新能源汽车有哪些部件组成
新能源车由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成。电力驱动系统包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮。电源系统包括电源、能量管理系统和充电机。辅助系统包括辅助动力源、动力转向系统、导航系统、空调器、照明及除霜装置、刮水器和收音机等。
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。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
按照范围的大小,新能源汽车可以分为广义和狭义新能源汽车。
广义新能源汽车,又称代用燃料汽车,包括纯电动汽车、燃料电池电动汽车这类全部使用非石油燃料的汽车,也包括混合动力电动车、乙醇汽油汽车等部分使用非石油燃料的汽车。目前存在的所有新能源汽车都包括在这一概念里,具体分为六大类:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、醇醚燃料汽车、天然气汽车等。
狭义新能源汽车可以参考国家《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》的规定:新能源汽车是指是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的具有新技术、新结构、技术原理先进的汽车。(图/文/摄: 陈亚兰)蔚来ES8 蔚来ES6 问界M5 蔚来EC6 小鹏汽车P7 传祺GS8 @2019
新能源车由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成。
1、电力驱动系统:包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮;
2、电源系统:包括电源、能量管理系统和充电机;
3、辅助系统:辅助动力源、动力转向系统、导航系统、空调器、照明及除霜装置、刮水器和收音机。
新能源汽车是指采用除汽油、柴油之外的燃料作为动力来源的汽车,其分为:
1、混合动力电动汽车,采用常规燃料和非常规燃料为动力来源;
2、纯电动汽车,动力来源依靠电机发电;
3、燃料电池电动汽车,以氢燃料作为动力来源。
新能源汽车原理:
新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力源(或采用常规车用燃料和新型车用动力装置),集成了车辆动力控制和驱动等先进技术,具有先进技术原理、新技术和新结构的汽车。
新能源汽车的构成:
电驱动系统包括电子控制器、功率转换器、电机、机械传动装置和车轮。供电系统包括电源、能量管理系统和充电器。辅助系统包括辅助电源、动力 转向系统 、导航系统、空调节器、照明和除霜装置、刮水器和收音机等。
一、技术电池技术、电机驱动及其控制技术、能量管理技术以及电动汽车整车技术为电动汽车四大关键技术。电控系统用于控制电池、电机等组件,其功能包括:电池管理,发动机、电动机能量管理等。电控系统由ECU 等控制系统、传感器等感应系统、驾驶员意图识别等子系统组成。电控系统的材料成本占比不高,但需要经过多次试验才能掌握关键算法,尤其是混合动力汽车涉及油、电混合的控制策略,技术壁垒较高。
电机控制器作为新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元,是电机驱动及控制系统的核心,主要包含IGBT功率半导体模块及其关联电路等硬件部分以及电机控制算法及逻辑保护等软件部分。
电机驱动控制系统(包括驱动电机和电机控制器)是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,控制和驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。
一般来讲,电机控制器的主要由如下几部分组成:
1、电子控制模块()包括硬件电路和相应的控制软件。硬件电路主要包括微处理器及其最小系统、对电机电流,电压,转速,温度等状态的监测电路、各种硬件保护电路,以及与整车控制器、电池管理系统等外部控制单元数据交互的通信电路。控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。
2、驱动器(Driver)将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率变换器的驱动信号,并实现功率信号和控制信号的隔离。
3、功率变换模块(PowerConverter )对电机电流进行控制。电动汽车经常使用的功率器件有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管以及智能功率模块等。
