新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)檢修-項目4-新能源汽車動力驅(qū)動單元

新能源汽車動力驅(qū)動單元任務(wù)1混合動力汽車驅(qū)動單元認(rèn)知建議課時：3學(xué)時知識目標(biāo)1.能夠描述混合動力汽車的驅(qū)動類型；2.能夠描述混合動力汽車不同驅(qū)動類型的特點。技能目標(biāo)1.能夠檢索資料，總結(jié)混合動力汽車各種驅(qū)動類型的結(jié)構(gòu)和特點。素養(yǎng)目標(biāo)（1）能夠制訂工作計劃，獨立完成工作學(xué)習(xí)任務(wù)。（2）能夠在工作過程中，與小組其他成員合作、交流并進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)分工，具備團(tuán)隊合作和安全操作的意識。（3）養(yǎng)成服從管理，規(guī)范作業(yè)的良好工作習(xí)慣。（4）培養(yǎng)安全工作的習(xí)慣。教學(xué)目標(biāo)一、任務(wù)導(dǎo)入二、獲取信息三、任務(wù)實施學(xué)習(xí)目錄四、任務(wù)考核任務(wù)導(dǎo)入作為從事新能源汽車行業(yè)的專業(yè)人員，你知道混合動力汽車有幾種驅(qū)動形式嗎？引導(dǎo)問題1:混合動力汽車有幾種驅(qū)動類型？獲取信息1.混合動力汽車的驅(qū)動類型混合動力汽車是由兩種或兩種以上的動力來進(jìn)行驅(qū)動的，當(dāng)前大多數(shù)的油電混合動力汽車主要有內(nèi)燃機(jī)和電力兩種動力進(jìn)行驅(qū)動。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)與電力之間連接的方式，可以將混合動力汽車分為串聯(lián)式混合動力、并聯(lián)式混合動力以及混聯(lián)式混合動力3種類型，如圖4-1-1所示。圖4-1-1混合動力驅(qū)動類型（a）串聯(lián)式（b）并聯(lián)式（c）混聯(lián)式引導(dǎo)問題2:混合動力汽車幾種不同的驅(qū)動類型分別具有哪些特點？獲取信息以下介紹混合動力汽車不同驅(qū)動類型的結(jié)構(gòu)特點。1.串聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元串聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元是指車輛的驅(qū)動力只來源于電機(jī)的混合動力汽車。其特點是發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過驅(qū)動電機(jī)控制器輸送給電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動汽車行駛。另外，動力電池也可以單獨向電機(jī)提供電能驅(qū)動汽車行駛。如雪佛蘭Volt（圖4-1-2）即采用這種形式的驅(qū)動單元。圖4-1-2雪佛蘭VOLT獲取信息（1）驅(qū)動單元主要結(jié)構(gòu)形式VOLT驅(qū)動單元內(nèi)部設(shè)置有單級單排行星齒輪機(jī)構(gòu)、2個電機(jī)和2個離合器，其連接關(guān)系如圖4-1-3所示。圖4-1-3驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)示意圖獲取信息內(nèi)部部件的連接關(guān)系是行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪與電機(jī)B剛性連接，齒圈受C1和C2離合器的控制，行星架實現(xiàn)動力輸出。行星齒輪安裝于輸出行星架總成內(nèi)。太陽輪與輸出太陽輪軸嚙合。齒圈與C2外圈及C1內(nèi)圈配合。C1工作時，齒圈處于靜止?fàn)顟B(tài)。C2工作時，齒圈與發(fā)電電機(jī)A連接。（2）驅(qū)動單元運行模式雪佛蘭VOLT驅(qū)動單元運行時有3種運行模式，即純電動單電機(jī)驅(qū)動模式、純電動雙電機(jī)驅(qū)動模式和內(nèi)燃機(jī)運行電動驅(qū)動模式。獲取信息1）純電動單電機(jī)驅(qū)動模式該模式下，內(nèi)燃機(jī)是處于關(guān)閉的狀態(tài)，僅由電機(jī)驅(qū)動車輛。在純電動單電機(jī)驅(qū)動模式下，驅(qū)動單元內(nèi)部部件的動力傳遞方式是C1離合器接合以保持行星齒輪組的齒圈處于靜止?fàn)顟B(tài)，動力電池通過逆變器等部件驅(qū)動電機(jī)B運轉(zhuǎn)，由于行星齒輪組的齒圈保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此旋轉(zhuǎn)扭矩通過行星架輸送到差速器，并最終傳輸?shù)津?qū)動輪上。圖4-1-4純電動單電機(jī)驅(qū)動模式獲取信息2）純電動雙電機(jī)驅(qū)動模式在該模式，內(nèi)燃機(jī)仍然關(guān)閉，驅(qū)動車輛通過兩個電機(jī)進(jìn)行的。驅(qū)動電機(jī)B提供移動車輛所需的扭矩，驅(qū)動電機(jī)A輔助電機(jī)B驅(qū)動車輛行駛。