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登錄純電動汽車的案例
純電動汽車的基本結(jié)構(gòu)和原理
與燃油汽車相比,純電動汽車的結(jié)構(gòu)特點是靈活,這種靈活性源于純電動汽車具有以下幾個獨特的特點。
首先,純電動汽車的能量主要是通過柔性的電線而不是通過剛性聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)動軸傳遞的,因此,純電動汽車各部件的布置具有很大的靈活性。
其次,純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置不同,如獨立的四輪驅(qū)動系統(tǒng)和輪轂電動機驅(qū)動系統(tǒng)等,會使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)區(qū)別很大;采用不同類型的電動機,如直流電動機和交流電動機,會影響到純電動汽車的重量、尺寸和形狀;不同類型的儲能裝置,如蓄電池,也會影響純電動汽車的重量、尺寸及形狀。
另外,不同的能源補充裝置具有不同的硬件和機構(gòu),例如,蓄電池可通過感應(yīng)式和接觸式的充電機充電,或者采用更換蓄電池的方式,將替換下來的蓄電池再進行集中充電。
純電動汽車的結(jié)構(gòu)主要由電力驅(qū)動控制系統(tǒng)、汽車底盤、車身以及各種輔助裝置等部分組成。除了電力驅(qū)動控制系統(tǒng),其他部分的功能及其結(jié)構(gòu)組成基本與傳統(tǒng)汽車相同,不過有些部件根據(jù)所選的驅(qū)動方式不同,已被簡化或省去了。所以電力驅(qū)動控制系統(tǒng)既決定了整個純電動汽車的結(jié)構(gòu)組成及其性能特征,也是純電動汽車的核心,它相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車中的發(fā)動機與其他功能以機電一體化方式相結(jié)合,這也是區(qū)別于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的最大不同點。
1、電力驅(qū)動控制系統(tǒng)
電力驅(qū)動控制系統(tǒng)的組成與工作原理如圖5.1所示,按工作原理可劃分為車載電源模塊、電力驅(qū)動主模塊和輔助模塊三大部分。
1)車載電源模塊
車載電源模塊主要由蓄電池電源、能源管理系統(tǒng)和充電控制器三部分組成。
(1)蓄電池電源。
蓄電池是純電動汽車的唯一能源,它除了供給汽車驅(qū)動行駛所需的電能外,也是供應(yīng)汽車上各種輔助裝置的工作電源。蓄電池在車上安裝前需要通過串并聯(lián)的方式組合成所要求的電壓一般為12V或24V的低壓電源,而電動機驅(qū)動一般要求為高壓電源,并且所采用的電動機類型不同,其要求的電壓等級也不同。
展開 純電動汽車電控系統(tǒng)參數(shù)匹配
導(dǎo)讀:
為了提高純電動汽車的動力性設(shè)計指標(biāo),研究了純電動汽車電控參數(shù)在設(shè)計過程中,電機系統(tǒng)和電池系統(tǒng)參數(shù)匹配選擇的基本原則和整車控制策略,并利用ADVISOR軟件對所匹配出的動力參數(shù)進行仿真優(yōu)化驗證,最終使"電池+電機+電控"三電系統(tǒng)集成達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),從而提高了電動汽車的動力性能。同時也為純電動汽車設(shè)計初期的動力參數(shù)選型匹配提供了基本數(shù)據(jù)。
