详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计

2011-12-19 15:49:41来源: 互联网

  随着现代汽车电子技术的发展,新能源汽车、电动汽车的出现无疑给整个行业注入了一股新鲜而且充满挑战性的血液。凭借可以减少很多废弃物、有害气体的排放,对整个社会的生活环境都有很大的改善效果,得到社会及国家的高度的重视,具有很好的发展前景。下面我们就来从电动车的结构引入到电动汽车传动系统,并分析它的工作原理、传动方式、优势等,并简单的列举一些成功的应用案例。

  电动汽车和普通的汽车不同,它是用车载电源提供行驶的动力,用电机来驱动车轮的运动,而不是用点火装置来提供向前运动的力。我们知道,电动汽车主要是由电力驱动及控制系统、驱动力传动系统、工作装置等各个部分组成。它的工作原理是蓄电池中提供恒定的电流输出,这些恒定的电路通过电力调节器进行一次转换成可以驱动电动机的合适的电流和电压,从而可以驱动整个动力传动系统的正常运行,经过他们之间相互的作用最终给汽车提供可以运行的动力汽车可以正常的行驶。

  由此可见,电动汽车传动系统的有效性和安全性直接影响着整个系统的运行。

  电动汽车传动系统原理是直接将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴。汽车传动轴在采用电动轮驱动时,由于它是靠车载电源提供动力源驱动电动机因而可以实现带负载启动,无需离合器;也正是因为是车载电源可以提供恒定的电流,中间会有电路控制的环境来实现驱动电机的方向和转速的控制,所以不需要倒档和差速器。若采用无级调速,就可以实现自动控制,无需变速器。

  电动汽车传动系统的传动方式主要有三种:

  (1)电机+传动轴+后桥

  (2)电机+变速箱+后桥

  (3)电机+磁力变矩器+后桥

  以目前的变速箱技术成熟度而言,除了传统车的变速箱外还没有一款真正成熟的适用于电动汽车的产品,最可靠和适用的传动方式还是电机+传动轴+后桥的直驱方案。当然在具体的设计时,我们需要更具实际情况来设计,包括电机的位置、电源的位置、驱动负载的能力、行驶速度要求、稳定性等这些都需要综合的来考虑。了解车辆效率损失分配即从发动机输出的功率消耗在不同汽车部件上的量及比例。这对改善车辆总体的传动效能非常有用,以达到适当配置资源,改善性能的目的。各种损失,使用安装在车辆适当位置的传感器进行测定。

电动汽车传动系统拓扑构架设计

  汽车动力传动系统采用传统的内燃机和电动机作为动力能源,通过混合使用热能和电能两套系统开动汽车。在低速小功率运行时可以关闭发动机,采用电动机驱动;而高速行驶时用内燃机驱动;通过发动机和电动机的协同工作模式,将车辆在制动时产生的能量转化为电能,并积蓄起来成为新的驱动力量.从而在不同工况下都能达到高效率。一般上有串联式、并联式、混联式和复合式4种布置形式。

  (1)串联式—下图中采用的电力电子装置只有电机控制器,电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口,属于串联式,车辆的驱动力只来源于电动机。


  (2)并联式—下图中是典型的并联式动力系统结构,通常在电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。

  (3)混联式----采用四轮驱动、前后轮分别与不同的驱动系相连,后轮驱动有发动机、后置电机、发电机、变速器等组成,前轮驱动由前置电机、发电机组成。由于它使用不同的驱动方式,所以整个电动汽车传动系统既分离又相关联,可以更好的控制。下图就是一个简单的混联式的拓扑构架。同时具有串联式、并联式驱动方式。

  (4)复合式---改结构主要集中于双轴混合动力系统中,前轴和后轴独立驱动,前轮和后轮之间没有任何驱动抽或转电力主动型的设计,这种独立的驱动,让传动系统各个部件在运行过程中相互独立控制,因此可以有更好的传输能力。

  要让整个系统可以更好的运行,除了结构设计方面需要注意之外,还有一个就是电动汽车传动系统的参数设计也需要合理的匹配,这些参数对传动结构的性能影响也是很大的。这一方面的知识,小编在这边文章就不具体介绍了。

总结

  能源问题和环境污染问题是现在社会日益突出的问题,深受国家的重视。因此寻找新能源汽车可以减少废气排放,让能源可以更好的利用在汽车电子设计行业是当务之急。电动汽车正是因为具有上面的这些特征,得到充分的肯定和发展。

  由此可见,电动汽车传动系统作为整个汽车系统中非常重要的一个环节,也需要大家的重视和研究,开发出性能更好的电动汽车传动系统结构,提供动力的转化和转化能力,提高电源的利用率,是非常必要和很艰巨的任务。本文对它的工作原理、传动方式、优势做了分析,并且列举了四种常用拓扑构架设计。

关键字:详解  方式

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/1219/article_4876.html
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