內(nèi)部的動力傳遞方式是動力電池為兩個電機(jī)提供電源動力，電機(jī)A驅(qū)動齒圈，扭矩通過行星架輸送到差速器齒輪，并通過差速器傳遞至驅(qū)動輪；電機(jī)B驅(qū)動太陽輪，太陽輪驅(qū)動行星架的行星齒輪，扭矩通過行星架輸送到差速器齒輪，并通過差速器傳遞至驅(qū)動輪。圖4-1-5純電動雙電機(jī)驅(qū)動模式獲取信息3）內(nèi)燃機(jī)運行電動驅(qū)動模式該模式下，內(nèi)燃機(jī)運行，并驅(qū)動電機(jī)A產(chǎn)生電能以提供電能至驅(qū)動電機(jī)B，將扭矩提供至車輪；同時將多余的電能或存儲在動力蓄電池中。此時驅(qū)動單元內(nèi)部動力傳遞形式是，C1離合器將保持行星齒輪組的齒圈處于靜止?fàn)顟B(tài)，C3離合器將電機(jī)A與內(nèi)燃機(jī)相連接。電機(jī)A產(chǎn)生的電能傳遞給電機(jī)B驅(qū)動太陽輪，由于齒圈保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此旋轉(zhuǎn)扭矩則通過行星架傳輸?shù)讲钏倨?，并通過差速器傳輸?shù)津?qū)動輪上。圖4-1-6內(nèi)燃機(jī)運行電動驅(qū)動模式獲取信息2.并聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元并聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元是指車輛的驅(qū)動力由電機(jī)和發(fā)動機(jī)同時或單獨供給的混合動力汽車。其結(jié)構(gòu)特點是并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)可以單獨使用發(fā)動機(jī)或電機(jī)作為動力源，也可以同時使用電機(jī)和發(fā)動機(jī)作為動力源驅(qū)動汽車行駛。如本田Insight（圖4-1-7）即采用這種形式的驅(qū)動單元。圖4-1-7本田Insight混合動力汽車獲取信息本田Insight并聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元的運行模式如圖4-1-8所示。圖4-1-8本田Insight并聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元的運行模式獲取信息3.混聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元混聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元是指具備串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種結(jié)構(gòu)的混合動力汽車。其特點是可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作?；炻?lián)混合動力多了動力分離裝置，動力一部分用于驅(qū)動車輪，另一部分用于發(fā)電。如豐田普銳斯（圖4-1-9）即采用這種形式的驅(qū)動單元。圖4-1-9豐田普銳斯混合動力汽車獲取信息驅(qū)動單元取代了變速器安裝在內(nèi)燃機(jī)上，內(nèi)部的部件主要有電機(jī)MG1和MG2，2個行星齒輪組，差速齒輪和控制離合器。圖4-1-10驅(qū)動單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖獲取信息行星齒輪機(jī)構(gòu)將內(nèi)燃機(jī)的動力分往兩個方向：一部分驅(qū)動車輪，另一部分驅(qū)動MG1，使其能作為發(fā)電機(jī)工作。圖4-1-11行星齒輪機(jī)構(gòu)連接關(guān)系獲取信息采用混聯(lián)形式的普銳斯混合動力汽車有以下幾種運行模式：（1）車輛停止發(fā)動機(jī)被啟動車輛停止時電動發(fā)電機(jī)MG2處于靜止?fàn)顟B(tài),此時發(fā)動機(jī)停機(jī)不工作。當(dāng)電源控制ECU模塊監(jiān)測到SOC充電狀態(tài)過低或電載荷過大不符合條件需要啟動發(fā)動機(jī)時,電源控制ECU模塊向主ECU發(fā)出信號控制電動發(fā)電機(jī)MG1運轉(zhuǎn)從而啟動發(fā)動機(jī)。動發(fā)電機(jī)MG2處于靜止?fàn)顟B(tài)電動發(fā)電機(jī)MG1驅(qū)動太陽輪正向旋轉(zhuǎn),所以行星架連接發(fā)動機(jī)作正向減速輸出運動即發(fā)動機(jī)被啟動。在發(fā)動機(jī)被啟動的期間,為防止電動發(fā)電機(jī)MG2運轉(zhuǎn),此時電動發(fā)電機(jī)MG2將接收電流以施加制動。獲取信息當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動完成后電動發(fā)電機(jī)MG1的驅(qū)動電流會立即被切斷,此時電動發(fā)電機(jī)MG2仍然靜止,發(fā)動機(jī)帶動行星架輸入太陽輪正向增速輸出,即電動發(fā)電機(jī)MG1被驅(qū)動并作為發(fā)電機(jī)對HV蓄電池進(jìn)行充電。