电动车基本原理1

电动车基本原理1电动车是以电能为驱动能源，经由过程电念头将电能转化为机械能驱动行 驶的车辆。如电动滑板车、电动自行车、四轮电动代步车、电动沙岸车、电动 卡丁车、电动摩托车、电动汽车等。个中：电动自行车是以蓄电池作为关心能源，具有两个车轮，能实现人力 骑行、电动或电助动功能的特种自行车。、 重要构造：1、电机 2、电池 3、操纵器4、充电器5、外表6、前后轮 7、车架 8、塑件等。 二、整车重要技巧机能：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、百公里电耗：1.5度5、轮径：24 吋6、电池种类：铅酸免爱护7、电池组标称电压：36伏8、标称容量:12安时9、电念头型式：有刷直流永磁10、电念头额定功率：180瓦11、额定转速：210转/分12、额定电压：36伏13 、额定输出转矩：7.5 牛.米三、电动车工作道理:调速转把II阁下刹车1、将充好电的电池组装到车子上并打开电源开关，2、能够迁移转变调速转把，调速转把会给操纵器一个对应转把迁移转变角度 的电压旌旗灯号。操纵器依照这一电压旌旗灯号确信对电机的输出功率。 惯例转把初始地位到最大年夜转角地位的输出电压旌旗灯号对应为0.8V4.2V，操纵器确认的电压范畴是IV4V,也确实是说当调速旌旗 灯号从1V上升到4V时操纵器供给给电机的功率为从0%100%。3、操纵器在接到调速旌旗灯号时，在没有刹车旌旗灯号的情形下则依照调速 旌旗灯号电压的数值所对应的输出占空比例，经由过程斩波操纵电机的输 出功率。也就操纵整车的行驶速度。4、假如有刹车旌旗灯号，即使有调速旌旗灯号仍旧停止对电机供电。5、从电锁开关下端将电池组电压送入外表显示电量，因为铅酸电池在中等倍 率放电前提下，放电平台全然是一条斜线段，将斜线段上的电压值表达出 来就全然表达了电量。标称36V的电池组用电到31.50.5V欠压爱护。6、有的车型外表可显示速度，须要将电机的电压变更接到外表上，因为有一 个公式（电磁感应定律既右手定则）E=BLV 个中E为感应电动势（电 机电压），B为磁感应强度（磁通密度），L为绕组有效长度，V为线速度。 因此能够用电机的电压变更得知车辆行驶的速度变更。用那个对应关系来 表述车速变更。7、跟着电动车功能的赓续完美，在全然功能的差不多上，专门多厂家将摩托 车、汽车范畴、家电范畴的有用功能概念应用到电动车内，例如：遥控防 盗报警，车头锁、巡航定速、车载音频功放等。8、典范接线图主 錢 束u附：典型接线示意右闸把左闸把控制器T- if.r-Q a i &转把亀二帕 n&四、电动车全然设备1、电池组今朝电动车用动力源广泛为化学电源蓄电池组，蓄电池是电动车的动力 源泉。今朝，制约电动车成长的关键身分是动力蓄电池不睬想。蓄电池的重要 感化确实是储能，电动车蓄电池的重要机能指标是比能量、比功率和应用寿命 等。要使电动车能与内燃机车相竞争，关键是开创出比能量高、比功率大年夜 应用寿命长、成本低的蓄电池。可用于电动车的电池有铅酸免爱护电池、镍镉 电池、镍氢电池、锂离子电池、锌空电池、燃料电池等。电池的全然概念如下： 容量：用放电电流乘以放电时刻所得的安培小时数值来表示电池的容量。额定容量：JB/T10262规定用2小时率放电容量表示。小时率电流:表示电池充放电电流的大年夜小的术语。其数值为CX/Y。用lX(A) 表示。荷电保持特点：充电后的电池开路储存的容量储存机能。大年夜电流放电特点：以较大年夜的电流放电时的特点。过放电：电池过放电后再进行充电的容量复原机能。过充电特点：电池达到完全充电状况后连续充电的耐充电机能。 轮回寿命：在规定的前提下，电池能够或许进行充放电的轮回次数。 低温容量：在低温前提下，电池所能放出的电量。密封反响效力：气体经由过程负极接收还原成水的效力。 限压阀动作：开启和封闭的压力范畴安稳性：在规定的前提下电池的表示情形。