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电子电力电动汽车制造技术

技术编号:24001864 阅读:56 留言:0更新日期:2020-05-01 23:07
电子电力电动汽车,以电能为该车能量源(能源),以电机(电动机/发电机)为该车动力源(功率源),与整车电子控制装置,通过车身辅助操控装置,由人工/智能化控制,高效率将电能转化为车身动能。实现清洁环保、安全低碳、简单实用、低噪声化、低成本化现代化电动道路运输工具。该车只消耗电能,不使用石油碳氢燃料,不产生碳排放。在能量储存转换装置,电能的补充与汽油汽车燃料的加注时间相同在几分钟内完成,具有使用寿命长,同车辆使用寿命相等,耐受冬季寒冷气候条件,不使用消耗稀有贵金属材料。该车在实现生态环境保护的同时实现经济建设和汽车工业的可持续发展。

Electronic electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
电子电力电动汽车
本专利技术涉及一种电动道路运输工具。
技术介绍
学者专家工程师和科学家们专利技术创造了各种电动汽车,划分为纯电动汽车(EV),混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)。其中纯电动汽车(蓄电池电动汽车)具有构造简单,经济实用,技术成熟,安全可靠,生产制造和使用维修成本低,蓄电池的生产制造不使用消耗稀有贵金属材料,不燃烧石油碳氢燃料,不产生碳排放。纯电动汽车从量产制造至使用结束在全部生命周期包括发电厂发电所产生排放的温室气体二氧化碳和废热最少。存在的问题有:车载动力电池(蓄电池)体积和重量大,占用空间多,载质量小,续驶里程短,停车充电时间长,电池在冬季寒冷地区使用寿命短,没有符合电动汽车技术性能的高比功率电动机(发动机)和高比能量电池(能量源)。目前高比功率电动机和高比能量电池在国防军工、航空航天领域里已有少量有限应用,但是昂贵的制造成本和复杂的生产工艺以及消耗储量很少的稀有贵金属材料使其不适合应用在大众化量产低成本电动汽车中广泛使用。从理论到实际对比:电池的比能量与汽油的比能量相差达到数百倍之差;同时电池内部的电化学反应过程与电能在电机中的电磁反应过程与汽油在内燃机内部的热工反应过程也存在几百倍的差距。因此改变研发路线、方向和方法,是解决目前电动汽车中存在上述问题的有效措施。为此人们对现代电动汽车提出的要求:构造简单、经济实用、生产制造和维修使用成本低。电池的生产制造不使用消耗稀有贵金属材料(白金),具有抗冬季寒冷气候的能力。充电或补充能量的时间与汽车加油的时间相等,续驶里程和载质量要与汽油汽车相同。
技术实现思路
本专利技术电子电力电动汽车。电子电力电动汽车,以电能为该车能量源(能源),以电机(电动机/发电机)为该车动力源(功率源),与整车电子控制装置,通过车身辅助操控装置,由人工/智能化控制,高效率将电能转化为车身动能。实现清洁环保、安全低碳、简单实用、低成本化现代化电动道路运输工具。结合附图1,本专利技术电子电力电动汽车解决其技术问题采用的技术方案是:由电子电力驱动装置1、能量储存转换装置2、整车电子控制装置3与驱动桥、差速器、半轴、车轮组成的驱动装置与车身辅助操控装置,分别通过底盘、机械、管道、轴、外壳、电子电路、电力电路经过机械连接,电子联结,电力联结,热联结构成电子电力电动汽车。结合附图2,电子电力驱动装置1,由定子4、转子5、双联齿轮6、高速齿轮7、变位齿轮8、低速齿轮9、冷却器10通过轴、轴承、外壳分别连成一体与电子控制器11、功率转换器12通过电子电路,电力电路分别与定子4绕组线圈连成一体。上述各部分分别通过机械、电路、轴、轴承、外壳连成一体构成电子电力驱动装置1(电动机/发电机)。结合附图3,能量储存转换装置2,由负电极13、正电极14、膜15通过外壳16分别连成一体组成能量转换器17;与空压机18、吸附器19通过管道与正电极14底部连成一体组成空分供氧回路;再与泵20、电解质储槽21、阀22、电解质储槽23、散热器24、过滤器25通过管道分别连成一体组成电解质回路;通过上述各部分分别由管道、外壳、电路连成一体构成能量储存转换装置2。结合附图4、结合附图5,整车电子控制装置3,由硬件与软件构成;由电子控制单元ECU,输入电路接口、输出电路接口、各种传感器、控制模块、执行元件组成硬件部分。由支配电子控制单元(ECU)的各种程序、数据采集、数据计算、数据处理、数据存储、输出控制、系统监控、系统自诊断组成软件部分。