圖4-1-12模式1獲取信息（2）車輛低負(fù)荷工況車輛發(fā)動機(jī)在低負(fù)荷工況時處在高油耗、高排放污染區(qū)域,而普銳斯混合動力汽車的EV模式能夠僅利用由HV蓄電池向電動發(fā)電機(jī)MG2提供的電能驅(qū)動車輛行駛。此時發(fā)動機(jī)停機(jī)不運行加速踏板開度不大,電動發(fā)電機(jī)MG1反向旋轉(zhuǎn)但不發(fā)電。主ECU便控制HV蓄電池向電動發(fā)電機(jī)MG1供電使其以較低轉(zhuǎn)速正向旋轉(zhuǎn)從而啟動發(fā)動機(jī)。首先電動發(fā)電機(jī)MG1的驅(qū)動電流會使其停止轉(zhuǎn)動,根據(jù)圖示此時發(fā)動機(jī)已經(jīng)正向旋轉(zhuǎn),車速的高低決定了電動發(fā)動機(jī)MG1正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速大??；然后當(dāng)電源控制ECU模塊接收到發(fā)動機(jī)已經(jīng)運轉(zhuǎn)的信號后會立即切斷電動發(fā)電機(jī)MG1的驅(qū)動電流，已經(jīng)啟動的發(fā)動機(jī)帶動電動發(fā)電機(jī)MG1正向旋轉(zhuǎn)從而將其轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)對HV蓄電池進(jìn)行充電。圖4-1-13模式2獲取信息（3）車輛正常行駛工況車輛在正常行駛狀態(tài)時,發(fā)動機(jī)和電動發(fā)電機(jī)MG2一同驅(qū)動。此時發(fā)動機(jī)能夠在最佳工況下運轉(zhuǎn),一部分動力直接輸出到驅(qū)動車輪,剩余的動力帶動電動發(fā)電機(jī)MG1作為發(fā)電機(jī)發(fā)電,通過變頻器總成一系列的調(diào)整和轉(zhuǎn)換電能驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2從而輸出動力。當(dāng)HV蓄電池的電量少時,發(fā)動機(jī)輸出功率會被提高帶動電動發(fā)電機(jī)MG1加大發(fā)電量向HV蓄電池充電。當(dāng)車輛由正常行駛狀態(tài)進(jìn)入巡航狀態(tài)時,電動發(fā)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速可以有所下降,這樣發(fā)動機(jī)可以在較低的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速下工作從而提高了車輛的經(jīng)濟(jì)性。圖4-1-13模式3任務(wù)實施1.實施要求本操作任務(wù)主要完成混合動力汽車驅(qū)動單元類型識別和特點分析。（1）混合動力汽車驅(qū)動單元類型和特點認(rèn)知（2）普銳斯混聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元運行模式認(rèn)知2.實施準(zhǔn)備（1）防護(hù)裝備：（2）車輛、臺架、總成：普銳斯混合動力汽車；混合動力驅(qū)動單元掛圖、模型及視頻資料。（3）專用工具、設(shè)備：（4）手工工具：（5）輔助材料：任務(wù)實施3.實施步驟1.混合動力驅(qū)動單元類型和特點認(rèn)知參觀實訓(xùn)室的混合動力驅(qū)動單元掛圖、模型；檢索資料，或網(wǎng)上搜索或走訪周邊汽車銷售店面，了解混合動力驅(qū)動單元的類型和特點。2.普銳斯混聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元運行模式認(rèn)知對照實車或臺架，分析混聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元的運行模式。（1）啟動車輛任務(wù)實施（2）純電動模式由動力電池給驅(qū)動電機(jī)供電，再由電機(jī)驅(qū)動車輛行駛。任務(wù)實施（3）傳統(tǒng)燃油模式由發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動車輛行駛。任務(wù)實施（4）能量回收模式在制動或慣性滑行中釋放出多余能量，并通過發(fā)電機(jī)將其轉(zhuǎn)化為電能。任務(wù)實施（5）怠速充電模式由發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)給動力電池充電。任務(wù)實施（6）驅(qū)動與發(fā)電模式由發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輛行駛，驅(qū)動輪牽引電機(jī)給動力電池供電。任務(wù)實施（7）全速驅(qū)動模式需求更大加速度時，電機(jī)和發(fā)動機(jī)一起傳輸動力驅(qū)動車輛行駛。任務(wù)考核1、判斷題（1）（判斷）混合動力汽車是由兩種或兩種以上的動力來進(jìn)行驅(qū)動的，當(dāng)前大多數(shù)的油電混合動力汽車主要有內(nèi)燃機(jī)和電力兩種動力進(jìn)行驅(qū)動。（）

（2）（判斷）混合動力汽車的驅(qū)動類型可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式2種類型。（）