近年來,隨著大氣污染的日益嚴(yán)重、全球石油資源供應(yīng)緊張及環(huán)保意識的增強,傳統(tǒng)的燃油汽車面臨著巨大的挑戰(zhàn),純電動汽車越來越受到人們的青睞。實現(xiàn)電動汽車替代傳統(tǒng)汽車的關(guān)鍵是純電動汽車的整車動力性是否滿足人們的需要。解決整車動力性能的關(guān)鍵因素在于如何實現(xiàn)電池質(zhì)量小且儲存能量大、提高電機的性價比及優(yōu)化電驅(qū)動控制策略。通過選擇動力系統(tǒng)參數(shù),使得電機、電池及電控更好地集成到一起,是現(xiàn)階段提高純電動汽車整車動力性的重要方法之一。文章通過研究匹配電機、電池參數(shù)及整車控制器參數(shù)的基本原則,為純電動汽車初期設(shè)計動力匹配提供了理論依據(jù)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對新產(chǎn)品的開發(fā)提供了指導(dǎo)作用,大大縮短了開發(fā)周期。
1 純電動汽車整車動力系統(tǒng)設(shè)計流程和需求
純電動汽車動力系統(tǒng)由整車控制器、電機控制器、永磁同步電機、電池管理系統(tǒng)及動力電池等構(gòu)成,整車動力系統(tǒng)的基本架構(gòu),如圖1所示。純電動汽車動力系統(tǒng)開發(fā)過程可采用“V”模式,如圖2所示。定義好各個環(huán)節(jié)的功能需求,按照開發(fā)流程進行新產(chǎn)品的動力系統(tǒng)開發(fā),文章針對具有單速比和永磁同步電機的純電動汽車的參數(shù)匹配展開研究。
展開 純電動汽車減速器的可靠性研究
作者:皮旭明、劉德福丨EDC電驅(qū)未來
本文從驅(qū)動電機外特性曲線、驅(qū)動電機與減速器(變速器)的連接方式等方面分析了故障產(chǎn)生的機理,并采集了純電動汽車道路試驗的載荷譜作為設(shè)計輸入條件,對減速器及內(nèi)部差速器進行了強度仿真分析,最后提出了典型故障模式的解決方法,提高其可靠性。
純電動汽車經(jīng)過近十年的高速發(fā)展,其傳動系統(tǒng)的安全性、可靠性問題也值得我們深入研究。純電動汽車傳動系統(tǒng)包括與驅(qū)動電機連接的減速器和減速器內(nèi)含轉(zhuǎn)彎差速的差速器總成。差速器的輸出半軸齒輪與驅(qū)動半軸相連,純電動汽車在道路試驗及售后使用時常出現(xiàn)差速器故障、驅(qū)動半軸斷裂、動力中斷和轉(zhuǎn)彎異響等問題。
近年來,隨著純電動汽車的高速發(fā)展,其減速器可靠性的研究也取得了一些成果。這些研究均基于傳統(tǒng)燃油車思維對電動汽車的可靠性進行研究,沒有針對純電動汽車傳動系統(tǒng)的特點對其故障原因及可靠性進行分析。本文首先分析了純電動汽車減速器的一些常見但特有的故障,然后通過理論計算及仿真分析技術(shù),挖掘出純電動汽車減速器故障的產(chǎn)生機理,提出了一套提高減速器可靠性的方法,并進行試驗驗證。
展開 純電動汽車的性能指標(biāo)
純電動汽車對驅(qū)動電動機的基本要求如下:
1)較大的起動轉(zhuǎn)矩;
2)較寬的恒功率范圍;
3)較大范圍的調(diào)速功能,在低速時具有較大的轉(zhuǎn)矩,在高速時具有高功率;
4)要求電動機的外形尺寸盡可能小,質(zhì)量盡可能輕;
5)電動機的可靠性好,耐溫和耐潮性能強,能夠在較惡劣的環(huán)境下長期工作,運行時噪聲低,維修方便。
(2)純電動汽車適用的電動機驅(qū)動電動機的性能直接決定著純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的性能。
目前純電動汽車采用較多的電動機主要是:
2. 電動機功率的選擇
電動機具有一定的效率特性,即一定的轉(zhuǎn)速和功率對應(yīng)一定的效率。
(1)根據(jù)純電動汽車的最高車速選擇
在選擇電動機功率時既要使整車具有一定的車速;
電動機經(jīng)常在較滿負(fù)載狀態(tài)下運行;
(2)根據(jù)純電動汽車的加速性能要求選擇
電動機的功率越大,純電動汽車的后備功率就越大,加速性能也就越好。
式中Vb—電動機基速時的汽車車速(Kw/h)
