В чем разница между электромобилем и традиционным автомобильным шасси?

Основная структура и принцип работы

Традиционное автомобильное шасси состоит из четырех частей: трансмиссии, привода, рулевого управления и тормозной системы. Функция шасси состоит в том, чтобы поддерживать и устанавливать двигатель автомобиля и его различные компоненты и агрегаты, формировать общую форму автомобиля и принимать мощность двигателя, заставляющую автомобиль двигаться., Продолжайте нормально работать.

Базовую структуру электромобилей можно разделить на три подсистемы, а именно основную энергетическую систему (источник электроэнергии), систему электропривода и систему управления энергией. Среди них система силового привода состоит из электрической системы управления, двигателя, системы механической трансмиссии и ведущего колеса. Основная энергетическая система состоит из основного источника питания и системы управления энергопотреблением. Система управления энергопотреблением является ключевой частью управления энергопотреблением, регенерации энергии и координации. Электропривод и система управления - это ядро электромобиля и самое большое отличие от автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.

Принцип работы электромобиля: аккумулятор-регулятор тока-мощности-двигатель-система передачи энергии-вождение автомобиля.

Чистые электромобили, по сравнению с автомобилями, работающими на топливе, основное отличие состоит в четырех компонентах, приводных двигателях, контроллерах скорости, аккумуляторных батареях и автомобильных зарядных устройствах.

Энергоснабжение и системы

По сравнению с дизельными автомобилями, электромобили отличаются гибкой конструкцией. Основными источниками энергии для автомобилей внутреннего сгорания являются бензин и дизельное топливо, а для электромобилей используются электрические источники и двигатели. Электропривод и системы управления - это ядро электромобилей и самое большое отличие от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Традиционно энергия внутреннего автомобиля передается через стальную муфту и вал, в то время как энергия электромобиля передается через гибкие провода. Поэтому размещение различных компонентов электромобилей имеет большую гибкость.

Передача инфекции.

Система привода с регулируемой скоростью - важный компонент подсистемы привода электромобиля. Это относится к механическому соединению между валом приводного двигателя и колесом. Для обычных автомобилей трансмиссия является необходимым компонентом, и тип трансмиссии в первую очередь учитывается при проектировании. Однако для электромобилей, поскольку крутящий момент и скорость приводного двигателя могут полностью контролироваться электронным контроллером, конструкция системы переключения может быть выбрана по-разному. Он может переключаться с помощью обычных коробок передач или с электронным управлением для непосредственного переключения двигателя. Какое решение использовать, зависит в основном от энергии и экономичности электромобиля, а также от конструкции двигателя и контроллера.

Чтобы повысить эффективность трансмиссии электромобилей, был разработан двух- или трехступенчатый мост с автоматической трансмиссией, интегрированный с электродвигателем и трансмиссией с регулируемой скоростью. Усовершенствованный мост с двухскоростным двигателем и многоскоростной трансмиссией полностью объединяет набор редукторов с регулируемой скоростью с высокоскоростным асинхронным двигателем и устанавливается непосредственно на приводном валу ведущего колеса электромобиля, что обеспечивает легкий вес, небольшие размеры, высокие габариты. эффективность, компактная конструкция и стоимость. Низкая система передачи.

Система питания

После бурного развития электромобилей за последние 20 лет в энергосистеме сформировались три типа структуры и технических характеристик энергосистемы.

Чистые электромобили, гибридные электромобили и автомобили на топливных элементах в настоящее время являются тремя типами электромобилей. Гибридные электромобили в настоящее время перечислены в планах индустриализации крупных отечественных и зарубежных автомобильных компаний, параллельных гибридных и гибридных гибридов. Электроэнергия - это основная структура энергосистемы, широко используемая в электромобилях. В последние годы, с быстрым развитием технологии аккумуляторных батарей, были быстро разработаны чисто электрические транспортные средства, приводимые в движение аккумуляторной батареей электромобиля. Чистая электроэнергетическая система с несколькими структурами рассеивания мощности с приводом от двигателя широко используется отечественными и зарубежными исследовательскими институтами. внимание. Электромобиль на топливных элементах, приводимый в движение водородом и кислородом посредством электродной реакции и преобразующийся в электрическую энергию, имеет электрическую гибридную структуру, а эффект преобразования энергии в 2–3 раза выше, чем у двигателя внутреннего сгорания, и является одним из важные направления развития автомобиля на чистой энергии в будущем.

Электронная модуляризация грудной клетки и интеллект

Электромобили используют электроэнергию, а технология электрификации предоставляет больше возможностей для инноваций в конструкции автомобиля. В систему шасси постепенно будут внедрены электрические компоненты, конструкция также претерпит инновации и будет способствовать развитию модульных и интеллектуальных автомобилей.

General Motors разработала электромобиль «AUTOnomy» [6]. Это типичный инновационный пример интеграции шасси и интеграции энергосистемы. Кузов автомобиля отделен от шасси. Шасси интегрировано с системой питания в «скейтборд». Система привода и система управления спроектированы на шасси и используют технологию проводного управления. Система управления транспортным средством, тормозная система и другие установленные на транспортном средстве системы реализуются посредством электронного управления, а не традиционных механических методов. Корпус и шасси соединяются только через программные интерфейсы, а шасси полностью «электрически».

