电动车基本原理.docx
《电动车基本原理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动车基本原理.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电动车基本原理
电动车底子知识介绍
电动车是以电能为驱动能源，通过电动机将电能转化为机器能驱动行驶的车辆。
如电动滑板车、电动自行车、四轮电动代步车、电动沙滩车、电动卡丁车、电动摩托车、电动汽车等。
其中：
电动自行车是以蓄电池作为帮助能源，具有两个车轮，能实现人力骑行、电动或电助动功效的特种自行车。
一、主要结构：
1、电机2、电池3、控制器4、充电器5、仪表
6、前后轮7、车架8、塑件等。
二、整车主要技能性能：
1、最高车速：
25公里/小时
2、整车质量：
39公斤
3、续行里程：
50公里
4、
5、轮径：
24吋
6、电池种类：
铅酸免维护
7、电池组标称电压：
36伏
8、标称容量:
12安时
9、电动机型式：
有刷直流永磁
10、电动机额定功率：
180瓦
11、额定转速：
210转/分
12、额定电压：
36伏
13、
三、电动车事情原理:
AC220V/110V交换电源
电池组
仪表
充电电锁开关
充电器
控制器
电机
调速转把
左右刹车
1、将充好电的电池组装到车子上并打开电源开关，
2、可以转动调速转把，调速转把会给控制器一个对应转把转动角度的电压信号。
控制器凭据这一电压信号确定对电机的输出功率。
通例转把初始位置到最大转角位置的输出电压信号对应为0.8V～4.2V，控制器确认的电压范畴是1V～4V，也就是说当调速信号从1V上升到4V时控制器提供应电机的功率为从0%～100%。
3、控制器在接到调速信号时，在没有刹车信号的情况下则凭据调速信号电压的数值所对应的输出占空比例，通过斩波控制电机的输出功率。
也就控制整车的行驶速度。
4、如果有刹车信号，纵然有调速信号仍然停止对电机供电。
5、±0.5V欠压掩护。
6、有的车型仪表可显示速度，需要将电机的电压变革接到仪表上，由于有一个公式（电磁感到定律既右手定则）：
E=BLV其中E为感到电动势（电机电压），B为磁感到强度（磁通密度），L为绕组有效长度，V为线速度。
所以可以用电机的电压变革得知车辆行驶的速度变革。
用这个对应干系来表述车速变革。
7、随着电动车功效的不停完善，在根本功效的底子上，许多厂家将摩托车、汽车领域、家电领域的实用功效看法应用到电动车上，例如：
遥控防盗报警，车头锁、巡航定速、车载音频功放等。
8、典范接线图
四、电动车根本配置：
1、电池组
目前电动车用动力源普遍为化学电源——蓄电池组，蓄电池是电动车的动力源泉。
目前，制约电动车生长的要害因素是动力蓄电池不理想。
蓄电池的主要作用就是储能，电动车蓄电池的主要性能指标是比能量、比功率和使用寿命等。
要使电动车能与内燃机车相竞争，要害是开发出比能量高、比功率大、使用寿命长、本钱低的蓄电池。
可用于电动车的电池有铅酸免维护电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锌空电池、燃料电池等。
电池的根本看法如下：
容量：
用放电电流乘以放电时间所得的安培小时数值来体现电池的容量。
额定容量：
JB/T10262划定用2小时率放电容量体现。
小时率电流：
体现电池充放电电流的巨细的术语。
其数值为CX/Y。
用IX（A）体现。
荷电保持特性：
充电后的电池开路储存的容量生存性能。
大电流放电特性：
以较大的电流放电时的特性。
过放电：
电池过放电后再进行充电的容量规复性能。
过充电特性：
电池到达完全充电状态后继承充电的耐充电性能。
循环寿命：
在划定的条件下，电池能够进行充放电的循环次数。
低温容量：
在低温条件下，电池所能放出的电量。
密封反响效率：
气体通过负极吸收还原成水的效率。
限压阀行动：
开启和封闭的压力范畴
宁静性：
在划定的条件下电池的体现情况。
耐振动：
在划定条件下电池振动后的体现情况。
