純電動(dòng)車基礎(chǔ)知識(shí)1

PAGEPAGE2純電動(dòng)車基礎(chǔ)知識(shí)PUREELECTRICVEHICLEKNOWLEDGE整理編輯：鄭旺2010-11-30目錄catalog一、 電池（Battery） 21、電池的種類 22、動(dòng)力電池特性 23、鈦酸鋰電池 34、電池充放電 4二、 電控系統(tǒng)（Electricalcontrolassembly） 41、 電動(dòng)汽車電控系統(tǒng)的組成 4三、 用電設(shè)備（Device） 6四、 電機(jī)（Electromotor） 6電池（Battery）1、電池的種類按是否可充電分為一次電池和二次電池，按用途分為通用電池，動(dòng)力電池，儲(chǔ)能電池等，按材料分為，鎳氫電池，鎳鎘電池，鉛酸電池和鋰離子電池等。2、動(dòng)力電池特性動(dòng)力電池主要是以鋰離子電池為主，磷酸鐵鋰電池也就是常說的的鐵電池就是其中一種，也是當(dāng)今應(yīng)用比較廣泛的一種動(dòng)力電池。磷酸鐵鋰電池相對(duì)于其他電池有如下有點(diǎn)和好處。（1）、效率輸出：標(biāo)準(zhǔn)放電為2～5C、連續(xù)高電流放電可達(dá)10C，瞬間脈沖放電（10S）可達(dá)20C；（2）、溫時(shí)性能良好：外部溫度65℃時(shí)內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃，電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃，電池的結(jié)構(gòu)安全、完好；（3）、安全：使電池內(nèi)部或外部受到傷害，電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；（4）、好的循環(huán)壽命，經(jīng)500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%；（5）、放電到零伏也無損壞；（6）、快速充電；（7）、成本；（8）、環(huán)境無污染。（9）、無記憶效應(yīng)等。3、鈦酸鋰電池此種電池主要就是用鈦酸鋰材料代替石墨材料作為磷酸鐵鋰鋰離子電池的負(fù)極。其性能相對(duì)傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池本身有如下特點(diǎn)：比能量相對(duì)來說小了低電壓重量大體積大高功率放電電流大溫度特性好最重要的是循環(huán)次數(shù)很理想4、電池充放電（1）、充電裝置小中大輸出電壓范圍215-400215-400215-400輸出電流范圍0-1000-2500-300輸出功率40KW100120輸入電壓&電流380380/250380/250冷卻方式風(fēng)冷風(fēng)冷風(fēng)冷（2）、充電率充電電流大小是電池容量的N倍，成為NC。電控系統(tǒng)（Electricalcontrolassembly）電動(dòng)汽車電控系統(tǒng)的組成電控系統(tǒng)一般由傳感器、信號(hào)處理電路、電控單元、控制策略、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自診斷電路和指示燈組成。不同類型的電動(dòng)汽車上，電控系統(tǒng)存在一些區(qū)別，但是總體來說一般都包括以下幾個(gè)系統(tǒng)：（1）、能量管理系統(tǒng)其工作原理可以簡(jiǎn)單的歸納為：由電子控制單元根據(jù)數(shù)據(jù)采集電路采集到的電池狀態(tài)信息以及其他相關(guān)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，并形成最終的指令和信息發(fā)送到相應(yīng)的功能模塊。功能：維持電動(dòng)車上所有電池的最佳工作狀態(tài)，采集車輛各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)控和診斷；控制充電方式和提供剩余能量的顯示。（2）、再生制動(dòng)控制系統(tǒng)利用剎車時(shí)浪費(fèi)掉的能量來發(fā)電回收，增加續(xù)航里程數(shù)。（3）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)一般由以下幾部分組成組成：電機(jī)，電力電子變流器，數(shù)字控制器，傳感器。目前電動(dòng)車上采用的電機(jī)主要是，感應(yīng)電機(jī)，永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)。系統(tǒng)由電力電子逆變器向IGBT集成模塊發(fā)展，由傳感器像集成智能傳感器發(fā)展。（4）、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常由助力通常由傳感器，電子控制單元、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器和減速機(jī)構(gòu)等組成。（5）、動(dòng)力總成控制系統(tǒng)等。動(dòng)力總成控制系統(tǒng)包括動(dòng)力總成控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、電機(jī)控制器、AMT控制器及動(dòng)力電池管理系統(tǒng)。其中動(dòng)力總成控制單元用以確定發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)輸出功率的比例，以滿足汽車的動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性、排放性等性能指標(biāo)，保證換檔操作過程的平順性。電動(dòng)汽車電控設(shè)備電機(jī)控制器發(fā)電機(jī)控制器VMSBMS用電設(shè)備（Device）電動(dòng)空調(diào)電動(dòng)油泵電動(dòng)氣泵發(fā)電機(jī)等電機(jī)（Electromotor）電機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)>>有刷電機(jī)目前被國(guó)內(nèi)大多數(shù)電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家所選用,它采用碳刷作為電機(jī)電源的兩個(gè)觸點(diǎn),利用調(diào)速轉(zhuǎn)把和控制器來控制,通過齒輪二次減速及超越離合器來達(dá)到電動(dòng)自行車0-20公里/小時(shí)的無極調(diào)速。