电动汽车传动系统原理
电动汽车传动系统原理是直接将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴。汽车传动轴在采用电动轮驱动时,由于它是靠车载电源提供动力源驱动电动机因而可以实现带负载启动,无需离合器;也正是因为是车载电源可以提供恒定的电流,中间会有电路控制的环境来实现驱动电机的方向和转速的控制,所以不需要倒档和差速器。若采用无级调速,就可以实现自动控制,无需变速器。电动汽车传动系统拓扑构架设计
汽车动力传动系统采用传统的内燃机和电动机作为动力能源,通过混合使用热能和电能两套系统开动汽车。在低速小功率运行时可以关闭发动机,采用电动机驱动;而高速行驶时用内燃机驱动;通过发动机和电动机的协同工作模式,将车辆在制动时产生的能量转化为电能,并积蓄起来成为新的驱动力量.从而在不同工况下都能达到高效率。一般上有串联式、并联式、混联式和复合式4种布置形式。
(1)串联式—下图中采用的电力电子装置只有电机控制器,电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口,属于串联式,车辆的驱动力只来源于电动机。
(2)并联式—下图中是典型的并联式动力系统结构,通常在电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。
(3)混联式----采用四轮驱动、前后轮分别与不同的驱动系相连,后轮驱动有发动机、后置电机、发电机、变速器等组成,前轮驱动由前置电机、发电机组成。由于它使用不同的驱动方式,所以整个电动汽车传动系统既分离又相关联,可以更好的控制。下图就是一个简单的混联式的拓扑构架。同时具有串联式、并联式驱动方式。
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(4)复合式---改结构主要集中于双轴混合动力系统中,前轴和后轴独立驱动,前轮和后轮之间没有任何驱动抽或转电力主动型的设计,这种独立的驱动,让传动系统各个部件在运行过程中相互独立控制,因此可以有更好的传输能力。
要让整个系统可以更好的运行,除了结构设计方面需要注意之外,还有一个就是电动汽车传动系统的参数设计也需要合理的匹配,这些参数对传动结构的性能影响也是很大的。这一方面的知识,小编在这边文章就不具体介绍了。
能源问题和环境污染问题是现在社会日益突出的问题,深受国家的重视。因此寻新能源汽车可以减少废气排放,让能源可以更好的利用在汽车电子设计行业是当务之急。电动汽车正是因为具有上面的这些特征,得到充分的肯定和发展。
电动车控制器
控制器对电动车的重要**不言而喻,它就像电动车的心脏和大脑,维持着电动车的基本运作。质量优良的控制器能保障电动车的正常运转,也可以最大限度的保障使用者的安全。
但是质量低劣的电动车控制器,就好比是给电动车埋下一颗定时,对驾驶者的安全也存在较大的威胁。那么,我们如何去判断电动车控制器的优劣呢?