目前,电动汽车电机控制器多采用三相全桥电压型逆变电路拓扑,部分产品前置双向DC/DC变换器,以增大电机端输入交流电压,提升高转速下的输出功率,降低电机设计与生产成本。传统控制器中直流支撑电容器体积庞大、耐高温性能较差。为减小直流支撑电容器体积甚至取消直流支撑电容器,新型变换器电路拓扑和控制方法成为电动汽车应用研究的新热点,但尚处于实践探索阶段。目前电动汽车用变流器的研发重点仍然多集中在电力电子集成方面。
(图/文/摄: 问答叫兽)Model Y Model 3 Model X AION V 理想ONE 小鹏汽车P7 @2019
【太平洋汽车网】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。
新能源汽车包括四大类型混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。非常规的车用燃料指除汽油、柴油、天然气(NG)、液化石油气(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇、二甲醚之外的燃料。
我国新能源汽车的推广城市有88个之多,刚刚主要是盘点了全国十个重要城市的补贴政策,而部分城市,不仅有高额的财政补贴,还有额外的政策鼓励。对比前两年出台的地方补贴政策,现在的政策确实更严格、更完善。不过,依然有部分城市的补贴政策悬而未决,影响了新能源汽车的发展和推广。
(图/文/摄:太平洋汽车网雷鹏)
最早应用于电动汽车的是直流电机,主要特点是控制性能好、成本低。新能源汽车驱动电机类型。随着新能源汽车对电机的宽调速范围、高功率密度、轻量化、高效率、高安全性、低成本等诸多要求的提高,直流电机已经被淘汰,永磁同步电机使用逐步广泛。永磁同步电机的代表为丰田Prius系列。
丰田公司在1997 年便研发出世界上第一款成熟的混合动力汽车—Prius,迄今为止已发展到第4代。第4代Prius 电机采用了分段线圈式定子,转子磁路结构也做了改变,电机的峰值功率为53 kW,峰值转矩为163 N·m,最高转速更是达到17 000 r /min。
电机控制器,又称智能功率模块,是电动汽车的核心控制单元,其通过硬线直接采集加速/减速信号、制动信号、挡位信号,通过CAN 总线采集动力电池状态信息,解析驾驶员意图并根据车辆的状态控制驱动电机工作,实现车辆的正常行驶。电机正转反转都是电机控制器控制的,对电机还起到保护的作用。
(图/文/摄: 问答叫兽)Model Y Model 3 Model X AION V 理想ONE 小鹏汽车P7 @2019
新能源汽车主要包括燃料电池电动汽车(FCEV)、混合动力汽车、氢能源动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车各类型产品。
新能源汽车(采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车)
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。
2016年9月8日,财政部曝光了苏州吉姆西客车制造有限公司等5家新能源汽车生产企业意图骗补国家财政补贴超10亿元,个别企业已被取消整车生产资质。[1]
新能源汽车主要包括燃料电池电动汽车(FCEV)、混合动力汽车、氢能源动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车各类型产品
1、燃料电池电动汽车(FCEV): 是以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能的
2、混合动力汽车: 是指采用传统燃料,同时配以电动机或发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。混合动力汽车按照燃料种类的不同,又可以分为汽油混合动力汽车和柴油混合动力汽车两种。目前在国内,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力为主,而国际上柴油混合动力车型的发展也比较快速。
3、
氢能源动力汽车: 就是以氢气为汽车燃料的汽车。氢能源动力汽车是一种能真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。不过,氢燃料电池成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说相对有点困难。
纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车): 主要是采用电力驱动的汽车,目前,大部分车型是直接采用电机驱动的,有一部分车辆则把电动机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,而其难点在于电力储存技术。
新能源汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车等以及其他新能源汽车。今天主要介绍这三种汽车的优缺点。
