新能源汽车结构与原理
电动汽车:以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路安全、安全法规各项要求的车辆。其基本构造主要由四部分构成:底盘与车身、电源系统、电驱系统、辅助系统。相比于传统汽车而言,由于电动机拥有非常良好的牵引性,因此纯电动汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由调速系统改变电动机的转速就可以实现。因此,纯电动车具有结构相对比较简单、维护方便的优势。
电源系统最重要的包含动力电池系统、车载充电机(OBC,On-Board Charger)、直流转换器(DC/DC)等。
动力电池系统是电动汽车的动力源,能量的存储装置,驱动电动汽车电池电池管理系统及附属装置等,其主要构成要素包括动力电池组(电池模块)、电池管理系统(BMS)、电池冷却系统、动力电池组箱体,主要是为车辆行驶提供动力,检测计算电量,检测温度、电压、湿度,检测漏电等不正常的情况并进行发出警报,控制充放电,控制预充电,系统自检等,动力电池如图:
动力电池系统的基本功能能分为检测、管理、保护三大块。具体来看,包括数据采集、状态监测、均衡控制、热管理、安全保护等功能。
车载充电机:是指固定安装在电动汽车上的充电机,把电网供电制式转换为动力电池充电要求的制式。具有为电动汽车动力电池,安全、自动充满电的能力,充电机依据电池管理系统(BMS)提供的数据,能动态调节充电电流或电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。
直流转换器(DC/DC):可以将动力电池输出的某一数值的直流电源电压转化为另一数值的直流电源电压,起到调节电源输出、稳定电源电压的作用。通常可大致分为三种:高压转高压DC/DC变换器、高压转低压 DC/DC变换器低压稳压DC/DC变换器。
直流/直流变换器输入端连接动力电池高压输出端,输出端连接呈并联关系的低压用电器和蓄电池。当整车控制器(VCU)未接到高压指令时,蓄电池给低压用电器供电。当VCU收到上高压指令后,直流/直流变换器启动,动力电池输出的高压电经直流/直流变换器转换后输出稳定的低压电。直流/直流变换器要根据车辆用电器实际用电情况和蓄电池的充放电平衡给低压用电器和蓄电池供电。
电源三合一:DC/DC转换器、充电机、高压配电盒(PDU,Power Distribution Unit)这三个控制单元合为一体逐渐成为当今行业的发展趋势。电驱系统
电驱动系统是电动汽车的核心,一般由电机、电机控制器和机械传动装置组成,它的结构形式直接影响电动汽车驱动系统的布置形式。目前,将电机、电控控制器(MCU, Motor Control Unit)和减速器集成为一体的三合一电驱动系统,因轻量化、节省空间和成本等优势已成为纯电动汽车电驱动系统的发展主流。
电动汽车动力驱动系统是能量存储系统与车轮之间的纽带,其作用是将能量存储系统输出的能量(化学能、电能)转换为机械能,推动车辆克服各种滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力,制动时将动能转换为电能回馈给能量存储系统。为适应驾驶人的传统操作习惯,纯电动汽车仍保留了加速踏板、制动踏板及相关手柄或按钮等。在纯电动汽车上是将加速踏板,制动踏板的机械位移量转换为相应的电信号输入到中央控制单元来对汽车实行控制的。对于变速杆,为遵循驾驶人的传统习惯,一般仍需保留,最常见的有空挡、前进、例挡三个挡位,该装置以开关信号的形式传输到中央控制单元,对汽车进行前进,停车,倒车进行控制。
车辆行驶的执行机构,常用的驱动电机为永磁同步电机,效率高、体积小、可靠性高。
驱动电动机在纯电动汽车中被要求具备电动机和发电机的双重功能,即在正常行驶时发挥其主要的电动机功能,将电能转化为机械能;而在减速和下坡滑行时又被要求发挥其主要的发电机功能,将车轮的惯性动能转换为电能。对驱动电动机的选型一定要根据其负载特性来进行。
电机控制器MCU就是一种由微处理器、电源电路和控制电路组成的芯片,主要用于控制各种类型的电动机,例如交流和直流电机等等。它可以根据具体的需求来实现电机的加速、减速、定速、反转等运动控制,实现对电机的控制。
一种传动装置,在电机和车轮之间起匹配转速和传递扭矩的作用。减速机又被叫为减速器,减速机本身不能产生动力,是用在原动机和工作机之间的传动动力的机械,是在工业生产中经常用到的一种传动设备,且它的种类、功能多样,适用于多种工业生产类型。而减速机的作用主要可以概括为两种,一是起到了降低转速的作用,二是增大扭矩的作用。辅助系统
辅助系统包括车载信息显示系统、辅助操控系统、辅助动力源、空调、主被动安全系统、冷却循环系统等,借助这些辅助设备来提高汽车的操纵性和成员的驾驶舒适性。
是一种能使驾驶员在行驶过程中,通过车载电子装备及时了解汽车运行的状况信息和外界信息的装置。车载信息系统包括汽车信息显示系统和信息通信系统两部分。其中,汽车运行的状况信息可通过观察仪表盘的显示来得到,而外界信息需要通过与外界联系的通信设备才能得到。