Электромобили приводятся в движение двигателями, установленными в колесах, для децентрализованного управления мощностью. По сравнению с традиционным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания и одномоторным электромобилем с центральным приводом, метод полного привода реализует независимый децентрализованный привод каждого колеса, и каждое колесо может обеспечивать рекуперацию энергии торможения. Может также сохранить трансмиссию, сцепление, трансмиссионный вал и другие сложные механические трансмиссии, эффективность трансмиссии.

Передача инфекции.

Будь то последовательное соединение (топливный элемент может рассматриваться как особая последовательная структура), параллельный гибридный автомобиль смешанного типа или чисто электромобиль, работающий от батареи, расположение силового агрегата часто основано на оригинальном расположение моторного отсека спереди. И стремитесь разместить соответствующие электрические устройства в переднем отсеке (например, DC / AC, DC / DC и т. Д.), Поэтому выдвигайте более высокие требования к миниатюризации компонентов. К тому же параллельные или гибридные гибриды требуют более строгой компоновки из-за использования более двух силовых агрегатов. Гибридная структура Toyota Prius - это модель для миниатюризации и интеграции [4].

По сравнению с традиционными автоматическими коробками передач, мосты автоматической трансмиссии электромобилей также включают в себя дисковые и ленточные муфты, звездообразные передачи, дифференциал, гидравлические системы, выполняющие действия сцепления, смазочные материалы и системы охлаждения. Мост автоматической трансмиссии может использовать микропроцессор для достижения полного электронного управления валом. Пятиступенчатый селектор, включающий парковку, задний ход, нейтраль, вождение и движение с одной передачи, предоставляет водителям различные варианты вождения в различных ситуациях. Контроллер автоматически определит, на какой передаче находится водитель, и отправит соответствующий сигнал в систему гидравлического управления и осуществит управление переключением. Благодаря низкой инерции вращения асинхронного двигателя переменного тока и идеальным характеристикам крутящего момента, легче контролировать скорость передачи моста трансмиссии для плавной автоматической трансмиссии.

Интеллектуальная технология энергосистемы

Электронная энергетическая система и система питания заставляют электромобили проявлять все более мощные функции. Однако интеллектуальная система питания электромобилей не привлекла достаточного внимания. В целом, основное внимание уделяется функциям, показателям производительности в устойчивом состоянии, надежности и другим аспектам транспортного средства и системы питания. Исследование показывает, что интеллектуальные технологии энергосистемы имеют большое значение для повышения экономичности, мощности и надежности электромобилей.

Системы двигателей транспортных средств, такие как асинхронные двигатели и двигатели с постоянными магнитами, имеют нелинейные изменяющиеся во времени параметры. Параметры двигателя изменяются, особенно при изменении внутреннего магнитного поля и температуры, что очень важно для онлайн-идентификации таких изменяющихся во времени параметров. Самообучающаяся система управления аккумулятором точно отслеживает состояние аккумулятора в режиме реального времени и защищает аккумулятор от повреждений во время работы, что важно для срока службы аккумулятора и безопасности. В центре внимания интеллектуальной технологии управления энергопотреблением автомобиля находится оптимальное распределение энергии и экономичность вождения. То есть во время нормального вождения (нормальной работы каждого компонента) оставшийся пробег определяется в соответствии с состояниями SOC и SOH батареи, тем самым оптимизируя параметры движения. Интеллектуальное управление энергопотреблением транспортного средства должно также учитывать ненормальное рабочее состояние каждой подсистемы и компонента, то есть при возникновении различных неисправностей в работе энергосистемы, своевременно определять источник неисправности и предлагать разумную стратегию устранения неисправностей.

Тормозная система

Тормозное устройство электромобиля, как и других автомобилей, предназначено для замедления или остановки автомобиля и обычно состоит из тормоза и устройства управления им. Электромобиль передает инерционную энергию двигателю через систему трансмиссии. Двигатель работает по принципу выработки электроэнергии, заряжая силовой элемент и рециркулируя энергию торможения. В то же время созданный силовой момент электрического механизма может быть приложен к ведущему колесу через систему трансмиссии для выработки тормозной мощности.

Традиционный автомобиль, работающий на топливе, должен преобразовывать инерционную энергию автомобиля в тепловую энергию за счет трения тормоза и выделять ее в окружающую среду.

Для электромобилей. Поскольку двигатель реверсивный, то есть двигатель может быть преобразован в генератор при определенных условиях, поэтому при торможении можно использовать метод торможения с обратной связью, чтобы заставить двигатель двигаться в состоянии выработки энергии. Ток обратной связи, генерируемый при торможении, подается в устройство накопления энергии человека через сконструированное силовое устройство, которое может рекуперировать значительное количество инерционной энергии и увеличивать запас хода электромобилей.

