新能源汽车的驱动及传动系统的概述

新能源汽车的驱动及传动系统的概述
新能源汽车的驱动及传动系统的概述

新能源汽车的驱动及传动系统的概述

驱动系统

对于新能源汽车来说,其驱动系统的核心就是驱动电机,驱动电机性能的优劣直接决定了新能源汽车性能的好坏。新能源汽车驱动用电机比较独特,其对电机技术性能、主要尺寸以及工作环境等有其特殊的要求,可归纳为以下几点:(1)高功率密度,高比功率采用新的材料降低电机本体的质量提高其

比功率;优化电机设计,降低其体积提高功率密度;并且,控制装置等电机相关配套系统也应该尽可能的选用轻质材料。

(2)高效率优化电机设计,降低电机各部分损耗值,并能够在汽车减

速制动时进行能量回收提高能源利用率。

(3)高过载能力电机的启动转矩要足够大,以满足新能源汽车迅速加

速行驶以及最大爬坡的动力性能要求。

(4)宽调速范围在电机低速与高速运行范围内都能达到精准的控制要

求,而且不失去其他动力性指标要求。

(5)高防护等级,高可靠性电机的控制系统及相应的电气系统的安全

性要求较高,新能源汽车的动力电池组及电机绕组中的电压很容易达到300V 以上,所以必须配备相应的耐高压保护设备以保证乘车安全。

(6)高稳态精度、高可控性、高动态响应性能以满足汽车频繁起停等

复杂工况的要求及多台电机协调运行的要求。

(7)低噪声,低振动为了提高新能源汽车的乘坐舒适性,必须优化电

机设计,降低其噪音及振动水平。

(8)能够在恶劣环境条件下可靠工作新能源汽车驱动电机必须满足耐

热、耐寒及耐潮湿等恶劣工作环境的要求。

(9)结构简单,价格低廉适合大批量生产,维修保养方便。

目前市场上存在的驱动电机:

(1)早期新能源汽车驱动用电机大多是直流电机,因为其转矩速度特性能够满足新能源汽车的牵引要求并且控制起来非常简便,但其在结构上的缺陷,使得其使用环境要求苛刻、保养维修困难、寿命较短。随着电力电子器件和微控制器技术的迅速发展,交流电机逐渐取代直流电机应用于新能源汽车,在目前新开发的各种新能源汽车中,直流电动机已经基本上被淘汰。

(2)三相异步感应电动机是一种技术成熟运用广泛的电动机。其结构简单,性能可靠,对环境的适应性好。与同规格的直流电机相比,其效率较高,质量大为减轻,且维修保养简便。但是其功率因数较低,耗电量较大,转子易发热,对控制器的容量要求较高,另外由于其直交轴的相互影响,增加了控制系统的复杂程度,调速性能较差。

(3)开关磁阻电机是一种比较新型的电机,比之其他类型电机,在结构上没有永磁体、电刷和滑环等零部件,其结构简单并且非常坚固,制造成本较低,转速范围宽,小转动惯量的转子使得电机动态响应快。但是,其扭矩性能低,转矩脉动和噪声水平较其他类型电机都大,这是由其结构双凸极特性引起的,是电机本身无法克服的固有缺陷,这种缺陷成为了影响其广泛应用的绊脚石。

(4)新能源汽车驱动用三相永磁电机主要包括矩形波永磁无刷直流电机和正弦波永磁同步电机。随着电机用永磁材料的制备技术进一步发展,永磁材料的剩磁密度和矫顽力都得到了进一步提高。这种高性能的永磁材料应用于电机无疑是大大提高了永磁电机的性能和可靠性。比之同规格其他类型电机,永磁电机铁耗小,效率高,功率密度大,输出转矩高并且波动小,调速范围宽,对控制器要求低。是目前新能源汽车驱动电机的绝佳选择。

传动系统

新能源汽车机械传动装置

新能源汽车的能量主要是通过柔性的电缆传递,而不是刚性的联轴器和转轴传递,因此新能源汽车各部件的布置具有很大的灵活性。

因此在进行新能源车动力传动系统布置时,根据不同组合的电气系统和机械传动系统,动力传动系统的布置形式主要有以下几种:机械驱动布置形式、机电集成驱动布置形式、机电一体化驱动布置形式和轮毂电动机驱动布置形式目前,各大汽车厂商研究较多的还是机械驱动布置形式,该布置形式与传统汽车的布置形式基本相同,通常是在传统汽车的基础上改装而成的,根据新能源汽车有无离合器有两种形式,其结构为如图 1.2 所示。

图1.2(a)为带有离合器的机械驱动布置形式,该形式的新能源汽车的变速

器通常有二至三个挡位,其在变速器换挡过程中,可以起到中断动力,降低换挡冲击的作用。图 1.2(b)中电动机直接通过传动轴与固定速比的减速器相连,该种布置形式减少了传动系的质量,可以进一步减少传动装置的体积。CVT (Continuously Variable Transmission)即无级变速技术,由于CVT 可以实现传动比的连续调节,从而保证汽车需求特性场和供应特性场的最佳匹配,保证驱动系统在最佳工况下运转。CVT 能够提高整车的经济性和动力性,在变速过程中无动力中断,具有更好的加速性能;传动比连续变化,动力传动系统所受的冲击小,提高乘坐的舒适性;可以控制电机转速在较小范围内变化,使车速在较宽范围内变化,而使电机在较稳定的工况下工作,所以它是理想的汽车传动装置。CVT 传动系统包括:起步装置、行星齿轮机构、无级变速机构、自动变速操纵系统和中间减速机构组成,采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力。CVT 发展现状

