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1、纲要,细微之处，专业之道,1,注意事项 1.整车结构原理介绍 2.整车控制器介绍 3.电机系统介绍 4.电池系统介绍 5.仪表介绍（指示灯） 6.电源系统介绍 7.空调系统介绍 8.制动辅助系统介绍 9.转向系统介绍 10.高压电器盒 11.高压连接器与维修开关,注意事项,细微之处，专业之道,2,高压危险！,注：禁止带电操作,高压部件,细微之处，专业之道,3,电机控制器,电机,电池包,DCDC,充电机,转向系统,高压电器盒,空调压缩机,充电口（快慢）,高压线束,MSD（维修开关）,注：禁止带电操作,细微之处，专业之道,4,整车结构原理图,电动 助力 转向,车载充 电机,充电 接口,细微之处，专
2、业之道,5,整车控制器介绍,细微之处，专业之道,6,整车控制器介绍-整车控制策略框图,细微之处，专业之道,7,整车控制器介绍-控制策略,整车控制策略框图如上图所示。控制策略包括司机驾驶意图解析、车 辆模式管理及能量管理算法三部分组成。在司机驾驶意图解析模块中,整 车控制策略通过钥匙信号、档位位置、油门踏板位置和制动踏板位置传 感器能捕获司机的操作过程，从而得到司机的驾驶意图。其中油门踏板 传感器决定车辆的驱动力矩请求，而制动踏板传感器位置决定了司机的 制动力矩的请求。在车辆模式管理中，控制器通过钥匙信号及档位位置 能决定车辆处于那种模式。当钥匙在“ON”档时，控制模式从停车进入 系统自检、就绪
3、模式，当检测到钥匙的“Start”信号时，系统进入预驾驶 模式，在这个模式下，系统会合上主接触器等附件，处于随时整备行车 的状态；经过这个模式后，整车控制器软件检查司机的档位能判断车辆 是前进、后退和怠速模式等。能量管理算法中，整车控制器根据车辆当 前的状态和司机的驾驶需求来分配电机的功率。,细微之处，专业之道,8,8,整车控制器-在线监控及标定系统,建立标准架构的在线监控标定系统,细微之处，专业之道,9,9,整车控制器介绍-整车标定试验,电机系统介绍,细微之处，专业之道,10,电机控制器,电机,电机系统介绍-永磁同步电机结构,细微之处，专业之道,11,n=60fp，f为电流频率，P为极对数。
4、,气隙：指的是静止的磁极和旋转的电枢之间的间隙。气隙的大小，决定磁通量的大小（气隙磁通密度），如果气隙较大的话，漏磁就多，那么电机的效率就会降低，如果气隙太小，就容易扫膛。,正弦波永磁同步电动机的基本组成框图,细微之处，专业之道,12,自控式交直交电压型电机控制方式， 由整流桥、三相逆变电路、控制电路、三相交流永磁电机和位置传感器构成，其结构原理图如图所示。在 图中电流经整流后，由三相逆变器给电机的三相绕组供电，三相对称电流合成的旋转磁场与转子永久磁钢所产生的磁场相互作用产生转矩，拖动转子同步旋转，通过位置传感器实时读取转子磁钢位置，变换成电信号控制逆变器功率器件开关，调节电流频率和相位，使定
5、子和转子磁势保持稳定的位置关系，才能产生恒定的转矩，定子绕组中的电流大小是由负载决定的。定子绕组中三相电流的频率和相位随转子位置的变化而变化的，使三相电流合成一个与转子同步的旋转磁场，通过电力电子器件构成的逆变电路的开关变化实现三相电流的换相，代替了机械换向器。,定子绕组的合成磁势与转子磁势之间的空间相位关系,细微之处，专业之道,13,电机转子位置由弦变位置传感器监控（sint，cost），通过弦变反馈电机控制器确定放电角度,电机外特性曲线,细微之处，专业之道,14,特点：低转速区恒转矩，高转速区恒功率,电机控制器,细微之处，专业之道,15,保护功能：过温和低温保护，变频器和电机过载保护，相间
