1、电动汽车的工作原理
电动汽车与传统汽车差别较大,传统汽车是由发动机气缸的往复运动,驱动车辆行驶。而电动汽车是由电机旋转驱动电机。电动汽车的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
2、新能源汽车发动机工作原理
新能源汽车的工作原理:
电力驱动控制系统是电动车的神经中枢,它将电动机,电池和其他辅助系统互为连接并且加以控制。电力驱动控制系统按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。
利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下,在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。
电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。
优点:
1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,发动机相对较小,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。
2、因为有了电池, 可以十分方便地回收下坡时的动能。
3、在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油,不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命。
3、电动车的工作原理
现在的电动车都是无刷,无刷调速的原理是通过控制器里面的单片机检测调速转把输出型号强弱,再把这个变化的信号转变为驱动功率管的驱动信号,功率管以此提供相应的电流给电机运转,转把信号弱驱动管输出相应小电流电机就相对转的慢,相反电机的到到电流就会转的更快
4、纯电动汽车的工作模式和原理?
简单的说就是用电动机取代燃油机,用电池蓄能方式取代油箱储油方式。
简单原理就是通过驾驶者控制电子油门踏板,给出模拟电子信号给控制器或处理器,再由控制器或处理器将模拟信号处理后控制电动机的输出功率、转速及正反转等。所有能量来源于车载蓄电池。
5、电动车工作原理
车用电机控制器近年来的发展速度之快,使人难以想象,操作上越来越“傻瓜”化,而显示则越来越复杂化。比如,车速的控制已经发展到“巡航锁定”;驱动方面,有的同时具有电动性能和助力功能,如果转换到助力状态,借助链条张力测力器,或中轴扭力传感器,只要用脚踏动脚蹬,便可执行助力或确定助力的大小。这期本刊开始给您讲述控制器的知识,让您对控制器有一个更全面的了解。
一、控制器与保护功能
(一)控制器简介
简略地讲控制器是由周边器件和主芯片(或单片机)组成。周边器件是一些功能器件,如执行、采样等,它们是电阻、传感器、桥式开关电路,以及辅助单片机或专用集成电路完成控制过程的器件;单片机也称微控制器,是在一块集成片上把存贮器、有变换信号语言的译码器、锯齿波发生器和脉宽调制功能电路以及能使开关电路功率管导通或截止、通过方波控制功率管的的导通时间以控制电机转速的驱动电路、输入输出端口等集成在一起,而构成的计算机片。这就是电动自行车的智能控制器。它是以“傻瓜”面目出现的高技术产品。
控制器的设计品质、特性、所采用的微处理器的功能、功率开关器件电路及周边器件布局等,直接关系到整车的性能和运行状态,也影响控制器本身性能和效率。不同品质的控制器,用在同一辆车上,配用同一组相同充放电状态的电池,有时也会在续驶能力上显示出较大差别。
(二)控制器的型式
目前,电动自行车所采用的控制器电路原理基本相同或接近。
有刷和无刷直流电机大都采用脉宽调制的PWM控制方法调速,只是选用驱动电路、集成电路、开关电路功率晶体管和某些相关功能上的差别。元器件和电路上的差异,构成了控制器性能上的不大相同。控制器从结构上分两种,我们把它称为分离式和整体式。
1、分离式 所谓分离,是指控制器主体和显示部分分离(图4-22、图4-23)。后者安装在车把上,控制器主体则隐藏在车体包厢或电动箱内,不露在外面。这种方式使控制器与电源、电机间连线距离缩短,车体外观显得简洁。
2、一体式 控制部分与显示部分合为一体,装在一个精致的专用塑料盒子里。盒子安装在车把的正中,盒子的面板上开有数量不等的小孔,孔径4~5mm,外敷透明防水膜。孔内相应位置设有发光二极管以指示车速、电源和电池剩余电量。
(三)控制器的保护功能
保护功能是对控制器中换相功率管、电源免过放电,以及电动机在运行中,因某种故障或误操作而导致的可能引起的损伤等故障出现时,电路根据反馈信号采取的保护措施。电动自行车基本的保护功能和扩展功能如下:
1、制动断电 电动自行车车把上两个钳形制动手把均安装有接点开关。当制动时,开关被推押闭合或被断开,而改变了原来的开关状态。这个变化形成信号传送到控制电路中,电路根据预设程序发出指令,立即切断基极驱动电流,使功率截止,停止供电。因而,既保护了功率管本身,又保护了电动机,也防止了电源的浪费。
2、欠压保护 这里指的是电源的电压。当放电最后阶段,在负载状态下,电源电压已经接近“放电终止电压”,控制器面板(或仪表显示盘)即显示电量不足,引起骑行者的注意,计划自己的行程。当电源电压已经达到放终时,电压取样电阻将分流信息馈入比较器,保护电路即按预先设定的程序发出指令,切断电流以保护电子器件和电源。
3、过流保护 电流超限对电机和电路一系列元器件都可能造成损伤,甚至烧毁,这是绝对应当避免的。控制电路中,必须具备这种过电流的保护功能,在过流时经过一定的延时即切断电流。
