新能源汽車三電系統是電驅動、電池和電控。下面介紹下新能源汽車三電系統。
一、三電系統之電驅動
新能源電機是以磁場為媒介進行機械能和電能相互轉換的電磁裝置。和傳統工業用電機相比較,新能源汽車上采用的驅動電機具有體積小、質量輕、高轉速和高效率的特點。汽車電機技術的關鍵點在定子、轉子。轉子即新能源汽車的主驅動電機,它承擔了與新能源汽車運動相關的所有功能。新能源汽車的電機有正轉和反轉,正轉即為向前行駛,反轉即為倒車。
驅動電機主要分為永磁電機、直流電機和感應電機。主要由高壓線束、軸承、線圈、外殼、前罩、定子芯、轉子芯、磁體、解算儀和后罩等部件構成。為了提高電機的扭矩和輸出,一般會使用磁力最大的釹磁鐵。定子線圈是通過纏繞磁鐵線來制作而成的,通過涂覆樹脂進行絕緣,現在大多使用扁線電機作為汽車驅動電機定子。
二、三電系統之電池
電池會影響電動汽車的性能、行駛里程和壽命,與傳統汽車的油箱作用類似。作為新能源汽車的“能量”來源,動力電池系統通常由電芯、電池組、BMS電池管理系統、冷卻系統、高低壓線束、保護外殼和其它結構件組成。
為了生產高效可靠的電池,必須嚴格控制原材料的質量,并且要確保生產的電池不會出現諸如顆粒污染、疊片不齊或電解質填充困難等問題。此外,還需要不斷研究新材料,例如通過降低鈷含量來降低成本,或通過改善充放電循環來提高性能;了解鋰離子電池的老化效應,可以延長電池的使用壽命,從而提高客戶滿意度。目前新能源汽車動力電池主要以鎳鈷錳酸鋰三元材料電芯為主,是為了提升電池包能量密度,在同樣質量的前提下,整車可以裝載更多的電量,有利于續航里程的提升。
三、三電系統之電控
電控系統是每一輛新能源汽車的能源中心。新能源汽車電控系統作為傳統發動機(變速箱)功能的替代,其性能直接決定了電動汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標。同時,電控系統面臨的工況相對復雜:需要能夠頻繁起停、加減速,低速/爬坡時要求高轉矩,高速行駛時要求低轉矩,具有大變速范圍。
新能源汽車的電控系統包括整車控制系統、電機控制系統和BMS電池管理系統。整車控制器主要是采集油門、制動踏板等各種信號,并作出相應判斷與給出指令,在新能源汽車上還要協調各個控制器的通信。電機控制器的作用主要是接受整車控制器的扭矩報文指令,進而控制驅動電機的轉速與轉動方向。另外,在能量回收過程中,電機控制器還要負責將驅動電機副扭矩產生的交流電進行整流回充給動力電池。BMS電池管理系統主要功能是實時監測電池物理參數、在線診斷與預警、充放電與預充控制、均衡管理和熱管理等。
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