电动汽车结构原理与关键技术分析.ppt
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1、纯电动汽车结构原理与关键技术分析 主编2024/5/22 周三1第一章电动汽车介绍第二章纯电动汽车结构、原理、关键技术、发展趋势2024/5/22 周三2第二章纯电动汽车)对现代社会而言,纯电动汽车不仅是一辆车,而且是实现清洁、高效道路运输的一个全新的系统。)纯电动汽车系统是一个便于和现代交通网络结合的智能系统,电动汽车的设计是工程和艺术的结合。)必须重新定义纯电动汽车的工作条件和工况循环。4)必须对用户对于纯电动汽车的期望进行调研,这样就能对用户进行适当的有关纯电动汽车知识的教育。第一节纯电动汽车的系统组成第二节纯电动汽车的工作原理第三节典型的纯电动汽车结构2024/5/22 周三3)对现代
2、社会而言,纯电动汽车不仅是一辆车,而且是实现清洁、高效道路运输的一个全新的系统。2024/5/22 周三4)纯电动汽车系统是一个便于和现代交通网络结合的智能系统,电动汽车的设计是工程和艺术的结合。2024/5/22 周三5)必须重新定义纯电动汽车的工作条件和工况循环。2024/5/22 周三64)必须对用户对于纯电动汽车的期望进行调研,这样就能对用户进行适当的有关纯电动汽车知识的教育。图2-1纯电动汽车基本结构示意图2024/5/22 周三7第一节纯电动汽车的系统组成1.机械子系统2.电力电子子系统3.信息子系统2024/5/22 周三8第一节纯电动汽车的系统组成图2-2纯电动汽车系统组成框图
3、2024/5/22 周三9第一节纯电动汽车的系统组成表2-1纯电动汽车系统组成分析2024/5/22 周三101.机械子系统图2-3底盘与车身分离式设计2024/5/22 周三112.电力电子子系统图2-4纯电动汽车电力电子子系统示意图1充电口2维修电路切换开关3动力电池4接触器盒5高压线束6控制单元7电力电子单元8驱动电机9电动真空泵10变速器2024/5/22 周三123.信息子系统2024/5/22 周三13第二节纯电动汽车的工作原理一、电气控制系统的工作原理二、传动系统的结构及工作原理三、电源系统的结构及工作原理2024/5/22 周三14一、电气控制系统的工作原理图2-5纯电动汽车电
4、气控制系统的结构2024/5/22 周三15一、电气控制系统的工作原理图2-6直流电机驱动系统的基本结构示意图2024/5/22 周三16一、电气控制系统的工作原理图2-7直流电机驱动系统工作原理示意图2024/5/22 周三17一、电气控制系统的工作原理图2-8交流电机驱动系统基本结构示意图2024/5/22 周三18二、传动系统的结构及工作原理1)车轮可以实现180的旋转、横向行驶、任意旋转行驶。2)由于可以进行各车轮任意转矩控制,所以使得防滑控制、制动控制等多种性能得以发挥。3)轮毂电机的大型化较难,但是总功率依靠四台电机分担,可使每台电机的容量变得小一些。4)低速大转矩电机体积大又昂贵
5、,所以近年来出现了减速器内置的轮毂式电机。2024/5/22 周三19二、传动系统的结构及工作原理图2-9交流电机驱动系统工作原理示意图2024/5/22 周三20二、传动系统的结构及工作原理图2-10纯电动汽车传动系统布置的常规形式2024/5/22 周三21二、传动系统的结构及工作原理图2-11常规纯电动汽车传动装置结构图1电机2螺栓3套筒4飞轮壳5飞轮6轴承7压盘8离合器壳9螺栓10轴承11输入轴12分离叉13分离套筒14离合器盖15分离杠杆16从动盘2024/5/22 周三22二、传动系统的结构及工作原理图2-12固定速比减速器传动系统(无离合器)2024/5/22 周三23二、传动系
6、统的结构及工作原理图2-13固定速比减速器传动系统(无离合器)应用实例2024/5/22 周三24二、传动系统的结构及工作原理图2-14第三种传动形式2024/5/22 周三25二、传动系统的结构及工作原理图2-15第三种传动形式应用实例2024/5/22 周三26二、传动系统的结构及工作原理图2-16双电机-固定速比变速器一体化传动系统2024/5/22 周三27二、传动系统的结构及工作原理图2-17双电机驱动模式下的底盘结构2024/5/22 周三28二、传动系统的结构及工作原理图2-18双电机-固定速比变速器一体化轮边驱动传动系统2024/5/22 周三29二、传动系统的结构及工作原理图
7、2-19双轮毂电机驱动系统2024/5/22 周三30二、传动系统的结构及工作原理图2-20轮毂电机实物图2024/5/22 周三311)车轮可以实现180的旋转、横向行驶、任意旋转行驶。2024/5/22 周三322)由于可以进行各车轮任意转矩控制,所以使得防滑控制、制动控制等多种性能得以发挥。2024/5/22 周三333)轮毂电机的大型化较难,但是总功率依靠四台电机分担,可使每台电机的容量变得小一些。图2-21轮毂电机结构图2024/5/22 周三343)轮毂电机的大型化较难,但是总功率依靠四台电机分担,可使每台电机的容量变得小一些。图2-22两种轮毂电机驱动方式内部示意图a)内转子型b
8、)外转子型2024/5/22 周三353)轮毂电机的大型化较难,但是总功率依靠四台电机分担,可使每台电机的容量变得小一些。图2-23四轮毂电机驱动系统2024/5/22 周三363)轮毂电机的大型化较难,但是总功率依靠四台电机分担,可使每台电机的容量变得小一些。图2-24横向行驶和旋转行驶示意图(YONDEN PIVOT车型)2024/5/22 周三373)轮毂电机的大型化较难,但是总功率依靠四台电机分担,可使每台电机的容量变得小一些。图2-25低车地板轴a)传统有差速器的结构b)轮毂电机驱动方式2024/5/22 周三384)低速大转矩电机体积大又昂贵,所以近年来出现了减速器内置的轮毂式电机