耐振动：在规定前提下电池振动后的表示情形。 组合一致性;：串联电池轮回应用过程中的电压一致性。1.1铅酸蓄电池(今朝国内该电池现广泛用于电动车)：铅酸蓄电池已有10 0多年的汗青，广泛用作内燃机车的起动动力源。它也 是成熟的电动车蓄电池，它靠得住性好、原材料易得、价格廉价；比功率也全 然上能知足小型电动车的动力性要求。但它有两大年夜缺点；一是比能量低(33 35W h/kg),所占的质量和体积太大年夜，且一次充电行驶里程较短；另一 个是应用寿命短(250 次阁下)，应用成本过高。前期的铅酸蓄电池功率密度较低，应用到电动车内今后其充电速度及放电才 能都不是太幻想，有专家分析推敲经由过程减薄极板、增长极板片数来进步电 化学反响面积，从而晋升反响效力，晋升充放电才能；经由过程紧凑型装配降 低电池内阻，再加上活性物质和电解质配方等加以调剂，使该类电池对电动车的适应性大年夜为进步。跟着工艺程度的赓续进步，该类电池的充放电机能赓 续进步。电化学方程式：PbO2+ Pb + H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O1. 1.1电动自行车广泛应用的型号为6-DZM-10,外形尺寸：151X100X97伽电动摩托车广泛应用的型号为6-DZM-14外形尺寸：181X77X167伽跟着电池技巧的成长,电动车产品的赓续进级换代,电池的规格也在赓 续变更,单只电池的容量慢慢进步,电池组的电压也赓续增长。信任不久的今 后加大年夜电池容量将是实现续行里程的首选。在小型电动车专门是在两轮电 动设计过程中,笔者的不雅点是优先选择增长电池组容量实现续行里程,尽量 幸免过分晋升电池组电压实现续行里程,重要缘故是电池组电压过高的情形下 加强了电池组的配组要求,因为一致性缘故造成电池组早期掉效的机会增长。1.1.2专门多设计电池串联应用，应用情形温度：在-10+50C。1.1.3 充电要求：（指电动自行车三只串联应用,因为各厂家产品材料体系或配 方不合，充电参数会有响应变更）第一时期：恒流以W2.4A电流充至电压43.80.3V;第二时期：恒压43.8土0.3V至电流降到360mA以下；第三时期：恒压41.5-0.5V浮充至应用1.2 镍氢蓄电池（国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，镍氢蓄电池轮回应用寿命较长，无经历效 应，但价格较高。它的初期购买成本虽高，但因为其在能量和应用寿命方面的 优势，是以其经久的实际应用成本并不高。其比能量达6580Wh/kg，轮回 应用寿命跨过600次。功率密度大年夜于800W/kg的镍氢蓄电池。我国的稀土 资本比较丰富，该类电池的应用前景比较好。NiOOH + MH k M + Ni（OH）22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（国内今后几年该电池将会广泛用于电动车）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，其专门的物理 和电化学机能，具有广泛的平易近用和国防应用的前景。其凸起的特点是：重 量轻、储能大年夜、无污染、无经历效应、应用寿命长。在同体积重量情形下 锂电池的蓄电才能是镍氢电池的 1.6 倍，是镍镉电池的 4 倍，同时今朝人类只 开创应用了其理论电量的 20%30%，开创前景专门光亮。同时它是一种真正的绿色环保电池，可不能对情形造成污染，专门多专家认为该类电池时最幻想 的小型电动车电池。燃料电池体系是一种新的能源应用和转换装配，是国际上公认的今后最幻想的电动车 电源。