目前采用的這種有刷高速電機(jī)含金量高,電機(jī)減速齒輪強(qiáng)度較強(qiáng),耐磨性好,設(shè)計(jì)合理,故返修率較低；而且維修更換齒輪和電機(jī)的成本較少,有效的降低了電動(dòng)自行車的維修費(fèi)用；并且有刷電機(jī)可以通過超越離合器和飛輪實(shí)現(xiàn)輕松人力騎行。>>無刷電機(jī)目前被電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家采用的一般都是無刷無齒電機(jī)。它的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的造價(jià)比有刷高速電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)要高,控制器在使用中容易發(fā)生故障。裝有無刷電機(jī)的電動(dòng)自行車行駛速度必須到35公里/小時(shí)以上時(shí),才能發(fā)揮其最佳的工作效率,但是我們知道電動(dòng)自行車作為非機(jī)動(dòng)車來管理,時(shí)速必須在20公里/小時(shí)以下,故無刷電機(jī)被電動(dòng)自行車選用降低了工作效率,可取性不強(qiáng)?，F(xiàn)在它被采用的主要一點(diǎn)是噪音小。建議你采用有刷電機(jī)：電刷磨損和電機(jī)噪聲是有“有刷”相對(duì)與無刷的兩個(gè)最主要的缺點(diǎn),但盡管存在這兩個(gè)缺點(diǎn),為什么國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)品版廠家仍采用有刷電機(jī)的方案呢,難道他們沒有意識(shí)到這個(gè)問題嗎？原因如下：(1)電刷的磨損不構(gòu)成主要問題：>>電動(dòng)自行車是一種間斷性工作的交流工具,一組電池通常最長(zhǎng)的放電時(shí)間(騎行時(shí)間)一般為2-3個(gè)小時(shí),使用者第天使用電動(dòng)車的平均時(shí)間大約1-2小時(shí),而現(xiàn)在,廣泛應(yīng)用于電動(dòng)自車行的盤式轉(zhuǎn)子電機(jī)采用平面式換向器和優(yōu)質(zhì)加長(zhǎng)式電刷,工作壽命一般在1500小時(shí)經(jīng)上,因此,,一組電刷的使用時(shí)間已達(dá)1000天?？梢钥闯?一組合格的電刷服役時(shí)間已接近三年,而更換一組電刷的成本公為5元左右,平均每年不足2元！電動(dòng)自行車使用了3年也確定有必要對(duì)車輛作一些全面的檢查和維護(hù)。(2)電機(jī)發(fā)出一點(diǎn)聲音是正常的>>其實(shí),購(gòu)買電動(dòng)車絕不是購(gòu)買空調(diào)設(shè)備,消費(fèi)者大可不必為它是否毫無噪聲而作出購(gòu)買與否的決定。事實(shí)上,使用過無刷電機(jī)電動(dòng)車的用戶會(huì)知道,無刷電機(jī)在空載時(shí)或低負(fù)載時(shí)(如平坦無風(fēng)情況下)電機(jī)發(fā)出的聲音確實(shí)很小,但是,當(dāng)運(yùn)行至重要載狀態(tài)如上坡,頂風(fēng),它往往會(huì)發(fā)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)比有刷電機(jī)更為“巨大”的音響,甚至出現(xiàn)令人不適的電磁抖動(dòng),事實(shí)上,車輛電機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)出一些聲音是正常的,畢竟它是一種戶外使用的交通工具,國(guó)家規(guī)定的噪聲合格標(biāo)準(zhǔn)為小于62分貝,絕大多數(shù)國(guó)產(chǎn)有刷電機(jī)都可以將分貝值控制在55分貝以下,屬合格產(chǎn)品。從長(zhǎng)遠(yuǎn)及性價(jià)比的角度來看,建議你采用有刷電機(jī)。同步電機(jī)：穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關(guān)系n=ns=60f/p，ns稱為同步轉(zhuǎn)速。若電網(wǎng)的頻率不變，則穩(wěn)態(tài)時(shí)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)而與負(fù)載的大小無關(guān)。三項(xiàng)電機(jī)：380V2、點(diǎn)擊的分類1．按工作電源種類劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。1.1直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分：無刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。1.1.1有刷直流電動(dòng)機(jī)可劃分：永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)劃分：串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)劃分：稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。1.2其中交流電機(jī)還可分：?jiǎn)蜗嚯姍C(jī)和三相電機(jī)。2．按結(jié)構(gòu)和工作原理劃分：可分為直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)。2.1同步電機(jī)可劃分：永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同步電動(dòng)機(jī)。2.2異步電機(jī)可劃分：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。2.2.1感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可劃分：三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。2.2.2交流換向器電動(dòng)機(jī)可