电动汽车技术
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电动马达的冷却:水冷还是油冷?
关于电动汽车电机是水/乙二醇冷却好还是油冷却好这个问题,没有一句话能说清的答案:水是更高效的冷却剂,但由于其导电性,不能接触电机;而油虽然作为流体在物理上较弱,但由于能渗入热量产生的地方,实际上能产生更冷的电机.因此,现代驱动单元正逐渐向油冷方向倾斜,但并未完全放弃水/乙二醇回路.在本文中,我们比较了两种策略的工作原理、数值差异和设计决策. 亮点 直接油冷与水套系统相比,可将高负荷下的绕组温度至少降低 14 °C,在高转速下最多降低 40 °C . 油冷电机在2022年上半年占据了电动汽车市场…
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kWh/100 km数值由什么决定? 追踪能效损耗
kWh/100 km的数值表示车辆行驶100公里时从电池中汲取的能量量.这一数值由从电池到车轮的能量链条中每一个损耗环节所决定——电机和逆变器的效率、加热与冷却负荷、空气动力学阻力以及滚动阻力.即使是同一辆车、同一块电池、同一条路线,不同条件下该数值也会发生显著变化. 亮点速览 一辆普通电动车大约消耗 15 kWh/100 km ;城市中15.5、高速公路上18.0 kWh/100 km左右的数值较为常见. 电机的电能转换效率约为 80% ;而汽油发动机中燃油能量仅有 15%–30% 能够传递…
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电动汽车上为什么不再需要变速箱
电动汽车取消变速箱的原因在于,电机的特性曲线与内燃机完全相反:电机从静止状态,也就是从0转速起就能输出全部扭矩,并且在非常宽广的转速范围内运行而不损失效率.这两个特性使得为分级扭矩而设计的多挡变速箱变得多余;因此大多数电动汽车都通过单速减速器连接车轮.亮点 电动机 在0转速下输出全部扭矩 ;不存在怠速的概念 一台电动车电机最高可达约 20,000 RPM,大多数电机能非常迅速地达到10,000 RPM 内燃机在正常行驶时 工作于1,200-4,500 RPM 区间 Tesla Model S的…
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为什么充电到80%之后会变慢?
电动汽车的充电速度在电量达到80%时会变慢,因为电池管理系统在电芯接近允许的最大电压时会逐步减小电流;这不是故障,而是一种旨在保护电芯免受过充压力的机制.因此,最后的20%可能耗费与最初70%相当的时间,所以在规划行程时,80%被视为一个实用的停车点.亮点 现代 Ioniq 5 搭配长续航电池,可在约 18分钟内 完成10%-80%的充电;而充至80%-100%则还需要约 32分钟 . 充电过程中,电池温度可能 升高10-15°C ;电芯的理想温度范围是 20-30°C . 在0°C 的气温下…
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车辆如今是否由软件定义?领域架构与SDV转型
是的:现代汽车的行为、特性和性能特征如今主要由软件来定义.这一被称为软件定义汽车 (SDV) 的变革,将车辆的电子架构从 ECU 堆叠迁移到域控制器和区域控制器,实现硬件与软件的分离,并重塑了从线束重量到 OTA 更新的方方面面.要点 如今的车辆 可包含 100 个以上 控制单元;新架构的目标是将这一数字 最多减少 20% . 域架构按功能组织,区域架构按物理位置组织. 在区域拓扑中 CAN XL (最高 20 Mbps) 以及千兆以太网等高带宽主干网得到应用. OTA 更新是得益于软硬件分离…
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OTA更新如何让电动车焕然一新?
无线升级(OTA, over-the-air)是指无需前往服务站,通过移动网络对电动汽车的软件进行更新.借助这种方式,即使在购买电动汽车之后,也可以改善续航估算、驾驶特性、充电行为和安全软件;车辆的某些硬件还可以转变为后续可解锁的功能.简而言之,现代电动汽车已不再是交付当天定型的产物,而是整个使用寿命期间不断演进的产品. 亮点 全球新车中 超过70% 具备OTA能力. 区域架构使车内线束长度 最多减少 25%. 软件更新的基础监管框架是 UNECE R156 法规. 数字/软件收入目前占汽车行…
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双电机EV逻辑:为什么前部用永磁电机,后部用异步电机?
