【正文】
可能的,在輸入能量一定的情況下,車只會(huì)開的更慢,因?yàn)槟芰吭谧兯傧渲袀鬟f過程有損失。以下章節(jié)著重介紹上述電池,電機(jī)和控制部分。此時(shí)就需要差速器來調(diào)節(jié)梁車輪的轉(zhuǎn)速,滿足轉(zhuǎn)彎要求。減速器的分類方法很多,在減速傳動(dòng)裝置中可能有一對(duì)減速齒輪或者有多對(duì)減速齒輪,所以有單級(jí)式主減速器,雙級(jí)式主減速器之分。(萬向傳動(dòng)裝置)汽車某些軸間具有夾角,有的轉(zhuǎn)軸在傳動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)位置變化,這樣的情況,萬向傳動(dòng)裝置可以在這樣的軸間傳動(dòng)動(dòng)力。其主要作用有:l 在汽車起步過程中,過渡發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系之間動(dòng)力傳輸,起步平穩(wěn);l 輸出轉(zhuǎn)矩被離合器限制,可以防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載;l 在車輛換擋過程中,離合器暫時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系之間的聯(lián)系,保證換擋平穩(wěn)。汽車生產(chǎn)商、電池生產(chǎn)商、電力公司、能源和環(huán)保機(jī)構(gòu)、大學(xué)和研究所都在不斷合作以及研究新技術(shù),努力使電動(dòng)汽車這個(gè)處于起步階段的產(chǎn)業(yè)興起,以使電動(dòng)汽車成為未來汽車產(chǎn)業(yè)的希望。愛德華1881年,巴黎國際電氣展覽會(huì)上,展出的由法國人古斯塔夫燃料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)物為水,其能源轉(zhuǎn)換效率高,是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的2到3倍,同時(shí),燃料電池電動(dòng)汽車也具有無污染,零排放,無噪聲等優(yōu)點(diǎn),是一種理想的車輛。純電動(dòng)汽車的動(dòng)力源來自蓄電池,蓄電池供能電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪運(yùn)動(dòng)。,使用方便電動(dòng)汽車比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡單,零件有所減少,維修方便,保養(yǎng)費(fèi)用低(電動(dòng)機(jī)無需過多保養(yǎng)),更為突出的是電動(dòng)汽車操縱簡便。電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心技術(shù),本文主要對(duì)組成電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的蓄電池、電動(dòng)機(jī)、控制器和機(jī)械裝置部分的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行闡述。另一方面,環(huán)境污染也日益加劇,汽車尾氣排放是造成環(huán)境污染的主要原因之一。本人完全意識(shí)到本承諾書的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中文題目 電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)原理分析 英文題目 Principle Analysis of Transmission System in Electric Vehicle 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文(設(shè)計(jì))承諾書 本人鄭重承諾:所呈交的學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)),是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)、調(diào)研等工作基礎(chǔ)上取得的成果。 學(xué)士學(xué)位論文(設(shè)計(jì))作者簽名: 年 月 日摘 要人類進(jìn)入21世紀(jì)以來,工業(yè)生產(chǎn)飛速發(fā)展。所以零尾氣排放的電動(dòng)汽車逐漸扮演了重要角色。關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車;傳動(dòng)系統(tǒng);蓄電池;電動(dòng)機(jī);控制器AbstractSince 21st century, the industry of human nature have been growing rapidly. With the incessant development of industry, the automobile industry has also innovate a lot. As far as we know,petroleum is a crucial factor that affects the automobile industry, and the global total amount of petroleum is limited. After large oil exploitation, we are almost run out of the petroleum in the whole world, which makes the energy crisis a global issue. Besides, environmental pollution is getting worse and worse. Automobile emission is one of the main factor that cause the pollution. As the result, the role of electric vehicle (EV), which is with