（3）（判斷）串聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元是指車輛的驅(qū)動力只來源于電機(jī)的混合動力汽車。其特點是發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過驅(qū)動電機(jī)控制器輸送給電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動汽車行駛。（） （4）（判斷）并聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元是指車輛的驅(qū)動力由電機(jī)和發(fā)動機(jī)同時供給的混合動力汽車。（）（5）（判斷）混聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元是指具備串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種結(jié)構(gòu)的混合動力汽車。其特點是可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作。（）任務(wù)考核2、選擇題（1）（單選）根據(jù)內(nèi)燃機(jī)與電力之間連接的方式，可以將混合動力汽車分為（）種類型。A、2B、3C、4D、5（2）（單選）雪佛蘭VOLT采用的是（）混合動力汽車。A、串聯(lián)式B、混合式C、并聯(lián)式D、以上都不是

（3）（單選）屬于混聯(lián)式的混合動力汽車的是：（）。A、豐田普銳斯B、捷豹I-PACEC、特斯拉-MODELSD、寶馬i3任務(wù)2純電動汽車驅(qū)動單元認(rèn)知建議課時：3學(xué)時知識目標(biāo)1.能夠描述純電動汽車驅(qū)動單元的功能和基本結(jié)構(gòu)；2.能夠描述純電動汽車的驅(qū)動類型；3.能夠描述純電動汽車的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的類型；4.能夠描述典型純電動汽車驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)特點。技能目標(biāo)1.能夠檢索資料，總結(jié)純電動汽車各種驅(qū)動類型的結(jié)構(gòu)和特點。素養(yǎng)目標(biāo)（1）能夠制訂工作計劃，獨立完成工作學(xué)習(xí)任務(wù)。（2）能夠在工作過程中，與小組其他成員合作、交流并進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)分工，具備團(tuán)隊合作和安全操作的意識。（3）養(yǎng)成服從管理，規(guī)范作業(yè)的良好工作習(xí)慣。（4）培養(yǎng)安全工作的習(xí)慣。教學(xué)目標(biāo)一、任務(wù)導(dǎo)入二、獲取信息三、任務(wù)實施學(xué)習(xí)目錄四、任務(wù)考核任務(wù)導(dǎo)入作為從事新能源汽車行業(yè)的專業(yè)人員，你知道純電動汽車有幾種驅(qū)動形式嗎？引導(dǎo)問題1:純電動汽車驅(qū)動單元有什么功能？基本結(jié)構(gòu)是什么?獲取信息1.純電動汽車驅(qū)動單元功能純電動汽車驅(qū)動單元的功能是將儲存在動力電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能進(jìn)而推進(jìn)汽車行駛，并能夠在汽車減速制動或者下坡時，實現(xiàn)再生制動。驅(qū)動電機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動裝置驅(qū)動或直接驅(qū)動車輪。早期的純電動汽車上廣泛采用直流串激電動機(jī)，這種電動機(jī)具有“軟”的機(jī)械特性，與汽車的行駛特性非常適應(yīng)。但直流電動機(jī)由于存在換向火花，比功率較小，效率較低，維護(hù)保養(yǎng)工作量打等缺點，隨著電動機(jī)技術(shù)和電動機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，正在逐漸被直流無刷電動機(jī)、永磁同步電機(jī)和交流異步電動機(jī)所取代。獲取信息2.純電動汽車驅(qū)動單元基本結(jié)構(gòu)與混合動力汽車相比，純電動汽車驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)要更加簡單，沒有混合動力汽車驅(qū)動單元內(nèi)部需要兼顧內(nèi)燃機(jī)與電力驅(qū)動兩個動力的復(fù)雜連接結(jié)構(gòu)。如圖4-2-1是純電動汽車驅(qū)動單元的外形。純電動汽車驅(qū)動單元內(nèi)部通常主要包括一個大功率的驅(qū)動電機(jī)和用于將電機(jī)進(jìn)行減速的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，或者其它形式的減速齒輪機(jī)構(gòu)，同時根據(jù)驅(qū)動單元的設(shè)計不同，有的車輛驅(qū)動單元還包括有差速機(jī)構(gòu)。圖4-2-1純電動汽車驅(qū)動單元獲取信息純電動汽車驅(qū)動單元是電動汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點。