电动汽车越来越火了,各色新能源电动车企雨后春笋地冒出来,各种互联网车企、PPT造车势头也越来越猛。国家层面上也制定了各种政策,鼓励电动车发展,希望中国汽车行业能在新能源车方面实现弯道超车。且不说各家车企能否成功,但是作为消费者了解一下电动车的一般构成还有有必要的。下面我们就以Tesla Model S为例分析一下电动车动力系统的主要结构。 电动汽车类型形形色色,但其动力系统主要结构都包含电池、电机和电控三个主要部分。今天仅介绍硬件部分,电控及电源管理系统会在后续文章中分析,关注本头条号,获得后续BMS(电源管理系统)系统的详细分析。 电池、电控和电机 好!下面正文开始! 特斯拉 Model S 动力系统主要构成为 1.18650电池 2.电池板 3.逆变器 4.驱动电机 5.齿轮箱 18650电池、电池板、逆变器、电机和齿轮箱 下面逐个解析Tesla model s 动力系统。 1.18650电池 18650是锂离子电池的鼻祖--日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。Tesla Model s 采用的松下生产的18650电池。很多电子产品比如笔记本都是采用18650电池组成的电池包。 2.电池板 Tesla 电池系统构成 特斯拉采用74个单颗18650电池组成一个单体电池包,6个电池包组成一个电池组,16个电池组组成一个电池板。整个电池板有7000多个18650电池组成。Tesla强大的电池管理系统(BMS)可以监控每个单体18650电池的运行情况,当某个单体电池出现故障时,可以把其从整个电路系统从剥离,从而不影响电池系统的正常工作。 3.逆变器 逆变器的作用是把直流电转变成交流电。由于Tesla 采用的三相异步交流电机,故需要将电池组放出的直流电转换成交流电。 电机 4.三相异步交流电机 三相异步交流电机的发明人是疯狂科学家尼古拉斯·特斯拉,其也成为了特斯拉公司的名字。 特斯拉 电机由定子和转子组成,给定子输入三相交流电源,线圈中的三相交流电产生旋转磁场,该旋转磁场在转子棒上产生电流使其转动。感应电动机既没有电刷也没有永久磁铁。 电机结构 电机原理 电机相对于内燃机的优点在于电机可以瞬间提供最大扭矩,为车辆启动提供强大的爆发力,所以电动车都有超强的加速性能。 另一个优点是交流电机的旋转速度取决于交流电的频率,所以只要改变交流电频率就可以改变转速(电机转速可以零到18000转/分变化),进而改变车速。所以相比内燃机车,电动车不需要复杂的变速系统。这个简单的事实使电动车速度控制变得容易与可靠,这是电动车与内燃机汽车相比最大的优势。而发动机仅在有限的转速度范围速度内产生可用的扭矩和动力输出,所以必须引入变速器来改变驱动轮速度。此外,内燃机引擎不会直接产生旋转运动,活塞的直线运动必须经曲轴转换为旋转运动,这也将导致比较大的机械振动。 电动机相比内燃机不需要大量的机械配件,因此可以将动力系统做到很轻便。 此外由于机械部件少,电动车相对于内燃机车在能量传递过程的损失很小,能量传递效率可以达到90%以上,而内燃机效率能达到 40%就已经是天花板了。 两种动力传输路径 5.齿轮箱 如前所述,特斯拉Model S使用简单的单速传动,因为电动机的有效转速工作范围非常广泛。电动车变速器的唯一目的是降低与速度相关联的扭矩倍增。齿轮箱中的第二个部件是差速器,以实现车辆转向时左右车轮不同的转速。 减速器 差速器 特斯拉动力系统概览 好了,关于电动车动力系统硬件部分就介绍到这里,希望大家能喜欢!希望大家关注本头条号,获得汽车技术,市场等相关知识与信息。 |
|