最初发表于EV附件。作者:Charles Morris
我们Teslaphiles熟悉电动汽车的酷属性-瞬时扭矩,更高的效率,再生制动-但是我们当中有多少人真正了解所有这些东西是如何工作的?任何想要对电动动力总成的工作有更深入了解的人,而不必上工程学,就可以很好地观看“电动汽车的工作原理?”
特斯拉Model S的真正内在(来源:特斯拉)这是长达10分钟的动力总成入门课程,是Patreon的Learn Engineering系列视频的一部分,非常容易访问,但提供的信息令人惊讶。它使用的语言足够简单,任何人都可以理解,但是详细介绍了电动传动系统的工作原理以及它与内燃机的区别。如果您难以向车友解释使用电动的优势,那么与他们分享这些内容将非常方便。
以上:有关如何设计全电动Tesla Model S的快速,信息丰富的视频教程(Youtube:学习工程学)
演示使用清晰有效的动画,分解了Tesla Model S,以演示感应电动机(由Nikola Tesla发明,激发了公司的名字),逆变器,变速器,差速器,电池组和再生制动系统的工作原理。讨论的一般概念适用于任何电动汽车(EV),尽管存在一些差异(例如,大多数其他电动汽车使用更大的矩形电池而不是圆柱形电池)。
详细介绍了电动机和内燃机(ICE)之间的区别。后者要复杂得多–它需要带有配重的曲轴,以将活塞的线性运动转换为旋转运动;飞轮,以使动力输出平稳;直流电用于启动;交流发电机,用于为电池充电;冷却系统,以及电机不需要的许多其他小工具。产生直接旋转运动和均匀功率输出的感应电动机更小,更轻。特斯拉的感应电动机输出270 kW的功率,重31.8公斤,而产生140 kW的ICE的重量约为180公斤。
当然,ICE仅在有限的范围内(通常为2,000-4,000 rpm)产生可用的扭矩和功率,因此需要复杂的传动装置才能将其连接到驱动轮。从零一直到大约18,000 rpm,感应电动机的效率几乎相同。像大多数电动汽车一样,Model S使用简单的单速变速器。感应电动机的平滑功率曲线,不会中断换档,这就是使电动汽车具有令人愉悦的性能的原因。
EV确实具有ICE缺少的一些组件。需要使用逆变器将电池组的直流电流转换为电动机使用的三相交流电。变频器还控制电动机的速度。特斯拉的巧妙电池组使用了大约7,000个松下的圆柱形小电池。这样可使充满乙二醇冷却剂的金属管蜿蜒穿过电池之间的间隙,从而保持电池凉爽并延长其使用寿命。电池组一定又大又重。特斯拉通过将包装平整并将其安装在底盘的底部来将其变成优势。这使车辆具有较低的重心,从而极大地改善了操控性,并避免了蚕食乘客和货物空间的需要(“非本地” EV的痛点,这是从ICE车辆设计改编而来的)。
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