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電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)原理及其特點(diǎn)?

問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 2022-06-10
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儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)形式， 動(dòng)力電池系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車(chē)能量的唯一來(lái)源， 是混合動(dòng)力汽車(chē)、 燃料電池汽車(chē)的主要能量來(lái)源。 電動(dòng)汽車(chē)能源裝置布置形式可以分為兩類(lèi)。 電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)能裝置最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形 式———?jiǎng)恿﹄姵叵到y(tǒng) （作為唯一能量源為電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力）。 該結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)能及控制相對(duì)簡(jiǎn) 單。 設(shè)計(jì)者可根據(jù)整車(chē)設(shè)計(jì)需要合理安排儲(chǔ)能裝置的位置和容量， 但對(duì)動(dòng)力電池的要求比較 苛刻， 一般按照電動(dòng)汽車(chē)的功能和使用工況要求， 選擇比能量和比功率較高的動(dòng)力電池來(lái)保 障整車(chē)的續(xù)駛里程、 加速性和爬坡能力。 為了解決一種動(dòng)力電池不能同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)比能量和比功率要求的問(wèn)題， 有些電動(dòng)汽車(chē)同時(shí) 采用了兩種不同的動(dòng)力電池， 其中一種能提供高比能量 （如能量型鋰離子電池、 鋅空氣電 池）， 另外一種提供高比功率 （如功率型鋰離子電池、 超級(jí)電容器）。 采用 兩種電池作為混合能量源的結(jié)構(gòu)。 這種結(jié)構(gòu)不僅滿(mǎn)足了比能量和比功率的要求， 而且在電動(dòng) 汽車(chē)的制動(dòng)能量回收方面起到了較為顯著的效果。 除此以外， 目前還可以利用燃料電池、 超 級(jí)電容器和飛輪等共同作為電動(dòng)汽車(chē)的新型儲(chǔ)能裝置， 共同提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程或者整 車(chē)的動(dòng)力性能。
回答者：hdhdg
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電動(dòng)汽車(chē)獨(dú)特特點(diǎn) 與燃油汽車(chē)相比， 電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是靈活， 這種靈活性源于電動(dòng)汽車(chē)與燃油汽車(chē)相 比具有如下幾點(diǎn)不同： （1） 能量傳遞方式不同 電動(dòng)汽車(chē)的能量主要是通過(guò)柔性的電纜電線(xiàn)而不是通過(guò)剛性 聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)軸傳遞的， 因此， 電動(dòng)汽車(chē)各部件的布置具有很大的靈活性。 （2） 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置不同 獨(dú)立的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等會(huì)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 區(qū)別很大， 采用不同類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)電機(jī)也會(huì)影響電動(dòng)汽車(chē)的重量、 尺寸和形狀。 （3） 儲(chǔ)能裝置不同 不同類(lèi)型的儲(chǔ)能裝置也會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)、 質(zhì)量、 尺寸和形狀 產(chǎn)生影響。 不同的儲(chǔ)能裝置需要不同的硬件和機(jī)構(gòu)， 例如動(dòng)力電池可通過(guò)感應(yīng)式和接觸式的 充電機(jī)充電， 或者采用替換動(dòng)力電池的方式， 再對(duì)替換下來(lái)的動(dòng)力電池進(jìn)行集中充電。 電動(dòng)汽車(chē)可分為三個(gè)子系統(tǒng)： 電驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、 能源子系統(tǒng)和輔助控制子 系統(tǒng)。 其中， 電驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)由電子控制器、 功率轉(zhuǎn)換器、 電機(jī)、 機(jī)械傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪組 成； 能源子系統(tǒng)由主電源、 能量管理系統(tǒng)和充電系統(tǒng)構(gòu)成； 輔助控制子系統(tǒng)具有動(dòng)力轉(zhuǎn)向、 溫度控制和輔助動(dòng)力供給等功能。 根據(jù)從制動(dòng)踏板和加速踏板輸入的信號(hào)， 電子控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令來(lái)控制功率轉(zhuǎn) 換器中功率裝置的通斷， 功率轉(zhuǎn)換器的功能是調(diào)節(jié)電機(jī)和電源之間的功率流。 當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)制 動(dòng)時(shí)， 再生制動(dòng)的動(dòng)能被電源吸收， 此時(shí)功率流的方向要反向。 能量管理系統(tǒng)和電控系統(tǒng)一 起控制再生制動(dòng)及其能量的回收， 能量管理系統(tǒng)和充電機(jī)一同控制充電并監(jiān)測(cè)電源的使用情況。 