【正文】 有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。從蓄電池到電動(dòng)機(jī)再到控制器，整個(gè)敘述條理比較清晰，總的來說，比較完整的闡述了電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理。從圖中我們可以清楚的看出這種驅(qū)動(dòng)形式所包含的部件。對(duì)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車來說，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)包括離合器、變速器、差速器等部件，這些部件都是不可或缺的一部分。但是這種方案要求驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩的特性，夠輕松實(shí)現(xiàn)車輛起步和加速行駛。圖53 天津大學(xué)控制器原理圖 第6章 電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式電動(dòng)汽車因?yàn)槭褂秒妱?dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的一些特性不同，所以和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，電動(dòng)車結(jié)構(gòu)布置各式各樣，各種部件搭配比較靈活，但總體驅(qū)動(dòng)形式概括分為兩類，即電動(dòng)機(jī)中央布置式和輪轂電機(jī)式。該控制器主要對(duì)純電動(dòng)汽車動(dòng)力鏈進(jìn)行作用。第5章 控制器 由于電動(dòng)控制系統(tǒng)為整體，故在此將電動(dòng)汽車整體的控制器在此進(jìn)行敘述。之前所述，轉(zhuǎn)子不纏繞任何的繞組，轉(zhuǎn)子上也沒有磁極。由前面所述，因?yàn)檗D(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)按同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度n1相同時(shí)，即n=n1，那么此刻就說轉(zhuǎn)子與磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)，同步旋轉(zhuǎn)就是沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)就不存在切割運(yùn)動(dòng)，不切割就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就沒有電流和電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子繞組。前面幾種電動(dòng)機(jī)也介紹過定子轉(zhuǎn)子之間留有氣隙。在有刷直流電動(dòng)機(jī)中，由于機(jī)械換向器的限制，其速度運(yùn)行范圍不是特別寬；高速下不能運(yùn)行，而無刷電動(dòng)機(jī)使用電子換向器，高中低速都可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。l 電動(dòng)機(jī)本體。電樞鐵心:電樞貼心有兩兩個(gè)作用，第一，它作為主磁電路的一部分，具有很重要的功能；第二，它作為一個(gè)支撐元件來支撐電樞繞組。 國外一些公司已試產(chǎn)的汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 生產(chǎn)企業(yè)車型最高時(shí)速電動(dòng)機(jī)形式功率最大轉(zhuǎn)矩通用Prius II160 km/h感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1002 KW沃爾沃PL690km/h感應(yīng)電動(dòng)機(jī)130 KW大眾GolfIV90km/h感應(yīng)電動(dòng)機(jī) KW日產(chǎn)AItra EV120km/h永磁同步電動(dòng)機(jī)62 KW本田Insight130km/h永磁同步電動(dòng)機(jī)10 KW49Nl 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)為了降低系統(tǒng)功耗，減少損失，目前許多單位和研究機(jī)構(gòu)都一般采用永磁同步電動(dòng)/發(fā)電、（雙過程）逆變式互逆式雙向電機(jī)。它與其他化學(xué)電池不同，電能不是以化學(xué)能轉(zhuǎn)化而來，而是使用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。電解液與其他電池相似，也是一種混合的有機(jī)溶液。h/kg)6670功率密度（W/kg）150162 美國COBASYS公司1000系列鎳氫電池模塊性能指標(biāo)數(shù)值指標(biāo)數(shù)值額定電壓12V模塊體積額定容量9A2H2Ol 充電時(shí)：陰極：電極上的PbSO4中＋2價(jià)的鉛得到電源送來的2個(gè)電子變?yōu)镻b后釋放出SO42－。鉛酸蓄電池的主要組成部分是由正負(fù)極板、電解液、隔板、溢氣閥、外殼等[]。圖23 雙離合變速器結(jié)構(gòu)圖此處不介紹傳統(tǒng)汽車機(jī)械式差速器，介紹一種電子差速器。下面部分詳細(xì)介紹有關(guān)雙離合自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和原理。構(gòu)成減速器的齒輪類型有多種，圓柱齒輪構(gòu)成的減速器叫做圓柱齒輪減速器，所以還有圓錐齒輪減速器和準(zhǔn)雙曲面齒輪減速器等型式。培里也合作研制出一輛電動(dòng)三輪車，其車速雖然只有9 mile/h，但三位先驅(qū)的努力使得電動(dòng)汽車在燃料汽車尚未問世之前已經(jīng)誕生，之后，電動(dòng)汽車在歐美國家迅速興起和發(fā)展。當(dāng)普通汽車怠速時(shí)仍然消耗燃料，電動(dòng)汽車停止時(shí)完全不消耗電能，制動(dòng)過程中，還可以將實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化回收利用。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的作品成果。同時(shí)它不具有內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的各種噪音，是駕駛員和乘客舒適性增加。 