新能源汽车电机驱动系统关键技术展望[J]. 科学导报·学术, 2019年第32期

新能源汽车电机驱动系统关键技术展望新能源汽车电机驱动系统关键技术展望[J]. 科学导报·学术, 2019年第32期摘要:本文探讨了新能源汽车电机驱动系统的关键技术及发展趋势,包括驱动控制器中的功率半导体器件及封装、智能门极驱动、基于器件的系统集成设计,以及驱动电机中的扁铜线、多相永磁电机、永磁同步磁阻电机等关键技术。其中,着重介绍了当前车用电机驱动技术的发展趋势,并指出永磁同步电机在未来10年内将依然是新能源汽车市场的主流驱动电机。同时,通过横向比较指出当前我国在驱动电机发展道路上所面临的关键问题,可以为我国未来新能源汽车技术发展提供一定参考。 关键词:新能源汽车;电机驱动系统;永磁同步电机 1、前言 随着人们生活水平的提高,汽车逐渐走进千家万户,但是环境污染问题也随之加重。发展的问题只能靠发展来解决。汽车尾气是影响空气质量的重要因素,为了缓解能源紧缺,减少环境污染,新能源汽车应运而生。但是新能源汽车发展受到技术的掣肘,新能源汽车电机驱动系统控制技术作为新能源机车发展的关键技术,尚未成熟,仍需继续探索和优化。 2、新能源汽车技术的发展前景 2.1新能源汽车质量发展 未来,新能源汽车技术必然会向环保方向逐渐演变和深化,于是减少能耗就要求减少小汽车本身的质量。有研究数据显示,内燃机汽车减少10%的汽车质量就能减少燃油消耗量的7%,这也决定了新能源汽车将向轻量化发展,以提高新能源汽车续航能力与动力性。新能源汽车轻量化发展指的是汽车的车身设计,此外还有电池、传动设备等,今后的汽车制造还需使用更多新型的轻质材料,如铝合金、高性能钢、其他复合材料,而相关企业也要从新能源汽车结构上进行改进,确保轻量化的基础上保障汽车结构的完整和性能强度提升,进而提高新能源汽车生产率,使其受到更多消费者的青睐。 2.2新能源汽车电池发展 电池是新能源汽车的核心,其产生的动力均依靠电池,对电池的制造要注重工艺与成本的结合。实际上,不少电池制造企业在工艺与成本的新能源电池提供

新能源汽车驱动电机发展趋势干货

新能源汽车驱动电机发展趋势 容来源网络,由“机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在机械展. 随着全球汽车电动化渗透率的不断提高,驱动电机行业将会迎来整体规模的迅速扩。在这一过程当中,具备规模效应和技术优势的第三方电机制造商将有机会迅速扩大市场份额,收获业绩的大幅增长。 全球驱动电机市场趋势 根据估测,随着全球汽车电动化快速推进,新能源汽车电机系统市场将随之快速扩,市场规模有望从2015年的$23亿增长到2030年的$318亿。 新能源汽车电机系统主要包括电动机和逆变器两部分,虽然同其他大部分汽车零部件一样,这两部分部件长期都面临降价压力,但是由于新能源汽车总量的上升,行业总体还是具备较大上升空间。我们预期到2030年市场规模年均增速将在18%-20%左右。 系统单价方面,电机系统整体往高功率方向发展的同时也带来了装配价格的提升。

根据估测,在中性假设条件下,2030年电动车销量将达到2000万台,约占当年乘用车总销量的16%-18%。然而,如果放到乐观情景下,即电池价格大幅下滑,且环保政策更加严厉的条件下,电动车销量增长的速度有可能大幅上升,我们预期在乐观情况下新能源汽车年销总量有可能达到3000万台的水平,约占当年汽车销量的25%-27%。 预计单电机混动车的功率需求大约在30kw左右(平均价格约$200-$300),双电机插电混功率约为50-100kw(平均价格$800-$1000),纯电动车的电机功率约为200kw(平均价格$1000-$1500)。 电动机市场情况 我们预计到2030年电动机(不包括逆变器)的销量年均增速将达到18%,到2030年行业整体销量达到$195亿,相较2015年$12亿的水平扩展近17倍。

新能源汽车驱动系统及动力总成相关技术分析

新能源汽车驱动系统及动力总成相关技术分析 【摘要】当今的汽车工业,能够给人类的出行带来快捷和方便,但同时也会导致能源的大量消耗和环境的污染。为了汽车工业能够可持续发展,我们就需要新的技术或者新的能源来解决能源和环境问题。本文分析了新能源汽车驱动系统及动力总成方面的一些技术成果以及发展趋势。 【关键词】新能源汽车驱动系统动力总成相关技术 随着科学技术的快速发展,汽车工业也得到了大力发展。汽车为人们的出行带来了极大的方便,能够满足人们的工作和生活需求。随着人们生活水平的改善,汽车也开始从奢侈品慢慢变为人们生活中的必需品,开始不断的涌入每个家庭。汽车的增多导致了很多问题的出现,首先是能源的大量消耗,地球上储存的石油和天然气变得越来越少;然后是环境的污染,堵车、噪音、尾气污染等都在不断的侵蚀自然和人类。为了解决上述问题,我们需要寻找新的技术和新的能源,促使汽车行业的可持续发展。本文先对新能源汽车进行简单的介绍,再着重阐述新能源汽车的相关技术。 1 新能源汽车概述 新能源汽车是指动力来源除了使用传统能源之外的所有汽车。它是将现今汽车方面比较先进的技术进行综合。新能源汽车主要可以分为燃料电池电动汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车等三类。 燃料电池汽车是利用化学反应产生电流来驱动的汽车。它具有以下优点:燃油经济性好;尾气排放近似为零,对环境污染小;运行振动小、没有噪声污染。混合动力汽车,是指使用内燃机和电驱动两种驱动方式相混合的汽车。它能够针对行驶环境的不同,从而使用不同的驱动方式,可具有两种驱动方式的优点。纯电动汽车是指依靠动力电池进行驱动的汽车,该技术相对来说比较简单成熟,只要有足够的电力供应就行。但纯电动汽车发展仍存在很多瓶颈,比如蓄电池储存的能量太少,电池生产成本贵,需要经常充电等等。 2 驱动系统及动力总成相关技术 新能源汽车动力总成主要由电源系统和驱动系统组成。电源系统的性能是汽车行驶里程、运行成本的关键所在;驱动系统是汽车的核心部件,它决定了汽车的动力性能。所以发展新能源汽车的关键就是要提升驱动系统和电源系统的性能。 2.1 电源系统 电源系统主要包括电池及电源管理系统,它是动力总成的关键部件。 (1)电池。电池一直是制约新能源汽车的关键所在,虽然现在的电动车发展比