電動汽車對驅(qū)動系統(tǒng)的要求很高。驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求：（1）瞬時功率大，短時過載能力強(qiáng)，以滿足爬坡及加速的需要。（2）調(diào)速范圍寬廣。（3）在運行的全部速度范圍和負(fù)載范圍內(nèi)，具有較高的效率。也就是在電機(jī)所有工作范圍內(nèi)綜合效率高,以盡量提高電動汽車一次續(xù)駛里程。（4）可靠性高，使用方便簡單，價格低廉。（5）功率密度高，體積小，質(zhì)量輕。純電動汽車傳動裝置內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)見與4-2-2。傳遞裝置的作用是將電機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動軸。因為電機(jī)可以帶負(fù)載啟動，所以純電動汽車上無須傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。并且驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)向可以通過電路控制來實現(xiàn)變換，因此，純電動汽車無需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔。當(dāng)采用電動機(jī)無級調(diào)速控制時，電動汽車可以省去傳統(tǒng)汽車的變速器。獲取信息在采用電動輪驅(qū)動時，純電動汽車也可以省去傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車傳統(tǒng)系統(tǒng)的差速器。圖4-2-2純電動汽車驅(qū)動單元內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)引導(dǎo)問題2:純電動汽車有幾種驅(qū)動類型？獲取信息1.純電動汽車的驅(qū)動類型針對驅(qū)動輪所施加驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的來源來說，電動車輛所采用的驅(qū)動方式總體上可分為兩種：集中驅(qū)動和車輪獨立驅(qū)動。（1）集中驅(qū)動集中驅(qū)動利用一個動力源通過變速器和減速器（或只通過減速器）降速增扭，最后經(jīng)差速器將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大致平均地分配給左右驅(qū)動半軸，可以采用前輪驅(qū)動、后輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動的形式，其結(jié)構(gòu)如圖4-2-3所示。圖4-2-3集中驅(qū)動形式獲取信息（2）獨立驅(qū)動車輪獨立驅(qū)動是只利用多個動力源分別驅(qū)動單個車輪，可以分為兩輪獨立驅(qū)動和四輪獨立驅(qū)動，其結(jié)構(gòu)如圖4-2-6所示。圖4-2-4車輪獨立驅(qū)動形式獲取信息集中驅(qū)動和車輪獨立驅(qū)動優(yōu)缺點的比較如表4-2-1：集中驅(qū)動和車輪獨立驅(qū)動優(yōu)缺點比較引導(dǎo)問題3

:純電動汽車有幾種電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)？獲取信息純電動汽車常用的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)有四種類型：直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。1.直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)采用有刷直流電機(jī)，電機(jī)控制器一般采用斬波器控制方式。它具有成本低、易于平滑調(diào)速、控制器簡單、控制相對成熟等優(yōu)點。但由于需要電刷和換向器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行時有火花和機(jī)械磨損，所以電機(jī)運行轉(zhuǎn)速不宜太高。尤其是對無線電信號的干擾，這對高度智能化的未來電動汽車是致命的弱點。獲取信息鑒于直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動控制器部分優(yōu)勢突出，使得直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)在當(dāng)前燃料電池電動汽車領(lǐng)域仍占有一席之地。圖4-2-5使用直流電機(jī)的低速純電動車獲取信息2.異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)這種電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，效率比直流電機(jī)高，與永磁無刷電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)相比，成本最為低廉，但控制較為復(fù)雜?？