《电动汽车行驶系》课件

电动汽车行驶系统电动汽车行驶系统是车辆的核心组成部分，负责将电能转化为机械能，推动车辆行驶。什么是电动汽车行驶系统？动力来源电动汽车行驶系统以电力为动力，通过电动机驱动车辆。能量储存电池组为电动机提供能量，储存车辆行驶所需的电力。能量补充电动汽车需要通过充电站或家用充电桩补充电力。能量传递传动系统将电动机产生的扭矩传递到车轮，实现车辆行驶。电动汽车行驶系统的组成部分电动机电动机是电动汽车的动力来源，将电能转换为机械能。电池电池是电动汽车的能量存储系统，为电动机提供电力。电机控制器电机控制器负责管理电池能量输出，控制电机速度和扭矩。动力传动系统动力传动系统将电动机的动力传递给车轮，实现汽车行驶。电动机电动汽车的核心动力源泉。将电能转化为机械能，驱动车辆行驶。电动机种类繁多，适用于不同类型的电动汽车。电池电动汽车电池是为电动汽车提供动力的核心部件。电池将化学能转化为电能，驱动电动机。电池的性能直接影响电动汽车的续航里程、充电时间、成本等。电机控制器电机控制器是电动汽车行驶系统的重要组成部分，它负责控制电机的工作状态，例如速度、扭矩和效率。电机控制器接收来自驾驶员的指令，例如油门踏板信号，并将这些指令转换成控制信号，控制电机的工作状态。动力传动系统动力传动系统将电动机产生的动力传递到车轮，使汽车行驶。动力传动系统包括减速器、差速器和驱动轴等部件。减速器用于降低电动机的转速，提高扭矩。差速器用于将动力分配到两个后轮。驱动轴将动力传递到后轮。电机的工作原理1电磁感应电流通过线圈产生磁场2磁力相互作用磁场与定子磁场相互作用3旋转运动产生旋转力矩，驱动转子转动电动机利用电磁感应原理，将电能转换为机械能。电流通过线圈产生磁场，该磁场与定子磁场相互作用，产生旋转力矩，驱动转子转动。电机的分类直流电机直流电机结构简单、控制方便，但效率较低，维护成本较高。交流异步电机交流异步电机结构紧凑、效率较高，但控制复杂，启动扭矩较小。永磁同步电机永磁同步电机效率高、体积小、重量轻，但成本较高，对散热要求较高。直流电机11.结构简单直流电机结构相对简单，易于制造和维护。22.速度控制容易通过改变电枢电流或励磁电流可以方便地控制直流电机的转速。33.起动性能好直流电机具有较高的起动转矩，能够快速启动并达到额定转速。44.广泛应用广泛应用于电动汽车、工业机械、家用电器等领域。交流异步电机结构简单交流异步电机构造简单，无需刷子，维护成本低，寿命长。控制方便使用变频器等控制设备可以实现速度调节和转矩控制，广泛应用于各种场合。性能稳定工作稳定可靠，抗干扰能力强，适应恶劣的工作环境。永磁同步电机高效率永磁同步电机具有高效率，因为它没有转子绕组，因此没有铜损。高转矩密度永磁同步电机具有高转矩密度，因为永磁体提供额外的磁场，从而提高了电机输出转矩。高功率密度永磁同步电机具有高功率密度，因为它具有较小的体积和重量，可以产生更大的功率。控制精度高永磁同步电机易于控制，控制精度高，因为它没有励磁绕组，因此可以精确控制磁场。电池的工作原理化学反应电池通过化学反应将化学能转化为电能。电池内部包含正极、负极和电解质。电子流动当电池连接到电路时，负极中的电子会流向正极。电子的流动产生电流。能量转化化学反应持续进行，电子持续流动，直到电池中的化学物质耗尽。这导致电池放电。电池的种类铅酸电池铅酸电池是最早应用于汽车领域的电池类型，其价格低廉、技术成熟，但能量密度较低、循环寿命有限。锂离子电池锂离子电池以其高能量密度、长循环寿命和轻便性而闻名，成为电动汽车的首选电池类型。镍氢电池镍氢电池具有较好的安全性能和环境友好性，但其能量密度低于锂离子电池。液流电池液流电池以其高安全性、长寿命和可扩展性，在大型储能领域具有应用潜力。铅酸电池11.结构简单铅酸电池由铅板和电解液组成，结构简单，成本低廉。22.循环寿命铅酸电池循环寿命较短，一般在300-500次循环。33.能量密度铅酸电池的能量密度较低，重量和体积较大。44.环境污染铅酸电池含有重金属铅，对环境有一定的污染。锂离子电池结构锂离子电池包含正极、负极、电解质和隔膜。工作原理锂离子在充电时从正极迁移到负极，放电时反之。应用锂离子电池广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等。电池管理系统监控电池状态电池管理系统负责监控电池的电压、电流、温度等参数，确保电池处于安全工作状态。