特斯拉電動汽車的結構原理
① 特斯拉剎車原理是什麼
與傳統汽車不同之處是,當踩下剎車時候,並不是直接作用到剎車盤,而是通過一個電子系統,通過電子系統分析踩下去的力度和時間,然後再給出兩個系統剎車的信號。說白了就是,特斯拉的剎車相當於一個鍵盤,踩下鍵盤之後,電腦根據踩出來的力量和時間,幫助去踩剎車。
特斯拉的剎車系統與傳統燃油車有很大的不同,主要由兩部分組成,一部分是再生制動,另一部分是傳統剎車系統。再生制動是自動改變大發動機轉向,從而使車輪減速,而這個過程中產生的電還可以回灌給電池充電。傳統剎車系統,基本原理一樣,採用摩擦制度。、
發展歷史
特斯拉第一款汽車產品Roadster發布於2008年,為一款兩門運動型跑車。
2012年,特斯拉發布了其第二款汽車產品——Model S,一款四門純電動豪華轎跑車。
第三款汽車產品為Model X,豪華純電動SUV,於2015年9月開始交付。特斯拉的下一款汽車為Model 3,首次公開於2016年3月,已於2017年末開始交付。
2019年2月,馬斯克宣布將開放所有特斯拉電動汽車的專利。
2021年3月24日,美國特斯拉官網宣布支持比特幣付款,特斯拉成為史上第一家支持比特幣購車的車企。
以上內容參考 網路--特斯拉
② 特斯拉汽車發動機原理
電動汽車因無尾氣污染、噪音低、性能高等特點成為汽車行業未來發展的重要方向,目前大多傳統汽車製造商也已紛紛開始推出電動汽車車型,而要說電動汽車行業的領頭羊,自然非特斯拉莫屬。
在特斯拉的數款車型中,Model S是目前最受歡迎豪華車型,同時也世界上加速度最快的量產電動汽車,今年1月份馬斯克曾在Twitter透露,Model S P100D在瘋狂模式下0-60英里加速已經可以達到2.34秒。
下面的視頻LearnEngineering製作的動畫,講解的是電動汽車的工作原理,介紹了特斯拉Model S所採用的技術,從感應電動機、逆變器、離子電池以及整車協同四個方面解析Model S是如何獲得超高性能的。
動畫做的很棒,完全可以當作一個小教學片了。。。
感應電動機
特斯拉汽車由感應電動機驅動,感應電動機是尼古拉˙特斯拉在一個世紀前發明的,特斯拉汽車的名字也是為了紀念尼古拉˙特斯拉而取的。
感應電動機有兩個主要的部件,定子和轉子。轉子由橫著的多根導電桿,兩端的導電圓盤,以及夾在導電圓盤之間的多個硅鋼片組成。定子連接到三相交流電上,線圈中的三相交流電產生旋轉的磁場,從而在電機中產生具有4個磁極的磁場,旋轉的磁場在轉子的導電桿中產生感應電流。因為導電桿中有電流,所以導電桿在磁場中轉動。
在感應電動機中,轉子的轉速始終小於磁場的旋轉速度,感應電動機中沒有電刷,也沒有永磁體,但動力強勁。感應電動機的優點是:感應電動機的轉速取決於交流電的頻率,所以,只要控制交流電的頻率,就可以控制電機的轉速,從而控制汽車驅動輪的轉速。控制了驅動輪的轉速,就控制了電動汽車的車速,這種控制方式簡單可靠。
電機具有變頻驅動模塊,用以控制電機的轉速,電機的轉速范圍為0到18000轉/分鍾,這個轉速指標大大優於採用汽油或柴油發動機的汽車。對於汽油和柴油發動機來說,扭矩符合要求時,轉速不一定符合要求,因此,發動機不能直接連接到驅動輪上,發動機必須與變速器配合,才能使驅動輪達到所需要的轉速。
而感應電動機在輸出所需的扭矩的同時,還能輸出所需的轉速,能在轉速范圍內一直保持較高的效率,所以,電動汽車就不需要變速器。
另外,發動機無法直接產生旋轉運動,而是將活塞的上下直線運動轉換成旋轉運動,而將直線運動轉換為旋轉運動時,會出現機械平衡方面的問題。
發動機還有兩個問題,一個問題是,發動機不能像感應電動機那樣自己啟動,而是需要啟動電機進行啟動,另一個問題是,發動機無法均勻地輸出動力。為了解決這兩個問題,發動機要配備發電機給蓄電池充電,而蓄電池可以為啟動電機提供電力,發動機還要配備飛輪,從而盡量均勻地輸出動力。
而感應電動機不僅可以直接產生旋轉運動,而且可以均勻地輸出動力,所以感應電動機可以省去發動機上的很多部件。因此,感應電動機重量比發動機輕,響應速度比發動機快,動力比發動機強,使得電動汽車具有超強的性能。
逆變器
