传动机构指的是将电机输出的扭矩和转速传递到汽车的主轴上,从而驱动汽车行驶的机构,主要包含减速器和差速器的两个部件。
差速器的主要作用是汽车转弯时使得两侧车轮转速不同,无论是电动汽车,还是燃油汽车部件是一样的,这里不再多提。
而对于减速器,一般由高速轴承和不同齿数的齿轮组成,通过输入轴上齿数少的小齿轮,啮合到输出轴上的齿数多的大齿轮,达到减速和增大转矩的目的。大小齿轮的齿数之比,就是传动比。实际上,作为动力传递机构,减速器早已广泛应用在各种机械的传统系统中。
电动汽车的减速器可以看成燃油汽车的变速箱,由于电机本身具有足够宽度的调速性能,因而减速器一般都是固定传动比的单级减速器,也就是只有一个档位的变速箱。下图为某电动汽车减速器的内部构造,可以看到是一个相对简单的机构。
某电动汽车减速器内部构造
③ 变换器
变换器(Convertor/Converter),指的是使电气系统的一个或多个特性(电压、电流、波形、相数、频率)发生变化的装置。对电动汽车来说,主要包含逆变器(Inverter)和DC/DC变换器两个器件。
其中,逆变器主要作用是将直流电转换为交流电,将电池的直流电转变为交流输出以驱动电机,将电能转变成机械能驱动电动汽车行驶,逆变器直接关系到驱动电机可靠和高效的运行。
IGBT模块是逆变器的核心器件,我们将会在之后章节介绍。
DC/DC变换器,将直流电源电压转换成任意直流电压,主要用于直流高低压转换,例如把动力电池的高压电(大于400V)转换位低电压,为多媒体系统、空调等设备(12V)供电。
某电动汽车逆变器系统内部结构
(2)电池系统
为了区分12V低压铅酸蓄电池,一般把高压电池称为动力电池。动力电池是“三电”的核心,也是“三电”中成本最高、最复杂的一个系统。
相比于传统12V的铅酸电池,锂离子电池能量密度高,能实现快速和深度充放电,寿命长等优点,因此目前动力电池均是锂离子电池。根据正极材料的不同,电动汽车用锂离子电池一般采用三元锂电池和磷酸铁锂两种。
动力电池一般由大大小小的电芯(英文名称“Cell”)组成,电芯因封装形式不同有圆柱、软包、方形三种形式;
电芯以串联或者并联的方式组成模组(英文名称“Module”),模组再以串联的方式,再集成热管理系统,电池管理系统等部件