纯电动汽车(EV)
纯电动汽车-特斯拉
纯电动汽车优点
一、环保纯电动汽车在运行过程中可以做到零污染,完全不排放污染大气的有害气体。即使按所耗电量换算为发电厂的排放,造成的污染也少于传统汽车,因为发电厂的能量转换率更高,而且集中排放可以更方便地假装减排治污设备。
二、节能电动汽车的百公里耗电量为15-20kwh,算上发电厂和电动机的损耗之后,按照现在的电费1块钱计算,100公里也就二三十块。传统汽车按百公里耗油量7-8L计,按照现在的油价6块算,100公里也到40-50块钱。并且在城市的拥堵环境里,电动汽车的节能优势会进一步放大。
三、结构简单,维护方便比较一下电动汽车和传统汽车的底盘、动力总成,电动汽车的结构是如此的简单。电动汽车不再需要复杂的传动机构和占据了大量空间的排气系统,维护起来方便了很多,同时空间也得到了大幅的扩展。电动汽车还能方便地实现四轮驱动。
纯电电动汽车结构原理图
纯电动汽车的缺点
一、充电难在国内充电设施建设滞后的情况下,充电是电动汽车所面临的的一大难题。公共场所充电桩的缺乏严重影响了电动汽车的出行。目前大多数充电桩都是慢充桩,一辆车充满需要5-8小时。快充的话一个小时也只能充满电的80%,虽然可以利用夜间休息时间充电,但是如果遇到什么突发情况,纯电动汽车的充电慢的缺点就会凸显无疑。
二、续航里程短受限于电池的容量,目前大多数的纯电动汽车续航里程都在200-300公里。虽然一再有专家说90%的人每日行驶距离不超过50公里,但是中国消费者对续航的要求比美国人更高,因为很少有中国家庭拥有超过1辆汽车,而美国人可以做到一辆纯电动汽车通勤,一辆传统汽车旅行。纯电动汽车可以满足老百姓平时上下班,但是周末外出,节假日出游的需求就难以解决
三、维修困难电动汽车结构虽然简单,但是由于动力部分和传统汽车相去甚远,在维修起来还是会遇到一些麻烦。第一个问题就是维修技师的缺乏,现在绝大部分的技师能够修传统汽车,但是缺少电器方面的知识,贸然维修电动汽车不但可能造成车辆的损坏,还有一定的危险性。第二个问题是零部件的稀缺,电动汽车生产量和保有量都少,因此零部件少,价格还高。
混合动力汽车(HEV)
混合动力汽车-比亚迪
混合动力汽车的优缺点
一、节能环保采用后可按平均需用的功率来确定的最大功率,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。因为有了电池,可以十分方便地回收下坡时的动能。在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现零排放,十分环保。
二、可以加油由于是两种动力相结合,在快没电的情况下可以利用到加油站加油,不用担心外出长途的时候找不到充电桩充电问题。
三、电池寿命长运行时可以让电池保持在良好的工作状态,电池不容易发生过充、过放等现像,延长其使用寿命,寿命长使用成本也降低不少。
混合动力汽车结构原理图
混合动力电动汽车的缺点
一、结构复杂相对于燃油汽车和纯电动汽车,混合动力汽车是两种及两种以上的动力结合,结构较复杂,零部件排放较为紧密,也相对容易出问题。
二、动力输出较弱混合动力汽车比其他传统汽油车和纯电动汽车行驶速度慢。如果喜欢刺激的行驶速度,这种车显然满足不了你。不过国内高速最高限速也就120KM/h。这个还是能满足的。
三、售后服务比较难目前的授权服务站也较少。这种车的维修保养费用相当困难,现在市面上的混合动力汽车较少,配件成本不容易找,售价也相对较贵,而且很难找到。
燃料电池汽车(FCV)
燃料电池电动汽车-丰田
燃料电池汽车的优点
一、零排放燃料电池汽车动力来自氢气和氧气参加化学反应,产生的是水,排放的也是纯净水。不必担心对环境的污染。
二、资源丰富,资源丰富,氢气可以由水制取,而水是地球上最为丰富的资源,演绎了自然物质循环利用、持续发展的经典过程,还有生物质制氢和其他化工副产氢等。
三、效率高燃烧热值高,燃烧同等质量的氢产生的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。
燃料电池电动汽车结构原理图
燃料电池汽车的缺点
一、氢气的制备方面氢气的制备方面还不够成熟,电解水最为环保,但是耗电量较大,现在正在研究用太阳能热分解水制氢、太阳能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物制氢等等
二、燃料电池成本高金属铂的稀缺,在氢燃料电池发电的过程中会用到金属铂作为催化剂。这种金属就是咱结婚买戒指那个比24K金更贵的那个铂,因为它少啊,所以它贵。
三、氢气的存贮现在只有日本能够制造70Mpa储氢罐,我们国家基本上是35Mpa储氢罐。储氢罐的成本也相对较高,现在科学家在研究液体储氢,以及储氢材料储氢。
从能源和环保方面,新能源汽车将会替代燃油汽车,成为主流军,从以上的三种不同的新能源汽车分析,现在能普及的是混合动力汽车,短途出行还是优选纯电动汽车。在现在国家政策扶持下,以及企业和科学家的不断努力,能量密度更高,资源来源更广,更环保的燃料电池汽车将会成为汽车行业的主力军。