新能源汽车结构与原理
时间: 2024-11-19 01:51:33 | 作者: 开云app官方网站入口
电动汽车:以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路安全、安全法规各项要求的车辆。其基本构造主要由四部分构成:底盘与车身、电源系统、电驱系统、辅助系统。相比于传统汽车而言,由于电动机拥有非常良好的牵引性,因此纯电动汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由调速系统改变电动机的转速就可以实现。因此,纯电动车具有结构相对比较简单、维护方便的优势。
电源系统最重要的包含动力电池系统、车载充电机(OBC,On-Board Charger)、直流转换器(DC/DC)等。
动力电池系统是电动汽车的动力源,能量的存储装置,驱动电动汽车电池电池管理系统及附属装置等,其主要构成要素包括动力电池组(电池模块)、电池管理系统(BMS)、电池冷却系统、动力电池组箱体,主要是为车辆行驶提供动力,检测计算电量,检测温度、电压、湿度,检测漏电等不正常的情况并进行发出警报,控制充放电,控制预充电,系统自检等,动力电池如图:
动力电池系统的基本功能能分为检测、管理、保护三大块。具体来看,包括数据采集、状态监测、均衡控制、热管理、安全保护等功能。
车载充电机:是指固定安装在电动汽车上的充电机,把电网供电制式转换为动力电池充电要求的制式。具有为电动汽车动力电池,安全、自动充满电的能力,充电机依据电池管理系统(BMS)提供的数据,能动态调节充电电流或电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。
直流转换器(DC/DC):可以将动力电池输出的某一数值的直流电源电压转化为另一数值的直流电源电压,起到调节电源输出、稳定电源电压的作用。通常可大致分为三种:高压转高压DC/DC变换器、高压转低压 DC/DC变换器低压稳压DC/DC变换器。
直流/直流变换器输入端连接动力电池高压输出端,输出端连接呈并联关系的低压用电器和蓄电池。当整车控制器(VCU)未接到高压指令时,蓄电池给低压用电器供电。当VCU收到上高压指令后,直流/直流变换器启动,动力电池输出的高压电经直流/直流变换器转换后输出稳定的低压电。直流/直流变换器要根据车辆用电器实际用电情况和蓄电池的充放电平衡给低压用电器和蓄电池供电。
电源三合一:DC/DC转换器、充电机、高压配电盒(PDU,Power Distribution Unit)这三个控制单元合为一体慢慢的变成为当今行业的发展的新趋势。电驱系统
电驱动系统是电动汽车的核心,一般由电机、电机控制器和物理运动装置组成,它的结构及形式直接影响电动汽车驱动系统的布置形式。目前,将电机、电控控制器(MCU, Motor Control Unit)和减速器集成为一体的三合一电驱动系统,因轻量化、节约空间和成本等优势已成为纯电动汽车电驱动系统的发展主流。
电动汽车动力驱动系统是能量存储系统与车轮之间的纽带,其作用是将能量存储系统输出的能量(化学能、电能)转换为机械能,推动车辆克服各种滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力,制动时将动能转换为电能回馈给能量存储系统。为适应驾驶人的传统操作习惯,纯电动汽车仍保留了加速踏板、制动踏板及相关手柄或按钮等。在纯电动汽车上是将加速踏板,制动踏板的机械位移量转换为相应的电信号输入到中央控制单元来对汽车实行控制的。对于变速杆,为遵循驾驶人的传统习惯,一般仍需保留,最常见的有空挡、前进、例挡三个挡位,该装置以开关信号的形式传输到中央控制单元,对汽车进行前进,停车,倒车进行控制。
车辆行驶的执行机构,常用的驱动电机为永磁同步电机,效率高、体积小、可靠性高。
驱动电动机在纯电动汽车中被要求具备电动机和发电机的双重功能,即在正常行驶时发挥其主要的电动机功能,将电能转化为机械能;而在减速和下坡滑行时又被要求发挥其主要的发电机功能,将车轮的惯性动能转换为电能。对驱动电动机的选型一定要根据其负载特性来进行。
电机控制器MCU就是一种由微处理器、电源电路和控制电路组成的芯片,大多数都用在控制很多类型的电动机,例如交流和直流电机等等。它能够准确的通过具体的需求来实现电机的加速、减速、定速、反转等运动控制,实现对电机的控制。
一种传动装置,在电机和车轮之间起匹配转速和传递扭矩的作用。减速机又被叫为减速器,减速机本身不能产生动力,是用在原动机和工作机之间的传动动力的机械,是在工业生产里经常用到的一种传动设备,且它的种类、功能多样,适用于多种工业生产类型。而减速机的作用主要可以概括为两种,一是起到了降低转速的作用,二是增大扭矩的作用。辅助系统
辅助系统包括车载信息显示系统、辅助操控系统、辅助动力源、空调、主被动安全系统、冷却循环系统等,借助这些辅助设备来提高汽车的操纵性和成员的驾驶舒适性。
