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新能源汽车驱动电机的工作原理

发布时间: 2021-05-05 22:11:00

㈠ 纯电动汽车的工作模式和原理

简单的说就是用电动机取代燃油机,用电池蓄能方式取代油箱储油方式。
简单原理就是通过驾驶者控制电子油门踏板,给出模拟电子信号给控制器或处理器,再由控制器或处理器将模拟信号处理后控制电动机的输出功率、转速及正反转等。所有能量来源于车载蓄电池。

新能源汽车驱动电机与工业驱动电机有何不同

相似之处:

1.它们都是马达

看似废话,我想说的是,电动车的电机只是一种电机,没什么特别的。分析方法逃不过常见的电磁分析方法,计算工具都是有限元软件,仿真求解器都是基于瞬态求解器,电磁方程逃不过麦克斯韦方程。没什么大不了的,是有特殊负载要求的电机。

2.分类和控制是一样的

电动汽车也分为感应电机和永磁电机,控制理论和方法与工业电机没有区别。

差异:

1.严格的体积和重量要求

因为是车载,所以这个要求比较突出。普通工业电机对尺寸和重量没有这么严格的要求,因为工业场地巨大,一般都是先达到工业目标。不同的电动汽车,其尺寸和重量决定了其动力性能和驾驶体验,直接影响产品质量。所以电动车电机的难点在于提高功率重量密度和功率体积密度。电机越小越轻越厉害越好。

2.独特的扭矩特性

启动或低速时需要超高扭矩,这样汽车的速度才能以最快的方式提高到所需的速度。通用工业电机没有这么高的启动速度要求。同时,需要在高速时提供足够的动力,使汽车能够高速巡航。

3.调速范围宽

最大速度可能是电机基本速度的四倍甚至更高。目前电动车的最佳解决方案是省去多速变速箱,只使用固定齿轮组。这样电机的转速范围越宽越好。以特斯拉的S型为例,电机最高转速可以达到18000转/分,相当可怕。这是对电力电子调速器的一个巨大考验。

4.全面的效率要求

与电力机车不同,电力机车由受电弓供电,电动汽车由电池供电,续航里程完全取决于电机效率。电机效率每增加1%,续航里程可增加1%。因此,电机的效率非常高。再高一点就是胜利,每一点能量都要优化。

5.其他人

至于低噪音、高稳定性、合理散热、性价比等等,我就不提了。这些是基本要求。

技术细节:

1.扭矩-速度效率分布图:

电动汽车电机的效率分布图应如下:

电动车电机和工业电机有什么异同?

整机的设计目前已经基本达到了电机设计的极限,可以称之为手工艺。

㈢ 新能源电动汽车的驱动电动机

驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有软的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,功率小、效率低,维护保养工作量大;随着电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BLDCM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代,如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。 电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。
早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现已很少采用。目前应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。
在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。 电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在 电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。目前国内电动汽车在大功率载客汽车,给提供空气制动设备有耐力NAILI滑片式空气压缩机,主要是压缩空气的制动方式。

㈣ 新能源汽车与传统汽车相比较,其结构及工作原理何不同

与传统汽车的“三大件”不同,由“电机、电池、电控”组成的“三电”系统是新能源汽车的核心部件,包括人车交互等新型智能网联系统,这些都是由新能源汽车产业催生出的新的需求。

新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。

电动汽车的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
纯电动汽车(BladeElectricVehicles,BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。
混合动力汽车(HybridElectricVehicle,HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,混合动力汽车有多种形式。
燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下.在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。
氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般发动机使用的燃料是柴油或汽
油,氢发动机使用的燃料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染、零排放、储量丰富等优势。
虽然目前来看专用车的销量占比在整体销量中的占比较小,但随着未来政策方面的扶植力度加大,预计未来将成为市场增速的主力。

㈤ 新能源电动汽车工作原理

从新能源电动汽车的名字我们就可以看出新能源电动汽车与传统的汽车不同这处在于新能源电动这五个字,也就说是新能源电动汽车的动力来源不是传统的柴油各汽油而是新型能源——电能。 新能源电动汽的组成可以分为:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成:
①、电源
电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。有别于老式的电网电车,新能源电动汽车电源主要是高能蓄电池,这样新能源电动汽车行车范围就不会局限于电车电网,也不用担心电网停电,这就使的新能源电动汽车行车的范围与传统汽车一样了。
②. 驱动电动机
驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。三相异步交流电动机相比其它的类型的电动机的优势:制造工艺相对简单成熟、制造成本相对低、输出功率大、稳定性好、维护成本较低。我所在的实习单位采用的是自家生产的三相异步交流电机。
③. 电机控制器
该装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制驱动电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。采用交流电动机及变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。
④. 传动装置
电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。
⑤. 行驶装置
行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成
⑥. 转向装置
专项装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。
⑦. 制动装置
电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。
⑧. 工作装置
工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

㈥ 油电混合动力汽车的工作原理是什么和插电式混合动力汽车有什么不同

什么是油电混合动力?