汽车传动系概述教案

教案 教学过程: 【引入新课】 同学们,经过一年半的学习,我们对汽车都有所了解了,知道汽车由四大部分组成(请一位学生回答哪四部分?发动机,底盘,车身与电气设备)。发动机我们已经学过,这学期我们就着重学习汽车底盘,汽车底盘也由四部分组成(请一位同学回答哪四部分?传动系,行驶系,转向系与制动系),那么这节课我们就先学习传动系的组成与功用。 一、汽车传动系统的组成与功用 1. 汽车传动系统的组成 机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置与驱动桥组成。其中万向传动装置由万向节与传动轴组成,驱动桥由主减速器与差速器组成。 机械传动系统的动力传递路线:(飞轮)—离合器—变速器—传动轴—主减速器—差速器—半轴—驱动轮

液力传动系统主要由液力变矩器、自动变速器、万向传动装置与驱动桥组成。 液力传动系统的动力传递:(飞轮)—液力变矩器—自动变速器—主减速器—差速器—半轴—驱动轮 2.传动系各部分的功用 1)离合器:使发动机与传动系平顺接合,把发动机的动力传给传动系,或者使两者分开,切断传动。 2)变速器:实现变速、变扭与变向。 3)万向传动装置:将变速器传出的动力传给主减速器。 4)主减速器:降低转速,增加扭矩。 5)差速器:将主减速器传来的动力分配给左、右轴。 6)半轴:将动力由差速器传给驱动轮。 3.传动系统的功用 (1)减速增矩发动机输出的动力具有转速高、转矩小的特点,无法满足汽车行驶的基本需要,通过传动系统的主减速器,可以达到减速增矩的目的,即传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低,转矩大。 (2)变速变矩发动机的最佳工作转速范围很小,但汽车行驶的速度与需要克服的阻力却在很大范围内变化,通过传动系统的变速器,可以在发动机工作范围变化不大的情况下,满足汽车行驶速度变化大与克服各种行驶阻力的需要。 (3)实现倒车发动机不能反转?但汽车除了前进外,还要倒车,在变速器中设置倒档,汽车就可以实现倒车。

传动系概述 教案

南充职业技术学院教案课程名称:汽车底盘构造与维修

课堂反 馈 课次教学内容 教学内容备注一、汽车传动系概说 1.传动系的功用与组成 (1)功用:将发动机发出的动力传给驱动车轮。(2)分类: ·按结构和传动介质分有:机械式、液力机械式、静液式(容积液压式)、电动式 (3)组成及布置形式 (4)功能 1)减速和变速 2)实现汽车倒驶引题:发动机是汽车的动力源泉,传动系是动力的传动装置。 重点介绍: ·要求掌握传动系的功用与组成

3)必要时中断传动 4)差速作用 (5)各部分功能 1)离合器:使发动机与传动系平顺接合,把发动机的动力传给传动系,或者使两者分开,切断传动。 2)变速器:实现变速、变扭和变向。 3)万向传动装置:将变速器传出的动力传给主减速器。4)主减速器:降低转速,增加扭矩。 5)差速器:将主减速器传来的动力分配给左、右轴。6)半轴:将动力由差速器传给驱动轮。 2.汽车传动系布置形式 ·按发动机相对于各总成的位置,汽车传动系有下列几种布置形式: 1)发动机前置后轮驱动(FR):Front-engine Rear-drive ·特点:是传统的布置形式,大多数货车、部分轿车和客车采用。 2)发动机前置前轮驱动(FF):Front-engine Front-drive 比较讲解重点介绍: ·要求学生掌握汽车传动系布置形式·正确识别和分析FR、FF及其特点

·特点:是在轿车上逐渐盛行的布置形式,具有结构紧凑、减小轿车的质量、降低地板的高度、改善高速时的操纵稳定性等优点。 3)发动机中置后轮驱动(MR) Middle-engine Rear-drive ·特点:是目前大多数运动型轿车和方程式赛车所采用的布置形式。 4)发动机后置后轮驱动(RR): Rear-engine Rear-drive ·特点:目前大、中型客车盛行的布置形式,具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。 5)全轮驱动(nWD) 4Wheel Drive ·特点:有多个驱动桥,在变速器后加了一个分动器,其作用是把变速器输出的动力经几套万向传动装置分别

新能源汽车的驱动及传动系统 概述

新能源汽车的驱动及传动系统概述 (一)新能源之未来趋势 当今汽车行业,不管是基于全球眼光还是身在中国更为特殊更为年轻的汽车市场环境,如果谈车不谈电动汽车,就像谈手机不谈未来信息技术一样,都是看不到未来,不能把握住未来市场,毫无远见的。面对越来越大的环境污染压力,全球范围内都提倡甚至出台相关政策来降低汽车尾气的排放。就国内而言,按照我国电动汽车充电设施标准化总体部署,在国家标准委协调和支持下,由工业和信息化部、国家能源局组织,全国汽标委牵头,汽研中心、电力企业联合会和电器科学研究院共同起草了《电动汽车传导充电用连接装置第1部分:通用要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第2部分:交流充电接口》、《电动汽车传导充电用连接装置第3部分:直流充电接口》三项国家标准;由国家能源局、工业和信息化部组织,电力企业联合会和汽研中心共同起草了《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》国家标准。该四项标准已2011年12月22日以“中华人民共和国国家标准公告2011年第21号”批准发布,2012年3月1日起实施。2012年12月,环境保护部发布了《关于实施国家第五阶段气体燃料点燃式发动机与汽车排放标准的公告》;电动汽车方面,2013年9月,工信部装备工业司发布《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》,从政策上给新能源汽车的发展尽量铺平了道路。所以,当今,新能源汽车尤其是电动汽车是大势所趋,是符合国家长远发展,行业技术突破的趋势的。 (二)电动汽车与传统内燃机汽车在结构上的对比 电动汽车以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。传统内燃机汽车以石油产品作为能源,通过在内燃机中燃烧释放出能量来产生动力,并由变速器实现驱动控制;而电动汽车采用蓄电池作为能源,由电动机来驱动并配以调速器进行速度控制。两者的最大区别在于动力系统和能源供应系统。最主要的改动是将燃油汽车的

