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快速学懂新能源汽车结构

 Ycp2016 2017-09-08

快速学懂新能源汽车结构

新能源汽车的核心技术,主要由三大部分组成,一为动力电池,二为电机,为电控。下面我们来分析每一块产品的具体功能,相关重要参数。

第一我们来分析动力电池的功能。动力电池是电动车的心脏,相当于我们传统燃油车的燃料,提供电动车行驶的能源。动力电池的主要参数为能量密度 千瓦时(KwH kg)),主要评估在1公斤的电池,能够提供多少的动力能量,相当于我们的传统汽车的1L油能跑多少公里,1KWH对于B级别乘用车大概跑5km的左右。因为电动车,我们在刹车,或者启动的时候相对来说电力消耗与行驶的消耗差距不如乘用车那么大,所以电动车的能源相对准确度较高,一般来说40kwh的车大概能够续航200km,8kwh的车能够续航400km。各位准备买新能源汽车的朋友, 再关注下每一千克能够产生的kwh能量,那么就很容易理解出电池占了车重的多少比例了。当然电压大小,电流大小,电池衰减这些参数也很重要,大家就查下资料,结合物理知识了解了。

不同电池类型的性能对比:

铅酸电池

目前市场上电动自行车使用的电池品种很多。除了使用量最大的阀控密封式铅酸蓄电池以外,还有镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、锌空电池等等。这些蓄电池都具有各自独特的优点,以下我们就来分别认识一下各电池的特性与功用。

铅酸蓄电池

性格:脾气挺好,就是笨笨的

优点:价格低、电压稳定

缺点:续驶能力低、污染严重、能量密度低

应用车型:多用于低速电动车

磷酸铁锂电池

性格:老好人,但笨重且脾气古怪

优点:寿命长、充电快、使用安全等

缺点:能量密度低、比容量低、低温性能较差等

应用车型:江淮iEV4、比亚迪e6、北汽E150EV、力帆620EV、启辰晨风等

磷酸铁锂电池是锂离子电池中的一种,其特点是不含有钴等贵金属元素,其使用的原料为磷和铁,这些元素不仅资源丰富,而且价格也比较低廉,因此说,磷酸铁锂电池就像个“老好人”,容易被人接受。此外,电池安全性高、高温性能好、充放电效率高、环保等也都是它的优势所在。不过,它也有自己的缺点,由于电池的能量密度较低,使得它的体积也相对较庞大;电池容量较小,使得它的续驶能力也比较低;报废后,可回收的价值很低;而且,由于其低温性能较差,因此它不喜欢待在“寒冷”的地方,你说它是不是脾气怪怪的。

三元锂电池

性格:小而精,但情绪化

优点:能量密度高、循环性能好

缺点:稳定性较差、耐高温性较差、寿命短、大功率放电率较低

应用车型:江淮iEV5、长安逸动EV、北汽绅宝EV等

三元锂电池最大的优点在于其能量密度高,所以电池的体积就会相对较小,而这可以有效地降低车辆的体积,且电池容量较大,从而使其续驶里程有所提高。但是,这个“小精灵”性格却有点情绪化。由于三元锂电池在高温情况下,结构不稳定,这就使得电池的安全性较差,且目前的造价也比较高。不过,由于其“小而精”的优势,加之消费者对续驶里程的要求越来越高,所以近几年越来越受到车企的关注。他们通过采取一定的技术和设计措施,来尽可能避免其缺陷。

钴酸锂电池

性格:安静的小公举、但随时可能发脾气

优点:结构稳定、容量比高、综合性能突出

缺点:安全性不够稳定、成本高

应用车型:特斯拉车型

钴酸锂电池可以说是特斯拉的专属电池,它被范儿姐称之为“安静的小公举”主要是因为,首先,钴酸锂电池具有结构稳定、容量比高、密度高等优势,这使得其续驶能力也较为突出,综合性能比较好,所以它能够很好地、安安静静地发挥它作为一块电池的功效。但其成本很高,可以说是“公举级别”了。作为一个“小公举”,它有着任性的小脾气,其安全性相对不够稳定

第二我们来分析电机系统,通俗的讲电机系统类似我们传统燃油车的发动机系统,完成将电能转换为机械能,通过传动装置实现对汽车的驱动。目前直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四种电机。目前特斯拉采用的是交流异步电机,目前电机的主要参数为:电动机最大功率(kw),电动机的最大扭矩(N·m),电池支持最高续航里程(单位:km) 。功率和扭矩与内燃机车类似,下图是四种电机的基本性能的对比参数:

快速学懂新能源汽车结构

异步电机是目前的主流采用电机,异步电动机的拥趸者中除了国内大多数厂商推出的电动车产品外,还包括在电动车阵营中独树一帜的特斯拉MODEL S。主要原因为:异步电动机也可被归纳到交流电动机范畴。变频调速是电动机首先要具备的功能,因为,纯电动车的车轮由电动机和差速器组成的传动机构进行驱动,电动机本身的转速范围即可满足车辆的行驶需要,因此,从技术结构来看,变速箱不再是整个动力系统的必要装置,但是,在变频调速的性能方面,还是对电动机提出了较高的要求,另外,倒车也是日常驾驶时经常遇到的问题,所以,还需要电动机能够自如的在正反转状态间切换。异步电机均满足上述性能,同时容易回收,成本低。

第三电控系统,电控系统是新能源汽车的大脑,用来协调个零部件,完成整车处于最佳状态的功能。对比理解的话是类似传统发动机(变速箱)功能的替代,其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。电控系统主要有电池管理系统,电机控制系统,能量回馈系统,电动助力转向系统四大系统组成,分别实现对汽车的电池能源,动力传输,能量回收,仪表显示等等协调功能。

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电控系统可以说是一个通过系统总线,然后有芯片根据行驶的算法,总体协调控制汽车的每一个部件协调工作的中央处理系统。

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