1882年，英國的威廉如果汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)放置形式為縱置時(shí)，主減速器可以把發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩方向改變。l 手動(dòng)變速器此類變速器適合使用在混合動(dòng)力的電動(dòng)汽車上，其原理與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車手動(dòng)變速器相同，此處不做過多討論。與通常自動(dòng)變速器一樣，駕駛員可以把檔位一直處在D檔，汽車會(huì)根據(jù)不同駕駛條件自動(dòng)調(diào)換檔位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器的功能。實(shí)際中，電池的最大功率應(yīng)當(dāng)限定為； （35）鉛酸電池從1859年發(fā)明至今已有140多年的歷史，鉛酸電池的有關(guān)理論與技術(shù)都取得了許多突破性的進(jìn)展。電極式為： PbO2+h9528額定電壓/V1212質(zhì)量/kg能量密度/（W它功能是關(guān)閉或阻斷所謂的“通道”。燃料電池的優(yōu)點(diǎn)：l 節(jié)能，轉(zhuǎn)換效率高；l 達(dá)到零污染排放；l 車輛性能與內(nèi)燃機(jī)汽車相當(dāng)；l 結(jié)構(gòu)簡單運(yùn)行平穩(wěn)。總的來說有兩種方式；即磁懸浮方式和機(jī)械支撐兩種方式。在車輛減速制動(dòng)過程中可實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化回收；l 電氣系統(tǒng)的安全性和控制系統(tǒng)的安全性都必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；l 高可靠性。電刷裝置：電刷裝置由電刷、刷握、刷桿、匯流排等組成，用于電樞電路的引入或引出。無刷直流電動(dòng)機(jī)，顧名思義，這種電動(dòng)機(jī)沒有電刷，與傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)中的機(jī)械換向裝置不同，無刷直流電機(jī)中用的是一種電子換向裝置，通過這種電子裝置的調(diào)節(jié)，同樣可以使電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速性能，有刷直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)同時(shí)也被克服改進(jìn)。圖43 無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)圖1機(jī)殼 2鐵心 3主磁鋼 4傳感器磁鋼 5傳感器 6端蓋 7轉(zhuǎn)軸 8銘牌無刷直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)如下：l 外特性好。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)子位置傳感器隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，又會(huì)不斷分析輸出信號(hào)，來改變電樞繞組的通電和斷電，此時(shí)整個(gè)過程完成多半，通過之前的一系列的控制，在N或者S極下的導(dǎo)體，通過這個(gè)導(dǎo)體的電流方向就不會(huì)變化，保持一致，進(jìn)而使其受力方向保持一個(gè)方向，這樣電動(dòng)機(jī)就按照一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)起來了。轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組，還有轉(zhuǎn)軸這三部分組成異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。此時(shí)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，其速度是n1，與此同時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所會(huì)在此刻產(chǎn)生感應(yīng)電流i和電動(dòng)勢(shì)e2，i與e2方向相同。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的原理：開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）是一個(gè)關(guān)鍵部件，它是這種電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有別于其他電動(dòng)機(jī)的最重要的一部分。此外，從圖48中還可以看出，當(dāng)閉合主開關(guān)器件SS2的時(shí)候，直流電源U與A相繞組相同，并且給A繞組供電，即使當(dāng)SS2關(guān)斷時(shí)，通過二極管VDVD2，繞組電流還是可以導(dǎo)通，并回饋給電源US。確切的說，一般情況前后輪的扭矩是不同的，控制器根據(jù)工況，自動(dòng)分配前后輪扭矩，使兩臺(tái)電機(jī)按照需要進(jìn)行工作，這樣做的目的是使汽車能夠輸出效率最高，能源使用效率最高。與微控制器相連，把各種數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存；l 信息存儲(chǔ)模塊。電動(dòng)機(jī)和固定速比的行星齒輪減速器安裝在車輪里面。電機(jī)的轉(zhuǎn)速通常高達(dá)10000r/min，這樣的高速是為了使電輪轂電機(jī)獲得較高的功率密度。通常，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車與純電動(dòng)汽車相比有很大區(qū)別，它的組成部件以及布置形式與純電動(dòng)汽車有很大差別，當(dāng)然，其控制系統(tǒng)也需要有不同的控制策略。使用這種結(jié)構(gòu)的車輛，在低速行駛時(shí)，大多采用串聯(lián)方式進(jìn)行工作；而高速行駛時(shí)，則采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力輸出為主。