组合一致性;：
串联电池循环使用历程中的电压一致性。
１.1铅酸蓄电池（目前海内该电池现普遍用于电动车）：
铅酸蓄电池已有１００多年的历史，遍及用作内燃机车的起动动力源。
它也是成熟的电动车蓄电池，它可靠性好、原质料易得、代价自制；比功率也根本上能满足小型电动车的动力性要求。
但它有两大缺点；一是比能量低（33－35W·h/kg），所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短（250次左右），使用本钱过高。
前期的铅酸蓄电池功率密度较低，应用到电动车上以后其充电速度及放电能力都不是太理想，有专家阐发考虑通过减薄极板、增加极板片数来提高电化学反响面积，从而提升反响效率，提升充放电能力；通过紧凑型装配低落电池内阻，再加上活性物质和电解质配方等加以调解，使该类电池对电动车的适应性大为提高。
随着工艺水平的不停提高，该类电池的充放电性能不停提高。
电化学方程式：
PbO2+Pb+H2SO42PbSO4+2H2O
1.1.1电动自行车普遍使用的型号为6-DZM-10，外形尺寸：
151×100×97㎜
电动摩托车普遍使用的型号为6-DZM-14外形尺寸：
181×77×167㎜
随着电池技能的生长，电动车产物的不停升级换代，电池的规格也在不停变革，单只电池的容量逐步提高，电池组的电压也不停增加。
相信不久的未来加大电池容量将是实现续行里程的首选。
在小型电动车尤其是在两轮电动设计历程中，笔者的看法是优先选择增加电池组容量实现续行里程，尽量制止太过提升电池组电压实现续行里程，主要原因是电池组电压过高的情况下增强了电池组的配组要求，由于一致性原因造成电池组早期失效的时机增加。
许多设计电池串联使用，使用情况温度：
在-10～+50℃。
充电要求：
（指电动自行车三只串联使用，由于各厂产业物质料体系或配方差别，充电参数会有相应变革）
第一阶段：
恒流以≤2.4A电流充至电压43.8±0.3V;
第二阶段:
恒压43.8±0.3V至电流降到360mA以下；
1.2镍氢蓄电池（海内该电池现少量用于折叠电动车）
镍氢蓄电池属于碱性电池，镍氢蓄电池循环使用寿命较长，无影象效应，但代价较高。
它的初期购买本钱虽高，但由于其在能量和使用寿命方面的优势，因此其恒久的实际使用本钱并不高。
其比能量达65－80W·h/kg，循环使用寿命凌驾600次。
功率密度大于800W/kg的镍氢蓄电池。
我国的稀土资源比力富厚，该类电池的应用前景比力好。
NiOOH＋MHM＋Ni（OH）2
正极活性物质：
氢氧化镍负极活性物质：
储氢合金
电解质:
氢氧化钾
1.3锂离子电池（海内未来几年该电池将会普遍用于电动车）
锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池，其奇特的物理和电化学性能，具有遍及的民用和国防应用的前景。
其突出的特点是：
重量轻、储能大、无污染、无影象效应、使用寿命长。
在同体积重量情况下，锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍，是镍镉电池的4倍，而且目前人类只开发利用了其理论电量的20%～30%，开发前景非常灼烁。
同时它是一种真正的绿色环保电池，不会对情况造成污染，许多专家认为该类电池时最理想的小型电动车电池。
燃料电池系统
是一种新的能源利用和转换装置，是国际上公认的未来最理想的电动车电源。
燃料电池用作电动车电源有以下特点：
（1）电池自己是一种能量转换装置，只决定电源系统的功率输出巨细；
（2）燃料储存装置决定电源系统的总能量，可包管有足够的续驶里程；（3）无需充电，添加燃料非常快捷、方便；（4）电池系统寿命更长、更宁静、更可靠、更环保；（5）燃料电池未来财产化生产的本钱下降潜力很大。
燃料电池有许多种类型，就电池自己的性能而言，大多看好的电动车用燃料电池是质子互换膜燃料电池。
该电池具有较多的优点。
例如：
（1）运行温度比力低；