智能辅助驾驶是一种基于车载传感器、通信技术、AI算法等技术手段的驾驶辅助系统,智能辅助驾驶系统是为了提高驾驶员的驾驶体验、提升驾驶安全性而配备在汽车中的一系列智能设备和功能。这些系统旨在辅助驾驶员驾驶车辆,减少人为误操作,提高行车安全。目前的辅助驾驶,基本上由车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、刹车辅助系统、倒车辅助系统和行车辅助系统组成,主要目的是提高驾驶的安全性、舒适性和便捷性,从而更好地服务驾驶人员和乘客。
车道保持辅助系统(Lane Keeping Assistant,LKA):该系统可以自动识别车道线,并通过控制方向盘或刹车来帮助驾驶员维持车辆在车道内行驶。
自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control,ACC):该系统可以通过车载雷达和摄像头等装置识别前方的车辆,从而动态地控制车速,使车辆与前面的车保持一定的距离,以减少车辆的碰撞概率。
智能停车系统(Intelligent Parking Assist System,IPAS):该系统可以通过车载摄像头和传感器等装置帮助驾驶员在狭小的车位中完成倒车入库等操作。
盲点监测系统(Blind Spot Monitoring,BSM):该系统可以通过车载雷达和摄像头等装置识别车辆的盲区,并在需要时提供视觉或声音警告。
汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境,降低驾驶员的疲劳强度,提高行车安全。
所谓被动安全系统(Passive Safety System)是指汽车发生交通事故后,对乘员进行保护的装备措施,以避免伤害或将伤害降到最低程度。
当汽车发生碰撞,碰撞传感器将碰撞强度信号给到安全气囊控制单元(SRSECU),如果信号值达到设定值,控制单元发送点火信号触发气体发生器点爆,安全气囊迅速充气,并收紧安全带,以保护乘员安全。
是指通过一系列安全系统措施,使驾驶员能够更加稳定、自如地操控汽车。无论是直线上的刹车与加速,还是转弯或变换车道,这些系统都应使车辆保持平稳,不偏离预定的行驶轨迹,同时确保驾驶员的视野开阔、舒适驾驶。包括:ABS(防抱死制动系统)、EBD(电子制动力分配系统)、ESP(电子稳定系统)、TCS(牵引力控制系统)、LDWS(车道偏离预警系统)、全景环视系统、盲点警示系统、并道辅助系统、TPMS(胎压侦测系统)、VSA(车辆稳定性控制系统)等。
新能源汽车冷却系统由散热器、水泵等部分组成,它的工作原理非常类似于传统汽车的冷却系统。其中,水泵通过水管将冷却液循环到发动机附近,经过散热器之后把热量传出,然后再循环回来,如此循环不停。新能源汽车冷却系统的核心部分是电池温度控制系统。因为电池的散热要比传统的发动机要复杂很多,所以需要控制系统来监测电池的温度,一旦温度过高,就及时地加强冷却,电池不会过热,从而提高电池的寿命。
电动汽车其实就是一个电能的传输,这个表示的就是电动汽车在行驶过程中的一个信号流和能量流。
信号流:VCU通过采集加速踏板、制动踏板、方向盘转向等驾驶员意图信息,并根据这些信息向BMS、MCU等其它控制单元发出相应的指令。
能量流:车载充电机通过充电接口接入电网向动力电池充电,动力电池向驱动电机供电,电机运转带动车辆行驶;当电动汽车制动或滑行时,电机可运行在发电状态,将车辆的部分动能回馈给动力电池以对其充电,延长续驶里程。
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引言 随着法国和德国的撒钱,欧洲的新能源汽车数据部分地区已经出来了,我们能看到法国的数据达到了一个新的高度,按照这个形势来看,欧洲的的新能源汽车从 6 月开始将进入快车道。当然挪威、荷兰和瑞典则整体保持稳定。 01 已经发布数据的主要欧洲国家的新能源注册数据 欧洲的主要国家的新能源汽车销量陆续披露了,如下所示:法国 2822 辆、西班牙 2243 辆、意大利 3873 辆、挪威 7587。随着各个国家的重启,整体的新能源汽车也在稳步向前,这么几个核心国家有望恢复到之前 6-7 万的样子,甚至有可能往 8-10 万去冲刺,如果按照这个节奏走的话,欧洲今年的量是很有期待的。 图 1 欧洲已经发布新能源汽车销量的国家
数据观察 /
新能源汽车自动驾驶是指搭载自动驾驶技术的电动汽车。随着人工智能和传感器技术的进步,越来越多的新能源汽车制造商积极开发和推出自动驾驶功能。 自动驾驶技术可大致分为多个级别,其中最常见的是SAE国际标准定义的六个级别的自动驾驶系统: Level 0:无自动化,完全由人驾驶; Level 1:驾驶员辅助系统,如定速巡航控制; Level 2:部分自动化,包括自动转向、加速和刹车; Level 3:有条件的自动驾驶,驾驶员需要能够接管控制,但在特定条件下,车辆可以自主驾驶; Level 4:高度自动化,车辆在特定场景下可以完全自主驾驶,但在某些条件下仍需要驾驶员介入; Level 5:全自动驾驶,车辆在所有条件下都能够完全自主驾驶,无需
