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解析纯电动汽车的三大结构组成

2018-02-03 21:44 来源: 卡车咋滴修

解析纯电动车的三大件:电机/电池/电控

2016年国家排放法规的实施柴油机尾气后处理一技术一度成为了朋友圈的热门话题,而在大家对后处理系统不断探索的同时,电动卡车,这个名词正悄悄的走进人们的视野,从最开始的单纯的更换电动机到现在的整套纯电动动力链,纯电动卡车已经不再是简单的电动机代替柴油机的时代了。

解析纯电动汽车的三大结构组成

● 纯电动不等于只换发动机 电动汽车也有三件法宝

和普通的柴油、汽油发动机的卡车相比,纯电动汽车最明显的区别就是动力系统不一样,纯电动汽车使用蓄电池的电能带动电动机旋转为汽车提供动力,以电池组代替了燃油,为电动机替代了发动机。同时为使整个系统正常运转还有一个最主要的核心部件就是电控系统,电控系统由用来管理电池组的电池管理系统和控制电池能量输出以及调节电动机转速的控制系统两部分构成。

目前国内最简单的纯电动卡车制造方案就是把柴油机换成电动机,在原来发动机的位置焊接一个支架安装电动机,使用电池的能量来驱动电动机旋转为汽车提供动力,这样的方式最原始也是最简单的,没有任何的控制系统,这样的纯电动卡车甚至还保留了手动变速箱。

解析纯电动汽车的三大结构组成

经过汽车电子技术的不断发展,纯电动卡车已经由简单粗暴的单纯更换动力系统“发动机”发展成为拥有整套完善的控制系统、电池管理系统、电动机等等。对于一辆真正意义上的纯电动卡车来说,拥有成熟的三大结构组件:电动机、电池、电控系统,才可以称之为是真正的纯电动卡车。

● 纯电动卡车技术要求高 电动机是重点

解析纯电动汽车的三大结构组成

传统的内燃机是通过燃油在缸内燃烧将化学能转换成发动机机械能的方式来提供动力,而纯电动汽车则是通过电动机将电能转化成机械能的方式来给车辆提供动力。相对于传统的柴油发动机,为了满足汽车的各种工况的运行需求纯电动卡车对于发动机(电动机)的技术要求更加苛刻。

1、为了满足汽车在频繁启/停、加/减速和爬坡等不同工况下的性能要求,汽车用电动机应该具有较大的启动转矩、良好的启动性能以及良好的加速性能。

2、为要满足电动汽车高速行驶的道路工况,电动汽车所用电机就必须具备较宽的恒功率范围。

3、为满足驾驶员在汽车行驶的过程能够随时调整电动汽车的行驶速度和相应的驱动力,必须要求电动汽车所用电机应该具备较大范围的调速能力,在低速时具有较大的转矩,高速时具有较高的功率,以满足驾驶需求。

4、电动汽车电机应该具备良好的效率特性,在较宽的转速/转矩范围内,获得最优的效率,一般要求在典型的驾驶循环区,获得85%~93%的效率,已达到对电池电能的有效利用从而提高蓄电池的续航里程。

5、为了降低整车自重已经提高车辆的载货空间,电动汽车电机的外形尺寸要求尽可能小,质量尽可能轻。

6、为保证车辆在较恶劣的环境下长期工作,运行时噪音低,维修方便,这就要求电动汽车电机应该具备良好的可靠性,耐温和耐潮性能。

● 常用电动汽车电动机种类多 永磁同步电机占多数

电动机分为直流电动、异步电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机等等,这几种电动机各有特点,通过下表就可以直观的看到几种电动机之间的异同点。

解析纯电动汽车的三大结构组成

目前纯电动卡车用的最多的当属永磁同步电动机,永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有换向器和电刷组成的机械接触结构。另外,它采用永磁体转子,没有励磁损耗;发热的电枢绕组又装在外面的定子上,散热容易,因此,永磁无刷直流电动机没有换向火花,没有无线电干扰,寿命长,运行可靠,维修简便。此外,它的转速不受机械换向的限制,如果采用空气轴承或磁悬浮轴承,可在每分钟以高这几十万转的速度运行。永磁无刷直流电动机与其他电动机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率,在纯电动汽车中有着很好的应用前景。永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制,使得永磁无刷直流电动机的功率范围较小,永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时,其导磁性能可能会下降或发生退磁现象,将降低永磁电动机的性能,严重时还会损坏电动机,在使用中必须严格控制,使其不发生过载。永磁无刷直流电动机在恒功率模式下,操纵复杂,需要一套复杂的控制系统,从而使得永磁无刷直流电动机的驱动系统造价很高。

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