感應電動機的動力從哪兒來呢?來自電池組。
但感應電動機需要的是交流電,所以,需要逆變器把電池組輸出直流電,變成感應電動機所需要的交流電。逆變器同時控制其所輸出的交流電的頻率,從而控制電機的轉速。另外,逆變器甚至能控制交流電的電壓,從而控制電機的動力。
因此,逆變器就像電動汽車的CEO,執行著對電動汽車的控制。
▌鋰離子電池
我們現在研究一下電池組。你可能會驚奇地發現,電池組是由許多節日常生活中使用18650充電電池組成,「18」表示電池直徑為18毫米,「65」表示電池長度為65毫米,「0」表示電池是圓柱形。這些電池通過串聯和並聯,為電動車提供動力。電池之間有扁平的金屬管,內裝冷卻液,用於給電池進行冷卻。
特斯拉的一個創新之舉是採用大量的小電池,而不是幾個大的電池塊,從而確保能對電池進行有效冷卻,使得發熱點盡量地小,溫度分布均勻,從而延長電池組的使用壽命。
多節電池構成這種可拆卸的電池模塊,整個電池組共有16個這樣的可拆卸電池模塊,共包含大約7000節電池,位於車頭的散熱器用於對電池組中的冷卻液進行冷卻。
另外,因為電池組安裝在車身較低的位置,從而降低了汽車的重心,汽車重心降低則大大提高了汽車行駛時的穩定性。電池組分布於汽車的整個底部,電池組堅固的結構有助於汽車抵抗側面的撞擊。
動力傳動系統
現在我們繼續研究特斯拉的動力傳動系統。
電機產生的動力通過齒輪箱傳輸到驅動軸,因為電機本身的有效轉速范圍比較寬,所以,特斯拉使用的是簡單的單速變速器。電機輸出的速度通過齒輪,進行了2次降速。
電動汽車的倒車也含簡單,只需要改變電源相位的順序就可以了。電動汽車採用變速器的唯一目的,就是通過犧牲轉速來獲得更大的扭矩。
齒輪箱中的另一個重要的部件是差速器,動力通過齒輪輸送到差速器。這是一個簡單的開放式的差速器,但開放式的差速器在牽引控制方面有缺陷。
這么先進的電動汽車為什麼要使用開放式差速器,而不使用限滑差速器?原因是開放式差速器更結實,能夠傳輸更大的扭矩。
有2個方法可以消除開放式差速器的缺陷,一是選擇性制動,另一個是切斷電源供應。對於汽油和柴油發動機,通過切斷油路來切斷動力見效慢,而對於感應電動機,切斷電源的效果立竿見影,從而可以有效地進行牽引控制。
特斯拉可以利用最先進的演算法,結合感測器、控制器進行牽引控制,簡而言之,特斯拉汽車利用智能軟體取代了復雜的機械硬體系統。
你是否知道,即使只使用油門踏板,也能高效地控制行駛中的電動汽車,這歸功於特斯拉強大的動力回收系統。也就是說,制動時,汽車巨大的動能被轉換為電能,而不是被轉換為剎車片上的熱能被浪費掉。
行駛時,「油門」踏板一旦被松開,電動汽車便啟動動力回收系統,在動力回收系統工作時,感應電動機變成了發電機。此時,車輪驅動感應電動機的轉子,在轉子的轉速小於磁場的旋轉速度時,感應電動機作為電機輸出動力,當轉子的轉速大於磁場的旋轉速度時,感應電動機就變成了發電機。
此時逆變器起到關鍵的作用,逆變器降低輸入到電機的電流的頻率,從而降低磁場的旋轉速度,使得轉子的轉速高於磁場的旋轉速度。從而使電動機變成了發電機,產生的電流是交流電,轉換為直流電後,就可以存儲到電池組中,發電的同時,轉子受到反向的電磁力,從而給驅動輪施加了阻力,從而降低了驅動輪的轉速和車速。
這樣,行駛中,僅僅通過油門踏板就可以精確地控制車速,而剎車踏板用於將汽車完全停下來。
由於動力回收系統和剎車踏板的共同作用,使得電動汽車比汽油和柴油汽車更安全,電動汽車的保養和使用比汽油和柴油汽車便宜很多,隨著技術的不斷進步,電動汽車現有的缺點會逐漸被克服,未來將是電動汽車的天下
來源:機械前言整理 材料源:42號車庫 網路 機械教授
③ 跪求 特斯拉新型動力汽車的工作原理,生產工藝流程,電池,車身材料選用的標准 等
特斯拉電動汽車有85KWH和65KWH電池容量可選,後驅。充電機將交流電變成直流電給電池充電。電池存儲的直流電通過逆變器變成交流電驅動電動機驅動後輪。 這是網上的生產工藝流程視頻。http://video.sina.com.cn/v/b/102325218-1749256467.html
電池是用的松下的「18650」鋰電池,本事用作筆記本電池,車身使用鋁板,降低整車質量。