(3)根據(jù)車輛的爬坡性能要求選擇
電動汽車以某一車速Va(單位為Kw/h)爬上一定坡度i消耗的功率Pi(單位為Kw)為
電動汽車電動驅(qū)動機的最大功率應(yīng)能同時滿足汽車對最高車速、加速度以及爬坡度的要求。
所以電動機電動的額定功率為:
3. 電動機額定電壓的選擇
在相同輸出功率條件下,如果蓄電池組電壓高,
優(yōu)點:電流小,對導(dǎo)線和開關(guān)等電器元件要求較低;
缺點:需要數(shù)量較多的蓄電池串聯(lián)。
蓄電池組串聯(lián)的蓄電池越多,對蓄電池不均勻性的影響也就越大;
車載設(shè)備的安全保護級別也需要提高。
在相同輸出功率條件下,額定電壓低,
優(yōu)點:需要數(shù)量較少的蓄電池串聯(lián)。
展開 
純電動汽車續(xù)航短,混合動力汽車是個好選擇
十九世紀(jì)七八十年代,以煤氣和汽油為燃料的內(nèi)燃機相繼誕生,八十年代德國人卡爾·弗里特立奇·本茨等人成功地制造出由內(nèi)燃機驅(qū)動的汽車,從此以內(nèi)燃機為動力的汽車、遠(yuǎn)洋輪船、飛機等也得到了迅速的發(fā)展。
如今,以新型能源動力為依托的交通時代已經(jīng)到來。從煤到石油再到目前的電、氫等能源原料,每一次能源動力的更替都是交通運輸歷史的革新。目前,新能源汽車正在走進千家萬戶,常見的純電動汽車和混合動力汽車比比皆是,那么純電動汽車和混合動力汽車的優(yōu)缺點又是什么呢?我們來分析一下:
1、純電動汽車
簡單點講,純電動汽車是以儲能電池為動力支持,用電動機替代傳統(tǒng)發(fā)動機來提供動力輸出驅(qū)動車輪行駛,并符合安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的汽車。純電動汽車電池電量的主要來源是外接插頭充電。
純電動汽車作為目前新能源汽車的主要陣地,其自身優(yōu)勢不言而喻。但因其生產(chǎn)制造成本高、續(xù)航能力有待提高、充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足等缺點,還沒有真正地替代傳統(tǒng)燃油車的地位。不過近年來,在世界范圍內(nèi)掀起了一場禁售傳統(tǒng)燃油車的行動。據(jù)相關(guān)人士表示:我國在短時間內(nèi)不會全面禁售傳統(tǒng)燃油車,但是禁售也只是時間問題。
2、混合動力汽車
混合動力汽車采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機和電動機作為動力源,通過在混合動力汽車上搭載電動機,使得動力系統(tǒng)可以按照整車的實際運行工況要求靈活調(diào)控,而發(fā)動機保持在綜合性能最佳的區(qū)域內(nèi)工作,從而降低油耗與排放。
一般常見的混合動力汽車可以分為油電混合動力汽車、插電式混合動力汽車、增程式混合動力汽車。
油電混合動力汽車搭載內(nèi)燃機、電動機和電池組。油電混合動力汽車最明顯的特點是沒有外接充電電源,電動機輔助內(nèi)燃機工作。在車輛行駛過程中的剎車減速操作會觸發(fā)能量回收系統(tǒng),因此在車輛的燃油經(jīng)濟性方面,油電混合動力汽車比傳統(tǒng)燃油車的表現(xiàn)要好。
展開 談?wù)?em>純電動汽車高壓電氣系統(tǒng)設(shè)計原理
因此,在純電動汽車的開發(fā)過程中,應(yīng)特別考慮電氣系統(tǒng)絕緣問題,嚴(yán)格按照電動汽車相關(guān)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計,確保絕緣電阻能夠滿足人身安全需求,保證絕緣電阻值大于 100 Ω/V。
二、電動汽車高壓電氣系統(tǒng)安全設(shè)計概述
