新能源汽车三电系统是电驱动、电池和电控。下面介绍下新能源汽车三电系统。
一、三电系统之电驱动
新能源电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。和传统工业用电机相比较,新能源汽车上采用的驱动电机具有体积小、质量轻、高转速和高效率的特点。汽车电机技术的关键点在定子、转子。转子即新能源汽车的主驱动电机,它承担了与新能源汽车运动相关的所有功能。新能源汽车的电机有正转和反转,正转即为向前行驶,反转即为倒车。
驱动电机主要分为永磁电机、直流电机和感应电机。主要由高压线束、轴承、线圈、外壳、前罩、定子芯、转子芯、磁体、解算仪和后罩等部件构成。为了提高电机的扭矩和输出,一般会使用磁力最大的钕磁铁。定子线圈是通过缠绕磁铁线来制作而成的,通过涂覆树脂进行绝缘,现在大多使用扁线电机作为汽车驱动电机定子。
二、三电系统之电池
电池会影响电动汽车的性能、行驶里程和寿命,与传统汽车的油箱作用类似。作为新能源汽车的“能量”来源,动力电池系统通常由电芯、电池组、BMS电池管理系统、冷却系统、高低压线束、保护外壳和其它结构件组成。
为了生产高效可靠的电池,必须严格控制原材料的质量,并且要确保生产的电池不会出现诸如颗粒污染、叠片不齐或电解质填充困难等问题。此外,还需要不断研究新材料,例如通过降低钴含量来降低成本,或通过改善充放电循环来提高性能;了解锂离子电池的老化效应,可以延长电池的使用寿命,从而提高客户满意度。目前新能源汽车动力电池主要以镍钴锰酸锂三元材料电芯为主,是为了提升电池包能量密度,在同样质量的前提下,整车可以装载更多的电量,有利于续航里程的提升。
三、三电系统之电控
电控系统是每一辆新能源汽车的能源中心。新能源汽车电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代,其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。同时,电控系统面临的工况相对复杂:需要能够频繁起停、加减速,低速/爬坡时要求高转矩,高速行驶时要求低转矩,具有大变速范围。
新能源汽车的电控系统包括整车控制系统、电机控制系统和BMS电池管理系统。整车控制器主要是采集油门、制动踏板等各种信号,并作出相应判断与给出指令,在新能源汽车上还要协调各个控制器的通信。电机控制器的作用主要是接受整车控制器的扭矩报文指令,进而控制驱动电机的转速与转动方向。另外,在能量回收过程中,电机控制器还要负责将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流回充给动力电池。BMS电池管理系统主要功能是实时监测电池物理参数、在线诊断与预警、充放电与预充控制、均衡管理和热管理等。
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