新能源汽车驱动电机分析报告

新能源汽车驱动电机行业分析报告 一、驱动电机简介 目前市场上应用最广泛的新能源汽车驱动电机主要有三类:永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机。 永磁同步电机体积小、质量轻,功率密度大,可靠性高,调速精度高,响应速度快;但最大功率较低,且成本较高。由于永磁同步电机具有最高的功率密度,其工作效率最高可达97%,能够为车辆输出最大的动力及加速度,因此主要用在对能量体积比要求最高的新能源乘用车上。 交流异步电机价格低、运行可靠;但其功率密度低、控制复杂、调速范围小是固有限制。价格优势使得其在新能源客车中使用的较广泛。 开关磁阻电机价格低、电路简单可靠、调速范围宽;但震动、噪声大,控制系统复杂,且对直流电源会产生很大的脉冲电流,用于大型客车。

二、行业发展情况 (一)新能源汽车市场迅猛发展,驱动电机需求随之上涨 2013-2018年,新能源汽车的产销量基本维持供需平衡的发展状态,具体来看,新能源汽车的产量由2013年的1.75万辆增加至2018年的127万辆,年均复合增长率为135.59%;销量由2013年的1.76万辆增加至2018年的125.6万辆,年均复合增长率为134.8%。预计2019年新能源汽车产销量将突破150万辆。随着新能源汽车市场的迅猛发展,驱动电机市场空间潜力巨大。 (二)电机对比分析,永磁同步电机是主流 2018年全国新能源汽车驱动电机装机量超133万台,其中永磁同步电机装机量约占80%,交流异步电机装机量约占19%,其他类型电机装机量占比不超过1%。究其原因,目前新能源乘用车是新能源汽车主力产品,而永磁同步电机具备体积小、质量轻、工作效率高等优点,是新能源乘用车驱动电机首选类型,其在总装机量中的占比也最高;综合来看,新能源汽车电机技术要求较高,特别是续航里程作为一项极其重要的指标,永磁同步电机相比其他类型驱动电机更高的工作效率能最大程度提高电动汽车续航里

新能源汽车驱动电机发展趋势【干货】

新能源汽车驱动电机发展趋势【干货】

新能源汽车驱动电机发展趋势 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 随着全球汽车电动化渗透率的不断提高,驱动电机行业将会迎来整体规模的迅速扩张。在这一过程当中,具备规模效应和技术优势的第三方电机制造商将有机会迅速扩大市场份额,收获业绩的大幅增长。 全球驱动电机市场趋势 根据估测,随着全球汽车电动化快速推进,新能源汽车电机系统市场将随之快速扩张,市场规模有望从2015年的$23亿增长到2030年的$318亿。 新能源汽车电机系统主要包括电动机和逆变器两部分,虽然同其他大部分汽车零部件一样,这两部分部件长期都面临降价压力,但是由于新能源汽车总量的上升,行业总体还是具备较大上升空间。我们预期到2030年市场规模年均增速将在18%-20%左右。

系统单价方面,电机系统整体往高功率方向发展的同时也带来了装配价格的提升。 根据估测,在中性假设条件下,2030年电动车销量将达到2000万台,约占当年乘用车总销量的16%-18%。然而,如果放到乐观情景下,即电池价格大幅下滑,且环保政策更加严厉的条件下,电动车销量增长的速度有可能大幅上升,我们预期在乐观情况下新能源汽车年销总量有可能达到3000万台的水平,约占当年汽车销量的25%-27%。 预计单电机混动车的功率需求大约在30kw左右(平均价格约$200-$300),双电机插电混功率约为50-100kw(平均价格$800-$1000),纯电动车的电机功率约为200kw(平均价格$1000-$1500)。 电动机市场情况

单元一 汽车传动系概述

单元一汽车传动系概述 1.1 传动系的功用与组成 1、传动系的功用 1)汽车传动系的基本功用:将发动机发出的动力按照需要传给驱动车轮,使汽车行驶。 2)传动系的功用:具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能,与发动机配合工作,能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶,并具有良好的动力性和经济性。 ①减速与变速 汽车的起步与驱动,要求作用在驱动轮上的驱动力足以克服各种外界的阻力,如滚动阻力和空气阻力等.汽车发动机发出的转矩若直接传给驱动车轮,所得到的驱动力很小,不足以驱动汽车运动;另一方面,发动机的转速较高,一般每分钟数千转,这一转速直接传到驱动轮上(即驱动轮的转速相同),汽车将达到几百公里的时速,这样高的车速既不现实,也不可能(因为达不到所需要驱动力)。因此,要求传动系具有降速增矩的作用,使驱动轮的转速降低到发动机的若干分之一,相应地将驱动轮的转矩增大到发动机转矩的若干倍。一般把能动轮的转矩与发动机的输出转矩之比称为传动系的传动比。 汽车在使用过程中,其使用条件要求车速和驱动力在很大范围内不断变化,而发动机的有利转速范围很窄。为了使发动机能保持在有利转速范围内工作,而驱动力和转速又可以在足够大的范围内变化,应当使传动系的传动比在最大值与最小值之间变化,即传动系应起变速的作用。因此在传动系中设置了主减速器和变速器以满足上述的要求。 ②实现倒车 汽车除了前进以外,在某些情况下还需要倒向行驶(如倒车入库、汽车在公路上调头等),而发动机是不能反向旋转的。这就要求传动系能够改变驱动轮的转动方向,以实现汽车的倒向行驶,一般在变速器中设置一个倒档来实现汽车倒车的功能。 ③中断传动