相對于傳統(tǒng)汽車而言,純電動汽車采用了大容量、高電壓的動力電池及高壓電機和電驅(qū)動控制系統(tǒng),并采用了大量的高壓附件設(shè)備,如:電動空調(diào)、PTC 電加熱器及 DC/DC 轉(zhuǎn)換器等。由此而隱藏的高壓安全隱患問題和造成的高壓電傷害問題完全有別于傳統(tǒng)燃油汽車。
根據(jù)純電動汽車的特殊結(jié)構(gòu)及電路的復(fù)雜性,并考慮純電動汽車高壓電安全問題,必須對高壓電系統(tǒng)進行安全、合理的規(guī)劃設(shè)計和必要的監(jiān)控,這是電動汽車安全運行的必要保證。
1、高壓系統(tǒng)構(gòu)成
圖1示出純電動汽車高壓系統(tǒng)框圖。作為純電動汽車高壓系統(tǒng)安全管理的單元,合理的功能布局和安全可靠的控制策略是實現(xiàn)該系統(tǒng)功能的重要保證。
圖1 純電動汽車高壓系統(tǒng)框圖
2、高壓電氣安全系統(tǒng)的總目標(biāo)
高壓電氣系統(tǒng)控制與安全管理和故障診斷的總目標(biāo)是確保純電動汽車在靜止、運行及充電等全過程的高壓用電安全。
三、高壓電氣系統(tǒng)安全設(shè)計
根據(jù)純電動汽車安全標(biāo)準(zhǔn)要求,并從車載儲能裝置、功能安全、故障保護、人員觸電防護及高壓電安全管理控制策略等方面綜合考慮,應(yīng)對電動汽車高壓電系統(tǒng)進行以下四方面設(shè)計。
1、 高壓電電磁兼容性設(shè)計
由于純電動汽車上存在高壓交流系統(tǒng),具有較強的電磁干擾性,因此高壓線束設(shè)計時電源線與信號線盡量采用隔離或分開配線;電源線兩端考慮采用隔離接地,以免接地回路形成共同阻抗耦合將噪聲耦合至信號線;輸入與輸出信號線應(yīng)避免排在一起造成干擾;輸入與輸出信號線盡量避免在同一個接頭上,如不能避免時應(yīng)將輸入與輸出信號線錯開放置。
展開 純電動汽車高壓電氣系統(tǒng)設(shè)計原理
因此,在純電動汽車的開發(fā)過程中,應(yīng)特別考慮電氣系統(tǒng)絕緣問題,嚴(yán)格按照電動汽車相關(guān)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計,確保絕緣電阻能夠滿足人身安全需求,保證絕緣電阻值大于 100 Ω/V。
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電動汽車高壓電氣系統(tǒng)安全設(shè)計概述
相對于傳統(tǒng)汽車而言,純電動汽車采用了大容量、高電壓的動力電池及高壓電機和電驅(qū)動控制系統(tǒng),并采用了大量的高壓附件設(shè)備,如:電動空調(diào)、PTC 電加熱器及 DC/DC 轉(zhuǎn)換器等。由此而隱藏的高壓安全隱患問題和造成的高壓電傷害問題完全有別于傳統(tǒng)燃油汽車。
根據(jù)純電動汽車的特殊結(jié)構(gòu)及電路的復(fù)雜性,并考慮純電動汽車高壓電安全問題,必須對高壓電系統(tǒng)進行安全、合理的規(guī)劃設(shè)計和必要的監(jiān)控,這是電動汽車安全運行的必要保證。
1、高壓系統(tǒng)構(gòu)成
圖1示出純電動汽車高壓系統(tǒng)框圖。作為純電動汽車高壓系統(tǒng)安全管理的單元,合理的功能布局和安全可靠的控制策略是實現(xiàn)該系統(tǒng)功能的重要保證。
圖1 純電動汽車高壓系統(tǒng)框圖
2、高壓電氣安全系統(tǒng)的總目標(biāo)
高壓電氣系統(tǒng)控制與安全管理和故障診斷的總目標(biāo)是確保純電動汽車在靜止、運行及充電等全過程的高壓用電安全。
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高壓電氣系統(tǒng)安全設(shè)計
根據(jù)純電動汽車安全標(biāo)準(zhǔn)要求,并從車載儲能裝置、功能安全、故障保護、人員觸電防護及高壓電安全管理控制策略等方面綜合考慮,應(yīng)對電動汽車高壓電系統(tǒng)進行以下四方面設(shè)計。