6、、对地短路保护，过电流，过电压，欠电压，缺相、失速、温度断线、编码器断线保护,主要功能：速度控制、力矩控制、速度/力矩控制切换、速度限制、力矩限制、，参数拷贝、参数备份、两组电机参数自由切换、灵活的功能码显隐性、三组故障记录、过励磁制动功能、过压失速、欠压失速、掉电再起动功能、跳跃频率功能、频率绑定功能、异步机和同步机的参数辨识、弱磁控制功能、高精度的转矩限定、故障复位,电池系统介绍,细微之处，专业之道,16,电池系统介绍-分类,细微之处，专业之道,17,一次电池 一次电池，又称“原电池”，即放电后不能用充电的方法使它复原的电池。换言之，这种电池只能使用一次，放电后电池只能被遗弃了。这类电池不
7、能再充电的原因，或是电池反应本身不可逆，或是条件限制使可逆反应很难进行。如： 锌锰干电池 ZnNH4ClZnCl2MnO2(C) 锌汞电池 ZnKOHHgO 银锌电池 ZnKOHAg2O 二次电池 二次电池，又称“蓄电池”， 即放电后又可用充电的方法使活性物质复原而能再次放电，且可反复多次循环使用的一类电池。这类电池实际上是一个化学能量贮存装置，用直流电将电池充足，这时电能以化学能的形式贮存在电池中，放电时，化学能再转换为电能。如： 铅酸电池 PbH2SO4PbO2 镍镉电池 CdKOHNiOOH 镍氢电池 H2KOHNiOOH 锂离子电池 LiCoO2有机溶剂6C 锌空气电池 ZnKOHO2
8、(空气),电池系统介绍-性能参数,细微之处，专业之道,18,电动势 电池的电动势，又称电池标准电压或理论电压，为电池断路时正负两极间的电位差。 额定电压 额定电压(或公称电压)，系指该电化学体系的电池工作时公认的标准电压。 开路电压 电池的开路电压是无负荷情况下的电池电压。开路电压不等于电池的电动势。必须指出，电池的电动势是从热力学函数计算而得到的，而电池的开路电压则是实际测量出来的。 工作电压 系指电池在某负载下实际的放电电压，通常是指一个电压范围。 终止电压 系指放电终止时的电压值，视负载和使用要求不同而异。 充电电压 系指外电路直流电压对电池充电的电压。一般的充电电压要大于电池的开路电压
9、，通常在一定的范围内 内阻 蓄电池的内阻包括：正负极板的电阻，电解液的电阻，隔板的电阻和连接体的电阻等,电池系统介绍-性能参数,细微之处，专业之道,19,容量 电池的容量单位为库仑(C)或安时(Ah)。表征电池容量特性的专用术语有三个： a. 理论容量。系指根据参加电化学反应的活性物质电化学当量数计算得到的电量。通常，理论上1电化当量物质将放出1法拉第电量，即96500C或26.8Ah(1电化当量物质的量，等于活性物质的原子量或分子量除以反应的电子数)。 b. 额定容量。系指在设计和生产电池时，规定或保证在指定放电条件下电池应该放出的最低限度的电量。 c. 实际容量。系指在一定的放电条件下，即
10、在一定的放电电流和温度下，电池在终止电压前所能放出的电量。 电池的实际容量通常比额定容量大10%20%。 电池容量的大小，与正、负极上活性物质的数量和活性有关，也与电池的结构和制造工艺与电池的放电条件(电流、温度)有关。 影响电池容量因素的综合指标是活性物质的利用率。换言之，活性物质利用得越充分，电池给出的容量也就越高。 活性物质的利用率可以定义为： 利用率=(电池实际容量/电池理论容量)100% 或，利用率=(活性物质理论用量/活性物质实际用量)100%,电池系统介绍-性能参数,细微之处，专业之道,20,比能量和比功率 电池的输出能量是指在一定的放电条件下，电池所能作出的电功，它等于电池的放
11、电容量和电池平均工作电压的乘积，其单位常用瓦时(Wh)表示。 电池的比能量有两种。一种叫重量比能量，用瓦时/千克(Wh/kg)表示；另一种叫体积比能量，用瓦时/升(Wh/L)表示。比能量的物理意义是电池为单位重量或单位体积时所具有的有效电能量。它的比较电池性能优劣的重要指标。 必须指出，单体电池和电池组的比能量是不一样的。由于电池组合时总要有连接条、外部容器和内包装层等，故电池组的比能量总是小于单体电池的比能量。 电池的功率是指在一定的放电条件下，电池在单位时间内所能输出的能量。单位是瓦(W)，或千瓦(kW)。电池的单位重量或单位体积的功率称为电池的比功率，它的单位是瓦/千克(W/kg)或瓦/