新能源电动汽车电驱动系统

新能源电动汽车电驱动 系统 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

现代电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成:驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心,其性能和效率直接影响电动汽车的性能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。 电驱动系统的由以下几个部分组成: 1.电动汽车驱动电机 选用小型轻量的高效电机,对目前电池容量较小、续驶里程较短的电动汽车现状显得尤为重要。早期电动汽车驱动电机大部分采用他励直流电机(DCM)。直流电机驱动系统改变输入电压或电流就可以实现对其转矩的独立控制,进行平滑调速,具有良好的动态特性,并且有成本低、技术成熟等优点。但是,直流电机的绝对效率低,体积、质量大,碳刷和换向器维护量大,散热困难等缺陷,使其在现代电动汽车中应用越来越少。随着电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的发展以及新材料的出现和现代控制理论的应用,机电一体化的交流驱动系统显示了它的优越性,如效率高、能量密度大、驱动力大、有效的再生制动、工作可靠和几乎无需维护等,使得交流驱动系统开始越来越多地应用于电动汽车中。目前在电动汽车中,主要采用永磁同步电机(PMSM)驱动系统、开关磁阻电机(SRM)驱动系统和异步感应电机(肼)驱动系统。 永磁同步电机(PMSM)是一种高性能的电机,具有体积小、重量轻、结构简单、效率高、控制灵活的优点,在电动汽车上得到了广泛的应用,是当前电动汽车用电动机的研发热点,是异步感应电机的最有力的竞争对手。目前,由日本研制的电动汽车主要采用这种电机,如Honda公司的EV Plus、Nissan公司的Altra和Toyota公司的RAV4及Prius车型等。但是,永磁电机的磁钢价格较高,磁性能受温度振动等因素的影响,有高温退磁等问题。 开关磁阻电机(SRM)是由磁阻电机和开关电路控制器组成的机电一体化新型调速电机。开关磁阻电机工作时,依次使定子线圈中的电流导通或截止,电流变化形成的磁场吸引转子的凸出磁极从而产生转矩。开关磁阻电机结构简单,成本较低,可靠性高,起动性能和调速性能好,控制装置也比较简单。然而在实际应用中,开关磁阻电动机存在着转矩波动大、噪声大、需要位置检测器等缺点,所以目前应用开关磁阻电机的驱动系统仍然很少,主要以Chloride公司的“Lucas”电动汽车为代表。 异步感应电机(M)具有结构简单、坚固、成本低、可靠性高、转矩脉动小、噪声小、转速极限高、无需位置传感器及免维护等特点,因而在电动汽车驱动电机领域里,是应用很广泛的一种无换向器电机。近年来,由IM驱动的电动汽车几乎都采用矢量控制和直接转矩控制。美国以及欧洲研制的电动汽车多采用这种电动机。 异步电机的矢量控制调速技术也比较成熟,其电驱动系统具有良好的性能,因此被较早地应用于电动汽车,目前仍然是电动汽车驱动系统的主流产品。迄今为止,美国“Impact’’系列、“ETX.2”型,日本“Cedric"、“OTwn"、“FEV"型,德国 “T4”、“190’’型等电动汽车均采用异步感应电机。异步电机的最大缺点是驱动电路复杂,效率比永磁电机和开关磁阻电机低,特别是在轻载运行时效率更低。因此,如何进一步提高异步电机的运行效率,己经成为人们关注的重要课题。 2.变速器

新能源汽车驱动系统关键测试项目

新能源汽车作为国家大力支持的环保项目,大家的接受度不断增加。但是,目前在新能源汽车领域,还有很多值得研究的地方,例如汽车驱动系统的关键测试项目包含的内容。下面就详细介绍一下该项的具体信息。 一、高效工作区 1、测试目的 驱动电机系统效率是指驱动电机系统的以同一单位表示的输出功率与输入功率的百分比。高效工作区是指驱动电机系统分别在驱动或馈电状态下系统效率不低于80%的工作区域。 根据电机的转矩-转速特性试验的数据,分析驱动系统在不同工作状态下的效率分布,得出驱动电机及控制器系统的高效工作区以及高效工作区所占的比例,并找出最高效率点,以此判定驱动电机的相关特性。 2、测试仪器 主要有功率分析仪、转矩转速传感器、温度记录仪、流量计、电桥等。 3、试验方法 系统效率的测量采用直接测量系统的输入功率和输出功率的直接法进行。通

常采用转矩转速传感器或测功机法测量机械功率,电功率采用功率分析仪配合电流传感器测定。 在驱动电机系统转矩转速工作范围内,选择不少于10个转速点。这些转速点一般在最高转速的10%至最高工作转速的范围内均匀选取,但必须包括额定转速点、最高转速点、持续功率对应的最低工作转速点以及其他有特殊定义的转速点;然后在每个转速点上,再均匀选取10个或以上的转矩点进行试验,这些转矩点应包括额定转矩点、峰值(最大)转矩点、额定功率曲线上的点、峰值(最大)功率曲线点以及其他有特殊定义的转矩点。根据以上原则,选择不小于100个合适的转矩转速点进行试验。试验在热态以及额定电压下,驱动器工作在电动或馈电状态下进行。 4、记录数据 主要有驱动电机控制器(母线直流电压和电流)、驱动电机(电参数、机械参数)、驱动电机系统或驱动电机控制器或驱动电机效率、驱动电机绕组温度、冷却介质温度流量。 5、计算公式 驱动电机控制器效率: 式中: Pco——驱动电机控制器的输出电功率; Pci——驱动电机控制器的输入电功率。 驱动电机效率: 式中: Pmo——驱动电机的输出功率。驱动状态为机械功率,馈电状态下输出的为电功率; Pmi——驱动电机的输入电功率。驱动状态为电功率,馈电状态下输出的为

1汽车传动系统概述课件

《汽车底盘构造与维修》教案 (2016~2017学年第一学期) 适用于汽车制造和检测专业 院系(部)____ _汽车工程系__ _ 班级____ _15汽技16汽检7班__ 教师_______ 李玉超_ _ ____

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教学内容 一.机械式传动系一般组成及布置示意图 1-离合器 2-变速器 3-万向节 4-驱动桥 5-差速器 6-半轴 7-主减速器 8-传动轴 图为传统的发动机纵向安装在汽车前部,后桥驱动的4×2汽车布置示意图。发动机发出的动力经离合器、变速器、万向传动装置传到驱动桥。在驱动桥处,动力经过主减速器、差速器和半轴传给驱动车轮。 二.发动机前置、纵置,前轮驱动的布置示意图

1-发动机 2-离合器 3-变速器 4-变速器输入轴 5-变速器输出轴 6-差速器 7-车速表驱动齿轮 8-主 减速器从动齿轮 发动机前置、纵置,前桥驱动,使得变速器和主减速器连在一起,省掉了它们之间的万向传动装置。 三.典型液力机械传动示意图 1-液力变矩器 2-自动器变速器 3-万向传动 4-驱动桥 5-主减速器6-传动轴 液力传动(此处单指动液传动)是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。液力传动装置串联一个有级式机械变速器,这样的传动称为液力机械传动。 四.静液式传动系示意图 1-离合器 2-油泵 3-控制阀 4-液压马达 5-驱动桥 6-油管 液压传动也叫静液传动,是通过液体传动介质静压力能的变化来传递能量。主要由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置等组成。 五.混合式电动汽车采用的电传动