展開 純電動汽車動力系統(tǒng)選型匹配與仿真
依據(jù)純電動客車動力的傳輸路線可以建立車輛的仿真模型,并輸入各部件所需的參數(shù),如圖2所示。
圖2 純電動車仿真模型
2.2 性能仿真分析
2.2.1整車動力性分析
純電動汽車的動力性評價指標(biāo)為最高車速,某一車速下的最大爬坡度和起步加速時間。
(1)整車最高車速及加速時間分析
利用Cruise計算任務(wù)中的全負(fù)荷加速性能任務(wù)計算了純電動汽車在加速過程中的最高車速和加速時間。如圖3所示。
圖3 加速過程中車速、加速度與距離的關(guān)系圖
由圖中可以得到純電動汽車最高車速可達(dá)到73 km/h,符合設(shè)計目標(biāo)值。同時,由圖可得到該純電動汽車從靜止加速到50 km/h的加速時間為14.12s,小于設(shè)計的目標(biāo)值18s,故滿足要求。
(2)最大爬坡度分析
盡管在市區(qū)路況下不存在如同鄉(xiāng)村公路那樣非常極端的陡坡,但是隨著城市化水平的提高,交通基礎(chǔ)建設(shè)的拓展,市民對高架橋以及室內(nèi)環(huán)線或高速的依賴性增強,因此即使是在城市中也必不可少的存在高架橋的上下坡,而此時則必須考慮車輛的爬坡性能。設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致爬坡能力的不足會對交通線的暢通帶來不必要的麻煩,并且也潛在溜車等交通事故的發(fā)生。因此,檢驗車輛的最大爬坡度是一個非常重要的環(huán)節(jié)。
圖4 各車速下純電動客車的爬坡度
圖4顯示了各個車速下純電動汽車的爬坡能力,我們可以得出,當(dāng)車速為20 km/h時,最大爬坡度為19.34%,滿足設(shè)計的性能要求。
2.2.2整車經(jīng)濟性分析
純電動汽車的經(jīng)濟性評價指標(biāo)為續(xù)駛里程和電耗。
展開 純電動汽車動力系統(tǒng)選型匹配與仿真
依據(jù)純電動客車動力的傳輸路線可以建立車輛的仿真模型,并輸入各部件所需的參數(shù),如圖2所示。
圖2 純電動車仿真模型
2.2 性能仿真分析
2.2.1整車動力性分析
純電動汽車的動力性評價指標(biāo)為最高車速,某一車速下的最大爬坡度和起步加速時間。
(1)整車最高車速及加速時間分析
利用Cruise計算任務(wù)中的全負(fù)荷加速性能任務(wù)計算了純電動汽車在加速過程中的最高車速和加速時間。如圖3所示。
圖3 加速過程中車速、加速度與距離的關(guān)系圖
由圖中可以得到純電動汽車最高車速可達(dá)到73 km/h,符合設(shè)計目標(biāo)值。同時,由圖可得到該純電動汽車從靜止加速到50 km/h的加速時間為14.12s,小于設(shè)計的目標(biāo)值18s,故滿足要求。
(2)最大爬坡度分析
盡管在市區(qū)路況下不存在如同鄉(xiāng)村公路那樣非常極端的陡坡,但是隨著城市化水平的提高,交通基礎(chǔ)建設(shè)的拓展,市民對高架橋以及室內(nèi)環(huán)線或高速的依賴性增強,因此即使是在城市中也必不可少的存在高架橋的上下坡,而此時則必須考慮車輛的爬坡性能。設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致爬坡能力的不足會對交通線的暢通帶來不必要的麻煩,并且也潛在溜車等交通事故的發(fā)生。因此,檢驗車輛的最大爬坡度是一個非常重要的環(huán)節(jié)。
圖4 各車速下純電動客車的爬坡度
圖4顯示了各個車速下純電動汽車的爬坡能力,我們可以得出,當(dāng)車速為20 km/h時,最大爬坡度為19.34%,滿足設(shè)計的性能要求。
2.2.2整車經(jīng)濟性分析
純電動汽車的經(jīng)濟性評價指標(biāo)為續(xù)駛里程和電耗。
展開 純電動汽車動力系統(tǒng)選型匹配與仿真
圖2 純電動車仿真模型
2.2 性能仿真分析