虽然控制器不是那么直观的显现在购买者的视线内,但是我们仍可以从不同角度去观察电动车控制器的状况。以下就有几个不需要很多设备而且很容易**纵的方法。
1、仔细观察做工
一个控制器的做工体现一个公司实力,同等条件下,作坊控制器肯定不如大公司的产品;手工焊接的产品肯定不如波峰焊下来的产品;外观精致的控制器好过不注重外观的产品;导线用得粗的控制器好过导线偷工减料的控制器;散热器重的控制器好过散热器轻的控制器等等,在用料和工艺上有所追求的公司相对可信度高,对比就能看得出来。
2、对比温升
用新送来的控制器和原来使用的控制器进行同等条件下堵转发热试验,两个控制器都拆掉散热器,用一辆车,撑起脚,先转动转把达到最高速,立即刹车,不要刹死,免得控制器进入堵转保护,在极低
速度下维持5秒钟,松开刹车,迅速达到最高速,再刹车,反复同样的**作,比如30次,检测散热器最高温度点。
拿两个控制器的数据对比,温度越低越好。试验条件应该保证相同的限流,相同的电池容量,同一辆车,同样从冷车开始测试,保持相同的刹车力度和时间。试验结束时应检查固定MOS 的螺丝松紧程度,松得越多标明使用的绝缘塑料粒子耐温**越差,在长期使用中,这将导致MOS提前因发热而损坏。再装上散热器,重复上述试验,对比散热器温度,这可以考察控制器的散热设计。
3、观察反压控制能力
选取一辆车,功率可以大一点,拔掉电池,选用充电器为电动车供电,接上E-ABS使能端子,确保刹把开关接触良好。慢慢转动转把,太快了充电器无法输出很大的电流,会引起欠压,让电机达到最高速,快速刹车,反复多次,不应出现MOS损坏现象。
在刹车时,充电器输出端的电压会快速上升,考验控制器的瞬间限压能力,此试验如果用电池测试基本没有效果。此试验也可以在快速下坡时进行,当车子达到最高速后进行刹车。4、电流控制能力
接充满的电池,容量越大越好,先让电机达到最高速,任选两根电机输出线短路,反复进行,30次以上,不应出现MOS损坏;再让电机达到最高速,用电池正极和任选的一根电机线短路,反复30次,这
比上述试验更严酷,回路中少了一个MOS的内阻,瞬间短路电流更大,考验控制器的电流快速控制能力。
很多控制器会在这一环节出丑,如果出现损坏,可以比较两个控制器成功承受短路的次数,越少越差;拔掉一根电机线,转把拉到最大,此时电机不会运转,快速接通另一根电机线,电机应能立即转动,电机转动中反复插拔其中一根电机线,控制器应正常工作。这部分实验可以验证控制器软件、硬件的可靠**设计。
5、检验控制器效率
关闭超速功能,如果有的话,在同一辆车子空载情况下测试不同控制器达到的最高速度,最高速度越高,则效率越高,续航里程也相对高。
以上试验都是在没有什么特别检测设备的情况下进行的,可**作**强,广泛对比了控制器在做工、温升、电压电流控制和效率的差异,基本可以反映控制器的优劣。消费者在选购电动车的时候不妨根据具体的情况选择上述实验方法来检测,从而选购较为放心的电动车。
现状分析
电动汽车控制器驱动电机
小编通过整理电动汽车控制器的相关文章,分析电动汽车控制器以及驱动电机的发展趋势,帮助大家更加深入的了解电动汽车控制器。
电动汽车控制器实例
电动汽车控制器-整车控制器
整车控制器(电动汽车控制器)的开发包括软、硬件设计。核心软件一般由整车厂研发,硬件和底层驱动软件可选择由汽车零部件厂商提供。
1)国外发展情况
(1)国外整车控制器技术趋于成熟国外大部分汽车企业在电动汽车领域积累充足,控制策略成熟度高,整车节油效果良好,控制器产品通过市场检验证实了其可靠**。
(2)汽车电子零部件企业积极开展整车控制器研发和生产制造。各汽车电子零部件巨头,如德尔福、**、博世集团都纷纷进行整车控制器研发和生产。部分汽车设计公司也为整车厂提供整车控制器技术方案,如AVL、FEV、RICARDO等,在电动汽车整车控制器领域也有不少成功的案例。
(3)控制器日趋标准化控制器的标准化已引起相关企业的关注。由全球汽车制造商、部件供应商及电子
、半导体和软件系统公司,联合建立了汽车开放系统架构联盟,形成了AUTOSAR(汽车开放系统架构)标准,简化了开发流程并使ECU软件具有复用**,是控制器开发的一个趋势。
2)我国发展现状