这种车型是电池容量比较小,只能通过发动机的正常工作是,来对电池实行反冲。而电池的主要作用是用来启动车辆,起步,急加速等等。超过一定的时速,就会转换成发动机带动汽车前行。当然,车子在起步、急加速时,是最费油的,而电机的介入就很好地解决了这一问题,因此油耗并不是特别高。就拿卡罗拉双擎来说,虽然搭载的是1.8L的发动机,但是百公里油耗仅为4.2L.而小黑同事,能开到3.8L,这个油耗已经是很省了。这类车型主要是以发动机为主,而电为辅。因此,这类车是属于节能车,不是新能源车,而在挂牌上路时,只能是普通车牌。

什么是插电式混合动力?

这种车型是可以通过充电设施给电池充电的,然后电用完,可以直接在转化到传统燃油发动机。一般插电式混动靠电池行驶可在50KM-100KM不等。如果每天只是在市区上下班开车,基本上是用不到发动机工作的。从某种意义上来说,插电式混动在市区开还是比较合适的,而正是插电式混动车型可以完全靠电池来行驶较长的距离,所以它被划分到了新能源汽车。可以挂绿牌。也就是省油并且不限号,不过动力上可能不是太强劲,续航能力也还可以,但是目前技术还可以小黑只能推荐比亚迪。

㈦ 现在新能源汽车上用的电机是什么电机

新能源汽车的主流电机有直流电机,异步电机,永磁同步电机三种。

永磁同步电动机的结构与直流电动机相似,这样便可具备无刷直流电动机结构简单、运行可靠、功率密度大、调速性能好等特点。与此同时,由于永磁同步电动机采用的驱动方式不同于直流电动机,所以,在噪音以及控制环节上,永磁同步电动机更胜一筹。

㈧ 增程式电动汽车的工作原理

在电池电量充足时,动力电池驱动电机,提供整车驱动功率需求,此时发动机不参与工作。当电池电量消耗到一定程度时,发动机启动,发动机为电池提供能量对动力电池进行充电。当电池电量充足时,发动机又停止工作,由电池驱动电机,提供整车驱动。

(8)新能源汽车驱动电机的工作原理扩展阅读:

纯电动汽车的驱动电机有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分,再有交流步进电机等,它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。

另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速,有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。

优点:技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。

缺点:蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些使用价格比汽车贵,有些价格仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

纯电动汽车以电动机代替燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱,电机结构简单、技术成熟、运行可靠。

传统的内燃机能把高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内,这是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因;而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩,在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置,操纵方便容易,噪音低。

与混合动力汽车相比,纯电动车使用单一电能源,电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统,结构更简化,也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音,节省了汽车内部空间、重量。

电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构,驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。

电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV 和纯电动汽车EV 三大类都要用电动机来驱动车轮行驶,选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素。

因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。

㈨ 新能源汽车传动原理

随着时代的发展,新能源汽车渐渐的进入了我们的生活,在二十一世纪的今天,电动汽车又将会成为未来新能源的最终解决方案。毫无疑问,电动汽车最大的优势便是无排放污染。其次电动汽车还具有噪音低,结构简单,使用维修方便等特点。那么新能源汽车原理是什么呢?

新能源汽车原理是什么——电动汽车的心脏:电动机

新能源汽车原理是什么——电动汽车的心脏:电动机

纯电动汽车是完全用电动机来取代发动机驱动的,不少人认为电动机的动力没有发动机好,然而在先进的交流电机的驱动下,现代电动汽车的动力性甚至远远超过了不少大排量内燃机。

电动机可以在相当宽广的速度范围内高效地产生转矩,这意味着电动车甚至只需要单级减速齿轮就可以驱动车辆。

事实上,电动机驱动与发动机相比有两大技术优势:首先,发动机能高效产生转矩时的转速被限制在一个较窄的范围内(即经济运行区),因此需要变速器适应这一特性。而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效地产生转矩,这意味着电动车甚至只需要单级减速齿轮就可以驱动车辆。其次,由于高度电气化的控制系统引入,电动机实现动力输出的快速响应能力远高于发动机,这意味着电动机的响应比发动机更加灵敏。

新能源汽车原理是什么——电动车的“油箱”:电池组

新能源汽车原理是什么——电动车的“油箱”:电池组

制约电动汽车发展的主要问题还是集中于电池成本较高,充电时间长,续驶里程较短。近年来,不少汽车公司和研究机构的最新研究正在逐渐弥补电动汽车的这些先天缺陷。目前镍氢电池和锂电池为不少电动车和混合动力车所使用,其中镍氢电池可快速充电,循环寿命长,同时它不存在重金属污染,也被称为“绿色电池”,但是比能量没有锂电池高。锂电池有很多种类,例如锂离子电池、锂熔盐电池、锂聚合物电池,其具备较高的能量密度,等比功率大、比能量高,非常适合作为电动车车载电池。近年来,锂电池的研究使其在寿命和稳定性方面有大幅提升,因此锂电池是未来电动车的主力电池类型。

新能源汽车原理是什么——电动车的神经中枢:电控系统

新能源汽车原理是什么——电动车的神经中枢:电控系统

电力驱动控制系统是电动车的神经中枢,它将电动机,电池和其他辅助系统互为连接并且加以控制。电力驱动控制系统按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。

电力驱动主模块主要由中央控制单元、驱动控制器、电动机、机械传动装置等组成。

中央控
希望对你有帮助望采纳,谢谢!

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