通过电子电路将硬件各部分分别联结成一体与软件相互配合构成整车电子控制装置3(电动汽车中央电子控制系统)。其中,ECU由CAN总线、A/D转换器、I/O定时器、串口RS232(液晶显示器相连)、USB接口(将数据保存到USB存储设备中)。ECU带有内置电源电路(电池),提供5V稳压电源,保证微处理器、接口电路电压的稳定。输入电路、输入信号由模拟信号、数字信号(开关信号)、脉冲信号、其中模拟信号必须经过A/D变换器转换成数字信号后通过ECU中电压电路产生的5V电压进行转换,转换为微处理器接受和处理的信号。微处理器,是ECU的核心由微处理器中央处理器CPU、存储器(RAM/POM/EPROM/EEPROM)、I/D接口、定时器/计数器,通迅接口、A/D和D/A功能器件组成。ECU所使用的是在Kei1c166的集成环境进行編译、仿真、调式。借助于C166单片机所具有的Bootload功能,可以把用Keil编译好的可执行程序代码下载到ECU的程序存储器Fiash中。CPU为32位,对整个ECU的控制进行数据的计算处理,信号的检测监控,信息的存储和管理信号的输出和反馈,以及自诊断。多采用集中控制。输出电路,由显示器驱动电路,电磁线圈驱动电路,控制电机驱动电路,继电器驱动电路组成。微处理器所发出的指令电压为5V,需要通过放大器处理后再输出到执行机构完成所需要控制系统的控制功能。结合附图6,电子控制器11、功率转换器12由TMS320LF2407A、DSP电动机调速控制驱动通用电路组成,由霍尔传感器或光电传感器H1、H2、H3、H4、H5、H6经整型隔离电路与TMS320LF2407A的六个捕捉引脚CAP1、CAP2、CAP3、CAP4、CAP5、CAP6相连通过产生捕捉中断給出換向或换相的时刻和位置信息,用电阻R作电流传感器电流反馈输出经滤波放大电路连接到TMS320LF2407A安放在电源对地端实现电流反馈的ADC输入端ADCIN00,在每个PWM周期都对电流进行一次采样,对速度(PWM占空比)进行调节控制。TMS320LF2407ADSP通过PWM1-PwM12引脚经一个反相驱动电路连接到十二个开关管,实现定频PWM和换相或换向的控制。电动机由软件实现全数字双闭环控制。给定转数与速度反馈量形成偏差,经速度调节后产生电流参考量,它与电流反馈量的偏差经电流调节后PWM占空比的控制量,实现电动机的速度控制。其电流反馈是通过检测电阻R上的压降来实现的。速度反馈是通过霍尔传感器或光电传感器输出的位置量,经过计算后得到的位置传感器输出的位置量还用于控制换相或换向。通过电路输入定子电枢将可控方波电流输入定子电枢绕组建立反应磁场,与转子磁场相互作用产生电磁转矩输出机械功。应用在电子电力电动汽车,小型车、轿车。结合附图8电子控制器11、功率转换器12、由DSP电动机四象限可逆通用电路组成,由ADMCF3218芯片实现电动杌调速功能。电路由直流电源供电,外部给定运行状态,控制指令信号输入到电动机控制DSP芯片ADMCF3218的PIO口确定电动机的运行目标状态,外部给定运行速度控制指令和传感器反馈检测信号输入到DSP芯片ADMCF3218的APC口确定电动机的目标转数和当前的运行状态,ADMCF3218芯片通过内部编程软件控制输出AH、AL、BH、BL的PWM信号,驱动电路将AH、AL、BH、BL的PwM信号转换成可逆斩波控制器脉冲控制信号SW1、SW2、SW3、SW4以使控制功率器件的导通和关断状态,使电动机按外部给定指令的目标状态拖动负载运行。该电路将可控变量本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.电子电力电动汽车,由电子电力驱动装置(1),能量储存转换装置(2),整车电子控制装置(3)与驱动桥、差速器、半轴、车轮组成的驱动装置与车身辅助操控装置,分别通过底盘、机械、管道、轴、外壳、电子电路、电力电路经过机械连接,电子联结,热联结构成电子电力电动汽车,其特征是:电子电力驱动装置(1)安装在车身中部,固定连接在底盘上,动力输出端通过机械、轴与驱动桥、差速器、半轴、车轮连成一体,通过电子电路、电力电路与整车电子控制装置(3)连成一体,能量储存转换装置(2)安装在车身后部固定连接在底盘上,通过电子电路,电力电路与整车电子控制装置(3),电子电力驱动装置(1)分别连成一体,通过电子电路,电力电路将整车电子控制装置(3)与车身辅助操控装置连成一体,整车电子控制装置(3)安装在车身前方固定连接在底盘上。/n

