纯电车的“三电”指的是电池、电驱(电机)和电控系统,以下是具体介绍:
电池系统
是电车的储能装置,通常由动力电池组、电池管理系统、动力电池箱、辅助元器件构成。
- 动力电池组:主要组成部分包括电芯、模组和电池包。电芯是电池的基本单元,通常由正极、负极、隔膜和电解液组成。模组是将多个电芯按一定方式组装在一起,电池包则是进一步将多个模组和管理系统集成在一起。
- 电池管理系统(BMS):监视蓄电池的状态,如温度、电压、荷电状态等,可以为蓄电池提供通讯、安全、电芯均衡及管理控制,并提供与应用设备通讯接口。
- 动力电池箱:是支撑、固定、包围电池系统的组件,主要包含上盖和下托盘等。主要功能有承载动力电池组及电气元件、帮助电池通风散热、使电池绝缘与防水、保护电池免受碰撞等。
- 辅助元器件:包括动力电池系统内部的电子电器,如主正继电器、预充继电器、预充电阻、主负继电器等,还包括密封条、绝缘材料等。
电驱系统
可以利用电池提供的电能转化成机械能,从而给车辆提供驱动力,由传动机构、电机、逆变器三部分构成。
- 传动机构:目前国内外电动车的传动机构一般是单机减速,即没有离合、没有变速,主要包含齿轴系统的齿轮、轴、轴承等,换挡系统的同步器、拨叉等,以及壳体、油封、螺栓等。
- 电机:由定子、转子、壳体三部分组成,市场常见的驱动电机包含直流电机、永磁同步电机、交流感应(异步电机)电机三类。直流电机效率低、质量大体积大、可靠性差,新一代电动汽车已较少使用。感应电机抗高温性能强,环境适应性佳,效率不低且成本最低,但控制稍复杂。永磁电机效率高,尺寸和质量都偏小,布置更加灵活。
- 逆变器:是把直流电转变成交流电的设备,若逆变器能支持较高电压,则充电电流较大,功率较大,充电时间会缩短,但相应产生的热量会变多,需要解决逆变器中IGBT模块的散热问题。
电控系统
是电动汽车的核心控制系统,负责监控和控制电池、电机和其他辅助设备的运行,包括电源管理、能量回收、安全保护等多个功能模块。
- 整车控制器(VCU):负责车辆的正常行驶、制动能量的回馈、动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监测等,采集油门、制动踏板等各种信号,并作出相应判断给出指令。
- 电机控制器:接收整车控制器的扭矩报文指令,进而控制驱动电机的转动,在能量回收过程中,还要负责将驱动电机产生的再生电能回充给动力电池。
- 电池管理系统(BMS):除了上述在电池系统中的功能外,在电控系统中也承担着对电池物理参数的实时监测,在线诊断和预警,充放电控制,均衡管理和热管理等任务。