“863”计划中我国整车控制器主要是以高校为依托进行研究,如清华大学、同济大学、北京理工大学等,目前已初步掌握了整车控制器的软、硬件开发能力。产品功能较为完备,基本可以满足电动汽车需求,已经应用到样车及小批量产品上。目前各厂家基本掌握整车控制器开发技术,但技术积累有限,水平参差不齐。我国控制器硬件水平与国外存在一定差距,产业化能力相对不足。大部分企业推出量产电动汽车产品时更倾向于选择国外整车控制器硬件供应商。另外,控制器基础硬件、开发工具等基本依赖进口。
总体来讲,控制器产品技术水平和产业化能力与国外仍有较大差距。
3)我国整车控制器(电动汽车控制器)存在的主要问题
(1)应用软件方面多数停留在功能实现,软件诊断功能、整车安全控制策略、监控功能均有待优化和提高。
(2)我国电动汽车处于样车研发和示范运行阶段,基础数据库不完善,影响整车控制器设计水平。部分
企业能根据V型开发流程(一种软件和产品开发工具)引进相关的设备和软件,普遍使用通用开发工具进行二次开发。
(3)国内企业能够完成整车控制器硬件结构设计,但由于我国芯片集成力量比较薄弱,制造能力较差,可靠**和稳定**仍有很大的提升空间。
驱动电机类型及其发展
驱动电机是电动汽车的关键部件,直接影响整车的动力**及经济**。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机。驱动电机主要包括异步电机、开关磁阻电机、永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)
1)驱动电机在我国发展现状
北京电动汽车(1)交流异步电机驱动系统我国已建立了具有自主知识产权异步电机驱动系统的开发平台,形成了小批量生产的开发、制造、试验及服务体系;产品**能基本满足整车需求,大功率异
步电机系统已广泛应用于各类电动客车。
(2)开关磁阻电机驱动系统已形成优化设计和自主研发能力,通过合理设计电机结构、改进控制技术,
产品**能基本满足整车需求;目前部分产品已配套整车示范运行,效果良好。(3)无刷直流电机驱动系统国内企业通过合理设计及改进控制技术,有效提高了无刷直流电机产品**能,基本满足电动汽车需求;已初步具有机电一体化设计能力。
(4)永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力,开发了不同系列产品,可应用于各类电动汽车;产品部分技术指标接近国际先进水平,但总体水平与国外仍有一定差距。
(5)永磁电机材料永磁电机的主要材料有钕铁硼磁钢、硅钢等。部分公司掌握了电机转子磁体先装配后充磁的整体充磁技术。
(6)电机控制器关键部件电机控制器用位置/转速传感器多为旋转变压器,目前基本采用进口产品,我国部分公司已具备旋转变压器的研发生产能力,但产品精度、可靠**与国外仍有差距。
2)车用电机的发展趋势如下
(1)电机本体永磁化
永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠**等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高**能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。
(2)电机控制数字化
专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。
(3)电机系统集成化
通过机电集成(电机与发动机集成或电机与变速箱集成)和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。
我国电动汽车控制器及驱动电机存在的主要问题
(1)电机原材料、控制器核心部件研发能力较弱,依赖进口,如硅钢片、电机高速轴承、位置/转速传感器、IGBT模块等。进口产品成本高,影响电机系统产业化。
(2)我国车用电机的机电集成水平与国外差距较大。控制器集成度较低,体积、重量相对偏大。
(3)我国车用电机系统尚处于起步阶段,制造工艺水平落后,缺乏自动化生产线,造成产品可靠**、一致**差。产业化规模较小,成本较高。