双电机电动汽车在前后轴使用两种 不同 电机类型的原因是一个简单的工程平衡:永磁同步电机峰值效率高,因此用于持续受力的车轴;而异步电机在断电时几乎无损耗地自由旋转,因此作为备用轴工作.这样,一辆双电机电动汽车既能在巡航模式下保持高效,又能在需要扭矩时灵活地从四个车轮输出动力. 重点提示 永磁电机 达到95%-97%的 峰值效率;异步电机通常停留在 90%-93% 的区间. 当异步电机的定子供电被切断时,转子可自由旋转;这使其成为双电机布局中理想的 备用轴 . 同等功率的异步电机 重45-60公斤…
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碳化硅芯片将给电动汽车带来什么改变?
SiC 芯片在电动汽车逆变器中执行开关动作时,损耗远低于 IGBT,这通常可将续航提升 3%–10% ,在 800 伏架构车型上缩短充电时间,并缩小冷却系统尺寸.本页阐述了碳化硅(SiC)转型改变了什么、为什么改变,以及改变幅度有多大.要点速览 在牵引逆变器中,SiC MOSFET 在典型驾驶工况下相比 IGBT 可带来 3%–5% 的效率提升;部分逆变器设计可将续航延长 7%以上 . 采用 SiC 后,关断损耗最多可降低 78% ;逆变器总损耗下降约 41%. 在 800 伏架构车型上,Si…
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驾驶模式会改变汽车的什么,又不会改变什么?
电动车上的Eco、Normal和Sport驾驶模式改变的不是车辆的机械部件,而主要是软件响应参数:油门踏板映射、逆变器输出限制、能量回收制动行为以及多电机车辆上的扭矩分配,这些都是这些标定的主要内容.不过各模式的影响深度因品牌而异:有些车辆的差异仅限于踏板脚感,而在另一些车辆上,驾驶特性会发生根本性变化.要点提示 从Eco切换到Sport模式,续航通常 减少10%-20% 带来提升 错误使用模式可能导致能耗 增加15%-30% 可能导致 Eco模式可将燃油经济性 最高提升 20% 空调和车厢加…
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为什么单踏板模式在每辆车上表现不同?能量回收设置的秘密
电动汽车的单踏板驾驶在各品牌间的运作方式并不相同,因为再生制动的强度以及踏板的停车行为完全由软件、根据制造商的工程偏好来设定:有些车型在松开油门踏板时会让车辆完全停止,而有些车型则让车辆继续滑行.要点速览 松开油门时 ~0.2 g 的减速度:单踏板模式对逐渐靠近的车型所产生的制动力,约为全力制动的 20% 再生制动在电动汽车中可回收现有能量的约 22% 的回升 从Eco模式切换到Sport模式,续航通常会出现 10%–20% 的损失 GB 21670-2025标准:当减速度超过 1.3 m/s…
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逆变器的隐形之手:电力电子技术如何掌控电动车?
电动汽车中的逆变器是将电池输出的直流电(DC)转换为牵引电机运转所必需的交流电(AC)的电力电子单元;同时它也是每秒数千次调节电机转速和扭矩的主控元件.电池负责储存能量,但决定车轮如何转动并驱动车轮转动的层级是逆变器. 亮点 由于牵引电机使用交流电工作,没有逆变器电动汽车就无法行驶. 与硅IGBT相比,SiC MOSFET在典型驾驶循环中可带来约 3%至5%的效率提升 . 8至16 kHz以上的 开关频率可消除可闻的电机嗡鸣声,但会增加损耗. 在再生制动时,逆变器以同一电路反向工作:将交流电转…
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热泵与热管理及效率工程
热泵是一种热量传递系统,在电动车中用 1 kW 电能可产生 2–4 kW 的热量,其工作原理与空调循环相反. 与电阻加热完全相反,它不是直接产生热量,而是从外部环境和动力总成中收集热量; 因此可将冬季续航平均挽回 8%–10%,在严寒条件下能找回电阻加热车辆所损失续航的相当大一部分. 亮点 热泵用 1 kW 电能提供 2–4 kW 的热量; 比电阻加热的效率高 200%–400%. 在 -7°C 下开启暖风时,电动车续航损失可达 41%; 其中仅有 12% 来自电池本身. 在 -1°C 左右…
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