淺談電動汽車的主要部件

2024-04-23 08:51:58·  來源:TechPlus工坊
 


電動汽車的核心部件是電機、電力電子控制器和電池組。電動汽車的輔助組件包括再生制動系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、DC/DC轉(zhuǎn)換器、充電端口和電池管理系統(tǒng)。


1  電動汽車革命


電動汽車依靠存儲在電池中的電力運行,取代了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機。與汽油車不同,電動汽車無需更換機油、火花塞或燃油過濾器,從而降低了維護成本。電動汽車的動力來源多種多樣,從太陽能電池板到電網(wǎng),使其能夠適應不同的能源環(huán)境。


充電基礎(chǔ)設(shè)施在電動汽車革命中發(fā)揮著重要作用。它包括家用充電站、公共充電站和快速充電站。雖然大多數(shù)電動汽車充電都在家中進行,但公共充電站和快速充電站對于長途旅行和那些無法使用家用充電站的人來說至關(guān)重要。


電動汽車是減少碳足跡的重要一步。電動汽車不產(chǎn)生尾氣排放,如果使用可再生能源,幾乎可以實現(xiàn)碳中和。此外,電動汽車比汽油汽車更節(jié)能。它們可以將電網(wǎng)中更多的電能轉(zhuǎn)化為車輪的動力。


電動汽車憑借其環(huán)保技術(shù)和高性能,正在徹底改變汽車行業(yè)。這些技術(shù)先進的機器的核心在于其獨特的組件,它們共同創(chuàng)造了一種有別于汽油動力汽車的高效的駕駛體驗。


電動汽車的核心部件是電機、電力電子控制器和電池組。電動汽車的輔助組件包括再生制動系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、直流/直流轉(zhuǎn)換器、充電端口和電池管理系統(tǒng)。


圖片


2  電動汽車核心部件


電機


電機是電動汽車的關(guān)鍵,它取代了傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃機。電動汽車主要使用兩種類型的電機:交流電機和直流電機。

這些電機將電能轉(zhuǎn)化為機械動力,推動車輛前進。與汽油發(fā)動機相比,電動機效率高、噪音低、維護少。


電力電子控制器


該組件用于調(diào)節(jié)提供給電機的電能。它從電池中獲取電能,并通過脈寬調(diào)制的過程來管理電機的速度和扭矩。這種調(diào)節(jié)可確保能源的最佳利用,并延長車輛的行駛里程。


電池組


電動汽車電池重達半噸,是電動汽車的燃料箱。它儲存為電機提供動力的電能。由于鋰離子電池能量密度高、壽命長、重量輕,大多數(shù)電動汽車都使用鋰離子電池。

這些可充電電池由無數(shù)個儲存和釋放電能的電池單元組成。電池容量通常以千瓦時(kWh)為單位,它決定了電動汽車的續(xù)航里程。


3  輔助系統(tǒng)和組件


再生制動系統(tǒng)


電動汽車的一個獨特功能是再生制動系統(tǒng);再生制動系統(tǒng)不會像傳統(tǒng)汽車那樣在制動時以熱能形式浪費能量,而是將車輛的部分動能轉(zhuǎn)換回電能,然后儲存在電池中,供將來使用。該系統(tǒng)提高了能源效率,延長了電動汽車的行駛里程。


熱管理系統(tǒng)


電池和電機會產(chǎn)生熱量,尤其是在快速充電或高速行駛時。熱管理系統(tǒng)可將這些部件保持在最佳工作溫度內(nèi)。它使用冷卻劑和氣流方法防止過熱,確保組件的使用壽命和安全性。


傳動系統(tǒng)


電動汽車的傳動系統(tǒng)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的傳動系統(tǒng)有很大不同。電動汽車的傳動系統(tǒng)通常比較簡單,可以是單速或多速。


