![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 以下羅列了一些新能源汽車內(nèi)部構(gòu)造的圖片,詳細(xì)展示了新能源汽車的組成結(jié)構(gòu),對此不熟悉的朋友可通過這些圖片一窺一二。 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 新能源汽車核心構(gòu)造概覽 新能源汽車主要由動(dòng)力電池系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、整車控制器、充電系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、車身等組成。 其中電池系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)是大三電核心部件,負(fù)責(zé)新能源汽車的動(dòng)力來源和行駛控制。整車控制器是汽車大腦,系統(tǒng)控制中心,對所有輸入信息進(jìn)行處理,對電機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息發(fā)送給整車控制器。整車控制器配合電源系統(tǒng)BMS進(jìn)行發(fā)電反饋,使動(dòng)力電池系統(tǒng)反向充電等。底盤系統(tǒng)負(fù)責(zé)車輛行駛、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)功能,負(fù)責(zé)保障車輛正常行駛和安全。 ![]() 圖-1 新能源汽車結(jié)構(gòu)詳圖 ![]() 新能源汽車核心功能系統(tǒng) (1)動(dòng)力電池系統(tǒng) 新能源電動(dòng)汽車其動(dòng)力電池的成本大概占到整車成本的50%左右因此電池的性能決定著整車的性價(jià)比。 ![]() 圖-1 寧德時(shí)代神行超充PLUS ![]() 圖-2 比亞迪刀片電池 ![]() 圖-3 特斯拉4680電池 圖-4 動(dòng)力電池系統(tǒng)功能部件 ![]() 圖-5 動(dòng)力電池組成部分 (2)電機(jī)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車三大核心系統(tǒng)之一,是車輛行駛的主要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特性決定了車輛的主要性能指標(biāo),直接影響車輛動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和用戶駕乘感受。 ![]() 圖-6 新能源汽車電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車的動(dòng)力核心,既要實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)車輛行進(jìn)的任務(wù),同時(shí)在汽車剎車或滑行時(shí)還要能發(fā)電,具有回收能量的功能。由于新能源汽車結(jié)構(gòu)緊湊、速度、續(xù)航要求大等特點(diǎn),驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)的基本要求包括:寬調(diào)速范圍、高密度輕量化、高效率、能量回收、高可靠性與安全性、成本能夠持續(xù)降低。 根據(jù)電機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)有多種分類,按電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的類型來劃分,主要的電機(jī)分類如下圖所示。 ![]() 圖-7 驅(qū)動(dòng)電機(jī)分類 ![]() 圖-8 電驅(qū)系統(tǒng)工作原理 (3)底盤系統(tǒng) 由于新能源汽車改變以往燃油發(fā)動(dòng)的方式,使用電力發(fā)動(dòng),因此,新能源汽車底盤技術(shù)有了新的改變。新能源汽車底盤系統(tǒng)分為線控底盤和滑板底盤,目前主流的技術(shù)方向?yàn)榫€控底盤,線控底盤的核心技術(shù)分為線控制動(dòng)、線控轉(zhuǎn)向、線控懸架。 ![]() 圖-9 線控底盤的功能結(jié)構(gòu) ![]() 圖-10 線控制動(dòng)技術(shù)演變 (4)智能座艙系統(tǒng) 汽車正在向智能化,電動(dòng)化方向發(fā)展,伴隨而來的,汽車駕駛艙也正在由單一的駕駛空間向智能座艙方向快速進(jìn)化。智能座艙將逐漸成為一個(gè)可以與用戶互聯(lián)互動(dòng)的強(qiáng)大的數(shù)字智能系統(tǒng)。主要技術(shù)方向分為軟件和硬件。 軟件方面:包括操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件、虛擬化技術(shù)、人工智能(用戶畫像、情景感知、多模態(tài)融合交互等)、應(yīng)用開發(fā)(Android為主)、儀表軟件開發(fā)(QNX為主)、TBOX軟件開發(fā)(Linux)、云服務(wù)(大數(shù)據(jù)、信息安全等)、協(xié)議棧;硬件方面:包括顯示硬件(屏幕、HUD等)、交互設(shè)備、攝像頭、射頻、通信單元/網(wǎng)關(guān)、座艙域控制器、芯片等。 圖-11 智能座艙功能單元 (5)自動(dòng)駕駛 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境,并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息,控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度,從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛并到達(dá)預(yù)定地點(diǎn)的功能。 自動(dòng)駕駛本身由三種部分構(gòu)成,感知、分析及應(yīng)用三個(gè)板塊。 ![]() 圖-12 感知系統(tǒng)示意圖 第二個(gè)板塊為分析板塊,它作用于處理傳感器采集回的復(fù)雜數(shù)據(jù),并制定相應(yīng)控制策略。在這個(gè)領(lǐng)域,美國英偉達(dá)和中國阿里云計(jì)算都已在此深耕數(shù)年。相當(dāng)于人類的大腦。 圖-13 自動(dòng)駕駛中央處理單元 第三個(gè)板塊為執(zhí)行板塊,通過前兩個(gè)板塊收集+分析判斷,汽車開始執(zhí)行具體方式如減速、轉(zhuǎn)向、提醒車主、機(jī)車互動(dòng)等。 ![]() 圖-14 自動(dòng)駕駛L1-L5分類 (6)輕量化車身 與傳統(tǒng)燃油車相比,純電動(dòng)車在取消發(fā)動(dòng)機(jī)及部分附件的同時(shí),增加了“三電系統(tǒng)”,按行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),其質(zhì)量較傳統(tǒng)車增加一般為 15%~40%。因其質(zhì)量明顯增加,對車輛電耗、續(xù)駛里程、動(dòng)力性、制動(dòng)性、被動(dòng)安全、車輛可靠和耐久均帶來不利影響,而輕量化則是消除這些影響的重要應(yīng)對手段。 ![]() 圖-15 寶鋼輕量化車身 (7)整車控制器 整車控制器通過采集駕駛信號判斷操縱者的意愿,根據(jù)車輛實(shí)時(shí)行駛情況、動(dòng)力電池以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作狀態(tài)合理分配動(dòng)力,使車輛運(yùn)行在最佳狀態(tài)。電動(dòng)汽車以整車控制器為主節(jié)點(diǎn),通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)對電動(dòng)汽車動(dòng)力鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)控,以此實(shí)現(xiàn)整車的驅(qū)動(dòng)控制、能量優(yōu)化控制、制動(dòng)回饋控制以及網(wǎng)絡(luò)管理等功能。 圖-16 整車控制器功能單元 ![]() 純電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車相比,具有零排放,能源效率高,結(jié)構(gòu)簡單,噪聲低,節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn),但現(xiàn)階段也存在諸如續(xù)駛里程短,成本高,安全性,配套不完善等缺點(diǎn)。不過隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的突破,特別是動(dòng)力蓄電池容量和循環(huán)壽命的提高,以及價(jià)格的降低,電動(dòng)汽車的推廣使用未來一定會(huì)得到大的發(fā)展。 新能源汽車主要由動(dòng)力電池系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、整車控制器、充電系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、車身等組成。其中電池系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)是大三電核心部件,負(fù)責(zé)新能源汽車的動(dòng)力來源和行駛控制。整車控制器是汽車大腦,系統(tǒng)控制中心,對所有輸入信息進(jìn)行處理,對電機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息發(fā)送給整車控制器。整車控制器配合電源系統(tǒng)BMS進(jìn)行發(fā)電反饋,使動(dòng)力電池系統(tǒng)反向充電等。底盤系統(tǒng)負(fù)責(zé)車輛行駛、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)功能,負(fù)責(zé)保障車輛正常行駛和安全。 ![]() 新能源電動(dòng)汽車其動(dòng)力電池的成本大概占到整車成本的50%左右因此電池的性能決定著整車的性價(jià)比。電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池系統(tǒng)是一個(gè)集成的動(dòng)力能量系統(tǒng),它通過CAN總線與整車控制系統(tǒng)、充電機(jī)、電機(jī)控制器等部件進(jìn)行通訊,并協(xié)同工作來完成車輛的正常行駛。 驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車三大核心系統(tǒng)之一,是車輛行駛的主要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特性決定了車輛的主要性能指標(biāo),直接影響車輛動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和用戶駕乘感受。 ![]() 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由電機(jī)、電機(jī)控制器MCU和機(jī)械傳動(dòng)裝置組成,它的結(jié)構(gòu)形式直接影響電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置形式。電機(jī)控制器是按整車控制器VCU的指令、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流反饋信號等,對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。電機(jī)在純電動(dòng)汽車中被要求承擔(dān)著電動(dòng)和發(fā)電的雙重功能,即在正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動(dòng)功能,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械旋轉(zhuǎn)能;而在減速和下坡滑行時(shí)又被要求進(jìn)行發(fā)電,承擔(dān)發(fā)電機(jī)功能,將車輪的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。 純電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)一般分為交流充電系統(tǒng)和直流充電系統(tǒng)兩部分。純電動(dòng)汽車上有大量高壓電氣設(shè)備,因此必須設(shè)置安全保護(hù)系統(tǒng),確保駕乘人員和維修人員的安全。此外,純電動(dòng)汽車必須配備故障自診斷系統(tǒng)和故障報(bào)警系統(tǒng),在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)控制高壓系統(tǒng)斷電,以防止事故的發(fā)生。 汽車制動(dòng)系統(tǒng)是要滿足汽車在使用過程中的制動(dòng)安全性要求,具有良好的制動(dòng)性能,操縱輕便,制動(dòng)平順性好。現(xiàn)階段純電動(dòng)汽車基本上都標(biāo)配了電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS,它是指借助電動(dòng)機(jī)動(dòng)力,通過電子控制操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有液壓助力系統(tǒng)的液壓泵、液壓管路、轉(zhuǎn)向管柱閥體等結(jié)構(gòu),它在原有汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,改造并且增加了以下幾個(gè)部分:EPS電子控制單元、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)角傳感器、EPS電動(dòng)機(jī)等。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),取代了傳統(tǒng)機(jī)械液壓機(jī)構(gòu),它能夠在各種環(huán)境下給駕駛?cè)颂峁?shí)時(shí)轉(zhuǎn)向助力。 概述新能源內(nèi)部零部件構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜且精密,下面是主要構(gòu)造和它們的名稱。 1. 電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
2. 電源系統(tǒng)
3. 輔助系統(tǒng)
4. 高壓線束
5. 熱管理系統(tǒng)
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