4、过载保护 过载保护和过电流保护是相同的,载重超限必然引起电流超限。电动自行车说明书上都特别注明载重能力,但有的骑行者或未注意这一点,或抱着试一下的心理故意超载。如果没有这种保护功能,不一定在哪个环节上引起损伤,但首当其冲的就是开关功率管,只要无刷控制器功率管烧毁一只,变成两相供电后电动机运转即变得无力,骑行者立即可以感觉到脉动异常;若继续骑行,接着就烧毁第2个、第3个功率管。有两相功率管不工作,电动机即停止运行,有刷电机则失去控制功能。因此,由过载引起的过电流是很危险的。但只要有过电流保护,载重超限后电路自动切断电源,因超载而引起的一系列后果都可以避免。
5、欠速保护 仍然属于过流保护范畴,是为不具备0速起步功能的无刷控制系统而设置,
6、限速保护 是助力型电动自行车独有的设计控制程序。车速超过某一预定值时,电路停止供电不予助力。对电动型电动自行车而言,统一规定车速为20km/h,车用电动机在设计时,额定转速就已经设定好了,控制电路也已经设好。电动自行车只能在不超过这个速度状态下运行。
控制器的位置不会影响到性能,主要视设计者的意图。但有几项原则:(1)在运行操作允许时;(2)在整体布置允许时;(3)在线路布设要求时;(4)在配套设施要求时。
6、电动汽车的组成,工作原理
电动汽车与传统汽车差别较大,传统汽车是由发动机气缸的往复运动,驱动车辆行驶。而电动汽车是由电机旋转驱动电机。电动汽车的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
7、纯电动车的工作原理
蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶
8、增程式电动汽车的工作原理
在电池电量充足时,动力电池驱动电机,提供整车驱动功率需求,此时发动机不参与工作。当电池电量消耗到一定程度时,发动机启动,发动机为电池提供能量对动力电池进行充电。当电池电量充足时,发动机又停止工作,由电池驱动电机,提供整车驱动。
(8)电动汽车的工作原理视频扩展资料:
纯电动汽车的驱动电机有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分,再有交流步进电机等,它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。
另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速,有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。
优点:技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。
缺点:蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些使用价格比汽车贵,有些价格仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。
纯电动汽车以电动机代替燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱,电机结构简单、技术成熟、运行可靠。
传统的内燃机能把高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内,这是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因;而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩,在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置,操纵方便容易,噪音低。
与混合动力汽车相比,纯电动车使用单一电能源,电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统,结构更简化,也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音,节省了汽车内部空间、重量。
电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构,驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。
电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV 和纯电动汽车EV 三大类都要用电动机来驱动车轮行驶,选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素。
因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。
9、电动汽车电动机的工作原理
1、什么叫电机?
答:电机是将电池电能转换成机械能,驱动电动车车轮旋转的部件。
2、什么是定子?
答:有刷或无刷电机工作时不转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫定子,此种电机可以叫内定子电机。
3、什么是转子?
答:有刷或无刷电机工作时转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳叫转子,此种电机可以叫外转子电机。
4、什么叫碳刷?
