尽管电动轿车现已问世多年,但关于更多的一般顾客来说,他们并不太了解什么叫电动轿车。
首要,本文所说电动轿车指的是纯电池驱动车,而更广义的燃料电池和插电式混合动力车均不算在内。第二点要阐明的是,其实纯电动车便是放弃了传统轿车的动力总成和一些配套%&&&&&%罢了。日产聆风、特斯拉Model S、福特福克斯电动车、本田飞度电动车等等,其实实质上与传统轿车并没多大差异,其共同之处在于运用电能替代内燃机驱动车辆。
电动车动力总成中包括一个电池组、一个操控器以及电机。车企在研制电动轿车时,可以根据原有的传统车型改造,也可以彻底开发一款全新的车型。
电池
其实早在100年前就有电动车这个品种,只不过那时候电动车的电池即粗笨,又低效,而且容量很小,更不必提电池办理技能和安全技能了。
经过几十年的开展,电动车的抢手能量贮存体系由铅酸电池变为了锂电池。特斯拉在2008年推出的Roadster车型中选用了将近7000颗锂电池。每个车企都以为他们的锂电池功用是最优异的,但实际上,他们选用的都是相似的可充电锂离子电池。
电池组所需充溢电的时刻由电池组容量、充电设备功率、充电电流决议。一切的电动车都具有制动能量收回功用,可以在车辆减速进程中将热能转化为电能反哺至电池组。不过,靠该途径取得的能量关于电动车所需的驱动能量来说微乎其微,一些企业揄扬的可以经过能量收回的办法让电动车变为“永动机”的说法彻底不切实际。
在充电方面,尽管可以依托家用电网插口进行供应,不过这是功率最低的办法。即使是三菱i-MiEV中的16千瓦时电池组都需求花费20小时才干充溢,而特斯拉最高配Model S的85千瓦时电池组则需求数日。
当然,用户可以花费额定的几百美元在家中装备电动车供应设备(Electric Vehicle Supply Equipment,EVSE),令充电功率高一些。
速度最快的充电办法便是共用充电站的直流快充,其电压一般能到达480伏,当然特斯拉的超级充电站更高,可以在20分钟内充溢80%的电量。
现在的电动车电池都内置电池办理体系BMS,由软件对其充放电进行操控。电池办理体系首要避免电池过度放电,或电量过火充盈,意图是为了尽可能地延伸电池的运用寿命。
其实,即使电池能量“空”了,其依然可以供给一定量的电流,但这样会严重影响其运用寿命。
在某些方面,电池与人类相同——它们在适合的温度下作业体现更为超卓。当然,在极冷与极热的温度条件下它们也能作业,只不过其可支撑的续航路程要显着低于正常水平。工程师们为了处理这样的问题,会在电池中加入自动温控体系,一般选用液冷的办法。而一些车企依然很自傲地不选用温控体系,例如2015款群众e-Golf电动车。据群众描绘,该车的电池中选用了更适宜的电化学资料,简直不存在自发热倾向,因而无需温控体系。
操控器
操控器是电动车的大脑,用最简略的话说,操控器便是将电池能量与驱动车轮的电机联系起来的桥梁。当司机踩下加快踏板的进程便是对操控器进行操作的进程,操控器的人物就相当于家中可调光灯中的变阻器。
在车中,与加快踏板衔接,它可以使电流输出功率在某一范围内进行改变。电池供向电机的电流由操控器进行改变调控。
最新的电动车选用高效、高功率的沟通发电机,操控器则担任将电池中的直流电转化为沟通电。
电机
电动车中担任驱动车轮的电机还被称为牵引电机。沟通感应电机和沟通永磁电机是现在运用最广泛的电机品种,它们具有高扭矩、运转安稳、分量轻的特色。
电机中的定子运用动力体系传递来的沟通电生成磁场,定子内部的转子则担任将电能转化为机械能输出。
除了担任动力传递的人物之外,电机还可以为电池进行反向充电,此刻电机被称为“发电机”。在电动车减速时,制动能量收回体系则是经过电机将电能传回给电池。
一辆电动车中可以搭载一个或多个电机,有些则选用轮毂电机的办法,将电机直接装置在车轮内部。而归纳考虑轮毂电机的优缺点后(简化车辆结构但添加簧下质量),现在没有有车企选用。
电机驱动比较传统内燃机驱动的优势在于,其能量运用率更高,而且可以从一开端就到达最大扭矩,在车辆加快功用上远超于内燃机。
动力总成结构简略:无需变速器
关于纯电动轿车而言,假如选用定传动比减速器,即一般所说的撤销变速器,车辆的加快时刻和最高车速功用往往彼此限制。因而,关于寻求车辆加快功用好、最高车速高的高功用纯电动轿车尤其是纯电动跑车,在电机分量和本钱添加空间受限情况下,可以考虑加装变速器,然后既进步车辆最高车速,又缩短车辆加快时刻。但是,正如家用轿车的功用不能依照跑车的规范要求,纯电动跑车与日常出行运用的纯电动轿车对功用的要求也不尽相同。实际上,经过合理规划电机特性曲线,匹配减速器减速比,大部分纯电动轿车最高车速也可以规划在时速150公里以上,基本上可以满意市场需求。因而,从功用视点来看,纯电动车没有必要加装变速器。
特斯拉Model S则以9.73:1的固定减速比完成130英里/时的最高时速。当然,相反的比如也有。保时捷Panamera S E-Hybrid就能在纯电动形式下合作8速手动变速箱行进。
不管怎样,电动车不管在功用、后期保养/修理本钱上比较传统内燃机都更有优势。