偟恼f來，異步電機(jī)系統(tǒng)的綜合性價比具有一定的優(yōu)勢，尤其是異步電機(jī)的高可靠性、免維護(hù)、成本低廉的優(yōu)點。圖4-2-6使用異步電機(jī)的特殊功能車輛獲取信息3.永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的效率高是其最大特點，質(zhì)量輕，體積小，也無需維護(hù)。與異步電動機(jī)相比，永磁同步電機(jī)成本較高，可靠性和使用壽命也較差，同時永磁體還存在失磁的可能。另外，制造工藝也比異步電機(jī)復(fù)雜。在控制上，由于永磁體的存在，弱磁控制有一定的難度。因此目前大多數(shù)純電動汽車的永磁同步電機(jī)都帶有冷卻系統(tǒng)。圖4-2-7純電動汽車獲取信息4.開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)該電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有繞組做成凸極，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，快速響應(yīng)好，效率與異步電機(jī)相當(dāng)。由于轉(zhuǎn)子無繞組，該電機(jī)系統(tǒng)特別適合頻繁的正反轉(zhuǎn)及沖擊負(fù)載等工況。開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動電路采用的功率開關(guān)元件較少，電路簡單，能較方便地實現(xiàn)寬調(diào)速和制動能量的反饋。因此，這種系統(tǒng)在電動汽車中亦有一定的應(yīng)用，缺點主要在于其結(jié)構(gòu)帶來的噪音和振動較大。引導(dǎo)問題4:典型的純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)有什么結(jié)構(gòu)特點？獲取信息以下介紹北汽新能源和比亞迪E6純電動汽車驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)特點。1.北汽新能源純電動汽車驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)認(rèn)知以下以北汽新能源采用的上海大郡動力控制技術(shù)有限公司生產(chǎn)的EA80電機(jī)系統(tǒng)為例，介紹北汽電機(jī)控制系統(tǒng)（驅(qū)動單元）的結(jié)構(gòu)組成。如圖4-2-8所示，北汽新能源EV系列純電動汽車的電機(jī)控制系統(tǒng)由電機(jī)和電機(jī)控制器組成。圖4-2-8北汽新能源的電機(jī)和電機(jī)控制器獲取信息如圖4-2-9是北汽新能源電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制示意圖，其中電機(jī)主要負(fù)責(zé)機(jī)械動力的輸出，其安裝環(huán)境主要是在傳動軸上；電機(jī)控制器主要負(fù)責(zé)電能的交直流轉(zhuǎn)換，其安裝環(huán)境主要是電能和信號的連接。圖4-2-9北汽新能源的電機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制示意圖獲取信息EA80電機(jī)系為永磁同步電機(jī)，其具有以下特點：（1）功率因素高，節(jié)約無功功率，降低了定子電流，減少了定子銅損；（2）高效率、高功率密度、寬的調(diào)速范圍；（3）采用封閉、液冷散熱設(shè)計，電機(jī)適合于高溫等惡劣的工作環(huán)境；（4）采用內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，可以控制磁阻轉(zhuǎn)矩為正，在相同電流下可產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩；（5）通過電機(jī)內(nèi)置熱敏電阻，能起到電機(jī)過溫保護(hù)功能。電機(jī)在整車中的安裝布置如圖4-2-10所示。獲取信息圖4-2-10電機(jī)在整車中的安裝布置a）兩驅(qū)b）四驅(qū)獲取信息電機(jī)控制器的作用如下：（1）接收整車控制器（單元）命令；（2）將直流電壓轉(zhuǎn)化為交流電壓，控制電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的扭矩輸出；（3）將電機(jī)控制器系統(tǒng)的狀態(tài)返回給整車。電機(jī)控制器又稱智能功率模塊，電機(jī)控制器是系統(tǒng)的控制中心。它對所有的輸入信號進(jìn)行處理，并將電機(jī)控制系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息發(fā)送給整車控制器，其具有以下特點：（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊；（2）采用最新的IGBT技術(shù)，采用液冷散熱；（3）電機(jī)控制器能通過SAEJ1939與服務(wù)工具以及整車控制器進(jìn)行通訊數(shù)據(jù)連接；（4）采用較高的開關(guān)頻率5KHz，電機(jī)運行噪音??