现代汽车工业。 电动汽车-破坏



“以每单位体积专有技术的形式,现代电动汽车中电驱动器的哪个组件密度最高?”

如果您提出这个问题,那么很有可能会有一部分受访者将动力电池称为此类组件。 其余部分将由电动机驱动。

双方都是错误的。

前言必填


就像我们星球上的许多事物一样,从内部看,一般来说,汽车工业,尤其是电动汽车,看起来与外部观察者的乍看有所不同。

在过去的十几年中,作者有机会从德国工程和汽车行业的研发部门观察了新技术的发展速度,有时是出乎意料的。 与已经实施的解决方案交织在一起,以螺旋状发展,然后反弹-通常,这就是键盘骑士和示波器箭头所钟爱的所有内容。

我事先强调:后续文本中的所有陈述和描述都不应被认为是完整而全面的。

相反,在此故意简化并简化为通用化以最大程度地扩大受众范围。 既然我们吸收了理性,善良和永恒,那么就播种-那么,那么,就播种慷慨的肥料!

骑! ( 嗨,哥德堡!

电力驱动:hu的hu,且其hu较长


在电动汽车的电动驱动器的开发中存在一种有趣的关联。

通过一般组件的复杂性( 简化! ),电力驱动方案- 电池生态系统/逆变器/电动机 -以百分比表示的资源消耗将以大约20%/ 70% / 10%的比率表示。

当然,在任何情况下我都不希望贬低电池和电动机的价值-但就组件的数量和功能而言,它们比电压转换器更简单且“安静”得多。

事实上,现代的逆变器转换器本质上是具有实时操作系统(RTOS)的工业嵌入式系统,对以下方面有严格的要求:MTBF,功能和被动安全要求,防尘/防潮保护以及通信可靠性,在速度,自主性,在振动和温度负载状态下的工作条件,免受电磁影响等诸多方面-它还转换了非常强大的能量 例如在特斯拉的情况下,您可以在其上油炸高品质和美味的年轻公牛。

关于混合动力汽车的几句话


我马上要预约:在2014-2016年停滞之后,电动汽车的话题现在又朝各个方向蓬勃发展( 所有参与者新一轮兴趣,政府的明显兴趣,柴油门和电池激增等 )。

因此,分类和术语会定期更新/扩展/补充,并且很简单-由营销人员“快乐地丰富”。

但是在一般的经典形式中,可以说混合动力是一种配置,其中汽车具有驱动一个( 或多个 :)轴的成熟内燃发动机,此外还具有电驱动器( 电池+逆变器+电机 )以产生真实的力矩。

这里有一堆子集。

根据电机对内燃机的支持方式,它可以:

  • 直接坐在内燃机活塞的轴线上并直接保持其力矩-然后,这种“增强”力矩通常通过变速箱传递至从动轴。

  • 它可以被引入( 很可能通过相对简单的差速器 )到已经在变速箱后面的发动机驱动的轮轴上,并直接保持力矩在轮轴上。

  • 它可以在机械上与内燃机在另一轴上分开放置,然后内燃机(通常)驱动前轴,而电驱动则驱动后轴。

仍然有如何为运行中的电池供电的选项( 例如,取决于电池的容量 )。

但是,这种具有外部接口( 用于插头的插孔 )用于从充电站充电的“经典”混合动力车-通常称为插入式混合动力车。

我强调-以我的拙见,在这里给电动汽车加上增程器是很不正确的,因为其中的ICE不会在任何车轴上传递力矩-通常很小且功率不大。 但根据欧盟的法律通告,它们也适用于混合动力电动汽车。

混合动力车-电动车还是颤抖的生物?


根据已经建立的传统,并根据法律惯例,通过“电动汽车”的定义,我建议所有读者不仅了解“清洁电动驱动解决方案”,而且还应了解电动汽车混合动力版本的所有版本。

这是因为,从工程学的角度来看,如果汽车上装有任何尺寸的动力电池,动力逆变器(如上所述)和电机,则电驱动器的通用结构绝对没有根本差异。

电驱动中发生的过程几乎总是相同的。

此外,在具有氢燃料电池的汽车中,使用相同的组合来使车辆行驶:动力电池+逆变器+电机。 仅仅是动力电池不是从内燃机或充电站而是由燃料电池供电。

纯ICE拓扑与VS的比较 “清洁电动汽车”


当然,以下陈述取决于所采用的特定模型,但是以下陈述可以非常准确地概括地说出来。

当比较四轮驱动的“ pure ICE”和“ pure EV ”时,当接受燃油箱和大型电池的“平等”待遇时,“ ICE”会掉线:

  • ICE +起动发电机+ MCU( 发动机ECU和起动发电机 )+变速箱+ GCU( 变速箱ECU /变速箱/ Getriebe )+ ICE液体冷却系统。

同时( 通常 !),EV具有:

  • 逆变器+电动机+差速器( 或类似的机械上足够简单的 )+电池I逆变器I电机的液体冷却系统( 是的,需要所有三个设备 )+ BCU( 电池ECU )+ AC / DC转换器/整流器( 它也是用于从“家庭”插座充电或“常规”充电的充电转换器)+ 可选的 DC / DC转换器( 用于为整个内部低电流电子网络供电12/24/48伏 )。

应该指出的是,原则上,可以将来自外部电网充电的DC / DC转换器和ECU( 一个或多个,我不能肯定地告诉您 )可以彼此组合在一个外壳中,也可以与运行中的“大型”逆变器组合在一起-但这仍然是电动汽车拓扑中的单个电子单元及其故障概率(但是,通常小于机械零件的概率)。

到目前为止,由于许多原因,没有人放弃经典的12伏铅酸电池。 来自here_may_im_a_leo开发人员的一些细节。

一些注意事项:

  • 潜在的纠纷:与内燃机相比,计算整个电池-逆变器-电动机链的效率时,他们通常会忘记需要考虑回收率的问题,这会提高电驱动器的整体效率。

  • 如果我们谈论的是电动汽车的“全轮驱动”版本,则每个轴上都有电动机(也就是说,汽车上至少有2台电动机),那么通常情况下,至少会有两个逆变器-每个电动机轴组合都有一个逆变器。

  • 几十年来,当发动机以高轴速在内燃机中制动时,燃油混合物的点火已关闭( ``蜡烛不亮 '')-当从山上行驶很长时间转换为100 km时,可提高内燃机的效率。 当然,尽管粗略估计清楚地表明,在外部“来自丘陵”的条件相同的情况下,电动汽车恢复带来的效率相​​对提高仍比ICE中“熄灭蜡烛”带来的效率相​​对提高高出几倍。

  • 电动汽车平均比ICE汽车需要更多的优质铜和稀土材料。 如果电动汽车是由同步电动机驱动的,那么“稀土材料的几倍”尤其明显-毕竟,这几乎是所有大众电动汽车和混合动力汽车,除了已经发布的一对梅赛德斯汽车以及所有特斯拉基本配置之外。 但是,在这种情况下,在Model 3的“泵送”版本中,其他引擎之一也是同步的。


现在该是裸露模特的承诺了!

在纽伦堡中心的公司展示厅里,毫不掩饰裸体的特斯拉。


前轴裸模。 “ Wechselrichter”(右上方)恰好是该逆变器


我们向我们收费


如果不装载电动汽车( 至少在没有ICE的“清洁”版本中 )是不可能的。

您可能会猜到,不仅通过毫不留情地连接到车辆充电插座的插头,而且通过适当的基础设施,都会发生什么情况。 这种基础设施不仅是美丽的充电桩,可以在下面的动人插图中看到其变体之一,而且还有很多更多。



在这里,我们将做一点说明。

<备注不见了>
当然,如果我们在谈论“从家中的插座”充电的过程,那么那里的一切都非常简单。 用户使用合适的电缆,将其中一个电缆插入一个经典的单相家用电源插座,将另一个电缆插入汽车的连接器。 充电电流使获得的自由感欣喜,经典地缓慢而不可避免地流过电线。

(一遍又一遍地简化,因为即使像套接字这样的“简单”事物也包含很多有趣的事物,例如,您可以在idiv用户处阅读
</备注来了>

但总的来说,增压器和通用多接口充电站( 具有几种连接器标准 )仍然需要带有电源电子设备的较大机柜(实际上,不仅是电源电子设备,而且还更加复杂-您好, idivlingvo :)-而且在许多情况下( 尤其是对于具有多个充电桩和/或增压器的地方 ),需要单独的电力线和变电站。 这就是所有-一个地方,一个地方,一个地方...

也是同志标记的真实文章 ,并且已经完成了许多其他研究。

例如:如果您不关心电网的现代化,即使按照目前的发展速度,即使是经济发达的地区,如大慕尼黑地区,也将在3年内经历舒适的局部停电。

论当前空前的革命


每当我们在这些创新的互联网站点上再次赞誉现代移动炒作的革命时,作者便走进厨房,为自己泡杯香茶。

然后捞出一小部分金橘果酱,喝一杯调制好的芳香饮料,然后坐下来放松阅读。

这里的文学兴趣是由德国汽车工业协会(VDA)委托亚琛莱茵威斯特法伦技术大学(著名的RWTH)进行的电动汽车研究。 一组研究人员检查并分析了已经嵌入金属的研究和生产汽车,并认为整个频谱已经存在。 因此,正在研究相关技术。

该书的电子版可从VDA网站上的链接获得

很好,只是1993年10月发表的一件非常有趣的作品。

关于电驱动理论



希望对一般电动驱动器主题,尤其是其调节问题有更深入了解的人,可以建议...关于哈布雷的文章。

不,不是这样的:您应该强烈建议您首先熟悉有关电驱动原理的BelerafonL系列文章。

当最初的饥饿感消失后,建议您熟悉有关BelAZ开发的三部曲。

这是第一部分。

而且,在阅读这些文章时,请记住,总体上,领先汽车制造商对汽车( 无论是不仅仅是电动汽车)发展中出现的问题的过程和一般解决方案基本上是相同的。

因此,这些文章不仅仅只是介绍“ for BelAZ”的发展。

暂停


让我们今天停下来。

最后,我想提醒/注意当前社区:

  • LittleSquirrel同志在开发现代机器人车辆方面具有丰富的实践经验(是的,它是ADAS,并且如果一个热情的读者非常非常有礼貌地问他……:);

  • mayne_im_a_leo同志正在为经常在哈布雷(Habré)上提到的一家汽车制造商开发电力电子设备。


  • 帕拉霍德同志对欧洲汽车行业的棘手建模知识有很多了解,尤其是对该行业的嵌入式开发。

  • nad_oby同志在购买他们的Intel之前,曾在Mobileye(计算机视觉)工作过-但是对他来说最有趣的事情可能是告诉nizzy。

  • old_gamer同志最近无私地为所有人骑着特斯拉-更新很有趣,它的内容和方式;

  • mrKron同时发表了许多与物联网和汽车主题相关的文章;


我忘记提及谁了-不要要求,作者公开接受评论。

到发布时为止,已经花了很多时间写这篇文章(请参见索引地址和DmitrySpb79 :),但是即使如此, 文本中也只包含了一小部分可以而且应该被轻描淡写地删除的内容。

并且,也许将来会对该文章进行补充。

因此-直到我们再次见面。 有一天,我们将再次与重要而强大的汽车供应商进行对话,而不仅仅是OEM。 ;)

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN438142/


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