zero emission, bees more and more countries vigorously develop the new energy automobile and then give birth to the research on EV.The transmission system of EV including: battery,electric motor, controller and other mechanic transmission device. The transmission system is the core technology of EV. This thesis mainly describes the structure and principle of the battery, electric motor, controller and mechanic device of the transmission system of EV.Keyword:EV, transmission system, battery,electric motor, controller2目 錄第1章 電動(dòng)汽車概述 1 1,噪聲低 1,使用方便 1,多樣化 1 1 1 1 2 2 2 2第2章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 3 3 3 3(萬向傳動(dòng)裝置) 4 4 4 4 5 6第3章 蓄電池 8 8 9 9 10 11 11 12 13 13 15 16 17 18 19 19第4章 電動(dòng)機(jī) 20 20 21 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 22 22 24 26第5章 控制器 30 30 30 30 31 32第6章 電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 34 34 37 37 37 38 39 39 39 40 40第7章 總結(jié)與展望 42參考文獻(xiàn) 43致謝 44III第1章 電動(dòng)汽車概述電動(dòng)汽車(EV)是指那些以各種電池作為動(dòng)力提供源,車輪運(yùn)動(dòng)靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),符合各種國家、國際法規(guī)要求的車輛[]。,多樣化試驗(yàn)研究表明,電動(dòng)汽車的能源轉(zhuǎn)化率已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通內(nèi)燃機(jī)汽車,尤其在城市行駛過程中,普通汽車走走停停,運(yùn)行速度低,燃料利用率大大減低,同種情況下電動(dòng)汽車優(yōu)勢(shì)明顯。所以其又稱蓄電池電動(dòng)汽車?;旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車,是當(dāng)前還找不到理想的高質(zhì)量比能量和高質(zhì)量比功率的車載電源之前,電動(dòng)汽車發(fā)展進(jìn)程中的一種過度產(chǎn)物,同時(shí)它也是一種獨(dú)立的車型。特魯夫研制的電動(dòng)三輪車,是世界上第一輛電動(dòng)汽車。阿頓和約翰46第2章 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 圖21 傳統(tǒng)手動(dòng)擋汽車傳動(dòng)系統(tǒng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩傳遞給車輪,使汽車行駛。 變速器也叫變速箱,它是一種齒輪傳動(dòng)裝置。其主要應(yīng)用條件:l 汽車變速器末端連接傳動(dòng)軸,傳動(dòng)軸末端連接驅(qū)動(dòng)橋;l 在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋與斷開式驅(qū)動(dòng)橋之間通常用萬向傳動(dòng)裝置連接;l 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)中。減速器的傳動(dòng)比檔數(shù)也可以是一個(gè)或者多個(gè),又有單速式和雙速式兩種。差速器結(jié)如圖22所示。l 無變速器一般來講,當(dāng)電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流一定的情況下,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越慢,則電動(dòng)機(jī)的輸出扭力越高。l 固定齒比變速器目前,很多國產(chǎn)電動(dòng)汽車采用固定齒比變速箱,簡單的說,這種變速箱就是一對(duì)齒輪嚙合,傳動(dòng)比是定值,其作用和傳統(tǒng)汽車中的減速器相當(dāng),減速增距。但電動(dòng)汽車還有另外一種變速器,就是自動(dòng)變速器,已經(jīng)應(yīng)用的就是雙離合自動(dòng)變速器。通常我們知道手動(dòng)變速器具有靈活性的特點(diǎn),自動(dòng)變速器具有舒適性是特點(diǎn),自然,雙離合自動(dòng)變速器具有上述兩個(gè)優(yōu)點(diǎn),與此同時(shí),最大的優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行無間斷的動(dòng)力輸出。汽車很多零件中常見的兩個(gè)詞:“干式”和“濕式”,DCT同樣分為干式”雙離合變速器與“濕式”雙離合變速器兩類??偟膩碚f,各有千秋。圖23為雙離合自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)圖。在公路上,它是一項(xiàng)強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì),能夠提高抓地力,在車輛性能、方向穩(wěn)定性、主動(dòng)安全性和操作反饋方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。