輔助動(dòng)力供給系統(tǒng)供給電動(dòng)汽車(chē)輔助系統(tǒng)不同等級(jí)的電壓并提供必要的動(dòng)力， 它主要給 動(dòng)力轉(zhuǎn)向、 空調(diào)、 制動(dòng)及其他輔助裝置提供動(dòng)力。 除了從制動(dòng)踏板和加速踏板給電動(dòng)汽車(chē)輸 入信號(hào)外， 轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入也是一個(gè)很重要的輸入信號(hào)， 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向盤(pán)的角位置來(lái)決 定汽車(chē)能否靈活地轉(zhuǎn)向。 電驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式: 依托于傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車(chē)， 采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)替代原有的內(nèi)燃機(jī)， 可形成最為簡(jiǎn)單的電驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)。 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、 離合器、 齒輪箱和差速器組成， 這是電 動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)布置的常規(guī)形式。 在此種形式中， 傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)被一組動(dòng)力電池和一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電 機(jī)所代替， 離合器、 變速器和差速器的布置形式與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛的布置形式一致， 其中的離合器和變速器也可以被自動(dòng)變速器所代替。 差速器的 功能是通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)使車(chē)輛在曲線(xiàn)行駛時(shí)兩側(cè)車(chē)輪能夠 以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)。 由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠在較長(zhǎng)的速度范圍內(nèi)提供相對(duì)恒 定的功率， 因此多級(jí)變速器可以被一個(gè)固定速比減速器 所代替 （即無(wú)變速器）， 并且離合器也可以省去， 這種傳動(dòng)系統(tǒng)一方面可以節(jié)省機(jī)械 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的重量和體積， 另一方面可以減少由于換檔所 帶來(lái)的控制難度。 第三種傳動(dòng)形式與第二種傳動(dòng)形式類(lèi)似， 但是驅(qū)動(dòng)電機(jī)、 固定速比減速器和差速器被進(jìn)一步整合為一體， 布置在驅(qū)動(dòng)軸上， 整個(gè)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)被大大簡(jiǎn)化和集成化。 從再生制 動(dòng)的角度出發(fā)， 這種傳動(dòng)形式可以很容易地實(shí)現(xiàn)電 能從車(chē)輪到電機(jī)的回收 （驅(qū)動(dòng)輪以外的動(dòng)能通過(guò)制 動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能）， 所以有利于全輪驅(qū)動(dòng)。 因?yàn)闆](méi)有傳 動(dòng)裝置， 所以運(yùn)轉(zhuǎn)更加容易， 但是這樣的布置形式 要求有低速大轉(zhuǎn)矩、 速度變化范圍大的電機(jī)， 同時(shí) 增加了電機(jī)和逆變器的容量。 在第三種傳動(dòng)形式的基礎(chǔ)上， 差速器被兩個(gè)獨(dú)立的牽引電機(jī)所代替。 每個(gè)牽引電機(jī)單獨(dú)完成一側(cè)車(chē)輪的驅(qū)動(dòng)任務(wù)， 即無(wú)機(jī)械差速器的傳動(dòng)形式。 在車(chē)輛進(jìn)行曲線(xiàn) 行駛時(shí)， 兩側(cè)的電機(jī)就會(huì)分別工作在不同的速度下。 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的底 盤(pán)結(jié)構(gòu)。 前軸兩個(gè)半橋上分別用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一側(cè)車(chē)輪的行駛， 但是控制難度較大。 ZF 研發(fā)的雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)， 驅(qū)動(dòng)電機(jī)置于兩側(cè)， 分別控制、 驅(qū)動(dòng)兩側(cè)車(chē)輪。 這種驅(qū)動(dòng)橋間沒(méi)有大型的差速器橋包， 因此可以降低質(zhì)心。 為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)， 牽引電機(jī)與車(chē)輪之間取消了傳統(tǒng)的傳動(dòng)軸， 由驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪前進(jìn) 。 同時(shí)一個(gè)單排的行星輪用來(lái)減小轉(zhuǎn)速和增強(qiáng)轉(zhuǎn)矩， 以滿(mǎn)足 不同工況的功率要求。 單排行星輪可以提供良好的減速比和線(xiàn)性的輸入輸出特性。 在完全舍棄驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪之間的機(jī)械傳 動(dòng)裝置之后， 輪轂電機(jī)的外轉(zhuǎn)子直接接在驅(qū)動(dòng)輪 上， 驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制與車(chē)輪轉(zhuǎn)速控制融為一體， 構(gòu)成了所謂的雙輪轂電機(jī)， 使車(chē)速控制變得簡(jiǎn)單。 然而， 這種分布方式需要驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供更高的轉(zhuǎn) 矩來(lái)起動(dòng)和加速車(chē)輛。
回答者：hdhdg
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