首 页文档资料下载资料维修视频汽修在线平台
请登录  |  免费注册
当前位置:精通维修下载 > 文档资料 > 汽车技术 > 汽车技术
详解新能源汽车的核心技术----驱动系统
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2016-12-02 10:59:16

    近几年,在国家相关政策的支持下,新能源汽车产业得到了大力发展,新能源汽车技术也受到了业内外人士的普遍关注。目前国内新能源汽车大多都是基于传统现有车型开发出的,与传统内燃机汽车最明显的区别,就是驱动形式的不同。
    目前市场上常见的新能源汽车主要有4类:纯电动汽车、增程式纯电动汽车混合动力汽车和插电式混合动力汽车。这4种类型的新能源汽车,其驱动系统所采用的技术也各有特色。为了便于广大维修技术人员对新能源汽车的驱动技术有清晰的了解,笔者在此以北汽新能源EV200、特斯拉Model s、宝马i3、丰田普锐斯、沃尔沃XC90混合动力车型(简称XC9。混动)以及比亚迪秦等车型为例,对这些车型的驱动系统一一进行剖析。

    1 AL汽新能源EV200
    北汽新能源EV200是一款纯电动汽车,它的动力核心部件是:蓄电池、电机控制器、三相同步电机,它的驱动原理是电机控制器MCU接收到车辆控制器(VCU)传输过来的加速踏板和制动踏板信号,然后控制三相同步电机进行加速、减速运转,其控制原理如图1所示。

    三相同步电机的功率器件绝缘栅双极性晶体管(IGBT)模块的脉宽调制(PWM)波形控制原理都是类似的。通过单片机控制IGBT驱动模块,再进而控制IGBT,实现两相直流和三相交流的转换,其控制原理如图2所示。

    IGBT控制端的驱动电压一般为15V左右,而单片机GPIO管脚的电压一般为3.3V。所以要对IGBT控制时,必须外加IGBT隔离驱动模块(M57962L),如图3所示。

    2.特斯拉Model s
    特斯拉Model s和北汽EV200都是纯电动汽车,其动力核心部件是:蓄电池、电机控制器和三相异步电机。由此可以看出,特斯拉与北汽新能源的EV200在动力元件组成上有一个很大区别,那就是三相电机的不同。一个采用同步电机,一个采用异步电机。同步电机有转速容易控制、能量利用高的优点,而异步电机有功率大、转矩大和耐高温的优点。
    虽然异步电机有天生的“转速差”,但转速差同样是可控的,只要控制到合理范围,并不影响大局。而且,这在一定程度上跟IGBT的PWM控制程序有很大关系。也就是说,即使EV200也用特斯拉的三相异步电机,但是由于控制程序的不同,是无法获得特斯拉大转矩、稳定性好和转速可控性强的优点的。
    另外,特斯拉所采用的三相交流异步电机,每相采用的推挽电路由28个IGBT驱动,共使用84个IGBT。加上其他部位的IGBT,特斯拉的三相交流异步电机共使用96个晶体管,均采用分离型IGBT管,而不是常见的模块型。特斯拉使用的IGBT是IR公司(已被英飞凌收购)的AUIRGPS4067D1型IGBT单管(图4),采用了20世纪80年代初的T0-247封装。

    其实无论是特斯拉、还是其他类电动车,他们的电机控制器MCU核心技术就是对双绝缘栅极型晶体管IGBT的控制策略,包括硬件和软件部分。特斯拉MCU内部的IGBT要比EV200的多很多。

    3.宝马i3
    宝马i3有2种动力配置,一种是纯电动,一种就是增程式纯电动。增程式纯电动相比纯电动多了一个2缸的小排量汽油发动机和增程式电机,其驱动系统所有的核心部件位置如图5所示。

    它的驱动方式就是,当高电压蓄电池的电量消耗到一定程度后,增程式电机与发动机曲轴相连接,并充当启动机以启动发动机。当发动机启动后,增程式电机转变为发电机(这个转变过程由增程式电机控制器REME控制)。宝马i3驱动系统的控制原理如图6所示。发动机带动增程式电机发电,发出的电传输给高电压蓄电池。高电压蓄电池将两相直流电传输给驱动电机控制器,驱动电机控制器控制三相驱动电机工作,从而带动车轮运转。

    有人会说,这样设置不是多此一举么?其实此言差矣,由于大排量发动机污染环境,而且驱动电机已经完全有能力提供足够的动力(此时大排量的发动机就是累赘)。在这样的情况下,增加小排量发动机的作用就很明显了,既可以减少尾气排放,又可以增加续航里程,还能够降低设计和制造成本。

[1] [2] [3]  下一页

关键词:

  • 好的评价
      100%(1)
  • 差的评价
      0%(0)

文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!

   评论摘要(共 0 条,得分 0 分,平均 0 分)
Copyright © 2007-2017 down.gzweix.Com. All Rights Reserved .
页面执行时间:30,257.81000 毫秒