电动汽车技术教学课件 第2章 电动汽车基本结构与工作原理.ppt

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1、第2章　电动汽车基本结构与工作原理2.1　电动汽车驱动原理的分类2.2　纯电动汽车2.3　混合动力电动汽车2.4　插电式混合动力电动汽车2.5　燃料电池电动汽车2.6　电动汽车的结构2.7　电动汽车的行驶性能2.1　电动汽车驱动原理的分类2.2　纯电动汽车①零排放、零污染、噪声小。②结构简单，使用维修方便。③能量转换效率高，同时可回收制动和下坡时的能量，提高能量的利用效率。④可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电，起到平抑电网的峰谷差的作用。图2-1　典型的纯电动汽车的基本结构(1)串联式混合动力电动汽车(图2-2)(1)串联式混合动力电动汽车(图2-2)①车载能量源环节和混合

2、。②单一的动力装置。③车载能量源由两个以上的能量联合组成。图2-2　串联式混合动力电动汽车结构图(2)并联式混合动力电动汽车(图2-3)①机械动能的混合。②具有两个或多个动力装置。③每一个动力装置都有自己单独的车载能量源。图2-3　并联式混合动力电动汽车结构③每一个动力装置都有自己单独的车载能量源。图2-4　混联式混合动力电动汽车结构(3)混联式混合动力电动汽车(图2-4)图2-5　开关混联式混合动力电动汽车图2-6　功率分流混联式混合动力电动汽车2.4　插电式混合动力电动汽车①插电式混合动力电动汽车具有低噪声和低排放的优点。②插电式混合动力电动汽车介于常规混合动力电动汽车和纯

3、电动之间，出行里程长(如周末郊游)时采用以内燃机为主的混合动力模式，出行里程短(如正常上下班)时采用纯电动模式。③可在晚间低谷时使用外部电网对车载动力电池进行充电，不仅可改善电厂发电机组效率问题，而且可以大大降低对石油的依赖；同时用电比燃油便宜，可以降低使用成本。④由于插电式混合动力电动汽车的行驶特性，动力电池SOC必须在很大的范围内波动，属于深度充电深度放电，因此循环工作寿命受到一定影响，需要动力电池具备深充和深放的能力。2.5　燃料电池电动汽车①能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60%～80%，是内燃机的2～3倍。②不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是水，

4、它本身工作不产生CO和CO2，也没有硫和微粒排出，没有高温反应，也不产生NOx。如果使用车载的甲醇重整催化器供给氢气，仅会产生微量的CO和较少的CO2。图2-7　燃料电池电动汽车结构2.6　电动汽车的结构2.6.1　电动汽车的基本构成2.6.2　电动汽车电驱动的结构形式2.6.3　电动汽车储能装置的结构形式2.6.1　电动汽车的基本构成(1)能量传递方式不同(2)电动汽车驱动系统的布置不同(3)储能装置不同图2-8　电动汽车的基本结构2.6.2　电动汽车电驱动的结构形式图2-9　纯电动汽车传动系统布置和装置结构图1—电机　2—螺栓　3—套筒　4—飞轮壳　5—飞轮　6—轴承　7—

5、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C—离合器　D—差速器　GB—变速器　M—驱动电机第一种形式：电驱动系统由驱动电机、离合器、齿轮箱和差速器组成，为纯电动汽车传动系统布置的常规形式2.6.2　电动汽车电驱动的结构形式图2-10　固定速比减速器系统和应用实例第二种形式：由于驱动电机能够在较长的速度范围内提供相对恒定的功率，因此多级变速器可以被一个固定速比减速器所代替，并且离合器也可以省去，即无变速器的传动形式2.6.2　电动汽车电驱动的结构形式图2-11　驱动电机与传动同向布置形式第三种传

6、动形式与第二种传动形式类似，但是驱动电机、固定速比减速器和差速器被进一步整合为一体，布置在驱动轴上，整个驱动传动系统被大大简化和集成化图2-12　双驱动电机-固定速比变数器2.6.3　电动汽车储能装置的结构形式图2-16　典型储能装置的结构形式一般按照电动汽车的功能和使用工况要求，选择较高的比能量和比功率的动力电池，来保障整车的续驶里程、加速性和爬坡能力。为了解决一种动力电池不能同时满足对比能量和比功率要求的问题，有些电动汽车则同时采用两种不同的动力电池，其中一种能提供高比能量（例如能量型锂离子电池、锌空气电池），另外一种提供高比功率（例如功率型锂离子电池、超级电容器）。2.7

7、　电动汽车的行驶性能2.7.1　电动汽车的驱动力和行驶阻力1.驱动力式中Ft——驱动力（N）；M——驱动电机输出转矩（N·m）；ig——减速器或者变速箱传动比；io——主减速器传动比；η——电动汽车机械传动效率；r——驱动轮半径（m）。式中ηy——圆柱齿轮对的效率，ηy＝0.97～0.98；ηz——圆锥齿轮对的效率，ηz＝0.96～0.97；n——传递转矩时处于啮合状态的圆柱齿轮对数；m——传递转矩时处于啮合状态的圆锥齿轮对数。图2-18　加载时间不同时，串激式交流驱动电机的功率与转矩特性式