均衡电池电量通过对每个电池单元进行均衡充电和放电，确保所有电池单元保持一致的电量水平。保护电池安全电池管理系统可以对电池进行过充、过放、过流等保护，防止电池损坏。提高电池性能电池管理系统可以优化电池的充电和放电效率，延长电池的使用寿命。电池充电技术电动汽车电池充电技术是指为电动汽车电池提供能量的方法，分为两种主要类型：慢充和快充。慢充通常使用家用电源或公共充电桩进行，充电时间较长，但成本较低。快充则使用高功率充电桩，充电速度更快，但成本也更高。1无线充电未来发展趋势2快充高功率充电3慢充低功率充电慢充充电时间慢充充电时间较长，通常需要数小时才能充满。充电电流慢充充电电流较低，通常在10安培以下。充电方式慢充通常使用家用电源或公共充电桩进行充电。充电效率慢充充电效率较高，可以有效延长电池寿命。快充高功率充电快充是指使用高功率充电设备，可在较短时间内将电池电量充至较高水平。快速充电站需要专门的快速充电站，具备高功率输出能力，满足快速充电需求。充电协议快充需要支持特定的充电协议，确保充电效率和安全。电机控制器的功能控制电机运行电机控制器负责控制电机的转速和转矩，以满足车辆的动力需求。管理电池能量电机控制器监控电池的充电状态，并管理电池的能量输出，确保安全可靠的运行。提供驾驶信息电机控制器将电机和电池的运行信息传递到仪表盘，方便驾驶员了解车辆的运行状态。保障行车安全电机控制器包含安全保护功能，防止电机过载、过热或电池过充等问题，确保行车安全。电机控制器的类型11.矢量控制它使用磁场方向控制电机转矩和速度，通过模拟电机模型精确控制电机转子磁场方向。22.直接转矩控制直接控制电机的磁通和转矩，无需通过复杂的数学模型，具有快速响应和高效率的特点。33.脉冲宽度调制(PWM)控制通过改变施加到电机定子的电压脉冲宽度来控制电机速度，是一种简单而广泛应用的控制方法。电机驱动策略矢量控制矢量控制通过调节电流的幅值和相位来控制电机的转矩和速度。这种方法可以实现精确的电机控制，并具有良好的动态性能。直接转矩控制直接转矩控制通过直接控制电机的磁场和转矩来实现电机控制。这种方法可以减少电机控制系统的复杂性，并提高控制精度。滑模控制滑模控制是一种非线性控制方法，它通过在状态空间中创建滑模面来实现电机控制。这种方法可以有效地处理电机控制中的不确定性，并提高系统的鲁棒性。动力传动系统的构造动力传动系统是电动汽车的重要组成部分，将电机的扭矩传递给车轮，实现汽车的加速和行驶。动力传动系统主要由电机、减速器、差速器和驱动轴组成。单级减速器单级减速器结构简单，体积小，重量轻。它通常用于低扭矩输出，例如小型电动汽车。单级减速器只有一个齿轮组，用于降低电机转速，提高输出扭矩。这种减速器结构紧凑，成本低，但效率略低于双级减速器。双级减速器双级减速器结构双级减速器由两个减速器串联而成，每个减速器都有一个齿轮组，用于降低转速和提高扭矩。提高效率双级减速器可以实现更大的减速比，提高电机扭矩，使电动汽车能够在低速行驶时提供更大的扭矩。优势双级减速器可以有效降低电机转速，减少电机噪音和振动，提升驾驶舒适性。应用双级减速器广泛应用于新能源汽车、工程机械等领域，可以满足不同负载和工况需求。电动汽车行驶系统的效率分析电机效率电池效率传动系统效率辅助系统效率电动汽车行驶系统的效率分析主要包含电机效率、电池效率、传动系统效率和辅助系统效率，其中电机效率和传动系统效率相对较高，而电池效率和辅助系统效率相对较低。能量流向分析电动汽车行驶系统是一个能量转换和利用的系统，能量流向分析是理解其工作原理的关键。能量流向分析可以帮助我们了解能量在系统中是如何转换和传递的，以及能量损失的主要来源。100%电池储能90%电机电能转化为机械能80%传动系统传递动力70%车轮驱动车辆能量流向分析可以帮助我们优化电动汽车的能量效率，减少能量损失，提高续航里程。损耗分析损耗类型描述电机损耗铜损、铁损、机械损耗电池损耗充放电效率、自放电传动系统损耗齿轮摩擦、轴承摩擦辅助系统损耗空调、制动系统未来发展趋势电动汽车行驶系统技术不断革新，旨在提升效率、降低成本、改善用户体验。未来发展方向将更加注重智能化、轻量化、高效化。电机技术发展方向高效率电动汽车电机效率至关重要，影响着车辆的续航里程和性能。研发更高效率的电机能够降低能耗，提高续航里程。高功率密度电动汽车对电机功率密度要求很高，以实现更好的加速性能和爬坡能