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 隨著新型電動(dòng)機(jī)的研發(fā)，電動(dòng)汽車使用的電動(dòng)機(jī)將越來越多樣化，從以往的交流感應(yīng)電機(jī)到永磁無刷直流電機(jī)，再到目前比較先進(jìn)的開關(guān)磁阻電機(jī)，新型電機(jī)必將越來越多的應(yīng)用在我國的電動(dòng)汽車行業(yè)；第一，蓄電池可以平衡發(fā)電機(jī)的輸出功率；第二，蓄電池可以平衡電動(dòng)機(jī)的輸入功率。由于每個(gè)車輪都可以由輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，因此在技術(shù)應(yīng)用過程中，可以使車輛前驅(qū)，也可以是四驅(qū)形式。因?yàn)檫@種技術(shù)把動(dòng)力、傳動(dòng)和制動(dòng)裝置全部整合到輪轂內(nèi)，簡化了傳統(tǒng)電動(dòng)車輛的其他機(jī)械部分，這是輪轂電機(jī)技術(shù)的一大特點(diǎn)。通過離合的作用就是就是隨時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與傳動(dòng)系統(tǒng)的聯(lián)系，變速箱根據(jù)不同需求提供不同的傳動(dòng)比，改變輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，差速器滿足汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)要求內(nèi)外車輪不同轉(zhuǎn)速的需求。完成上述才能實(shí)現(xiàn)對(duì)整車驅(qū)動(dòng)控制和能量優(yōu)化控制，進(jìn)而提供反饋信息。圖51所示為日本豐田汽車公司的一款控制器的原理圖。這兩種是比較典型的應(yīng)用結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子速度n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度n1不同，他們之間的差為△n，△n與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1的比值稱為轉(zhuǎn)速差率s：S=n1n/n1開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是最新一代無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，它集成了很多現(xiàn)代高科技，它是無刷直流調(diào)速系統(tǒng)后而來，比變頻調(diào)速更加先進(jìn)的電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)軸用于固定和支撐轉(zhuǎn)子鐵心，并輸出機(jī)械功率。定子繞組、定子鐵心、和機(jī)座三部分組成定子部分。由于電動(dòng)汽車電池能量有限，高效率節(jié)能是很必要的有點(diǎn)。不同的是，產(chǎn)生激磁磁場(chǎng)的部件是轉(zhuǎn)子，不是定子。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)電路的部分之一，在電樞繞組上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。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)。真空度影響系統(tǒng)效率，是一個(gè)關(guān)鍵因素。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)。；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。h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。電極式為：PbSO4+隔板的作用是使正、負(fù)極板之間形成絕緣層，防止其短路。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)。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。差速器結(jié)如圖22所示。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。所以其又稱蓄電池電動(dòng)汽車。 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。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。1881年，巴黎國際電氣展覽會(huì)上，展出的由法國人古斯塔夫（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。如果加了變速箱，可以開的更快也是不可能的，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。而“濕式”雙離合器在一定程度上可以減少離合器片的摩擦受損，但由于結(jié)構(gòu)中有電子液壓系統(tǒng)，通過這個(gè)系統(tǒng)控制，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，效率會(huì)略微降低，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一定的遲緩現(xiàn)象。圖31 蓄電池內(nèi)阻模型圖其中：E0 是單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)（V）； U工作電壓（V）； I工作電流（A）； Rint等效內(nèi)阻（Ω）由圖所以可以得到電壓特性方程為： （31） 電池的電動(dòng)勢(shì)E0和電池的內(nèi)阻Rint同時(shí)受多個(gè)不同因素的影響，隨著電池的狀態(tài)變化，其數(shù)值也不斷變化，但是在通常情況下，只考慮一些主要因素的影響，為了簡化計(jì)算，通常電池的放電功率為： （32）電池的放電效率為：η== （33）最大輸出功率為： （34）其中Pbmax是個(gè)理論值，在實(shí)際過程中，電池的壽命會(huì)因?yàn)榉烹婋娏鬟^大，電池發(fā)熱過度而減短。在放電后，電池中的電能消耗完畢，需要對(duì)電池進(jìn)行充電，這個(gè)過程中實(shí)際就是把外界的電能重新轉(zhuǎn)為為蓄電池內(nèi)部的化學(xué)能的過程。但是，鎳氫電池同樣具有缺點(diǎn)；l 成本高，價(jià)格為相同容量鉛酸電池的5—8倍；l 單體電池電壓低，；l 自放電損耗大；l 電池組熱管理任務(wù)重。通常在正極活性物質(zhì)中，加入一些其他混合物以達(dá)到相關(guān)作