В общем, система рекуперативного производства энергии может ограничивать только скорость ротора двигателя, то есть скорость ротора ненамного превышает синхронную скорость, но не может быть ограничена меньшей, чем синхронная скорость. То есть рекуперативное торможение может работать только в стабильной работе. Следовательно, при рассмотрении конструкции нескольких применений рекуперативного торможения необходимо всесторонне учитывать тормоза, руление под уклон, работу на высокой скорости и различные случаи, такие как ветвь замедления.

Перспективы электромобилей будущего

В отличие от традиционных автомобилей, электромобили, очевидно, характеризуются внедрением новых энергосистем. С одной стороны, электромобили совершили технологическую революцию в области энергосбережения и защиты окружающей среды. С другой стороны, характеристики быстрого отклика крутящего момента системы силового привода также делают большой скачок в технологиях активной безопасности и производительности. Развитие и применение технологий автомобильной электроники способствует развитию шасси в направлении электрических, модульных, интеллектуальных и интегрированных, обеспечивая неисчерпаемый источник для повышения безопасности и комфорта автомобиля, а также предлагая новые дизайнерские идеи для применения легкого веса. кузов и новые материалы. Можно предсказать, что электромобили превзойдут характеристики самой новой энергосистемы, и новая революция произойдёт в концепции дизайна, методах и методах производства.

Изменения в концепции дизайна

Реформа концепции дизайна электромобиля в основном нашла отражение в концепции дизайна безопасности. С развитием электронного шасси и информационных технологий, быстрое развитие активного управления безопасностью электромобилей и развитие интеллектуальной технологии транспортных средств - все это оказывает влияние на концепцию проектирования безопасности традиционных кузовов автомобилей.

Применение интеллектуальных технологий делает автомобиль «человекоподобным». Перед потенциальным столкновением (например, столкновение пешехода с автомобилем, столкновение автомобиля с автомобилем, столкновение автомобиля с препятствием и т. Д.) Электромобиль прогнозирует различные потенциально опасные состояния с помощью когнитивной функции интеллектуальной системы и продвигается вперед или автоматически корректирует . Дорожка движения предотвращает возникновение опасных аварий и значительно повышает безопасность вождения.

(2) Быстрый отклик тормозной системы может улучшить ударопрочность шасси при столкновении, например, при столкновении,

Применяя быстрый отклик электрических частей во времени, реализуется «мягкое столкновение», и ущерб, причиненный столкновением, эффективно снижается.

(3) Снижены требования к столкновению с телом. Новая идея безопасности внедрена в конструкторскую концепцию и технологию защиты от столкновений.

Способ поглощения энергии кузовом автомобиля заменяется быстрым откликом и интеллектуальным быстрым прогнозированием.

Изменение и упрощение режима производства автомобилей

Важнейшей особенностью электромобилей будущего станут структурные инновации. Интеграция силовой установки шасси окажет большое влияние на основную структуру традиционного кузова автомобиля. В будущем конструктивные преимущества системы интеграции шасси и модульности системы кузова будут полностью использованы.

(1) Шасси объединяет систему питания с помощью простого компонента, объединяющего аккумуляторную систему, систему электропривода и традиционное шасси.

Новый тип шасси с компонентами как один значительно упростит метод производства шасси.

(2) Более лаконичный дизайн корпуса. Кузов традиционного автомобиля, наверное, не будет таким сложным. Оригинальная функция тела будет новой

Вместо типового шасси на кузов применены легкие материалы (например, углепластик, автомобильный полипропилен и т. Д.). Требования к модульному кузову снижены с точки зрения безопасности при столкновении. Система шасси с различными формами кузова может стать новым трендом.

(3) Сложная система производства кузовов традиционных автомобилей может быть более модной: модульный кузов и интегрированное шасси.

Заменена производственная система. Электронных (электрических) элементов становится все больше, и методы производства модульных компонентов будут активно продвигаться и развиваться.

Подвести итоги

В целом электромобили и автомобили, работающие на топливе, также являются автотранспортными средствами. Что касается внешних характеристик, математические и физические средства их описания не сильно различаются. Следовательно, большинство параметров электромобилей можно позаимствовать из разработок зрелых топливных систем автомобиля. Однако из-за особенностей электромобилей его рабочие параметры, такие как вес аккумулятора, КПД и эффективность использования регенеративной энергии, недоступны в традиционных транспортных средствах с дизельным двигателем.

В дополнение к новой энергетической системе, заменяющей исходную систему питания двигателя внутреннего сгорания, будущие разработки будут все больше отражать характеристики, отличные от традиционных автомобилей. Эти характеристики включают: (1) быстрое реагирование на управление мощностью; (2) новый тип силового привода с децентрализованным питанием; (3) Новые решения по безопасности тела и легкие технологические приложения; (4) Электрическое, интеллектуальное и интегрированное шасси. Развитие и инновации вышеупомянутых технологий значительно повысят безопасность и энергосберегающие эффекты автомобилей, будут способствовать дальнейшему преобразованию концепции безопасности электромобилей и упростят методы производства и производства электромобилей.

Страница содержит содержимое машинного перевода.