鉅大LARGE | 點擊量:876次 | 2019年04月27日
將來新能源汽車會顛覆及引領整個汽車產(chǎn)業(yè)
縱觀汽車發(fā)展史,電動汽車比搭載內(nèi)燃機的奔馳專利一號車還要早面世半個世紀。而在二十一世紀的今天,電動汽車又將會成為未來新能源的最終解決方案。毫無疑問,電動汽車最大的優(yōu)勢便是無排放污染。
其次電動汽車還具有噪音低,結(jié)構(gòu)簡單,使用維修方便等特點。下面讓我們了解一下電動車的工作原理。
電動車的心臟:電動機
純電動汽車是完全用電動機來取代發(fā)動機驅(qū)動的,不少人認為電動機的動力沒有發(fā)動機好,然而在先進的交流電機的驅(qū)動下,現(xiàn)代電動汽車的動力性甚至遠遠超過了不少大排量內(nèi)燃機。
電動機可以在相當寬廣的速度范圍內(nèi)高效地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅(qū)動車輛。
事實上,電動機驅(qū)動與發(fā)動機相比有兩大技術(shù)優(yōu)勢:首先,發(fā)動機能高效產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)速被限制在一個較窄的范圍內(nèi)(即經(jīng)濟運行區(qū)),因此需要變速器適應這一特性。而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內(nèi)高效地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅(qū)動車輛。其次,由于高度電氣化的控制系統(tǒng)引入,電動機實現(xiàn)動力輸出的快速響應能力遠高于發(fā)動機,這意味著電動機的響應比發(fā)動機更加靈敏。
電動車的“油箱”:電池組
制約電動汽車發(fā)展的主要問題還是集中于電池成本較高,充電時間長,續(xù)駛里程較短。近年來,不少汽車公司和研究機構(gòu)的最新研究正在逐漸彌補電動汽車的這些先天缺陷。目前鎳氫電池和鋰電池為不少電動車和混合動力車所使用,其中鎳氫電池可快速充電,循環(huán)壽命長,同時它不存在重金屬污染,也被稱為“綠色電池”,但是比能量沒有鋰電池高。鋰電池有很多種類,例如鋰離子電池、鋰熔鹽電池、鋰聚合物電池,其具備較高的能量密度,等比功率大、比能量高,非常適合作為電動車車載電池。近年來,鋰電池的研究使其在壽命和穩(wěn)定性方面有大幅提升,因此鋰電池是未來電動車的主力電池類型。
電動車的神經(jīng)中樞:電控系統(tǒng)
電力驅(qū)動控制系統(tǒng)是電動車的神經(jīng)中樞,它將電動機,電池和其他輔助系統(tǒng)互為連接并且加以控制。電力驅(qū)動控制系統(tǒng)按工作原理可劃分為車載電源模塊、電力驅(qū)動主模塊和輔助模塊三大部分。
電力驅(qū)動主模塊主要由中央控制單元、驅(qū)動控制器、電動機、機械傳動裝置等組成。
中央控制單元根據(jù)加速踏板與制動踏板的輸入信號,向驅(qū)動控制器發(fā)出相應的控制指令,對電動機進行起動、加速、降速、制動控制。驅(qū)動控制器的功能是按中央控制單元的指令和電動機的速度、電流反饋信號號,對電動機的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進行控制。
車載電源模塊主要由電池電源、能源管理系統(tǒng)和充電控制器三部分組成
由于電動機驅(qū)動所需的等級電壓往往與輔助裝置的電壓要求不一致,輔助裝置所要求的一般為12V或24V的低壓電源,而電動機驅(qū)動一般要求為高壓電源,并且所采用的電動機類型不同,其要求的電壓等級也不同。為滿足該要求,可以用多個12V或24V的蓄電池串聯(lián)成96-384V高壓直流電池組,再通過DC/DC轉(zhuǎn)換器供給所需的不同電壓。
能源管理系統(tǒng)的主要功能是在汽車行駛中進行能源分配,協(xié)調(diào)各功能部分工作的能量管理,使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系統(tǒng)與電力驅(qū)動主模塊的中央控制單元配合一起控制發(fā)電回饋,使在電動汽車降速制動和下坡滑行時進行能量回收,從而有效地利用能源,提高電動汽車的續(xù)航能力。
充電控制器則是把電網(wǎng)供電制式轉(zhuǎn)換為對蓄電池充電要求的制式,即把交流電轉(zhuǎn)換為相應電壓的直流電,并按要求控制其充電電流。
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