動機的核心部件是汽缸，活塞在汽缸內進行往復運動，上面所描述的是單汽缸的運動過程，而實際應用中的發動機都是有多個汽缸的（4缸、6缸、8缸比較常見）。我們通常通過汽缸的排列方式對發動機分類：直列、V或水平對置（當然現在還有大眾集團的W型，實際上是兩個V組成）。見下圖

四、排量

混合氣的壓縮和燃燒在燃燒室里進行，活塞往復運動，你可以看到燃燒室容積的變化，最大值和最小值的差值就是排量，用升（L）或毫升（CC）來度量。汽車的排量一般在1.5L~4.0L之間。每缸排量0.5L，4缸的排量為2.0L，如果V型排列的6汽缸，那就是V6 3.0升。一般來說，排量表示發動機動力的大小。

所以增加汽缸數量或增加每個汽缸燃燒室的容積可以獲得更多的動力。

五、發動機的其他部分

凸輪軸 控制進氣閥和排氣閥的開閉
火花塞 火花塞放出火花點燃油氣混合氣，使得爆炸發生。火花必須在適當的時候放出。
閥門 進氣、出氣閥分別在適當的時候打開來吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和
燃燒時，這兩個閥都是關閉的，來保證燃燒室的密封。
活塞環 在氣缸壁和活塞中提出密封：
1．防止在壓縮和燃燒時油氣混合氣和尾氣泄漏進潤滑油箱。
2．防止潤滑油進入汽缸內燃燒。
大多"燒機油"的汽車就是因為發動機太舊：活塞環不再密封引起的（尾氣管冒
青煙）
活塞桿 連接活塞環和曲軸，使得活塞和曲軸維持各自的運動。
潤滑油槽 包圍著曲軸，裡面有相當數量的油.

手動變速箱的基本工作原理

一、變速箱的作用

發動機的物理特性決定了變速箱的存在。首先，任何發動機都有其峰值轉速；其次，發動機最大功率及最大扭矩在一定的轉速區出現。比如，發動機最大功率出現在5500轉。變速箱可以在汽車行駛過程中在發動機和車輪之間產生不同的變速比，換檔可以使得發動機工作在其最佳的動力性能狀態下。理想情況下，變速箱應具有靈活的變速比。無級變速箱（CVT）就具有這種特性，可以較好的發揮發動機的動力性能。

二、CVT

無級變速箱有著連續的變速比。其一直因為價格、尺寸及可靠性的關系而沒有大量裝備汽車。現在，改進的設計使得CVT的使用已比較普遍。
國產AUDI 2.8 CVT
一個5檔的變速箱提供5種不同的變速比，在輸入軸和輸出軸間產生轉速差。