12、升(W/L)。如果一个电池的比功率较大，则表明在单位时间内，单位重量或单位体积中给出的能量较多，即表示此电池能用较大的电流放电。因此，电池的比功率也是评价电池性能优劣的重要指标之一。,电池系统介绍-性能参数,细微之处，专业之道,21,贮存性能和自放电 电池经过干贮存(不带电解液)或湿贮存(带电解液)一定时间后，其容量会自行降低，这个现象称自放电。所谓“贮存性能”是指电池开路时，在一定的条件下(如温度、湿度)贮存一定时间后自放电的大小。 电池在贮存期间，虽然没有放出电能量，但是在电池内部总是存在着自放电现象。即使是干贮存，也会由于密封不严，进入水份、空气及二氧化碳等物质，使处于热力学不稳定状态的
13、部分正极和负极活性物质构成微电池腐蚀机理，自行发生氧化还原反应而白白消耗掉。如果是湿贮存，更是如此。长期处在电解液中的活性物质也是不稳定的。负极活性物质大多是活泼金属，都会发生阳极自溶。酸性溶液中，负极金属是不稳定的，在碱性溶液及中性溶液中也非十分稳定。 电池自放电的大小，一般用单位时间内容量减少的百分比表示，即： 自放电=(Co-Ct/Cot)100% 式中：Co贮存前电池容量，Ah； Ct贮存后电池容量，Ah； t贮存时间，用天、周、月或年表示。,电池系统介绍-性能参数,细微之处，专业之道,22,寿命 电池的寿命有“干贮存寿命”和“湿贮存寿命”两个概念。必须指出，这两个概念仅是针对电池自放
14、电大小而言的，并非电池的实际使用期限。电池的真正寿命是指电池实际使用的时间长短。 对一次电池而言，电池的寿命是表征给出额定容量的工作时间(与放电倍率大小有关)。 对二次电池而言，电池的寿命分充放电循环寿命和湿搁置使用寿命两种。 充放电循环寿命，是衡量二次电池性能的一个重要参数。经受一次充电和放电，称为一次循环(或一个周期)。在一定的充放电制度下，电池容量降至某一规定值之前，电池能耐受的充放电次数，称为二次电池的充放电循环寿命。充放电循环寿命越长，电池的性能越好。在目前常用的二次电池中，镉镍电池的充放电循环寿命500800次，铅酸电池200500次，锂离子电池6001000次，锌银电池很短，约1
15、00次左右。 二次电池的充放电循环寿命与放电深度、温度、充放电制式等条件有关。所谓“放电深度”是指电池放出的容量占额定容量的百分数。减少放电深度(即“浅放电”)，二次电池的充放电循环寿命可以大大延长。 湿搁置使用寿命，也是衡量二次电池性能的重要参数之一。它是指电池加入了电解液后开始进行充放电循环直至充放电循环寿命终止的时间(包括充放电循环过程中电池处于放电态湿搁置的时间)。湿搁置使用寿命越长，电池性能越好。在目前常用的电池中，镉镍电池湿搁置使用寿命23年，铅酸电池35年，锂离子电池58年，锌银电池最短，只有1年左右。,电池系统介绍-性能比较,细微之处，专业之道,23,电池系统介绍-结构及工作原
16、理,细微之处，专业之道,24,上式中M表示Co、Ni、Mn等金属，负极C表示石墨等碳材料。充电时Li+从正极脱嵌下来，经过电解液嵌入负极石墨等材料中；放电时则相反，Li+从负极再嵌入到正极中。在充放电过程中，Li+就像“摇椅”一样在正、负两极之间往返运动，因此锂离子电池也被人们称为“摇椅电池”或“羽毛球电池”，其实质是一个锂离子的浓差电池。其电池充放电原理如下图所示。,细微之处，专业之道,25,电池系统介绍-强检要求,细微之处，专业之道,26,电池系统介绍-电动汽车术语,电池系统介绍-电池管理系统（BMS）,细微之处，专业之道,27,电池系统介绍-电池管理系统（BMS）,细微之处，专业之道,28,车辆每个电池箱均配有一个电池管理系统模块，用于检测该箱电池的电压，温度等在电池状态信息。 电池管理系统分为主机和从机，每辆车只有一个主机，主机负责与整车控制器进行CAN通讯。主机和从机之间通过内部CAN总线进行通讯。,