第十三章 汽车传动系概述

第十三章汽车传动系概述 2、汽车传动系有几种类型?各有什么特点? 答:汽车传动系可分为机械式,液力机械式,静液式和电力式。机械式传动系的布置方案有前置前驱,前置后驱,后置后驱,中置后驱和四轮全驱,每种方案各有其优缺点。液力机械式传动系的特点是组合运用液力传动和机械传动。液力传动单指动液传动,即以液体为传动介质,利用液体在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。静液式传动系又称容积式液压传动系,是通过液体传动介质的静压力能的变化来传动的。可以在不间断的情况下实现无级变速。但存在着机械效率低造价高使用寿命和可靠性不够理想等缺点。电力式传动系的优点是由于从发动机到车轮只由电器连接,可使汽车总体布置简化。此外它的无级变速性有助于提高平均车速,使操纵简化以及驱动平稳,冲击小,有利于延长车辆的使用寿命。缺点是质量大,效率低,消耗较多的有色金属-铜。 3、越野汽车传动系4*4与普通汽车传动系4*2相比,有哪些不同? 答:不同之处 1)前桥也是驱动桥。 2)在变速器与两驱动桥之间设置有分动器,并且相应增设了自分动器前驱动桥的万向传动装置。 3)在分动器与变速器之间,前驱动桥半轴与前驱动轮之间设有万向传动装置。 十四、传动系 1。汽车传动系统中为什么要装离合器? 答:为了保证汽车的平稳起步,以及在换挡时平稳,同时限制承受的最大扭矩,防止传动系过载需要安装离合器。 4。膜片弹簧离合器有何优缺点? 答:优点,膜片弹簧离合器的转距容量比螺旋弹簧要大15%左右,取消了分离杠杆装置,减少了这部分的摩擦损失,使踏板操纵力减小,且与摩擦片的接触良好,磨损均匀,摩擦片的使用寿命长,高速性能好,操作运转是冲击,噪声小等优点。 第十五章变速器与分动器 15-3 在变速器中,采取防止自动跳挡的结构措施有那些?既然有了这些措施,为什么在变速器的操纵机构中还要设置自锁装置? 答:(1)措施:a:CA1091型汽车六挡变速器采用的是齿宽到斜面的结构。 b:东风EQ1090E型汽车五挡采用了减薄齿的结构。 (2)原因:挂挡过程中,若操纵变速杆推动拨叉前移或后移的距离不足时,齿轮将不能在全齿宽上啮合而影响齿轮的寿命。即使达到了全齿宽啮合,也可能由于汽车振动等原因,齿轮产生轴向移动而减少了齿的啮合长度,甚至完全脱离啮合,为了防止上述情况发生,故又设置了自锁装置。 第十七章万向传动装置 ?1。试用一种与书中所述不同的方法来证明单十字轴式刚性万向节传动的不等速性。 ?答:单个十字轴式刚性万向节在输入轴和输出轴之间有夹角的情况下,其两轴的角速度是不相等的。当主动叉在垂直位置,并且十字轴平面与主动轴垂直的情况。由于主从动轴的扭矩不同,但受力点离中心的距离相等,于是主从动轴上受力不等,而输入的功率是相等的,所以速度便不相等,即不等速性。 第十八章驱动桥 18-1 汽车驱动桥的功用是什么?每个功用主要由驱动桥的哪部分来实现和承担? 答:<1> 将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮,实现减速增扭;<2> 通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向;<3> 通过差速器实现两侧

汽车传动系统

汽车传动系统 汽车发动机及驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速,以及保证牵引力及车速之间协调变化等功能,使汽车具有良好的动力性和燃油经济性;还应保证汽车能倒车,以及左、右驱动轮能适应差速要求,并使动力传递能根据需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。传动系包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器及半轴等部分。汽车发动机及驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。 1简介 牵引力、车速,以及保证牵引力 汽车传动系统图示 及车速 汽车传动系的组成和布置形式是随发动机的类型、安装位置,以及汽车用途的不同而变化的。例如,越野车多采用四轮驱动,则在它的传

动系中就增加了分动器等总成。而对于前置前驱的车辆,它的传动系中就没有传动轴等装置。 传动系的布置型式机械式传动系常见布置型式主要及发动机的位置 及汽车的驱动型式有关。有六种可分为: 1.前置后驱—FR:即发动机前置、后轮驱动 这是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。FR的优点是附着力大易获得足够的驱动力,整车的前后重量比较均衡,操控稳定性较好。缺点是传动部件多、传动部件多、传动系统质量大,贯穿乘坐舱的传动轴占据了舱内的地台空间。 2.后置后驱—RR:即发动机后置、后轮驱动 在大型客车上多采用这种布置型式,少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置,使前轴不易过载,并能更充分地利用车箱面积,还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间 安置行李,也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差,行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出,在大型客车上应用越来越多。 3.前置前驱—FF:发动机前置、前轮驱动 这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移,使前驱动轮的附着质量减小,驱动轮易打滑;下坡制动时则由于汽车

新能源汽车用电机驱动系统简要分析比较

新能源汽车用电机驱动系统简要分析比较 作者:于可浩目前,新能源汽车(包括低速车)产业在全球范围内发展迅猛,异军突起。作为三大核心技术之一的电机及其控制,目前是什么状况呢。本文将谈一点自己的粗浅认识。 1、错误的认识 整体上,就新能源汽车三大技术(整车系统、电池系统、电机系统)而言,有不少人认为汽车用电机及其控制技术是成熟的,核心问题还是电池系统。因此忽略了对电机的研发和性能提升。但是实际情况则完全不同。我国新能源汽车的动力系统,也就是电机系统,和欧、日相比,总体上是处于相当的落后状态的。这一落后,很大地限制了整车的操控性、节电性、续航性和智能化等关键性能。落后的电机对电池系统带来的巨大冲击也被忽略,实际上电机系统是造成电池寿命和性能衰减的一个重要因素。 没有电机系统的性能提升,我国的新能源汽车产业,不可能“弯道超车”,只会在低档次产品上恶性竞争,中、高档产品不可能和欧、日本在全球范围内竞争。未来而言,不采取措施的话,这个局面和目前的内燃机汽车的局面会惊人相似:我国干低档、国外干高档。 2、目前的电机种类 目前作为新能源汽车的主流电机系统,由三大类构成: 1)、交流异步变频电机系统。 2)、稀土永磁同步电机系统。 3)、开关磁阻电机系统。