燃料电池用作电动车电源有以下特点：（1）电池本身是一种能量转换装 配，只决定电源体系的功率输出大年夜小；（2）燃料储存装配决定电源体系的 总能量，可包管有足够的续驶里程；（3）无需充电，添加燃料专门快捷、便利 （4）电池体系寿命更长、更安稳、更靠得住、更环保；（5）燃料电池今后家 当化临盆的成本降低潜力专门大年夜。燃料电池有专门多种类型，就电池本身的机能而言，大年夜多看好的电动 车用燃料电池是质子交换膜燃料电池。该电池具有较多的长处。例如：（1）运 行温度比较低；（2）技巧比拟较较成熟；（3）排放产品比较单一；（4）功率 密度较大年夜；（5） 启动速度较快；（6）抗震才能相对较好。因为对该类燃 料电池在电动车应用上的广泛看重，使得近几年来赓续的产生该类电池的电动 车、电动摩托车、电动自行车样品。技巧机能都相当不错。这也推动了与质子 交换膜燃料电池相干的氢气制取与储备技巧的进步，重整制氢与金属储氢技巧 已接近有用化程度。负载H202、电念头：电念头的感化确实是实现电能与机械能之间的转换，其能量转换的才能（即 功率）和能量转化的效力是重要的指标。只有具备了必定的功率才能驱动整车 行驶，从车辆应用的角度推敲，涉及到爬坡、迎风、载货、零速启动等工作前 提，电机功率在平路行驶的差不多上必定要知足足够的功率充裕。电机效力是 阻碍整车能量应用率和续行里程及电机靠得住性的重要指标。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 （电磁感应定律既右手定则），E代表反电势,B代表磁通密度，L代表绕组有效长度，V绕组活动速度2.1.3 输出功率:P2=MXN/9565P2WMmN mNr/min9565变换系数2.2 用于电动车的电机分类：今朝用于电动车的电机大年夜多半为直流永磁电 机。2.2.1 有无碳刷：有刷电机、无刷电机 有刷电机须要经由过程碳刷、换向器进行机械换向，无刷电机一样设 计成多相，是经由过程操纵器进行电子换相。有刷电机及操纵器体系构造比较 简单，成本较低，修理便利。但存在着到期改换碳刷的问题，因为存在碳刷阻 碍，电机的效力相对不如无刷电机。有刷低速电机体系的起步机能及低速爬坡 才能不如有刷高速电机。无刷电机无机械换向构造，寿命较长，效力较高，但 其操纵器比较复杂，成本也高。跟着电子技巧的成长，操纵器的性价比赓续进 步，无刷电机体系将专门快成为电动车应用的主流。从长远来讲无刷电机专门 有可能成长到无传感器，然则因为电动车的启动要求较高，短期内该类研究专 门难成熟。今朝用在电动车的无刷电机大年夜多半是三相无刷电机，在槽数、 极对数、斜/直槽等赓续变更换进的成长过程中。会显现多相电机的成长趋势， 专门大年夜功率电机的需求日益旺盛，多相电机的好处是能够降低每相平均电 流降低，便于明白大年夜功率操纵器。今朝， 6 相电机已比较成熟，有个别企业 在临盆；5 相电机最有前程，因为其复杂的驱动要求，须要专门高的设计程度。2.2.2 有无减速：低速电机、高速电机高速电机有利于降低电机部分的体积，进步电机的功率密度，降低转子的 质量使其扭矩灵敏度进步，再加上电机有减速机构进步输出转矩，起步加快及 爬坡机能优于直截了当低速电机。在小型电动车辆上课设计有超出滑行功能， 有利于延长续行里程。因为构造复杂，高速电机的成本及体系的稳固性从某种 程度大将反不如直截了当低速电机。2.2.3 按外不雅外形：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、60V2.2.5 按功率分： 150W、 180W、 250W、 350W、 400W、 500W、 800W、 1500W、 2000W 等。2.3常用电机实验：空载实验、堵转实验、负载实验、温升实验、参数测定、振 动与噪声测定等。2 . 4无刷电机一样电气部分显现故障，在检查绕组引线正常的情形下，霍尔元件 破坏的情形比较多，最简单的方法是测量三路霍尔元件旌旗灯号线对霍尔5V电 源线之间的阻值一致性，其次是通电测试有无霍尔旌旗灯号。