3D动画揭秘电动汽车是如何工作的

就靠这些小电池，电动汽车是如何跑起来的？汽车能跑起来其实最重要的就是这个电机。常用的电有两种，交流异步电机和永磁同步电机。我们先来看一下异步电机是怎么运行的。这是一个圆柱，圆柱两边各放一块磁铁，当我们旋转磁铁时，圆柱不仅会跟着磁铁旋转，而且还会自转。那圆柱自转的力来自哪里呢？我们分析一下受力情况，磁场从N极流向来死极，因为磁铁是向下移动的，所以圆柱就会向相反的方向切割磁力线，根据右手定则可以得出电流的方向朝前，接着通过磁场方向和电流方向，再根据左手定则可以得出圆柱的受力朝向，在另外一侧也一样，圆柱的受力朝上，最终圆柱就能跟着磁体一起旋转了。通过这个实验可以得出，只要我们能够制造出旋转磁场，就能让转轴旋转。那怎么制造旋转磁场了？这是电动机的定子，定子主要由绕阻线圈组成，我们将定子内放入3组线。圈，每组线圈间隔120°，当将绿色的线圈通入交流电，随着电流不断变化，绿色线圈的磁场方向会产生相反的变化，红色和绿色线圈也一样会产生这种变化。当将三组线圈全部通电时，随着交流电不断的变化，磁场也会随着变化，旋转的磁场就形成了。这是一个简化后的属龙形电极转子，直接将转子放入电子中，在旋转磁场的作用下，转子就能快速转动。需要注意的是，转子的转速是小于磁场的转速的，也就是转速不同步，这也是异步电机的由来。使用交流异步电机作为驱动的车企并不多，最具代表性的就是特斯拉。异步电机的效率虽然很高，但是问题有很多。首先，磁场旋转会在转子中感应出电流，这会消耗4%左右的能量，另外，启动扭矩不够强，当速度超过一定程度，电机的扭矩就会锐减，所以国内很多新能源车企使用永磁同步电机代替了一部电机。同步电。机和一部电机不同点就在于同步电机转子转速和磁场的转速是相同的。同步电机的转子使用的是永磁铁，四块永磁铁安装在转子四周，编极和S极交叉排列，四块永磁铁形成一个组合磁场磁极如图所示。现在我们将属龙形电极转子换成永磁转子，由于磁场之间力的相互作用，同级相斥，业绩相吸，就会产生如图所示的作用力，红色代表相互排斥，绿色代表相互吸引。B如A点和B点之间由于相互排斥，B点就会受到A点向前的推力，同时B点还会受到C点的吸引力，每一个点之间都会受到这种力，转子就能转动起来了。当转子轴线和定子轴线直线的夹角达到45°角时，这会产生最大的启动扭矩。另外，由于转子转速和电子转速一致，转子不会产生感应电流，这减少了很多能量的损失，所以同步电机有更高的效率和启动扭矩。不管是永磁同步电机还是一部电机使用的。不是三项交流电，那电动车的交流电从哪里来呢？我们以特斯拉汽车为例，特斯拉的电力靠的就是这些电池组，它有几千个锂电池进行组合，这些锂电池和我们日常生活中运用到的锂电池区别不大，电池以串联和并联的方式组合在一起，产生电动汽车运行所需的电力。电池组内部还有一套冷却系统，冷却剂在电池外的金属内管流动，整个电池组分为16个小模块，每个小模块又有几百个小电池。电池之所以做成这么小，这么多，一方面能实现均匀的温度分布，从而提高电池组的使用寿命，另一方面还能保证冷却系统的高效运行，逆便每个电池都能冷却的。但是有个问题，这种电池提供的是直流电，而电机使用的是三相交流电，怎么办呢？这就要用到逆变器，逆变器能将直流电转换成交流电，为了简化传动系统，提高能源利用率，电动车的变速箱和差速器一般都设计的很简单。另外。斯拉还有一个单踏板模式，也就是在生制动系统，这也是特斯拉备受争议的一个设计。当你松开电动汽车的加速踏板时，再生制动系统就会启动，电动机会转化成发电机，利用车辆的动能发电，并将多余的电力可以储存在汽车的电池组中，从而实现能量回售，提高续航能力。

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