交流异步变频电机系统,我们称之为传统电机。其技术成熟、可靠、产业链完整,因此被大量使用于新能源汽车(尤其是缺乏标准的低速车)。但是,这类电机效能落后,无论是电流扭矩关系,还是系统综合效率等等各个方面,其实都是不适合用于车辆,也不符合节能的内涵(这类电机对电池冲击很大,所需电流也很大)。另外加之技术“简单”,“谁都可以干”,小作坊也可以干。因此目前竞争非常激烈,造成价格几乎没有利润,整车厂压款。在这样一个低价竞争的前提下,厂家不可能对其进行深入改良和性能提升。因此,这类电机和市场对其提高续航里程的迫切需求,形成悖论和矛盾。所以这类电机用于新能源汽车,在我国是没有很大的前途的。 当然这不是说它不可以用,而是只能作为低档次品使用。顺便说一句,在我国企业,目前的背景下,是造不出特斯拉汽车那样的电机的。特斯拉用的也是异步变频电机,但是其设计、工艺、材料、精度,不是我们可以做到的。尽管如此,特斯拉汽车的电机也是非常耗能(电)的,并不符合新能源汽车的节能本质精神,并不完全值得效仿。 那么稀土永磁电机如何呢? 首先,稀土永磁同步电机是一种高性能电机系统!具备很多优势,比如功率密度、效率、智能控制等等。加之技术比较成熟、人才也多、短时间内容易上项目,因此目前在我们国家兴起了“永磁电机热”,各个整车企业也在考虑使用这类电机系统,或正在使用。 然而,影响此类电机持久普及的有两个致命问题:一是退磁,一是价格战。永磁的“永”,不是永远的意思,而是长期的意思。在我国当前材料、技术、工艺、成本的能力框架内,想系统地“解决”汽车用电机的退磁问题,其实是不可能的。3、4年后的事实将证明这一点。

汽车传动系概述(上)教案教学内容

汽车传动系概述(上) 教案

教案 第 1 周 教学过程: 【引入新课】 同学们,经过一年半的学习,我们对汽车都有所了解了,知道汽车由四大部分组成(请一位学生回答哪四部分?发动机,底盘,车身和电气设备)。发动机我们已经学过,这学期我们就着重学习汽车底盘,汽车底盘也由四部分组成(请一位同学回答哪四部分?传动系,行驶系,转向系和制动系),那么这节课我们就先学习传动系的组成和功用。 一、汽车传动系统的组成和功用 1.汽车传动系统的组成

机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成。其中万向传动装置由万向节和传动轴组成,驱动桥由主减速器和差速器组成。 机械传动系统的动力传递路线:(飞轮)—离合器—变速器—传动轴—主减速器—差速器—半轴—驱动轮液力传动系统主要由液力变矩器、自动变速器、万向传动装置和驱动桥组成。 液力传动系统的动力传递:(飞轮)—液力变矩器—自动变速器—主减速器—差速器—半轴—驱动轮 2.传动系各部分的功用 1)离合器:使发动机与传动系平顺接合,把发动机的动力传给传动系,或者使两者分开,切断传动。 2)变速器:实现变速、变扭和变向。 3)万向传动装置:将变速器传出的动力传给主减速器。 4)主减速器:降低转速,增加扭矩。 5)差速器:将主减速器传来的动力分配给左、右轴。 6)半轴:将动力由差速器传给驱动轮。 3.传动系统的功用 (1)减速增矩发动机输出的动力具有转速高、转矩小的特点,无法满足汽车行驶的基本需要,通过传动系统的主减速器,可以达到减速增矩的目的,即传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低,转矩大。

(2)变速变矩发动机的最佳工作转速范围很小,但汽车行驶的速度和需要克服的阻力却在很大范围内变化,通过传动系统的变速器,可以在发动机工作范围变化不大的情况下,满足汽车行驶速度变化大和克服各种行驶阻力的需要。 (3)实现倒车发动机不能反转?但汽车除了前进外,还要倒车,在变速器中设置倒档,汽车就可以实现倒车。 (4)必要时中断传动系统的动力传递起动发动机、换档过程中、行驶途中短时间停车(如等候交通信号灯)、汽车低速滑行等情况下,都需要中断传动系统的动力传递,利用变速器的空档可以中断动力传递。 (5)差速功能在汽车转向等情况下,需要两驱动轮能以不同转速转动,通过驱动桥中的差速器可以实现差速功能。 (6)半轴:将动力由差速器传给驱动轮。 3.传动系统的功用 (1)减速增矩发动机输出的动力具有转速高、转矩小的特点,无法满足汽车行驶的基本需要,通过传动系统的主减速器,可以达到减速增矩的目的,即传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低,转矩大。 (2)变速变矩发动机的最佳工作转速范围很小,但汽车行驶的速度和需要克服的阻力却在很大范围内变化,通过传动系统的变速器,可以在发动机工作范围变化不大的情况下,满足汽车行驶速度变化大和克服各种行驶阻力的需要。 (3)实现倒车发动机不能反转,但汽车除了前进外,还要倒车,在变速器中设置倒档,汽车就可以实现倒车。 (4)必要时中断传动系统的动力传递起动发动机、换档过程中、行驶途中短时间停车(如等候交通信号灯)、汽车低速滑行等情况下,都需要中断传动系统的动力传递,利用变速器的空档可以中断动力传递。 (5)差速功能在汽车转向等情况下,需要两驱动轮能以不同转速转动,通过驱动桥中的差速器可以实现差速功能。 【课堂小结】 1.汽车传动系统的组成及功用。