答:有刷电机里面顶在换相器表面,电机转动的时候,将电能通过换相器输送给线圈,由于其主要成分是碳,称为碳刷,它是易磨损的。应定期维护更换,并清理积碳。
5、什么是刷握?
答:在有刷电机里面盛装并保持碳刷位置的机械导槽。
6、什么是换相器?
答:有刷电机里面,具有相互绝缘的条状金属表面,随电机转子转动时,条状金属交替接触电刷的正负极,实现电机线圈电流方向的正负交替变化,完成有刷电机线圈的换相。
7、什么是相序?
答:无刷电机线圈的排列顺序。
8、什么是磁钢?
答:一般用于称呼高磁场强度的磁性材料,电动车电机都采用钕铁硼稀土磁钢。
9、什么是有刷电机?
答:电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是*随电机转动的换相器和电刷来完成的。在电动车行业有刷电机分高速有刷电机和低速有刷电机。有刷电机和无刷电机有很多区别,从名字上可以看出有刷电机有碳刷,无刷电机没有碳刷。
10、什么是无刷电机?
答:由控制器提供不同电流方向的直流电来达到电机里面线圈电流方向的交替变化,无刷电机的转子和定子之间没有电刷和换相器。
11、电机如何实现换相?
答:无刷或有刷电机在转动时,电机里面线圈的通电方向需要交替变换,从而达到电机能连续转动。有刷电机的换相*换相器和电刷共同完成,无刷电机*控制器来完成。
12、什么是缺相?
答:无刷电机或无刷控制器的三相电路中,有一相不能工作。缺相分主相位缺相和霍耳缺相。表现为电机抖动不能工作,或转动无力且噪音大。控制器在缺相状态下工作是很容易烧毁的。
13、电机常见的种类有哪几种?
答:常见的电机有:有刷有齿轮毂电机、有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机、侧挂电机等。
14、从电机的种类上怎么区分是高低速电机?
答:A有刷有齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机属于高速电机;
B有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机属于低速电机。
15、电机的效率是怎么定义的?
答:电机的效率是指电机所输出的机械能与电源所提供的电能之比。用字母“り”表示。
16、无刷电机是如何分类的?
答:从相角上可分为两个大类,即分为60°和120°相位角的无刷电机;按速度分,可分为高速无刷电机和低速无刷电机;按电机是否具有位置传感器来分,又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机。
17、什么是无位置传感器无刷电机?
答:对于无位置传感器无刷电机必须要先经将车用脚蹬起来,使电机具有一定的旋转速度以后,控制器才能识别到无刷电机的相位,之后控制器才能对电机供电。因其不能实现零速启动,所以用的很少。但其因为没有传感器,所有少了一个故障点,而且其成本更低。
18、无刷电机霍耳的耗电量大致范围是多少?
答:无刷电机霍耳的耗电量大致范围是6mA-20mA不等。
19、无刷电机霍耳的电压范围是多少?
答:无刷电机霍耳的电压范围一般是在3-24V。
20、一般电机在多高的温度下能够正常工作?电机最多能够承受多高的温度?
答:如果测量电机盖的温度超过环境温度25度以上时,表明电机的温升已经超出了正常范围,一般电机的温升应该在20度以下。一般电机线圈是由漆包线绕制而成,而漆包线在温度高于150度左右时其漆膜会因为温度过高而脱落,造成线圈短路。当线圈温度在150度以上时电机外壳所表现出的温度在100度左右,所以如果以其外壳温度为依据则电机所承受的最高温度为100度左右。
21、电机的温升应在20℃以下,即电机端盖的温度超过环境温度应小于20℃,但电机发热超过20℃的原因是什么?
答:电机发热的直接原因是由于电流大引起的。一般可能是线圈短路或开路、磁钢退磁中电机效率低等造成,正常情况则是电机长时间大电流运转。
22、怎样测量无刷电机的相角?