；（5）采用轉(zhuǎn)子磁場定向控制以及SVPWM技術(shù)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制，轉(zhuǎn)矩控制精度高；（6）高壓逆變電路的直流高壓輸入、低壓控制電路分別獨立供電，互不干擾；高壓直流輸入電壓范圍寬200V~440V。獲取信息電機(jī)控制器在整車中的安裝布置如圖4-2-11所示。圖4-2-11電機(jī)控制器在整車中的安裝布置獲取信息2.比亞迪E6驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)認(rèn)知（1）部件位置及功能說明動力總成由驅(qū)動電機(jī)（動力電機(jī)）和變速箱組成。如圖4-2-12所示。圖4-2-12比亞迪E6動力總成獲取信息（2）E6驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)圖如圖4-2-13所示。圖4-2-13比亞迪E6驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)圖獲取信息（3）驅(qū)動單元組成部件認(rèn)知驅(qū)動單元前殼體，如圖4-2-14所示。圖4-2-14比亞迪E6驅(qū)動單元前殼體獲取信息減速齒輪，如圖4-2-15所示。圖4-2-15比亞迪E6驅(qū)動單元減速齒輪獲取信息解角器，如圖4-2-16所示。圖4-2-16比亞迪E6驅(qū)動單元解角器獲取信息解角器軸承，如圖4-2-17所示。圖4-2-17比亞迪E6驅(qū)動單元解角器軸承獲取信息定子線圈，如圖4-2-18所示。圖4-2-18比亞迪E6驅(qū)動電機(jī)定子線圈獲取信息驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)子，如圖4-2-19所示。圖4-2-19比亞迪E6驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)子任務(wù)實施1.實施要求本操作任務(wù)主要完成純電動汽車驅(qū)動單元類型識別和特點分析。（1）純電動汽車驅(qū)動單元類型和特點認(rèn)知（2）北汽新能源純電動汽車驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)認(rèn)知（3）比亞迪純電動汽車驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)認(rèn)知2.實施準(zhǔn)備（1）防護(hù)裝備：（2）車輛、臺架、總成：北汽新能源、比亞迪E6純電動汽車驅(qū)動單元總成及部件；純電動汽車驅(qū)動單元掛圖、模型及視頻資料（3）專用工具、設(shè)備：（4）手工工具：（5）輔助材料：任務(wù)實施3.實施步驟1.純電動汽車驅(qū)動單元類型和特點認(rèn)知參觀實訓(xùn)室的純電動汽車動力驅(qū)動單元掛圖、模型；檢索資料，或網(wǎng)上搜索或走訪周邊汽車銷售店面，了解純電動汽車動力驅(qū)動單元的類型和特點。提示：可參照“學(xué)習(xí)拓展”的內(nèi)容。2.典型純電動汽車驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)特點根據(jù)實訓(xùn)室的裝備，認(rèn)識純電動汽車驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)特點。（1）北汽新能源純電動汽車驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)認(rèn)知（2）比亞迪E6純電動汽車驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)認(rèn)知（3）其他純電動汽車驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)認(rèn)知任務(wù)考核1、判斷題（1）（判斷）驅(qū)動電機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動裝置驅(qū)動或直接驅(qū)動車輪。（）

（2）（判斷）純電動汽車驅(qū)動單元的功能是將儲存在動力電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能進(jìn)而推進(jìn)汽車行駛，并能夠在汽車減速制動或者下坡時，實現(xiàn)再生制動。（）

（3）（判斷）集中驅(qū)動利用一個動力源通過變速器和減速器（或只通過減速器）降速增扭，最后經(jīng)差速器將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大致平均地分配給左右驅(qū)動半軸，可以采用前輪驅(qū)動、后輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動的形式。（）（4）（判斷）與集中驅(qū)動相比，獨立驅(qū)動的效率較低，成本較高。（）（5）（判斷）純電動汽車常用的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)有兩種類型：直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。（）任務(wù)考核（6）（判