【技术特征摘要】
1.电子电力电动汽车,由电子电力驱动装置(1),能量储存转换装置(2),整车电子控制装置(3)与驱动桥、差速器、半轴、车轮组成的驱动装置与车身辅助操控装置,分别通过底盘、机械、管道、轴、外壳、电子电路、电力电路经过机械连接,电子联结,热联结构成电子电力电动汽车,其特征是:电子电力驱动装置(1)安装在车身中部,固定连接在底盘上,动力输出端通过机械、轴与驱动桥、差速器、半轴、车轮连成一体,通过电子电路、电力电路与整车电子控制装置(3)连成一体,能量储存转换装置(2)安装在车身后部固定连接在底盘上,通过电子电路,电力电路与整车电子控制装置(3),电子电力驱动装置(1)分别连成一体,通过电子电路,电力电路将整车电子控制装置(3)与车身辅助操控装置连成一体,整车电子控制装置(3)安装在车身前方固定连接在底盘上。


2.根据权利要求1所述电子电力电动汽车,其特征是:电子电力驱动装置(1),定子(4)为无铁心盘形多相对称扇形绕组线圈,绕组绕线呈放射状排列,绕组导体以适当方式制成圆盘形,绕组线圈采用叠绕或波绕接线方式,绕组线圈为单层或多层,层间绝缘,绕组线圈为单波,绕组线圈的有效部分为等宽或梯形,电枢绕组为集中绕组或分部绕组,绕组成圆盘形电枢精确固定由树脂灌注成型固体化,电磁的磁通方向为轴向,磁通与盘垂直,气隙为平面形,转子(5)为扇形高性能、高磁能积永磁材料制成多块按N、S极性交替排列通过强化纤维树脂连接在实心钢体结构圆盘形周边有直齿的齿轮形转子(5),在定子(4)两侧端面气隙中产生多极轴向磁场,作为转子(5)磁极回路,使转子(5)磁场在定子(4)两端面磁场中交变,定子(4)、转子(5)为圆盘形,定子(4)为少极多相绕组电枢与永磁转子(5)在电动机/发电机中成对等放置,成极性交替环向排列或分散式环向排列,电磁的磁通方向为轴向,磁通与盘垂直,气隙为平面形,气隙中产生多极轴向磁场,定子(4)采用交流方波供电,使电机中产生梯形波的磁场分布,梯形波感应电动势,转子(5)为圆盘形周边有直齿,通过轴承、轴分别连成一体安装在定子(4)两侧面;高速齿轮(7)为圆盘形直齿齿轮与双连圆盘形直齿齿轮(6)通过轴承、轴连成一体组成高速动力输出端,变位齿轮(8)为圆盘形直齿齿轮,安装于动力花键轴输出端,低速齿轮(9)为圆盘形直齿齿轮,安装于转子(5)轴一端,通过轴承、轴与转子(5)连成一体组成低速动力输出端。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖英佳
申请(专利权)人:肖英佳
类型:发明
国别省市:吉林;22

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