高压电池系统组成与结构 高压电池模组放置在一个密封并且屏蔽的高压电池箱里,高压电池系统使用可靠的高、低压接插件与整车进行连接,高压电池模组的安装位置如下图所示。 ▲ 高压电池模组的安装位置 高压电池系统内的BMS实时采集各电池单体的电压值、各温度传感器的温度值、电池系统的总电压值和总电流值、电池系统的绝缘电阻值等数据,并根据BMS中设定的阈值判定电池系统工作是否正常,并对故障实时监控。高压电池系统通过BMS使用CAN与VCU或充电器进行通信,对高压电池系统进行充放电等综合管理。 高压电池系统也接收和存储由车载充电器、发电机、制动能量回收装置和外置充电装置提供的高压直流电,并为驱动电机控制器、DC/DC、电动空调、PTC等高压元
工业机器人的机械系统一般由一系列连杆、关节或其他形式的运动副所组成。机械系统通常包括机座、立柱、腰关节、臂关节、腕关节和手爪等,构成一个多自由度的机械系统。 手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端执行器是直接装在手腕上的一个重要部 件,它可以是两手指或多手指的手爪,也可以是喷漆枪、焊枪等作业工具。 工业机器人主体结构中各个关节运动副和连杆构件组成了不同的坐标形式。常见的主体结构形式有:直角坐标形式、圆柱坐标形式、球面坐标形式、关节坐标形式、并联机器人、物流机器人等。 1、直角坐标机器人 直角坐标机器人是指在工业应用中,能够实现自动控制的、可重复编程的、运动自由度仅包含三维空间正交平移的自动化设备。其组成部分包含直线运动轴、运动轴
平安观点: 成立于2004年的均胜电子(23.34,-0.140,-0.60%)原以汽车注塑类功能件为主业,2011年起先后收购了德国汽车电子公司普瑞、德国工业机器人(51.90,-0.680,-1.29%)公司IMA和德国高端内饰企业QUIN等优秀企业幵成功整合,获得了高速収展。公司主要利润来源为汽车电子,此外,新能源(1579.80,-12.720,-0.80%)动力控制、创新自动化正快速収展,内外饰业务正走向高端化。 高增长始于收购人车交互领域优秀企业德国普瑞。普瑞在汽车空调控制系统、驾驶员控制系统等斱面其有较强的研収生产能力,配套奥迪、宝马等高端整车厂,普瑞在人车交互领域引领行业潮流。2014年普瑞收入占均胜电子总
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。 2017全国两会正在如火如荼地召开,热门话题新能源汽车也被频频被提及,表针对新能源汽车未来发展及其配套设施方面都有何建言呢?新能源汽车发展之路又会走向何方?小编根据两会提案中“新能源补贴政策”“甲醇汽车”、“动力电池回收”、“换电模式”、“氢燃料电池”、“地方保护”、“充电设施”、“人工智能”等热门关键词。整理出十条颇具亮点的提案,大家一起来看看。 工业和信息化部部长 苗圩 两大采取措施杜绝新能源汽车骗补现象 针对于新能源汽车骗补问题
11 月 7 日消息,日产汽车表示,计划在中国推出新能源新车型,并在美国推出插电式混合动力汽车。 该公司同时也公布了最新的目标:将汽车开发周期缩短至 30 个月,即两年半。同时,还将深化与雷诺、三菱汽车和本田汽车的合作,探索在技术和软件服务领域建立更多的战略合作伙伴关系。 而在 11 月 5 日举行的第七届进博会上,日产汽车宣布,到 2026 财年,日产汽车计划专门面向中国市场推出 8 款新能源车型,其中包括 5 款日产品牌车型。 综合IT之家此前报道,今年 4 月,日产(中国)投资有限公司与百度在线网络技术(北京)有限公司共同签署了谅解备忘录,日产将在中国车型上搭载百度的 AI 解决方案。 而在今年 6 月,日产汽车已经
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2023年3月31日-4月2日,中国电动汽车百人会论坛在北京钓鱼台国宾馆召开。会议邀请来自政府有关部门和汽车、能源、交通、城市、通讯等领域的行业机构和领先企业代表,围绕全球汽车产业发展形势、新能源汽车高质量发展路径、动力电池等核心产业链供应链发展的新趋势等话题展开讨论。安徽盟维新能源科技有限公司(盟维科技)CEO周莉莎受邀出席会议,并在“打造有全球竞争力的电池产业”动力电池论坛发表主题演讲,分享了盟维科技在锂金属电池产品量产装车方面的探索与思考。 锂金属电池是高比能动力电池的终极解决方案 随着全球电动化能源革命的到来,中国新能源汽车产业进入快速发展的新阶段,推动动力电池行业不断突破技术边界,
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