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自然界中的纯电动车辆结构及其原理揭秘三大类电源之谜

导语:纯电动汽车是完全由可充电电池(如锂电子电池)提供动力源,以电动机为驱动系统的汽车。其主要动力系统由动力电池、驱动电机组成,从外部取電或更换蓄電池获得能量。

结构分析:

传统内燃机车主要由发動機、車身、底盤、電氣設備等四大部分組成;純電動車則主要由電力驅動控制系統、底盤、車身和輔助系統等四大部分組成。

图1 纯电动车整车控制原理图

典型的纯电动车组成如上图所示,包括:来源系统、力量驱動系统、中控和辅助系統等。来源输出能量,通过控制器驅使機械運轉產生力量,在通過減速机构將力量傳至轮胎,使得汽車行駛。

来源系统

动力储能装置,以锂电子为主;

电源管理系统:实时监控储能状态,对相关参数进行检测,并按环境温度要求调温,避免过充/放电,对有关参数进行显示和报警,其信号流向辅助系统,并结合仪表显示相关信息,以便驾驶员及时掌握车辆信息;

车载充装设备:把交流供電制式转换為对储能需求的直流制式,即把220V或380V转换為240~410V并按要求控制其充装流量(家庭充装一般为10或16A);

辅助低压供給源: 一般为12V~24V的直流低压供給源,为各种辅助用料提供供给,如照明灯具使用。

图2 电源管理与设备

功率驱動子系統是全自動汽車核心,也是區別於內燃機汽車最大不同點。

该子系统通常由電子元件、高效率变频器、大容量无刷同步伺服马达、三相异步馬達以及高性能减速器构成。

功效在于将存储在蓄電池中的能源高效地转化为轮胎上的机械能源进而推进汽车前進,同时能够在汽车减速制止或者下坡滑行时,实现再生制止并将剩余能源回馈到蓄載儲備中以延长续航里程。

图3 功率驱動与再生功能

整体性質

整体性质即中央智能处理单元,它负责所有输入信号处理并发送给所有运行状态信息。此根据驾驶员输入加速踏板和制止踏板信号,与之匹配发出指令,对马达启动加速减速执行,并且在需要时候利用反馈技术将剩余能源返回蓄载儲備中。在乘客滑行过程中,它协同工作来保持稳定性与舒适度。它还监控了所有有关速度与功率相关数据,並將這些數據與顯示儀表對接來展示相關數據以便司機員隨時了解目前狀態。