新能源汽车构造(含内部部件)详细说明
图-1 新能源汽车结构详图
图-1 宁德时代神行超充PLUS
图-2 比亚迪刀片电池
图-3 特斯拉4680电池
图-4 动力电池系统功能部件
图-5 动力电池组成部分
(2)电机系统驱动电机系统是电动汽车三大核心系统之一,是车辆行驶的主要驱动系统,其特性决定了车辆的主要性能指标,直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。
图-6 新能源汽车电机
驱动电机是新能源汽车的动力核心,既要实现驱动车辆行进的任务,同时在汽车刹车或滑行时还要能发电,具有回收能量的功能。由于新能源汽车结构紧凑、速度、续航要求大等特点,驱动电机设计的基本要求包括:宽调速范围、高密度轻量化、高效率、能量回收、高可靠性与安全性、成本能够持续降低。根据电机的工作原理和结构有多种分类,按电机的驱动电流的类型来划分,主要的电机分类如下图所示。
图-7 驱动电机分类
图-8 电驱系统工作原理
(3)底盘系统由于新能源汽车改变以往燃油发动的方式,使用电力发动,因此,新能源汽车底盘技术有了新的改变。新能源汽车底盘系统分为线控底盘和滑板底盘,目前主流的技术方向为线控底盘,线控底盘的核心技术分为线控制动、线控转向、线控悬架。
图-9 线控底盘的功能结构
图-10 线控制动技术演变
(4)智能座舱系统汽车正在向智能化,电动化方向发展,伴随而来的,汽车驾驶舱也正在由单一的驾驶空间向智能座舱方向快速进化。智能座舱将逐渐成为一个可以与用户互联互动的强大的数字智能系统。主要技术方向分为软件和硬件。软件方面:包括操作系统、基础软件、虚拟化技术、人工智能(用户画像、情景感知、多模态融合交互等)、应用开发(Android为主)、仪表软件开发(QNX为主)、TBOX软件开发(Linux)、云服务(大数据、信息安全等)、协议栈;硬件方面:包括显示硬件(屏幕、HUD等)、交互设备、摄像头、射频、通信单元/网关、座舱域控制器、芯片等。
图-11 智能座舱功能单元
(5)自动驾驶自动驾驶系统是通过车载传感系统感知道路环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶并到达预定地点的功能。用一句话概括,全部或部分驾驶行为由汽车自行处理的系统叫自动驾驶系统。自动驾驶本身由三种部分构成,感知、分析及应用三个板块。首先是感知板块,它作用于通过传感器(激光雷达、摄像头、毫米波雷达等)采集汽车行驶中“看到”的数据
图-12 感知系统示意图
第二个板块为分析板块,它作用于处理传感器采集回的复杂数据,并制定相应控制策略。在这个领域,美国英伟达和中国阿里云计算都已在此深耕数年。相当于人类的大脑。
图-13 自动驾驶中央处理单元
第三个板块为执行板块,通过前两个板块收集+分析判断,汽车开始执行具体方式如减速、转向、提醒车主、机车互动等。
图-14 自动驾驶L1-L5分类
(6)轻量化车身
与传统燃油车相比,纯电动车在取消发动机及部分附件的同时,增加了“三电系统”,按行业统计数据,其质量较传统车增加一般为 15%~40%。因其质量明显增加,对车辆电耗、续驶里程、动力性、制动性、被动安全、车辆可靠和耐久均带来不利影响,而轻量化则是消除这些影响的重要应对手段。
图-15 宝钢轻量化车身
(7)整车控制器整车控制器通过采集驾驶信号判断操纵者的意愿,根据车辆实时行驶情况、动力电池以及驱动电机的工作状态合理分配动力,使车辆运行在最佳状态。电动汽车以整车控制器为主节点,通过CAN总线网络对电动汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控,以此实现整车的驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制以及网络管理等功能。
图-16 整车控制器功能单元