答:接通控制器电源,由控制器给霍耳元件供电,就可以检测到无刷电机的相角了。方法如下:用万用表的+20V直流电压档,并将红表笔接+5V线,黑表笔分别测量三个引线的高低电压(这里的红黑表笔的用法上有一个技巧),按60°及120°电机的换相表对照即可。
23、如果60°的无刷控制器用在120°无刷电机上会有什么状况?反之又如何?
答:都会导致缺相的现象,不能正常运转;但天津松正研制的一种智能型无刷控制器能够自动识别60°电机或120°电机,从而可以兼容适配二种电机,使得维修更换更加容易。
24、有刷高速电机和有刷低速电机有什么直观上的区别?
答:A.高速电机有超越离合器(象飞轮一样的功能),往一个方向转轻松,往另一方向转费力;低速电机双向转都一样轻松。
B.高速电机的车转动时噪音较大,低速电机转动噪音较小。有经验的人很容易凭耳朵识别。
25、电机的起动电流是怎样定义的?
答:一般要求电机的起动电流不能超过其额定电流的2~5倍,这也是为什么在对控制器上做限流保护的一个重要原因。
26、市场上销售的电机转速为什么越来越高及有何影响?
答:A.供应商方面提速可以降低成本,同样是低速电机,速度高了线圈的匝数少了、也省了硅钢片、磁钢数目也少了,购买者认为速度高就好。
B.额定速度工作时,其效率不变,但在低速区时效率明显低了,也就是启动无力。
C.效率低,需要用大电流启动,骑行电流也大,对控制器的限流要求大,对电池也不好。
27、出现电机异常发热怎么维修?
答:维修处理的方法一般为更换电机,或进行维护保养。
28、电机的空载电流大于参考表极限数据时表明电机出现了故障,产生的原因有哪些?怎么维修?
答:电机内部机械摩擦大;线圈局部短路;磁钢退磁;直流电机换相器积碳。维修处理的方法一般为更换电机,或更换碳刷,清理积碳。
29.各种电机的无故障最大极限空载电流是多少?
电机形式额定电压24V时额定电压36V时
侧挂电机2.2A1.8A
高速有刷电机1.7A1.0A
低速有刷电机1.0A0.6A
高速无刷电机1.7A0.6A
低速无刷电机1.0A0.6A
30、人力骑行时感觉速度慢、滞重感强
(1)前刹车或抱闸(涨闸)与转动部位磨擦→调整前后刹车与转动部件间隙,既要使转动灵活,又要保证刹车制动性能良好。
(2)链条过紧→调整后轮轴前后位置
(3)前后轴档及中轴部件并帽过紧或部件磨损→松动紧固件,或更换磨损的部件。
(4)前后轮胎充气不足→轮胎充气至足。
31、电池充足但负载情况下两只红灯就熄
(1)充电器输出电压偏低→按充电器维修方法排除故障。
(2)电池充电时间短→重新充电延长充电时间。
(3)电池组或其中单只容量下降→按电池箱维修方法排除故障。
(4)电极损坏或接触不良→更换电极。
32、在行驶中有停驶、时快时慢、无力等感觉
(1)七芯连接接触不良→换七芯线。
(2)霍尔断电刹把接触不良→换霍尔断电刹把。
33、电池充足,显示灯全亮,但负载轮毂转动无力
(1)齿轮磨损打滑→更换齿轮。
(2)轮毂电机绕组部分短路→更换电机。
(3)自行车装配问题或部件磨损→更换减振橡皮。
34、电力驱动有不规则的停转
(1)控制器与电动轮毂接插件松脱或导电不良→重新插紧接插件或更换插件。
(2)轮毂电机炭刷与转子接触不良→按轮毂维修方法排除故障。
35、电力驱动噪音响
(1)轮毂齿轮缺油→打开轮毂,涂上齿轮油脂。
(2)齿轮缺损→更换齿轮。
(3)齿轮外壳轴承损坏→更换轴承。
拆卸电机之前应首先拔开电机与控制器的引线,此时一定要记录下电机引线颜色与控制器引线颜色的一一对应关系。
打开电机端盖之前应清洁作场地,以防止杂物被吸在电机内的磁钢上。做好端盖与轮毂相对位置的标记。注意:一定要对角松动螺钉,以免电机外壳变形。