車載充電器


車載充電器是電動汽車充電系統(tǒng)的重要組成部分。它將充電站或墻上插座的交流電(AC)轉(zhuǎn)換成直流電(DC),為車輛電池充電。


充電速度取決于電動汽車的車載充電器容量和充電點的供電情況。通常,1 級和 2 級充電站使用車載充電器。


充電接口


充電接口是充電時車輛與電源之間的連接點。該接口可容納充電電纜的插頭,并將電流安全地傳輸?shù)杰囕d充電器。


許多電動汽車還配有組合充電系統(tǒng) (CCS) 接口。它將傳統(tǒng)的交流充電端口與用于直流快速充電的結(jié)合在一起。這種兩用設(shè)計允許車輛從各種類型的充電站充電。


DC/DC轉(zhuǎn)換器


DC/DC轉(zhuǎn)換器將高壓電池連接到汽車的低壓系統(tǒng),如車燈、音響系統(tǒng)和儀表盤顯示屏。它將電池的高壓降壓至適合這些系統(tǒng)的低壓。


電池管理系統(tǒng)


電池管理系統(tǒng)(BMS)可確保電池組的安全和高效使用。它可監(jiān)控電池的電壓、電流、溫度和充電狀態(tài)。BMS 可保護電池不因過度充電、過熱或過度放電而損壞。


輔助電池


除主電池組外,電動汽車還有一個輔助電池,為車燈、空調(diào)和信息娛樂系統(tǒng)等附件供電。這種獨立的電池可確保主電池組將能量用于推動汽車,從而最大限度地延長行駛里程。


電機驅(qū)動器


電機驅(qū)動器是電動汽車的重要組成部分,為電機提供必要的電壓和電流。它還可以管理速度和扭矩,使汽車能夠有效地應對不同的駕駛條件。


4  電動汽車的技術(shù)特點


空氣動力學設(shè)計


空氣動力學的目標是減少汽車前進時的空氣阻力,使汽車在一次充電后行駛得更遠。這就是為什么許多電動汽車采用流線型外形、齊平的門把手,甚至覆蓋式輪拱。


安靜運行


與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相比,電動機的噪音極低。這就大大降低了行駛噪音,減少了車廂內(nèi)部噪音和外部噪音污染。一些制造商還采用了額外的隔音和降噪技術(shù),以增強這種安靜的體驗。


瞬間扭矩輸出


電動機可在靜止狀態(tài)下瞬間輸出 100% 的扭矩。這使得車輛加速迅速,通常優(yōu)于傳統(tǒng)汽油車。這種瞬間扭矩輸出還能在低速時實現(xiàn)更平穩(wěn)、更靈敏的操控。


數(shù)字連接


許多電動汽車都配備了先進的信息娛樂系統(tǒng)和數(shù)字連接功能。這些系統(tǒng)提供的功能包括為電動駕駛優(yōu)化的導航、充電站實時更新,以及通過智能手機應用程序遠程控制充電和溫度設(shè)置。


智能充電


電動汽車采用智能充電技術(shù)。這種系統(tǒng)可以安排在非高峰用電時段充電,以節(jié)省能源成本。有些系統(tǒng)甚至可以與家庭能源管理系統(tǒng)集成,根據(jù)家庭的總體能耗優(yōu)化充電。


自動駕駛功能


雖然自動駕駛并非電動汽車的專利,但許多電動汽車制造商正在引領(lǐng)這項技術(shù)的發(fā)展。高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)越來越普遍,提供自適應巡航控制、自動緊急制動和車道保持輔助等功能。有些車輛還配備了半自動或完全自動駕駛功能。


熱泵系統(tǒng)


傳統(tǒng)汽車的熱量是燃燒產(chǎn)生的副產(chǎn)品,而電動汽車則需要一個專用系統(tǒng)來加熱車廂。許多電動汽車使用熱泵系統(tǒng),它比傳統(tǒng)的電加熱器更節(jié)能。有些車型甚至可以在汽車仍插著電源的情況下將車廂預調(diào)至舒適的溫度,為駕駛節(jié)省電池能量。