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纯电动汽车控制器与动力结构工作原理

2016-06-24

控制器是电动车的大脑,用简单的话说,控制器就是将电池能量与驱动车轮的电机联系起来的桥梁。当司机踩下加速踏板的过程就是对控制器进行操作的过程,控制器的角色就相当于家中可调光灯中的变阻器。

在车中,与加速踏板连接,它能够使电流输出功率在某一范围内进行变化。电池供向电机的电流由控制器进行变化调控。

新的电动车采用高效、高功率的交流发电机,控制器则负责将电池中的直流电转化为交流电。

电动车中负责驱动车轮的电机还被称为牵引电机。交流感应电机和交流永磁电机是目前使用广泛的电机种类,它们拥有高扭矩、运行稳定、重量轻的特点。

电机中的定子利用动力系统传递来的交流电生成磁场,定子内部的转子则负责将电能转化为机械能输出。

除了担任动力传递的角色之外,电机还能够为电池进行反向充电,此时电机被称为“发电机”。在电动车减速时,制动能量回收系统则是通过电机将电能传回给电池。

一辆电动车中可以搭载一个或多个电机,有些则采用轮毂电机的方式,将电机直接安装在车轮内部。而综合考虑轮毂电机的优缺点后(简化车辆结构但增加簧下质量),目前尚未有车企采用。

电机驱动相比传统内燃机驱动的优势在于,其能量利用率更高,并且能够从一开始就达到大扭矩,在车辆加速性能上远超于内燃机。

对于纯电动汽车而言,如果采用定传动比减速器,即通常所说的取消变速器,车辆的加速时间和高车速性能往往相互制约。因此,对于追求车辆加速性能好、高车速高的高性能纯电动汽车尤其是纯电动跑车,在电机重量和成本增加空间受限情况下,可以考虑加装变速器,从而既提高车辆高车速,又缩短车辆加速时间。然而,正如家用轿车的性能不能按照跑车的标准要求,纯电动跑车与日常出行使用的纯电动汽车对性能的要求也不尽相同。实际上,通过合理设计电机特性曲线,匹配减速器减速比,大部分纯电动汽车高车速也可以设计在时速150公里以上,基本上能够满足市场需求。因此从性能角度来看,纯电动车没有必要加装变速器。

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