新能源汽車構(gòu)造 課件 3-3 認知電機驅(qū)動系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)

《新能源汽車構(gòu)造》任務(wù)三認知電機驅(qū)動系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)能力模塊三掌握驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)造與拆裝方法和汽車新時代的領(lǐng)導者一起成長目錄CONTENTS3秦EV電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認知1電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2電驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)要求情境導入我們已經(jīng)初步了解了電驅(qū)動系統(tǒng)中的主要部分一一電機與控制中心一一電機控制器，在秦EV實車上，驅(qū)動電機、驅(qū)動電機控制器以及變速器都集成在前驅(qū)電動總成上，你是否了解秦EV的前驅(qū)電動總成的結(jié)構(gòu)與拆裝前驅(qū)電動總成時的注意事項？01電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車的“心臟”和“肌肉”，作用相當于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機和減速箱。通常電力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括電動機、電動機控制器及傳動機構(gòu)。電機驅(qū)動方式可分為電動機中央驅(qū)動和電動輪驅(qū)動兩種形式。電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（一）電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由電動機、固定速比減速器和差速器等構(gòu)成的電動機中央驅(qū)動系統(tǒng)，這種驅(qū)動系統(tǒng)中，由于沒有離合器和變速器，因此可以減少機械傳動裝置的體積和質(zhì)量。另一種電動機中央驅(qū)動系統(tǒng)，它與前輪驅(qū)動橫向牽制發(fā)動機的傳統(tǒng)汽車的布置形式相似，將電動機、固定速比減速器和差速器集成一體，兩根半軸連接兩個驅(qū)動車輪，這種布置形式在小型電動汽車上應(yīng)用最為普遍。電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（一）電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.電動機中央驅(qū)動電動機和固定速比的行星齒輪減速器暗轉(zhuǎn)在車輪里面，沒有傳動軸和差速器，從而簡化了傳動系統(tǒng)。但是電動輪驅(qū)動方式需要兩個或四個電動機，其控制電路也比較復(fù)雜，這種驅(qū)動方式在中興電動汽車上有較廣泛的應(yīng)用。電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（一）電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.電動輪驅(qū)動在新能源汽車和燃料電池汽車上，電驅(qū)動系統(tǒng)作為車輛唯一的驅(qū)動力來源，提供了車輛行駛?cè)康尿?qū)動力，保證車輛的行駛動力性、平順性等性能，其作用相當于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機。但是，由于電驅(qū)動系統(tǒng)能夠工作在回饋制動狀態(tài)，所以該系統(tǒng)還具備了傳統(tǒng)發(fā)動機無法實現(xiàn)的能量回饋功能，即電驅(qū)動系統(tǒng)在車輛制動時，能夠?qū)④囕v的動能通過驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)電特性轉(zhuǎn)換為電能存儲到車載電源系統(tǒng)中。新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)主要由動力輸出的驅(qū)動電機、電能變換的功率變換器以及實現(xiàn)控制算法的控制系統(tǒng)構(gòu)成。電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（二）電機驅(qū)動控制策略如圖所示中間部分的實框內(nèi)展示了一種常見的電驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)成。電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（二）電機驅(qū)動控制策略如上圖所示，其中：驅(qū)動電機接受來自功率變換器的不同電壓、不同頻率的電能，通過電磁場作用將電能轉(zhuǎn)換為機械能輸出，從而推動車輛運動或者停止；功率變換器負責將車載直流電能轉(zhuǎn)換為不同的直流電能或者不同頻率的交流電能，為驅(qū)動電機提供適合的電能；控制系統(tǒng)則接受整車行駛需求，進行控制算法和適合整車行駛需求的策略計算，為功率變換器提供合適的控制規(guī)則，實現(xiàn)恰當?shù)倪壿嫼筒呗?。電?qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（二）電機驅(qū)動控制策略02電驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)要求高轉(zhuǎn)矩密度和高功率密度，減少整車的輸出恒定轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)快速啟動、加速、負載爬坡要求。高速時，能輸出恒定功率，可有較高功率輸出。能夠在逆變器容量不變的情況下，有較強的弱磁調(diào)速能力，是基速的3~4倍。在整個速度范圍區(qū)域都有較高的效率。有一定的過載能力，在短的時間內(nèi)，可輸出兩倍的額定轉(zhuǎn)矩。高可靠性和一定的魯棒性以適應(yīng)車輛環(huán)境變化。電驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車(包括電動、混合動力、燃料電池)的關(guān)鍵技術(shù)，其主要特性要求如下:電驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)要求電驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)要求典型的牽引電機的轉(zhuǎn)矩/功率-速度驅(qū)動特性如下圖所示：03秦EV電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認知秦EV電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認知以2020款比亞迪秦EV為例，采用一套“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)，也稱為前驅(qū)電動總成，前驅(qū)電動總成由驅(qū)動電機、驅(qū)動電機控制器以及變速器三者集成，設(shè)置在整車前艙。如圖所示。秦EV電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認知技術(shù)參數(shù)有：電動機最大輸出扭矩——180N.m/(0~3714rpm)/30s；電動機額定扭矩——70N.m/(0~4775rpm)/持續(xù)；電動機最大輸入功率——100kW/(5305-6000)/5s；電動機額定功率——35kW/(4775~12000rpm)/持續(xù)；電動機最大輸出轉(zhuǎn)速——12100rpm；電動力總成重量——64kg；變速箱潤滑油量——(0.650.05)L；變速箱潤滑油類型——殼牌S3-ATF-MD3；秦EV電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認知如上圖所示，其中：驅(qū)動電機主要是將驅(qū)動電機控制器提供的電能轉(zhuǎn)化為機械能輸出至變速器，以及將變速器輸入的機械能轉(zhuǎn)換為電能輸出至驅(qū)動電機控制器；驅(qū)動電機控制器