问题28 电动汽车动力系统集成技术是什么?
集成技术是电动汽车的关键技术之一,动力系统的集成关系到电动汽车的动力性、经济性等方面,是集成技术的重要部分。
电动汽车动力系统主要由三个部分组成:动力源、电力电子系统和电机驱动系统。电力电子系统相当于动力系统的子系统,是围绕整个直流母线到后面的负载部分(负载除电机外,还包括车载空调、转向、控制系统等)。动力系统中电力电子部件所处的位置或连接方式决定了系统的具体构型和能量流动方式、流动途径。动力系统连接方式不同,整个构型也是不同,而真正体现构型的是中间的电力电子部件部分。对于后面电机驱动部分,现在有两种方式:一种是集中式驱动,也就是一辆车配一个驱动电机;另一种是多电机,属于分布式驱动。实际上不管哪种类型的动力系统,电驱动系统都是它的核心。
电动汽车动力系统集成中的关键问题包括直流母线电压制式的选择、驱动方式及驱动结构的选择等。
直流母线电压制式的选择,现在市场上主流车型采用的电压制式有两种:一种是300V,电压在280~450V变动,主要被乘用车采用;商用车电压要高一点,是600V,在500~700V变动。电压制式的选择影响系统效率、成本、整车安全性、可靠性及电磁兼容性等。
按照动力驱动形式的不同,电动汽车目前分为集中驱动式和分布式驱动两大类。分布式有两种表现形式,包括轮边电机和轮毂电机。集中式和分布式各有特点。目前,大多车型选用的是集中式驱动,但从发展趋势来讲,分布式驱动会更加灵活高效,但是对控制系统的要求也较高。
无论是串联式(燃料电池可视为特殊的串联结构)、并联式、混联式的混合动力车,还是由电池提供能量的纯电动汽车,其动力装置的布置都是在原发动机前舱布置的基础上进行,并力求把相应的电气装置布置在前舱(如DC-AC变换器、DC-DC变换器等),因此对部件小型化提出了更高的要求。此外,并联式或混联式混合动力电动车由于采用两个以上的动力装置,在布置上要求更为严格。