新能源电动汽车电驱动系统

新能源电动汽车电驱动 系统 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

现代电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成:驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心,其性能和效率直接影响电动汽车的性能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。 电驱动系统的由以下几个部分组成: 1.电动汽车驱动电机 选用小型轻量的高效电机,对目前电池容量较小、续驶里程较短的电动汽车现状显得尤为重要。早期电动汽车驱动电机大部分采用他励直流电机(DCM)。直流电机驱动系统改变输入电压或电流就可以实现对其转矩的独立控制,进行平滑调速,具有良好的动态特性,并且有成本低、技术成熟等优点。但是,直流电机的绝对效率低,体积、质量大,碳刷和换向器维护量大,散热困难等缺陷,使其在现代电动汽车中应用越来越少。随着电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的发展以及新材料的出现和现代控制理论的应用,机电一体化的交流驱动系统显示了它的优越性,如效率高、能量密度大、驱动力大、有效的再生制动、工作可靠和几乎无需维护等,使得交流驱动系统开始越来越多地应用于电动汽车中。目前在电动汽车中,主要采用永磁同步电机(PMSM)驱动系统、开关磁阻电机(SRM)驱动系统和异步感应电机(肼)驱动系统。 永磁同步电机(PMSM)是一种高性能的电机,具有体积小、重量轻、结构简单、效率高、控制灵活的优点,在电动汽车上得到了广泛的应用,是当前电动汽车用电动机的研发热点,是异步感应电机的最有力的竞争对手。目前,由日本研制的电动汽车主要采用这种电机,如Honda公司的EV Plus、Nissan公司的

新能源汽车驱动系统及动力总成技术发展分析

新能源汽车驱动系统及动力总成技术发展分析 摘要:汽车的增多导致了很多问题的出现,首先是能源的大量消耗,地球上储 存的石油和天然气变得越来越少;然后是环境的污染,堵车、噪音、尾气污染等 都在不断的侵蚀自然和人类。为了解决上述问题,我们需要寻找新的技术和新的 能源,促使汽车行业的可持续发展。基于此,本文主要对新能源汽车驱动系统及 动力总成技术发展进行分析探讨。 关键词:新能源汽车;驱动系统;动力总成技术;发展分析 1、新能源汽车概述 新能源汽车是指动力来源除了使用传统能源之外的所有汽车。它是将现今汽 车方面比较先进的技术进行综合。新能源汽车主要可以分为燃料电池电动汽车、 混合动力电动汽车、纯电动汽车等三类。燃料电池汽车是利用化学反应产生电流 来驱动的汽车。它具有以下优点:燃油经济性好;尾气排放近似为零,对环境污 染小;运行振动小、没有噪声污染。混合动力汽车,是指使用内燃机和电驱动两 种驱动方式相混合的汽车。它能够针对行驶环境的不同,从而使用不同的驱动方式,可具有两种驱动方式的优点。纯电动汽车是指依靠动力电池进行驱动的汽车,该技术相对来说比较简单成熟,只要有足够的电力供应就行。但纯电动汽车发展 仍存在很多瓶颈,比如蓄电池储存的能量太少,电池生产成本贵,需要经常充电 等等。 2、驱动系统及动力总成相关技术 新能源汽车动力总成主要由电源系统和驱动系统组成。电源系统的性能是汽 车行驶里程、运行成本的关键所在;驱动系统是汽车的核心部件,它决定了汽车 的动力性能。所以发展新能源汽车的关键就是要提升驱动系统和电源系统的性能。 2.1电源系统 电源系统是动力总成的另一个关键部件,也是电动汽车的核心部件之一。电 源系统主要包括电池及电源管理系统。 2.2.1电池 电池一直是制约电动汽车发展的主要因素之一。电池的主要性能指标是:能 量密度、功率密度、容量、自放电率、循环使用寿命及成本等,前两项是电池最 主要的性能指标。能量密度是指电池组单位质量或单位体积的电池所能储存或输 出能量,通常又将质量能量密度定义为电池的比能量,体积能量密度定义为电池 的能力密度。其中比能量影响整车质量及续驶里程,是评价电动车性能的主要指 标之一;体积能量密度只影响电池的空间布局。 功率密度是指单位质量或单位体积的电池所具有输出能量的速度。功率密度大,才能输出大电流。功率密度又分为比功率和功率密度。比功率是评价电池能 否满足电动汽车加速、爬坡能力的重要指标。电动汽车要实现大规模推广运行, 其条件之一必须研制出比能量高、比功率大、寿命长、成本低的电池。目前电池 存在的主要问题是:能量密度低、质量过大、续驶里程和动力性能有限、充电时 间长、价格贵、寿命有限、运行成本高等。 目前,应用于电动汽车的电池主要有:铝酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂 离子电池、铁电池等。近年出现的超级电容是介于传统电容器与电池之间的一种 新型电化学储能器件,它兼有传统电容和电池的优点,即可单独作为电动汽车的 动力电源,也可与电池并联使用,能有效弥补电池的低比功率,但它仍不支持大 电流放电。

新能源电动汽车电驱动系统

现代电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成:驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心,其性能和效率直接影响电动汽车的性能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。 电驱动系统的由以下几个部分组成: 1.电动汽车驱动电机 选用小型轻量的高效电机,对目前电池容量较小、续驶里程较短的电动汽车现状显得尤为重要。早期电动汽车驱动电机大部分采用他励直流电机(DCM)。直流电机驱动系统改变输入电压或电流就可以实现对其转矩的独立控制,进行平滑调速,具有良好的动态特性,并且有成本低、技术成熟等优点。但是,直流电机的绝对效率低,体积、质量大,碳刷和换向器维护量大,散热困难等缺陷,使其在现代电动汽车中应用越来越少。随着电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的发展以及新材料的出现和现代控制理论的应用,机电一体化的交流驱动系统显示了它的优越性,如效率高、能量密度大、驱动力大、有效的再生制动、工作可靠和几乎无需维护等,使得交流驱动系统开始越来越多地应用于电动汽车中。目前在电动汽车中,主要采用永磁同步电机(PMSM)驱动系统、开关磁阻电机(SRM)驱动系统和异步感应电机(肼)驱动系统。 永磁同步电机(PMSM)是一种高性能的电机,具有体积小、重量轻、结构简单、效率高、控制灵活的优点,在电动汽车上得到了广泛的应用,是当前电动汽车用电动机的研发热点,是异步感应电机的最有力的竞争对手。目前,由日本研制的电动汽车主要采用这种电机,如Honda公司的EV Plus、Nissan公司的Altra 和Toyota公司的RAV4及Prius车型等。但是,永磁电机的磁钢价格较高,磁

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