(4)现阶段国家出台的电动汽车驱动电机系统标准较少,且不完善。如:不同类型电机系统采用同一检测标准,缺乏可靠**、耐久**评价方法等。
购买电动汽车控制器需要注意的**能指标
环境温度环境湿度海拔高度
过载能力整机效率加减速时间
初始输出电压起停控制控制系统
控制系统供电电源面板显示面板**作
控制模式
功率单元保护( 过压、欠压、输入缺相、驱动、超温、通信等)
系统保护(变频器输出过载、输出短路、冷却风扇故障报警、门开关联锁保护、变压器过热报警、变压器过热跳闸)
开关量输入开关量输出模拟量输入
模拟量输出通信接口通信协议
装置内部接地电阻冷却方式防护等级
国家标准的颁布实施对电动汽车产业的推动分析
在“能源危机”和“气候变暖”的双重夹击之下,以电动汽车为首的新能源汽车,因其无污染、噪声低、能源效率高、维修方便等优点,被业界广泛看好,似乎一度要取代传统汽车的主导地位。然而,这一行业的发展,“看上去很美”,却受制于一个瓶颈:充电非常麻烦。这也是最被消费者诟病的难题——以北京出租车为例,单班行驶300公里,双班行驶500公里,但现在的充电技术一次只够行驶80公里,根本无法满足要求。
日前,工业和信息化部发布有关电动汽车充电接口和通信协议等四项国家标准。这一姗姗来迟的电动车供能标准,可谓是一剂“催化剂”。它的出台,将为汽车企业和能源企业在电动汽车充电标准方面各自为政的混乱局面画上句号。
弥补空白
将于2012年3月1日起实施的四项标准,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等机构共同起草。分别是《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》和《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》。
中央企业电动车产业联盟秘书处执行**刘镇表示,目前,电动车充电服务网络的建设还处于起步阶段,电动汽车产业链上的多个环节没有相应的国家标准,导致市场上的产品质量参差不齐,很大程度上制约了电动汽车产业的发展。国家标准的颁布实施,对电动车产业的发展提供了参考依据。
“电动汽车接口标准只是充电标准的一个组成部分。”从大的方面来看,电动汽车生产企业与充电电桩生产企业出于自身利益的需要,各自制定了不同的充电标准。因为标准不同,两者接口不匹配的现象时常出现,造成电动汽车生产厂商无所适从,消费者抱怨连连,最终导致电动汽车难以大规模推广。“这已经成为阻碍电动汽车推广应用的重要障碍。”李宇恒称,“以前我国在这方面的立法基本上是空白,产业发展无序也就不难理解了。”
电动汽车涉及汽车、电池和充换电,需要部门之间的协调,也涉及利益如何分配。就目前而言,技术方案方面的标准是最重要的。“在理想情况下,行业的发展需要标准先行,但实际上,从诸多行业标准的制定上可以发现,标准制定一般会滞后一些,但也不会晚于产业化发展的顶峰出现阶段。”赛迪顾问基础电子产业研究中心研究员袁远表示,电动汽车的发展本身是一个系统工程,电动汽车标准的研究、制定和实施也同样离不开行业的配合。相关电力标准体系的建设是发展电动汽车产业必不可少的条件之一。因此,电动汽车标准的建设一方面要与中国电动汽车关键技术的研究现状接轨,一方面也要充分考虑到国际电动汽车相关先进技术的发展方向。
四项国家标准的发布弥补了充电接口领域的空白,有利于推动电动汽车充电接口的统一。
这将有效降低之前电网公司建设电动汽车充电网络与电动汽车充电要求不匹配的担心。同时,充电服务便捷**的提升也会提振电动汽车的销售市场,减少消费者对电动汽车充电难问题的担心。袁远表示:“即将实施的四项国家标准无疑会成为加快电动汽车产业化发展的有效催化剂,对健全中国新能源汽车标准体系、推动新能源汽车示范试点、促进中国新能源汽车协调发展具有重要意义。”
产业布局加速
以前,由于没有统一的标准,几大央企在发展充电桩、充电站的过程中存在诸多顾虑:布局较少可能会导致自身失去产业发展先机;发展过快则存在接口规范不统一的问题,可能会给自身带来较大损失。李宇恒表示,随着充电接口国家标准的统一,国家电网等央企在发展充电桩、充电站的过程中无须担忧接口规范问题,这有助于企业加快产业布局,充换电站的建设必将爆发。