手转后轮请迟缓， 不然万用表反响只是来。3、充电器:3.1充电器分类:3.1.1 按电源部分种类：变压器式、开关电源式。3.1.2 按输入电压分：AC110V 50/60HZ、AC220V 50/60HZ。3.1.3以36V，12Ah铅酸免爱护电池三段式智能充电器为例：输入电压:AC 220 V ，50/60HZ。恒流时期充电电流1.6A 0.3A恒压电压：44.1V0.5V，浮充充电电压：41.5土0. 5V，恒压转浮充的电流转换点为300mA,充电时刻：58小时充电指导：充电器接通交换电后，红色电源指导灯亮，接通电池后充电指导灯 为红色，表示进入充电状况，电池充斥后充电指导灯亮绿色，表示电池已充斥 并进入浮充状况。4、操纵器：4.1直流有刷操纵器：操纵器的功能逻辑在电动车近几年的成长过程中，经历了专门多种变更，下 面仅介绍主流筹划的全然情形。4.1.1全然功能：4.1.1.1全然要求：调剂手把电压：1- 4.2 V,低电压对应低速，高电压对应高速；刹车把断电方法：机械：常 开；电 子：低电平有效。 电摩操纵器：高电平有效4. 1. 1. 2操纵器静态工作电流： 14KHz。4.1.1.5限速装配：经由过程对调速旌旗灯号衰减的方法，在速度旌旗灯号线上接一电位器 （510Q）,能够实现调速旌旗灯号的电压范畴调剂，以实现不合车型的最高 车速限制。4.1.1.6 欠压爱护：31.50.5V-34V前值为“爱护电压”后值为“复原电压”电瓶电压低于“爱护电压”后，操纵器进入欠压爱护状况，停止电机运行；电池电压必须复 原到“复原电压”以上才解除欠压爱护，复原正常运行。如许能够防止电池的 深度放以电达到爱护电池的目标，同时也清除了电池电量不足时显现的运行脉 动现象。4.1.1.7刹车断电： 当有刹车旌旗灯号时，操纵器停止对电机输出。4.1.1.7 脚踏助力功能： 傍边轴迁移转变时将迁移转变状况经由过程助力传感器采样，操纵器依照助力传感器旌旗灯号确信电机输出状况。4.2直流无刷操纵器：4.2.1 全然要求：传感器安装地位：120/60输入相角；调剂手把电压：1- 4.2 V， 低电压对应低速，高电压对应高速； 刹车把断电方法：机械：常 开； 电子：低电平有效。 电摩操纵器：高电平有效4.2.2 操纵器静态工作电流： 14KHz。4.2.4 限速: 经由过程对调速旌旗灯号衰减的方法，在速度旌旗灯号线上接一 电位器（510Q/10k）,能够实现调速旌旗灯号的电压范畴调剂，以实现不合车 型的最高车速限制。4.2.5、欠压爱护：31.5V-34V （36V电池组），前值为“爱护电压”后值为“复原电压” 当电池组电压低于“爱护电压”后，操纵器进入欠压爱护状况，操纵器 封锁电机运行；电池组电压必须复原到“复原电压”以上才解除欠压爱护， 复原正常运行。如许能够防止电池的深度放电，达到爱护电池的目标，同时 也清除了电池电量不足时显现的运行脉动现象。4.2.6 刹车断电： 有刹车旌旗灯号时操纵器停止电机输出。4.2.7 助力：傍边轴迁移转变时将迁移转变状况经由过程助力传感器采样，操 纵器依照助力传感器旌旗灯号确信电机输出状况。4.2.8 常见故障确信4.2.81 最常见的是操纵器功率管破坏，用数字万用表测量操纵器对电机输出 相线和操纵器电源输入线之间的阻值即可确信。4.2.82 有时刻操纵器 5V 电源轻易受外体系阻碍破坏，只要通电测试操纵器供 给的调速手把电源，电机霍尔电源有无电压输出即可。4.2.83 一样情形下应先检查接插件是否接触无缺，正常应用的产品一样不推 敲相序接错现象，改换不合品牌的操纵器时应考率相序和电角度。5、DC/DC 转换器：关于48V电池体系的电动车来说，一样不采取48V的灯胆、喇叭等，而是 用 DC/DC 转换器将 48V 电压转换为 12V 电压后应用，如许灯胆、喇叭等就成了 12V 系列。便于从市场上采购。