④ 特斯拉動力電池化學成分及工作原理
電池組是由許多節日常生活中使用18650充電電池組成,「18」表示電池直徑為18毫米,「65」表示電池長度為65毫米,「0」表示電池是圓柱形。這些電池通過串聯和並聯,為電動車提供動力。電池之間有扁平的金屬管,內裝冷卻液,用於給電池進行冷卻。
特斯拉的一個創新之舉是採用大量的小電池,而不是幾個大的電池塊,從而確保能對電池進行有效冷卻,使得發熱點盡量地小,溫度分布均勻,從而延長電池組的使用壽命。
多節電池構成這種可拆卸的電池模塊,整個電池組共有16個這樣的可拆卸電池模塊,共包含大約7000節電池,位於車頭的散熱器用於對電池組中的冷卻液進行冷卻。
另外,因為電池組安裝在車身較低的位置,從而降低了汽車的重心,汽車重心降低則大大提高了汽車行駛時的穩定性。電池組分布於汽車的整個底部,電池組堅固的結構有助於汽車抵抗側面的撞擊。
⑤ 特斯拉汽車的電驅動系統有何優缺點
特斯拉汽車電驅動的優點:
1、交流電機結構簡單,便於日常維護;
2、交流電機堅固耐用、重量輕,需要動態響應高的場合(精密、高速控制)時優勢顯著;
3、調速的動態性能好,經濟可靠;
4、功率因數高、諧波小;
5、電機效率高、節能效果好(相比直流綜合節電率在 15-25%)。
特斯拉汽車電驅動的缺點:
1、線路復雜,控制難度大;
2、交流變頻調速裝置初期投入成本略高。
特斯拉不同於傳統的汽油動力車,其動力系統主要由四個部分組成:儲能系統、功率電子模塊、電動機、順序手動變速箱。
它的儲能系統 ESS 由 6,831 塊鋰離子電池組成,輸出直流電 DC,是電動車的動力之源。儲能系統輸出的直流電經過功率電子模塊 PEM 逆變成交流電 AC,為交流電動機供電。
⑥ 誰能科普一下新能源電動汽車的知識
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。
1.什麼是電動汽車續駛里程?
續駛里程是指電動汽車一次充滿電後的最多行駛里程。續駛里程主要取決於帶電量和百公里耗電量。現階段,純電動汽車百公里耗電量平均為15度。市場上銷售的部分車型,如北汽E150EV滿載電量約為25.6度,一次充電可行駛160公里;比亞迪E6滿載電量約為60度,一次充電可行駛300公里;特斯拉Model S滿載電量約為85度,一次充電可行駛480公里。
4、電動汽車使用成本低
從經濟的角度看,通常一輛1.6升排量的汽油車,上下班高峰的百公里油耗達9升左右,花費為9升×7.75元/升(92號汽油價格)=69.75元。而一輛相同排量和電動車的百公里耗電約為15度,花費僅為15×0.831元/度=12.5元,電動汽車的使用費用只有汽油車的五分之一。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。
⑦ 電動汽車主要能量來源是什麼主要是動力電池
電動汽車主要能量來源肯定是高壓動力電池了,電池汽車與傳統的燃油車的最大區別在與能量來源上,燃油車的能量來源是汽油,通過火花塞點火爆炸做功,排放的尾氣通過發動機的反饋控制和排放處理,在排放到大氣中。
隨著汽車的逐漸增多,造成的環境污染和能源消耗越來越嚴重,隨時代發展的零排放的電動汽車開始發展起來,可以說每個國家都在大力發展新能源汽車,我們國家對於新能源汽車的發展是「彎道超車」,是以重點發展純電動汽車為研究方向,特別是在一些經濟發展好的城市,電動車基本上滿大街都可以發現。那麼,下面我們就來分析下電動汽車的能量來源-高壓動力電池。
總結
電動汽車主要能量來源是動力電池,動力電池分為鎳氫電池和磷酸鐵鋰電池兩種,這兩張分別適合用在混動動力車型和純電動車型上。由於使用時間久了之後,原來的單體電池的性能會存在一定的差異,比如電壓達不到原有的水平,續航里程達不到應有的里程等,所以在發現故障後一定要及時對電池進行檢測。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
⑧ 特斯拉線圈,的原理和結構
整個製作我們以變壓器功率為1000w的中型特斯拉線圈為設計標准.(放電距離:>=120cm)
備注:特斯拉線圈的放電距離和功率成正比.