9、。2024/5/22 周三39三、电源系统的结构及工作原理1.动力电池组的设计及整车集成技术所涵盖的内容2.电子产品和电池管理系统设计内容2024/5/22 周三401.动力电池组的设计及整车集成技术所涵盖的内容(1)结构结构设计和优化,以满足图纸化制造的需求。(2)热管理提高热管理效率的设计。(3)电气构成传感器的选择,安全系统的设计,高、低压电气元器件的选择和设计。(4)控制系统SOC算法的开发,电池管理系统的设计和开发,整车控制策略的开发和优化。(5)制造材料的选择和成本的降低。(6)集成技术整车集成,冷却开发,车辆性能和燃油经济性的优化调节。2024/5/22 周三41(1)结构结构设
10、计和优化,以满足图纸化制造的需求。2024/5/22 周三42(2)热管理提高热管理效率的设计。2024/5/22 周三43(3)电气构成传感器的选择,安全系统的设计,高、低压电气元器件的选择和设计。2024/5/22 周三44(4)控制系统SOC算法的开发,电池管理系统的设计和开发,整车控制策略的开发和优化。2024/5/22 周三45(5)制造材料的选择和成本的降低。2024/5/22 周三46(6)集成技术整车集成,冷却开发,车辆性能和燃油经济性的优化调节。2024/5/22 周三472.电子产品和电池管理系统设计内容1)概念的界定和规范发展。2)电子电路板的设计与开发。3)SOC/SO
11、H算法。4)电池控制功能。5)故障模式影响分析和危险性分析。6)诊断和预测,包括模拟故障响应评估的硬件在环仿真。(1)外箱体整体结构(图2-28)采用钢板冲压成形,外部作喷塑处理,内部喷涂防火绝缘漆,为电池安装提供一个防水、防火、通风的空间。(2)内箱体(图2-29)提供电池单体、电池管理系统、高压防护系统、通风系统、快速更换接口等安装和固定空间。2024/5/22 周三481)概念的界定和规范发展。2024/5/22 周三492)电子电路板的设计与开发。2024/5/22 周三503)SOC/SOH算法。2024/5/22 周三514)电池控制功能。2024/5/22 周三525)故障模式影
12、响分析和危险性分析。2024/5/22 周三536)诊断和预测,包括模拟故障响应评估的硬件在环仿真。图2-26电池箱总体技术结构a)电池内箱体b)电池外箱体c)电池箱安全防护和管理系统d)电池箱面板结构2024/5/22 周三546)诊断和预测,包括模拟故障响应评估的硬件在环仿真。图2-27电池箱整体2024/5/22 周三55(1)外箱体整体结构(图2-28)采用钢板冲压成形,外部作喷塑处理,内部喷涂防火绝缘漆,为电池安装提供一个防水、防火、通风的空间。2024/5/22 周三56(2)内箱体(图2-29)提供电池单体、电池管理系统、高压防护系统、通风系统、快速更换接口等安装和固定空间。图2
13、-28电池箱外箱体结构2024/5/22 周三57(2)内箱体(图2-29)提供电池单体、电池管理系统、高压防护系统、通风系统、快速更换接口等安装和固定空间。图2-29电池箱内箱体结构2024/5/22 周三58(2)内箱体(图2-29)提供电池单体、电池管理系统、高压防护系统、通风系统、快速更换接口等安装和固定空间。图2-30锰酸锂动力电池箱结构2024/5/22 周三59(2)内箱体(图2-29)提供电池单体、电池管理系统、高压防护系统、通风系统、快速更换接口等安装和固定空间。图2-31通用EV-1纯电动汽车动力电池组的布置形式2024/5/22 周三60(2)内箱体(图2-29)提供电池
14、单体、电池管理系统、高压防护系统、通风系统、快速更换接口等安装和固定空间。图2-32丰田和本田公司使用的镍氢动力电池2024/5/22 周三61第三节典型的纯电动汽车结构一、改装式的纯电动汽车(福特公司纯电动汽车福克斯)二、完全开发的纯电动汽车三、未来的纯电动汽车技术2024/5/22 周三62一、改装式的纯电动汽车(福特公司纯电动汽车福克斯)(1)电机控制器及转换装置电机控制器监视电机的位置、速度、功率和温度等参数,利用这些信息和由驾驶人发出的加速踏板命令,电机控制器和逆变器将电池提供的直流电压转换成3个用于精确定时驱动的电机信号以完成对牵引电机的控制。(2)高压空调压缩机高压空调系统是专为
15、电动和混合动力汽车而设计应用的,其能量直接从主电池获取。(3)电控水冷管路电控水冷管为牵引电机、变换器和空调器进行冷却。(4)牵引电机牵引电机承担着将电能和机械能互相转换的作用。2024/5/22 周三63一、改装式的纯电动汽车(福特公司纯电动汽车福克斯)(5)电动助力转向装置是由汽油机版本福克斯继承下来的电动助力转向装置。(6)变速器电动汽车的变速器传动装置与传统车辆中的传动装置作用相同,但是由于电机不同的高转速特性和较高的效率及噪声要求,在对电动汽车的变速器传动装置进行设计时,需要考虑不同的重点。(7)模块化动力总成悬架相当于传统车辆的发动机舱,将电动汽车各种子系统组建集成起来,并实现与车
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- 电动汽车 结构 原理 关键技术 分析
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