纯电动汽车电路图,以电池为能源的车是不是没有变速箱它是怎么实现不同的速度的

新能源电动汽车没有变速箱,只有一个固定速比的减速箱纯电动汽车电路图。这个减速箱可以理解为汽车变速箱的最高档位,传动比与变速箱高档位是一样的。电动汽车虽然没有变速箱,但是依然可以自由变速,这是因为电动机转速宽泛的原因,最高转速可以达到1-20000转/分,这是内燃机做不到的。

纯电动汽车电路图,以电池为能源的车是不是没有变速箱它是怎么实现不同的速度的

纯电动汽车电路图,以电池为能源的车是不是没有变速箱它是怎么实现不同的速度的

纯电动汽车电路图,以电池为能源的车是不是没有变速箱它是怎么实现不同的速度的

纯电动汽车电路图,以电池为能源的车是不是没有变速箱它是怎么实现不同的速度的

纯电动汽车电路图,以电池为能源的车是不是没有变速箱它是怎么实现不同的速度的

燃油车配变速箱,是因为内燃机并不能直接驱动车辆,内燃机低转速的时候输出扭矩很低,无法直接驱动车辆。只能通过减速的办法来增加扭矩,减速增加扭矩的原理与杠杆原理是一样的。变速箱一档的传动比在3-4倍之间,主减速比4倍左右。因此一档时发动机扭矩被变速箱放大3-4倍,经过主减速后扭矩又放大一次,放大4倍左右,最终放大16倍。这样才有足够的扭矩来驱动汽车起步,但是传动比太高,虽然扭矩上去了,而转速却降了下来。车子最高时速受到限制,油耗激增、噪音震动加大。因此还需要更多档位,车辆启动后对动力需求是不断降低的。而对转速需求是不断升高的,因此变速箱需要多个档位。起步时需要高扭矩通过低档位实现,起步后车辆需要提速时通过高档位实现。

纯电动汽车电路图,以电池为能源的车是不是没有变速箱它是怎么实现不同的速度的

而电动机的特性则与内燃机大大不一样。内燃机最大扭矩需要转速支持,涡轮增压发动机在1500转/分以上时才能输出额定扭矩。而电动机的特性是低转高扭矩,在较低的转速下就可以输出额定扭矩。

在而定转速范围内,电动机工作在恒转矩状态,例如某电机0-4000rpm转矩始终是300Nm。超过额定转速后电动机转矩会随着转速增加降低。因此电机的特性适合用来驱动汽车,低转速就可以输出额定扭矩,不需要变速箱降低转速来提高扭矩。减速箱速比设定可以更低一些。同时电动机的转速非常高,超过内燃机一倍以上,电动机转速超过额定转速后电动机就进入了恒功率区间。这时候转速提升后转矩会降低从而功率不会改变。功率=转速×扭矩。因此即使超高的转速也不会增加耗电量,超高的转速可以使车辆达到一个较高的速度,完全可以满足车辆对速度的要求。

因此只要调节电动机转速就可以控制车速。电动汽车大多数采用用直流无刷永磁电机,少数采用交流感应电机(特斯拉)。永磁电机调速要简单一些,永磁电机效率也比较高,而交流电机调速要困难一些,效率也低一些。

直流无刷电机是需要驱动的,定子的三相线圈一次通电后产生一个旋转磁场推动永磁转子旋转。而转速调节则通过PWM驱动来实现的,通过调整占空比来实现,占空比改变后定子线圈上的有效电压也随之改变,电压改变电流改变。励磁磁场强度改变,从而达到了调整电机速度的目的。

题外话:常说的比亚迪自主研发大功率IGBT模块,就是上面电路图中的开关三极管(绝缘栅双极型晶体管)。是调速器最关键的功率部件,我国大功率开关管模块一直被英飞凌、三菱、富士电机为首的国际巨头垄断,国产化占比长期处于较低水平。比亚迪取在核心技术上有所突破,完全可以取代进口IGBT模块。

2022-06-10

2022-06-10