雖然電動(dòng)汽車比內(nèi)燃機(jī)汽車有著諸多優(yōu)點(diǎn),但是與其相競(jìng)爭,關(guān)鍵還是要開發(fā)出比功率大、比能量高、成本低、使用壽命長的先進(jìn)電池。因此,電池的工作電壓通常在2/3到1倍E0D 范圍內(nèi)。同時(shí)也具有可逆性好、適用性寬、大電流放電性能良好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛使用于車輛、電力、采掘等行業(yè)。隔板的作用是使正、負(fù)極板之間形成絕緣層,防止其短路。鉛酸電池的缺點(diǎn):l 比能量低;l 充電時(shí)間長;l 使用壽命短、成本高;l 鉛存在重金屬污染問題。l 放電時(shí)負(fù)極:Pb失2個(gè)電子變成+2價(jià)的鉛后馬上與電極周圍的SO42-結(jié)合成PbSO4附在電極上。2H2O放電時(shí)總反應(yīng)式:Pb+PbO2+2H2SO4== 2PbSO4+電極式為:PbSO4+隔膜也是必不可少的部分。鎳氫電池內(nèi)部進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),通過化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生能量,這種電池可以把能量直接轉(zhuǎn)化為電能。h96169能量密度/(Wh體積功率密度2100W/L模塊質(zhì)量鋰離子電池是由之前的電池改進(jìn)而來。圖35 鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖鋰離子電池又包括錳酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池和鈷鎳鋰離子電池。負(fù)極上活性物質(zhì)也是一種混合物,用碳材料與黏合劑制成的混合物是最佳材料,同時(shí)也要再添加上有機(jī)溶劑調(diào)和制成糊狀,并涂覆在銅基上,也呈薄層狀分布。隔板這樣的作用有效的保護(hù)了電池。;l 高能(比能量高),鋰離子電池比能量已達(dá)到150Wh/kg;l 使用壽命長,反復(fù)充放電可達(dá)1000次以上;l 無記憶性,充放電自由,不會(huì)對(duì)電池造成損耗;l 對(duì)環(huán)境無污染,該電池內(nèi)不存在重金屬污染物,是“綠色電池”;l 可以制造成不同的形狀;l 工作溫度范圍寬。當(dāng)電池處于放電狀態(tài)時(shí),負(fù)極物質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng),鋰離子從負(fù)極脫出,進(jìn)入電解液,電解液作為一種介質(zhì),經(jīng)過隔膜,把鋰離子再重新嵌入回正極材料晶格中。h/kg)7575壽命/年1515產(chǎn)量為10萬套/年時(shí)的價(jià)格(美元/套)目標(biāo)值的2到3倍500燃料電池是一種利用可燃?xì)怏w與空氣(氧氣)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成能量,同時(shí)也是直接把生成的這些能量轉(zhuǎn)化為電能,所以燃料電池的效率很高,通常情況下它的能量轉(zhuǎn)化率能達(dá)到百分之七十到百分之八十。燃料電池的正負(fù)極反應(yīng)(此處主要介紹以氫氣為燃料的燃料電池):圖37 燃料電池反應(yīng)過程圖l 以磷酸為電解質(zhì)溶液時(shí):負(fù)極:2H2 – 4e = 4H+正極:O2+ 4H+ +4e =2H2O總反應(yīng):2H2 +O2 =2H2Ol 以KOH為電解質(zhì)溶液時(shí):負(fù)極: 2H2 +4OH – 4e = 2H2O正極: O2+ 2H2O +4e =4OH總反應(yīng):2H2 +O2 =2H2O飛輪電池是一種新概念電池,在20世紀(jì)90年代的時(shí)候被提出。飛輪電池結(jié)構(gòu)里有一個(gè)電動(dòng)機(jī),在充電的時(shí)候,在外電源的驅(qū)動(dòng)下,這個(gè)電動(dòng)機(jī)以把電能轉(zhuǎn)化為飛輪的動(dòng)能,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)。由于對(duì)飛輪的強(qiáng)度要求很高,根據(jù)最大強(qiáng)度比的原則,一般設(shè)計(jì)選用超強(qiáng)玻璃纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成。 圖39 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成示意圖一種帶式可變慣性飛輪曾經(jīng)被伊朗Shiraz大學(xué)機(jī)械工程系研制,用于電動(dòng)車,其目的是節(jié)能與系統(tǒng)穩(wěn)定。當(dāng)然也可以采用上述兩種或多種方式支承飛輪。真空度影響系統(tǒng)效率,是一個(gè)關(guān)鍵因素。飛輪放電階段,飛輪運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作,通過輸出電路給外部用電設(shè)備供電。在安全條件達(dá)標(biāo)情況下,盡可能提高電壓,這樣做不僅減小電動(dòng)機(jī)的體積,還可以大大降低功率變化器的制造成本;l 小質(zhì)量。下表表示國內(nèi)外大型汽車公司已試生產(chǎn)的汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)情況。m國防科大4060km/h感應(yīng)電動(dòng)機(jī)下面介紹幾種常用的電動(dòng)機(jī)。 圖41 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖l 定子部分。換向極:換向極的作用是改善直流電動(dòng)的換向性能,是直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生有害的火花。轉(zhuǎn)子部分包括有以下部分:電樞鐵心、電樞繞組和換向器等。電樞繞組:把銅線按一定規(guī)律繞制,就制成了電樞繞組,作為直流電動(dòng)機(jī)