2.2.1整車動力性分析
純電動汽車的動力性評價指標(biāo)為最高車速,某一車速下的最大爬坡度和起步加速時間。
(1)整車最高車速及加速時間分析
利用Cruise計算任務(wù)中的全負(fù)荷加速性能任務(wù)計算了純電動汽車在加速過程中的最高車速和加速時間。如圖3所示。
圖3 加速過程中車速、加速度與距離的關(guān)系圖
由圖中可以得到純電動汽車最高車速可達(dá)到73 km/h,符合設(shè)計目標(biāo)值。同時,由圖可得到該純電動汽車從靜止加速到50 km/h的加速時間為14.12s,小于設(shè)計的目標(biāo)值18s,故滿足要求。
(2)最大爬坡度分析
盡管在市區(qū)路況下不存在如同鄉(xiāng)村公路那樣非常極端的陡坡,但是隨著城市化水平的提高,交通基礎(chǔ)建設(shè)的拓展,市民對高架橋以及室內(nèi)環(huán)線或高速的依賴性增強,因此即使是在城市中也必不可少的存在高架橋的上下坡,而此時則必須考慮車輛的爬坡性能。設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致爬坡能力的不足會對交通線的暢通帶來不必要的麻煩,并且也潛在溜車等交通事故的發(fā)生。因此,檢驗車輛的最大爬坡度是一個非常重要的環(huán)節(jié)。
圖4 各車速下純電動客車的爬坡度
圖4顯示了各個車速下純電動汽車的爬坡能力,我們可以得出,當(dāng)車速為20 km/h時,最大爬坡度為19.34%,滿足設(shè)計的性能要求。
2.2.2整車經(jīng)濟性分析
純電動汽車的經(jīng)濟性評價指標(biāo)為續(xù)駛里程和電耗。
展開 純電動汽車結(jié)構(gòu)解析,你真的了解嗎?
[911 GT3混合動力賽車]
電控系統(tǒng)
電動汽車電控系統(tǒng)是電動汽車的大腦,由各個子系統(tǒng)構(gòu)成,每一個子系統(tǒng)一般由傳感器、信號處理電路、電控單元、控制策略、執(zhí)行機構(gòu)、自診斷電路和指示燈組成。在不同類型的電動汽車上,電控系統(tǒng)存在一些區(qū)別,但總體來說一般都包括能量管理系統(tǒng)、再生制動控制系統(tǒng)、電機驅(qū)動控制系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)以及動力總成控制系統(tǒng)等。各個子系統(tǒng)功能不是簡單的疊加,而是綜合各子系統(tǒng)功能來控制電動汽車,這些控制系統(tǒng)匯總到一個控制箱里,一般叫做整車控制器。
[電動汽車的整車控制器]
純電動汽車電控系統(tǒng)的參數(shù)匹配選擇對其動力性和經(jīng)濟性有著很大的影響。一般一輛純電動汽車新車在開發(fā)階段,工程師會根據(jù)整車設(shè)計目標(biāo),通過驅(qū)動電機參數(shù)、動力電池參數(shù)匹配仿真方法及設(shè)計整車控制策略,使得純電動汽車“電池+電機+電控”三電系統(tǒng)在純電動汽車動力匹配開發(fā)初期更好地集成到一起,達(dá)到最終的設(shè)計目標(biāo)以及實現(xiàn)相關(guān)的性能和功能。
總結(jié)
小伙伴們看了這么多是不是已經(jīng)暈了,這下不會小瞧純電動汽車了吧!純電動汽車其實是一個高度集成化的精密電氣工程,每一個功能每一項性能都要相關(guān)的零件去實現(xiàn),并且由整車控制器統(tǒng)一管理,只能說它復(fù)雜在我們看不到的電路系統(tǒng)上,不像傳統(tǒng)汽油車一樣都是擺在眼前的一個個機械部件,電子化的系統(tǒng)要比機械式復(fù)雜的多,這也是未來汽車發(fā)展的趨勢,全面電動化,全面電子化,實現(xiàn)更智能更方便的操作。今天這篇文章其實只講到了純電動汽車三個最重要的部分,還有很多地方一起組成這個龐大的系統(tǒng),才實現(xiàn)一輛完整的純電動汽車。所以,純電動汽車,你真的了解嗎?