是一种能使驾驶员在行驶过程中,通过车载电子装备及时了解汽车运行的状况信息和外界信息的装置。车载信息系统包括汽车信息显示系统和信息通信系统两部分。其中,汽车运行的状况信息可通过观察仪表盘的显示来得到,而外界信息一定要通过与外界联系的通信设施才能得到。
智能辅助驾驶是一种基于车载传感器、通信技术、AI算法等技术方法的驾驶辅助系统,智能辅助驾驶系统是为了更好的提高驾驶员的驾驶体验、提升驾驶安全性而配备在汽车中的一系列智能设备和功能。这些系统旨在辅助驾驶员驾驶车辆,减少人为误操作,提高行车安全。目前的辅助驾驶,基本上由车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、刹车辅助系统、倒车辅助系统和行车辅助系统组成,最大的目的是提高驾驶的安全性、舒适性和便捷性,从而更好地服务驾驶人员和乘客。
车道保持辅助系统(Lane Keeping Assistant,LKA):该系统能自动识别车道线,并经过控制方向盘或刹车来帮助驾驶员维持车辆在车道内行驶。
自适应巡航控制管理系统(Adaptive Cruise Control,ACC):该系统能通过车载雷达和摄像头等装置识别前方的车辆,从而动态地控制车速,使车辆与前面的车保持一定的距离,以减少车辆的碰撞概率。
智能停车系统(Intelligent Parking Assist System,IPAS):该系统能够最终靠车载摄像头和传感器等装置帮助驾驶员在狭小的车位中完成倒车入库等操作。
盲点监测系统(Blind Spot Monitoring,BSM):该系统能通过车载雷达和摄像头等装置识别车辆的盲区,并在需要时提供视觉或声音警告。
汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境,降低驾驶员的疲劳强度,提高行车安全。
所谓被动安全系统(Passive Safety System)是指汽车发生交通事故后,对乘员进行保护的装备措施,以避免伤害或将伤害降到最低程度。
当汽车发生碰撞,碰撞传感器将碰撞强度信号给到安全气囊控制单元(SRSECU),如果信号值达到设定值,控制单元发送点火信号触发气体发生器点爆,安全气囊迅速充气,并收紧安全带,以保护乘员安全。
是指通过一系列安全系统措施,使驾驶员能更稳定、自如地操控汽车。无论是直线上的刹车与加速,还是转弯或变换车道,这些系统都应使车辆保持平稳,不偏离预定的行驶轨迹,同时确保驾驶员的视野开阔、舒适驾驶。包括:ABS(防抱死制动系统)、EBD(电子制动力分配系统)、ESP(电子稳定系统)、TCS(牵引力控制管理系统)、LDWS(车道偏离预警系统)、全景环视系统、盲点警示系统、并道辅助系统、TPMS(胎压侦测系统)、VSA(车辆稳定性控制管理系统)等。
新能源汽车冷却系统由散热器、水泵等部分所组成,它的工作原理非常类似于传统汽车的冷却系统。其中,水泵通过水管将冷却液循环到发动机附近,经过散热器之后把热量传出,然后再循环回来,如此循环不停。新能源汽车冷却系统的核心部分是电池温度控制管理系统。因为电池的散热要比传统的发动机要复杂很多,所以要控制系统来监测电池的温度,一旦温度过高,就及时地加强冷却,电池不会过热,来提升电池的寿命。
电动汽车其实就是一个电能的传输,这个表示的就是电动汽车在行驶过程中的一个信号流和能量流。
信号流:VCU通过采集加速踏板、制动踏板、方向盘转向等驾驶员意图信息,并依据这一些信息向BMS、MCU等其它控制单元发出相应的指令。
能量流:车载充电机通过充电接口接入电网向动力电池充电,动力电池向驱动电机供电,电机运转带动车辆行驶;当电动汽车制动或滑行时,电机可运行在发电状态,将车辆的部分动能回馈给动力电池以对其充电,延长续驶里程。
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近日,四维图新旗下杰发科技功能安全MCU芯片AC7840x与国内某头部Tier1厂商达成合作,并率先在 新能源汽车 动力电池域推出BMS方案。 AC7840x是基于ARM Cortex-M4F内核的车规级MCU,于2022年上市,产品符合AEC-Q100 grade1认证要求,功能安全符合ISO 26262 ASIL-B标准。此次合作,意味着国产车规级MCU正从中低端的车身域应用向对功能安全等级要求更高的核心域发展。 电池管理系统(BMS)的最大的作用是实现电池单元的智能化管理及维护,进而延长电池常规使用的寿命。具体功能包括电池监测、电池均衡、健康状态估算(SOH)、充电状态估算(SOC)以及热管理等。 而车规级MCU芯片作为
动力电池域 /
