新能源汽车的结构(电动汽车的组成有哪些部件)

2024-03-29 18:20:48

纯电动汽车主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。除了电力驱动控制系统外,其他部分的功能及其结构组成基本与传统汽车类同,只是有些部件根据所选的驱动方式不同,已被简化或省去。

传统内燃机汽车主要由发动机、底盘、车身、电气设备四大部分组成。纯电动汽车与传统汽车相比,取消了发动机,传动机构发生了改变,根据驱动方式不同,部分部件已经简化或者取消,增加了电源系统和驱动电机等新机构。由于以上系统功能的改变,纯电动汽车改由新的四大部分组成:电力驱动控制系统、底盘、车身、辅助系统。

电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征,也是纯电动汽车的核心,它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合,这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。

混合动力电动汽车有两种基本的工作方式,即串联式、并联式和串并联(或称混联)式。因为有两套动力,再加上两套动力的管理控制系统,结构复杂,技术较难,所以混合动力汽车的价格也较高。混合动力汽车在发达国家已经日益成熟,有些已经进入实用阶段。

⑴串联式混合动力汽车Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV)

SHEV是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成,发动机、发电机和驱动电动机采用“串联”的方式组成SHEV的驱动系统。SHEV用发动机-发电机组均衡地发电,电能供应驱动电动机或动力电池组,使SHEV的行驶里程得到延长。实际上SHEV的发动机-发电机组只能看作一种电能供应系统,发动机并不直接参与SHEV的驱动、

SHEV的发动机,可采用四冲程内燃机、二冲程内燃机、转子发动机和燃气轮机。发动机、发电机组,发动机的转速控制在一定范围内,不受SHEV运行工况的影响,经常保持在低能耗、高效率和低污染的状态下运转。

SHEV驱动系统的结构比较简单,动力电池组、发动机-发电机组和驱动电动机在底盘上的布置有较大的自由度,控制系统也比较简单,因为只有唯一的电动机驱动模式,其特点是动力特性更加趋近于EV。SHEV必须装置在一个大功率的发动机-发电机组,再用驱动电动机来驱动车辆。发动机、发电机和驱动电动机的功率都要求等于或接近于SHEV的最大驱动功率,在热能→电能→机械能之间的转换过程中,总效率低于内燃机汽车。三大动力总成的体积较大,质量也较重,还有庞大的动力电池组,使得在中小型汽车上布置有一定的困难,一般适合大型客车采用。

⑵并联式混合动力电动汽车 Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

PHEV是由发动机、电动/发电机或驱动电动机两大动力总成组成,发动机、电动/发电机或驱动电动机采用“并联”的方式组成PHEV的驱动系统。从PHEV的动力系统组成,可大致分为发动机-驱动系统(变速器和驱动桥)-驱动轮等,电动机的动力要与车辆驱动系统相组合。PHEV的驱动力组合有以下不同的组合模式:

①发动机轴动力组合式PHEV

发动机轴动力组合式 PHEV只有发动机和电动/发电机两大动力设备,发动机和电动/发电机的动力在发动机输出轴上进行组合,然后通过由离合器、变速器、驱动桥和半轴组成的传统的驱动系统带动车轮行驶,称为发动机轴动力组合式PHEV。

②动力组合器动力组合式PHEV

动力组合器动力组合式PHEV只有发动机和驱动电动机两大动力设备,发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。由于发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,称为动力组合器动力组合式PHEV。

③驱动轮动力组合式PHEV

驱动轮动力组合式PHEV的发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立驱动PHEV的后驱动轮(前轮),驱动电动机通过减速器独立地驱动PHEV前驱动轮(后轮)。在混合动力驱动模式时发动机与驱动电动机共同组成4轮驱动模式驱动PHEV的前驱动轮和后驱动轮。由于在发动机与驱动电动机混合驱动时,发动机和驱动电动机的动力(牵引力)在驱动轮上组合,因此成为驱动轮动力组合式PHEV。

虽然PHEV有不同的结构模型,但都是以发动机为主要驱动模式。发动机控制在低油耗、高效率和低污染的转速范围内稳定地运转。发动机直接带动PHEV的驱动系统驱动PHEV行驶,采用传动效率高的机械传动系统,没有SHEV在热能→电能→机械能的转换过程中的能量损耗。

PHEV的发动机和驱动电动机两大动力总成都是驱动动力装置,在PHEV上可以实现发动机驱动模式,驱动电动机驱动模式和发动机-驱动电动机混合驱动模式等三种驱动模式。发动机和发电机各自的功率,可以是PHEV的最大驱动功率的0.5~1倍,两大动力总成的功率可以叠加,因此可以采用较小功率的发动机和驱动电动机,使得整个动力总成的尺寸较小,质量较轻,造价也较低,可以应用在中小型PHEV上。由于是以发动机驱动模式为主要驱动模式,其特点是动力特性更加趋近于内燃机汽车。

⑶混联式(串、并联式)混合动力电动汽车Split Hybrid Electric Vehicle (PSHEV)

混联式混合动力电动汽车(PSHEV)是综合SHEV和PHEV结构特点组成的PSHEV,由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。由于电动/发电机必然是装在发动机的输出轴上,才能起发动机飞轮和起动机的作用,也才能保持发动机稳定运转并进行发电。因此电动机的动力要与车辆驱动系统相组合,PSHEV的驱动力组合有以下不同的组合模式:

①动力组合器动力组合式PSHEV

动力组合器动力组合式PSHEV有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成,在发动机的输出轴上,装有一个电动/发电机,电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。由于发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,称为动力组合器组合式PSHEV。

②轮动力组合式PSHEV

驱动轮动力组合式PSHEV有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成,在发动机的输出轴上,装有一个电动/发电机,电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立驱动PSHEV的后驱动轮(前轮),驱动电动机通过减速器独立地驱动PSHEV前驱动轮(后轮)。在混合动力驱动模式时发动机与驱动电动机共同组成4轮驱动模式驱动PHEV的前驱动轮和后驱动轮。由于在发动机与驱动电动机混合驱动时,发动机和驱动电动机的动力(牵引力)在驱动轮上组合,因此称为驱动轮动力组合式PSHEV。

PSHEV兼有SHEV和PHEV的优点,可以组合成更多种形式的混合驱动的驱动模式,发动机、电动/发电机和驱动电动机的功率可以是PSHEV总功率的1/3~1倍,车辆的整备质量可以降低,而且性能更加完善,经济性更好,在动力性能方面接近和达到内燃机汽车的水平,有害气体的排放更少,达到“超低污染”的标准要求。

TAGS:
声明

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;
2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;
3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

搜索
排行榜
标签列表