（2）技能相比拟力成熟；（3）排放产物比力单一；（4）功率密度较大；（5）启动速度较快；（6）抗震能力相对较好。
由于对该类燃料电池在电动车应用上的普遍重视，使得近几年来不停的产生该类电池的电动车、电动摩托车、电动自行车样品。
技能性能都相当不错。
这也推动了与质子互换膜燃料电池相关的氢气制取与存储技能的进步，重整制氢与金属储氢技能已靠近实用化水平。
2、电动机：
电动机的作用就是实现电能与机器能之间的转换，其能量转换的能力（即功率）和能量转化的效率是主要的指标。
只有具备了一定的功率才气驱动整车行驶，从车辆使用的角度考虑，涉及到爬坡、迎风、载货、零速启动等事情条件，电机功率在平路行驶的底子上一定要满足足够的功率富饶。
电机效率是影响整车能量利用率和续行里程及电机可靠性的重要指标。
2.1常用公式：
2.1.1电动车电机F=BIL（电磁力定律即左手定则），F代表电磁拉力，B代表磁通密度，I代表电流，L代表绕组有效长度。
2.1.2电动车电机E=BLV（电磁感到定律既右手定则），E代表反电势，B代表磁通密度，L代表绕组有效长度，V绕组运动速度
2.1.3输出功率:
P2=M×N/9565
P2--------------W
M---------------mN．m
N----------------r/min
9565-------------变更系数
2.2用于电动车的电机分类：
目前用于电动车的电机大多数为直流永磁电机。
2.2.1有无碳刷：
有刷电机、无刷电机
有刷电机需要通过碳刷、换向器进行机器换向，无刷电机一般设计成多相，是通过控制器进行电子换相。
有刷电机及控制器系统结构比力简朴，本钱较低，维修方便。
但存在着到期调换碳刷的问题，由于存在碳刷影响，电机的效率相对不如无刷电机。
有刷低速电机系统的起步性能及低速爬坡能力不如有刷高速电机。
无刷电机无机器换向结构，寿命较长，效率较高，但其控制器比力庞大，本钱也高。
随着电子技能的生长，控制器的性价比不停提高，无刷电机系统将很快成为电动车应用的主流。
从久远来讲无刷电机很有可能生长到无传感器，但是由于电动车的启动要求较高，短期内该类研究很难成熟。
目前用在电动车的无刷电机大多数是三相无刷电机，在槽数、极对数、斜/直槽等不停变革革新的生长进程中。
会出现多相电机的生长趋势，尤其大功率电机的需求日益旺盛，多相电机的利益是可以低落每相平均电流低落，便于知道大功率控制器。
目前，6相电机已比力成熟，有个体企业在生产；5相电机最有前途，由于其庞大的驱动要求，需要很高的设计水平。
2.2.2有无减速：
低速电机、高速电机
高速电机有利于低落电机部门的体积，提高电机的功率密度，低落转子的质量使其扭矩灵敏度提高，再加上电机有减速机构提高输出转矩，起步加快及爬坡性能优于直接低速电机。
在小型电动车辆上课设计有逾越滑行功效，有利于延长续行里程。
由于结构庞大，高速电机的本钱及系统的稳定性从某种水平上将反不如直接低速电机。
2.2.3按外观形状：
辐条轮轮毂式电机、整体轮轮毂式电机、圆柱式电机。
2.2.4按额定电压：
24V、36V、48V、60V
按功率分：
150W、180W、250W、350W、400W、500W、800W、1500W、2000W等。
常用电机试验：
空载试验、堵转试验、负载试验、温升试验、参数测定、振动与噪声测定等。
2.4无刷电机一般电气部门出现妨碍，在查抄绕组引线正常的情况下，霍尔元件损坏的情况比力多，最简朴的措施是丈量三路霍尔元件信号线对霍尔5V电源线之间的阻值一致性，其次是通电测试有无霍尔信号。
手转后轮请迟钝，不然万用表反响不外来。
3、充电器:
3.1充电器分类:
3.1.1按电源部门种类：
变压器式、开关电源式。
3.1.2按输入电压分：
AC110V50/60HZ、AC220V50/60HZ。
3.1.3以36V，12Ah铅酸免维护电池三段式智能充电器为例：
输入电压：
AC220V，50/60HZ。
恒流阶段充电电流
恒压电压：
44.1V±0.5V，
±0.5V，
恒压转浮充的电流转换点为300mA,
充电
升级会员 