來源: 車友頭條
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純電動汽車整車控制器原理及功能解析
整車控制器是電動汽車正常行駛的控制中樞,是整車控制系統(tǒng)的核心部件,是純電動汽車的正常行駛、再生制動能量回收、故障診斷處理和車輛狀態(tài)監(jiān)視等功能的主要控制部件。
整車控制器包括硬件和軟件兩大組成部分,它的核心軟件和程序一般由生產(chǎn)廠商研發(fā),而汽車零部件供應(yīng)商能夠提供整車控制器硬件和底層驅(qū)動程序。現(xiàn)階段國外對純電動汽車整車控制器的研究主要集中在以輪轂電機驅(qū)動的純電動汽車。對于只有一個電機的純電動汽車通常不配備整車控制器,而是利用電機控制器進行整車控制。國外很多大企業(yè)都能夠提供成熟的整車控制器方案,如大陸、博世、德爾福等。
1. 整車控制器組成與原理
純電動汽車整車控制系統(tǒng)主要分為集中式控制和分布式控制兩種方案。
集中式控制系統(tǒng)的基本思想是整車控制器獨自完成對輸入信號的采集,并根據(jù)控制策略對數(shù)據(jù)進行分析和處理,然后直接對各執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令,驅(qū)動純電動汽車的正常行駛。集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點是處理集中、響應(yīng)快和成本低;缺點是電路復(fù)雜,并且不易散熱。
分布式控制系統(tǒng)的基本思想是整車控制器采集一些駕駛員信號,同時通過CAN總線與電機控制器和電池管理系統(tǒng)通信,電機控制器和電池管理系統(tǒng)分別將各自采集的整車信號通過CAN總線傳遞給整車控制器。整車控制器根據(jù)整車信息,并結(jié)合控制策略對數(shù)據(jù)進行分析和處理,電機控制器和電池管理系統(tǒng)收到控制指令后,根據(jù)電機和電池當(dāng)前的狀態(tài)信息,控制電機運轉(zhuǎn)和電池放電。分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點是模塊化和復(fù)雜度低;缺點是成本相對較高。
展開 理想2023年推純電動汽車晚不晚?
近日,理想汽車成功掛牌港交所,成為國內(nèi)第二家實現(xiàn)在美股、港股“雙重上市”的造車新勢力。在上市期間,理想純電動汽車相關(guān)規(guī)劃逐漸清晰,如理想押注的是高壓純電路線,產(chǎn)品定價區(qū)間為20-50萬元,將在北京規(guī)劃的工廠生產(chǎn)等等。
值得注意的是,理想純電動汽車最早要到2023年才推向市場,而2023年新能源汽車補貼政策已完全退坡,造車新勢力、自主品牌、豪華品牌均將在未來兩年加速布局純電動,市場競爭將更為激烈,屆時理想再推純電動汽車,晚不晚?增程式電動汽車又能否為其純電的到來鋪好臺階?
