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纯电动汽车电机位置?汽车充电电机在什么位置?

作者:机械网
文章来源:本站

  

纯电动汽车电机位置?汽车充电电机在什么位置?

  电机就是将电能于机械能相互转化的一种电力元器件,当电能被转换成机械能时,电机表现出电动机的工作特性,当机械能被转换成电能时,电机表现成发电机的工作特性,大部分电动混动汽车在刹车制动的时候,将机械能转换为电能,从而起到能量回收的作用;

  电机类型一般分 直流电机,异步电机,永磁同步电机,开关磁阻电机,转速范围按顺序,4000-6000; 12000-20000;15000以上;4000-10000;/ rpm;

  二、电机位置分类

  混动车的分类从技术上说可以从电机的布置方式,对混动车型进行分类;

  按照电机布置的方式,混合动力车型可分为 P0、P1、P2、P3、P4 以及 PS 6 种。这六种混合动力车型的主要区别在于电机与发动机及变速器之间的相对位置。

  2.1、P0(BSG)—电机在变速箱之前

  ?应用在轻混车型中。BSG 电机被安装在曲轴的后端,电机通过皮带驱动曲轴,可快速将熄火的发动机拖动点火。但受限于皮带传动传力的大小,这种混动方式尚不能实现整车驱动,目前主要用在 Start-Stop 系统上;

  这种混动形式结构简单,易于实现,可以降低发动机怠速过程中的油耗。但因其电机在车辆驱动过程中的作用甚微,目前绝大多数采用 P0 布置形式的车型不被称作混合动力。而且 BSG 电机在启动发动机的过程中会产生较大振动,启动阶段的顿挫不易控制。不过,随着技术的提高,基于这种技术的 Start-Stop 系统仍将大范围应用。

  2.2、P1(ISG)—发动机缸体上装定子,在飞轮上装转子

  P1 结构的核心是 ISG 电机,ISG 电机是汽车起动发电一体机,直接集成在发动机主轴上,定子安装在发动机的缸体上,转子则安装在飞轮上。原理上就是在发动机的曲轴后端,即发动机飞轮处安装了一台功率、扭矩更大的启动电机,这样 ISG 电机便可在起步阶段暂时替代发动机驱动汽车,并同时起到启动发动机的作用。

  ?这种布置方式能够减少发动机的怠速与低转速时油耗与排放。行驶过程中,电机断开或者起动发电机的作用,刹车时,电机再生发电,回收制动能量。

  这种结构成本低廉,结构简单,易于实现。但这种结构也存在问题,首先,ISG 系统的发动机、发电机及驱动电机同轴连接,整个传动系统的转动惯量很大,启动阶段会产生较强的振动。其次,该系统的输出动力仍取决于发动机,而且随着转速增加,电机转矩会下降,也难于实现纯电驱动

  2.3、P2—双离合器结构

  在 P2 系统中双离合是指在发动机与电机、电机与变速箱之间各有一个离合器。和传统汽车相比,这种结构相当于多加了一个离合器和电机。也正是因为两个离合器,P2 形式的混合动力车型拥有了三种工作模式。

  ?离合器 G1 断开的时为纯电模式,车辆完全由电动机驱动。

  离合器 G1 与离合器 G2 同时连接时为混合动力模式,电机与发动机共同驱动车辆。

  高转速条件下,离合器 G1 与 G2 也同时连接,但是电机并不随发动机同步转动,电动机相当于一台发电机,发动机在驱动车轮并驱动发电机给电池充电。

  这种电机布置形式的最大优势在于,结构简单,成本低,便于大批量推广和平台化生产。但是这种双离合的连接形式仍难以规避传统变速箱的顿挫问题,在控制上要同时协调两个离合器,调教难度大。目前 P2 混动仅有纯电,油电混和发动机输出三种模式,并不能实现增程式动力输出。

  2.4、P3—电动机在变速箱输出端

  P3 这种结构最大的特点是将电动机直接布置到了变速箱的输出端,是一种典型的并联式混合动力结构。这种方式更加直接,没有改变传统汽车发动机-变速箱的动力输出形式,但降低了以往变速箱所承受的负荷,有利于充分发挥电机的动力。在这 P2 形式中,电机布置在变速箱前,混动模式下电机和发动机均在高扭区间输出动力,对变速箱要求较高,往往会牺牲部分电机或者发动机的扭矩,而 P3 结构就有效的规避了这一点。

  ?在 P3 结构下为了实现对电机的转速与扭矩的扩展往往会再联接一台减速器,只要减速器能承受,输出扭矩就可以很大,这样就可以获得更强的加速能力。这种方式本质上还是简单的将电机与发动机并联,减速器也只有固定速比。

  电机高速运转时,转矩会下降,效率会急剧降低,这种动力混合的方法耦合性差,很难实现各个工况的最优控制,车辆舒适性也难以保证。

  2.5、P4——电机加装在后桥上

  单独在后桥加装电机的方式在混动车上基本不会出现,P4 这种将电机加装在后桥的布置方式往往要和其他模式联合使用,比如 P1+P4 或 P2+P4,比亚迪唐就是用的P2+P4组合;

  ?这种布置形式主要通过前后轴两台电机的使用实现四驱。

  在纯电模式下,后桥电机单独驱动。

  在混动模式下,发动机与电机同时工作,整车的最大输出功率与输出扭矩可以达到电机与发动机二者之和。这种布置结构也可以省去传统四驱的机械结构。

  但是 P4 模式也有弊端。首先是控制难度较高,很多采用 P1P4、P2P4 的车型都存在控制不佳带来的驾驶舒适性问题。这种布置形式对整车设计与底盘调教提出了更高的要求,尤其是在后桥加装电机后会给原有平台上的整车底盘、车身耐久性、安全性带来新的问题。所以这种方式只是在目前技术条件下实现混动四驱的一个临时解决方案。

  2.6、PS——行星齿轮 ECVT+双电机系统

  PS 混动方式的核心是通过采用单个或多个行星齿轮组,将双电机与发动机的动力输出进行柔性耦合。每个行星齿轮组具有三个自由度,通过对行星齿轮组中各个部件进行智能控制,可以让单、双电机与发动机动力顺畅输出。驾驶这种结构的混动车型不仅可以感受到电机低速高扭输出所带来的强烈推背感,也可以享受到更加线性的动力输出;

  ?采用双排行星齿轮,急加速时,HEV 的电机与发动机会共同工作,获得最大的动力输出。

  而在拥堵路况低速行驶时,电机单独作用,有效的降低了油耗,减少了排放。

  在高速巡航状态下,发动机单独驱动车辆,车辆也将获得稳定的动力输出。

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