有机构预测到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车将超过500万辆。更是证明了新能源汽车会是汽车行业最有前景的发展。如今新能源汽车牌照紧张,特别是以北京为主。公安部宣布2018年上半年,全国107个城市启用新能源汽车专用号牌。 记者从公安部获悉,12月28日,北京市正式启用新能源汽车专用号牌。至此,全国已有107个城市启用新能源汽车专用号牌,覆盖31个省(自治区、直辖市)。2018年上半年,全国范围内全面启用新能源汽车专用号牌。截至目前,全国已发放新能源汽车专用号牌26.57万副,其中纯电动汽车18.95万副,其他燃料电池及混合动力汽车7.62万副。 据介绍,新号牌式样体现“绿色、环保、科技”寓意,以绿色为主色调,增加
集微网消息 6月15日,沈阳市人民政府与恒大集团签署了战略合作协议。 据第一财经报道,根据协议,双方将围绕多个领域开展广泛深入合作。恒大集团将投资1200亿在沈阳建设新能源汽车三大基地等项目,助力沈阳建设国家汽车产业中心。其中,恒大新能源汽车的整车研发生产基地将落户浑南区,轮毂电机研发生产基地及动力电池超级工厂将落户铁西区。 此外,有必要注意一下的是,今年6月11日,广州市人民政府与恒大集团签署了战略合作框架协议。根据协议,恒大将投资1600 亿元在广州南沙区建设新能源汽车三大基地等项目,其中新能源汽车整车研发生产基地将建成恒大新能源汽车集团未来年产100万辆整车的生产基地。新能源电池研发生产基地将建成50GWH生产规模
新能源客车是当前我国汽车行业企业在新能源领域研发生产和竞争的重点与焦点,来回顾一下2017年新能源客车的销量以及排名情况,一起来了解一下。 2017年新能源客车销量 2017年新能源客车销量排行榜(前三名市场占有率达57%): 宇通客车(市占率21%,新能源车销量占比18%)、市值522亿(截至9月26日) 中通客车(市占率19%,新能源车销量占比51%)、市值81亿(截至9月26日) 比亚迪(市占率17%,新能源车销量占比100%,这里只统计客车)、市值1773亿(截至9月26日) 中国新能源客车排名情况 1、宇通客车 郑州宇通客车股份有限公司(简称“宇通客车”)是一家集客车产品研制、制造与销售
8 月 28 日消息,市场研究机构 Canalys 今日发文称,多屏智能座舱将成中国新能源汽车标配,普及率高于全球中等水准。 图源 Canalys 根据 Canalys 的研究报告,2023 年第一季度,中国市场广义新能源乘用车前装标配智能座舱的批发量达 110 万辆,市场渗透率达 82.7%,领先于全球 74.3% 的中等水准。主流合资品牌的转型则较为保守,整体智能座舱 55.1% 的渗透率也低于另外的品牌。一线及二线豪华品牌,都在积极投资智能座舱,并取得较高的渗透率。 图源理想汽车官网 从报告中了解到,2023 年第一季度,中国市场搭载 10 英寸及以上显示屏的广义新能源乘用车批发量为 119.7 万辆,占比达 90%;
近日,重庆小康工业集团股份有限公司与华为终端有限公司在深圳举行了合作备忘录签订仪式。 据重庆晨报报道,双方将借助各自优势资源,包括技术积累、渠道网络和行业经验等,深化推动新能源汽车领域合作,共同打造高性能、智能化移动出行解决方案。 近年来,华为在汽车领域的相关布局颇多,从近期华为技术有限公司公布的专利信息来看,有不少与汽车领域相关,例如“一种电驱动系统、动力总成以及电动汽车”“电动汽车以及电动汽车之间充电的方法”“一种动力总成和电动汽车”等专利。 此前,华为再度重申公司不造整车,而是聚焦ICT技术,帮助车企造好车。
今年是双积分开始运转的时间,所以很有意思,本文来做一些初步的分析。 1)外资品牌总量概览 如下图所示(少了 5 月份的数据),合资企业的新能源汽车已经逐步开始上量,按综合计算靠近 10 万台车。在这个 9 个月里面(缺 5 月的数据),大众和宝马占了一多半,加起来 5 万多台,是目前外资品牌在国内国产化和推广新能源汽车最花力气的企业。 由于有着合规的要求,合资品牌的新能源汽车主要遇到的问题并不是补贴退坡,而是在实际推广过程中,自身的品牌定位和产品价格没有跟上目前红海的竞争状态,根据几家企业的积分要求,估计月底的量可以往上走一走。 2)10 月份的产量分布 10 月份总计生产 71990 台新能源汽车,其中 P
产量分析 /
我国近日宣布将在全国范围推广 新能源汽车 专用号牌。而此前欧盟多国相继传出“将陆续终止汽油和柴油车辆销售”、全面对 燃油车 说“不”的消息。尽管很多人对于如此短时间内的“倒计时”是否可行表示怀疑,但新能源车已是大势所趋,各路巨头争相卡位,本土车企又能否看到“弯道超车”的希望呢? 我国近日宣布将在全国范围推广新能源汽车专用号牌。而此前欧盟多国相继传出“将陆续终止汽油和柴油车辆销售”、全面对燃油车说“不”的消息。尽管很多人对于如此短时间内的“倒计时”是否可行表示怀疑,但新能源车已是大势所趋,各路巨头争相卡位,本土车企又能否看到“弯道超车”的希望呢? “2040年之前全面禁售”? 欧洲多国消息虚虚实实引发争议 一段时间以来,
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