2023年純電動汽車賽道更擁擠
2020年是被譽為電動汽車個人用戶爆發(fā)的元年,伴隨特斯拉國產(chǎn)Model 3的交付,個人消費者對于純電動的認(rèn)知有所提升。此外,造車新勢力加速交付,比亞迪漢、五菱宏光MINI EV等傳統(tǒng)車企優(yōu)質(zhì)純電動車入市,進一步顛覆了純電動汽車的市場流向。根據(jù)相關(guān)保險數(shù)據(jù),今年上半年,純電動汽車個人用戶所有權(quán)占比達(dá)到77%,且已顯現(xiàn)逐漸走高的趨勢,這意味著純電動汽車市場化進程在加快。
而要知道的是,新能源汽車購置補貼將于2022年完全退坡,屆時純電動汽車市場的格局又或?qū)l(fā)生新的轉(zhuǎn)變,未來兩年市場競爭的加劇考驗著每家車企對市場的預(yù)判。
與其他造車新勢力不同,理想布局了增程+高壓純電的雙重路線,其認(rèn)為這兩個解決方案均可為用戶提供可媲美燃油車便利的能源補充體驗。
展開 純電動汽車充電基座布置要點
作者 |宋 麗 天津汽車研究所
導(dǎo)讀:目前整車布置要求中,并沒有針對純電動汽車充電基座的系統(tǒng)化設(shè)計準(zhǔn)則。從整車總布置的角度出發(fā),綜合整車安全需求、用戶使用需求、零部件設(shè)計需求等多方面,分析并總結(jié)了純電動車充電口的布置、設(shè)計要點,并從充電樁位置分布出發(fā),結(jié)合市場上部分純電動汽車充電口位置的分布數(shù)據(jù),分別從造型影響、布置空間以及方案成本的角度對比了不同位置充電口的優(yōu)劣,最終得出靠近車輛前方的集成式充電口方案更優(yōu)。為電動汽車布置工作提供了參考。
純電動汽車相對于傳統(tǒng)燃油車最大的體驗區(qū)別在于能源的補給方式。傳統(tǒng)的燃油車僅需幾分鐘就可以加滿燃料,而純電動汽車則需要以充電的形式補充能量,這一過程所需的時間要遠(yuǎn)大于加油的操作。一般純電動汽車會設(shè)置快充和慢充2個充電接口,用戶時間充足的情況下建議使用慢充口對電池進行充電,充滿一次電大約需要6~8h;快充口做為直流大功率充電口,主流車型充滿電都可做到1h以內(nèi)。目前關(guān)于充電口的設(shè)計要求并沒有標(biāo)準(zhǔn)化的參考,文章從整車總布置的角度出發(fā),結(jié)合客戶使用需求,得出了系統(tǒng)化的充電口布置要求,并對不同位置的充電口優(yōu)劣做了對比。
充電口的布置要求
目前我國對于充電口的布置位置并沒有嚴(yán)格的法規(guī)要求,綜合來說,充電口在布置的過程中均要考慮到以下4個方面。
1、整車安全要求
充電口的布置安全
在行駛過程中,充電口本身不帶電,但由于充電口通過高壓線連接到充電機,因此在布置過程中,需要考慮整車的高壓安全問題,盡量避免將充電口以及其線束布置在碰撞變形區(qū)內(nèi),以防撞擊過程中由于鈑金件的變形引起高壓線束被擠壓或者割斷,帶來相關(guān)的安全風(fēng)險。
充電線的布置安全
由于充電線均屬于高壓線,除了盡量避免布置在碰撞變形區(qū)內(nèi),還應(yīng)考慮與周邊信號線的相對距離,以免對其產(chǎn)生電磁干擾,影響信號的傳輸。
展開 談?wù)?em>純電動汽車高壓電氣架構(gòu)
3 結(jié)論
本文首先通過分析純電動汽車高壓架構(gòu)功能要求,對比目前典型純電動汽車高壓電氣架構(gòu)。通過高壓架構(gòu)方案設(shè)計和高壓架構(gòu)系統(tǒng)安全設(shè)計兩方面,提出了一種全新高壓架構(gòu)設(shè)計方案,通過集成化的設(shè)計方案和最優(yōu)的拓?fù)湓O(shè)計結(jié)構(gòu),實現(xiàn)成本最優(yōu)并滿足系統(tǒng)安全要求。研究表明,此方案滿足系統(tǒng)功能和安全要求,空間布置簡單且質(zhì)量降低,系統(tǒng)成本低,可實現(xiàn)平臺化推廣。