主要材料及大概成本:
1.高壓變壓器--->=1000w in 220v out >=10kv 一個.(較難買到,一般需要定做,有些南方二手電筒子器材城
曾有過 in 110v out 6300v 600w 的變壓器.只是
不知道現在是否還買的到.)
2.大量無極電容:若0.047uf 1000v~(1600v-)的cbb電容需要准備 100隻左右. 電子配件商店買得到
(電容非常重要!可以說是整個特斯拉線圈的心臟,所以電容的高質量將會十您最後的特斯拉線圈更加絢目!!質量主要是指1.高頻性能好 2.自損耗低 3.電感量低[重要] 4.壽命長 5.絕緣性能好)
3.直徑13厘米長1米的聚氯乙烯管(壁厚0.6--1厘米) pvc管材也將就.
厚0.8厘米的絕緣板材(不能是木頭!最好塑料)大約2.5平米
厚0.5厘米的絕緣板材(非木!)大約1.5平米 都可在家庭裝飾城(就是那些買塗料,板材,工具
等的那種大市場里)買到
4.導線,多芯銅導線,1000v 50A 大約6米 電子配件商店買得到
10kv 1A導線 3米
5.耐壓漆包線 內徑0.5mm 900米長 電子配件商店買的到
6.直徑0.8厘米的銅管(壁厚1mm以上)長8米 ,直徑3厘米厚>1mm長1米的銅管 可在汽車配件或五金等地買到.
7.電手鑽,螺絲刀,手鋸,鉗子等工具 ,普通螺絲,塑料螺絲,環氧樹脂膠,鋼尺等
8.用於燃氣熱水器的排氣管(金屬製作,可彎曲,直徑在10厘米以上) 製作後期計算得到長度.
http://www.ctn.cn/webpage/xxyd/byqfazs/byqfaz1.gif
⑨ 你了解特斯拉電動車嗎其水平怎麼樣
我比較了解特斯拉電動車,我認為它水平很好。
首先,它很節能。現在大多數車輛能量都是來自石油,但是現在石油原油儲量越來越少了,現在市面上油價飆升,而特斯拉所依賴的能源物質並不是石油,而是電。而電並不像石油那樣不可再生、取之有盡,電可以通過各種方法獲得,比如風力發電,水力發電,都是快捷又方便的電力來源。況且現在核電站越來越先進和普及,平常人家用電已經越來越不成問題了,因此特斯拉電瓶車符合現代汽車的發展趨勢,而目前國內還沒有一種新能源汽車可以趕超特斯拉,可見它水平很高。
總結一下,特斯拉電動車是一款顏值與實力並存的電動車,水平很高。
⑩ 為什麼特斯拉的Model s 電動汽車採用的是交流電機,而非目前較為流行的變頻直流電機這種交流電機相對於變
1,直流電機結構復雜,成本相對較高,後期維護麻煩。
2,大一點的電機都需要外接大的冷卻風扇。
3,可以很簡單經濟的實現調速。力矩大,機械特性好。
4,交流電機 結構簡單,成本低,維護簡單。自身完成不了調速。以前變頻不普及時,要求調速性能好的地方(機床,起重機,紡織等)都用直流電機。
5,不過隨著變頻的發展,矢量變頻+變頻電機的性能已經接近直流電機了。
「交流電機」:是用於實現機械能和交流電能相互轉換的機械。由於交流電力系統的巨大發展,交流電機已成為最常用的電機。交流電機與直流電機相比,由於沒有換向器(見直流電機的換向),因此結構簡單,製造方便,比較牢固,容易做成高轉速、高電壓、大電流、大容量的電機。交流電機功率的覆蓋范圍很大,從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。