Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,电动汽车的电气系统,1.,电气系统的组成,电气系统是电动汽车的神经，承担着能量与信息传递的功能，对纯电动汽车的动力性、经济性、安全性等有很大的影响，是电动汽车的重要组成部分组成：低压电气系统、高压电气系统、整车网络化控制系统,1.电气系统的组成,电动汽车电气系统组成图,高压电气系统：动力电池、驱动电机、功率变换器等高压电气设备组成；,低压电气系统：直流12V或24V的电源，一方面为灯光、雨刮等常规低压电器供电，另一方面为整车控制器、辅助部件、高压电气设备的控制电路供电主要由DC/DC功率变换器、辅助蓄电池和若干低压电气设备组成1.电气系统的组成,2.电动汽车的整车网络化控制系统,驱动电机控制系统、电池管理系统、车载充电系统、电动辅助系统、高,/,低压电气系统等，需协调控制主要组成：整车控制器、电机控制器、电池管理系统、信息显示系统和通信系统等电动汽车的总线通信系统,:,目前各大汽车制造商采用的车载网络通信协议有,CAN,、,LIN,、,TTCAN,、,FlexRay,、,VAN,、,ABUS,、,SAEJ1850,等。
线控系统（,X-by-Wire,）：,FlexRay,、,TTCAN,CAN 总线,CAN,（,Controller Area Network,）总线：最初出现于,20,世纪,80,年代末，由德国,Bosch,公司最先提出采用,双线串行通信,方式，总线信号通过差分电压进行传送，两条信号线分别为,CANH,和,CANL,所有节点通过,CAN,收发器连接,CANH,和,CANL,，总线末端有抑制反射的负载电阻（,120),作用是避免信号传输至终端反射回来产生反射波而使数据遭到破坏当网络上的,节点,发送信息时，信息从发送节点向传输线的两端发送，每个节点都会检查数据，各节点根据网络协议可通过滤波仅接收需要的报文，通信介质采用双绞线、同轴电缆或光纤CAN 总线,CAN,网络系统节点由节点微控制器,MCU,、,CAN,协议控制器和收发器组成CAN,协议控制器作用是接收,MCU,发出的数据，处理数据并传给,MCU,收发器将,CAN,控制器提供的数据转换成电信号发送至总线，同时监测总线状态并返回给,CAN,控制器CAN 总线,功率变换器,分类：,DC/DC,变换器 和,DC/AC,变换器,电气系统中的功率变换器主要是,DC/DC,变换器,，分为降压、升压和双向 三种形式。
用于实现电气系统电能变换和传输的重要电气设备主要功能：,（,1,）,不同电源之间的特性匹配例如：用,DC/DC,变换器 实现燃料电池和动力电池之间的特性匹配）,（,2,）,驱动辅助系统的直流电机,在小功率（低于,5KW,）的直流电机驱动的转向、制动等辅助系统中，一般直接采用,DC/DC,变换器 供电3,）给低压辅助电池充电：需要高压电源通过降压变换器给辅助电池充电降压功率变换器,1.直流斩波（Buck）降压功率变换器,Uin,是输入电压，,L,、,C,为电感与电容，对输出电压和电流进行滤波，,Q,为功率开关，,VD,为续流二极管当,Q,导通：输出电压,U,o,=,U,in,；当,Q,关断：,U,o,=0,；,通过,Q,的交替导通与关断获得给定可调的输出电压，达到,降压,的目的输出电压与输入电压的关系：,U,o,=,U,in,D,D,：,开关占空比（,0D1,），,Duty Cycle,指高电平所占周期时间与整个周期时间的比值广泛应用于车载小功率高压直流电机的调速降压功率变换器,2.单端正激式降压功率变换器,降压功率变换器,增加了变压器,T,r,在,T,r,的原边，通过开关管,Q,的交替导通与关断，在一次绕组,N,1,上产生占空比可调的电压脉冲，通过变压器的电磁耦合作用，变压器二次绕组,N,2,的输出经过整流与滤波后输出直流电压,U,o,。
输出与输入电压的关系：,U,o,=,U,in,D N,2,/N,1,N,2,/N,1,为二次绕组与一次绕组的匝数比通过选择合适的匝数比，可以得到输出平稳的电压广泛应用于车载,24V,辅助电池的充电电源降压功率变换器,升压功率变换器,1.Boost,型升压功率变换器,并联开关变换器：由开关管,V,1,、二极管,VD,1,、储能电感,L,1,和输出滤波电容,C,1,组成当,V,1,导通,：能量从输入端,AO,流入并储存于电感,L,1,中，由于,V,1,导通期间正向饱和管压降很小，二极管,VD,1,反偏，变换器输出由滤波电容,C,1,提供能量当,V,1,截止,：电感,L,1,中电流不能突变，所产生的感应电势阻止电流减小，感应电势的极性为右正左负，二极管导通，电感中储存的能量经二极管流入电容，并供给输出端,BO,如果,V,1,周期性地导通与截止，开关周期为,T,，其中导通时间为,t,on,，截止时间为,T-t,on,输出电压与输入电压的关系：,U,o,=,U,in,T/(T-t,on,),当,T,不变，改变,t,on,，即可改变输出电压（升压）升压功率变换器,2.全桥逆变式升压功率变换器,升压功率变换器,当,V,1,和,V,4,同时导通、,V,2,和,V,3,同时截止，输入电压,U,in,通过,V,1,和,V,4,加到变压器,T,r,的一次绕组上，即一次电压,U,Tr,=U,in,；,当,V,1,和,V,4,同时截止、,V,2,和,V,3,同时导通，输入电压,U,in,通过,V,2,和,V,3,反方向加到变压器,T,r,的一次绕组上，一次电压,U,Tr,=-U,in,；,当,V,1,-V,4,同时截止：,U,Tr,=0,；,通过开关管,V,1,-V,4,的交替导通与截止，将输入的直流电压转换成交流电压加到变压器上，其二次电压通过,VD,1,和,VD,2,整流，输出为直流电压。
升压功率变换器,若开关管的开关周期为,2T,，导通时间为,t,on,，匝数比为,n,，则输出电压,U,o,与输入电压,U,in,的关系：,n1;,当,T,不变，改变,t,on,，即可改变输出电压U,o,=,U,in,n,t,on,/T,升压功率变换器,双向功率变换器,在混合动力电动汽车中，动力电池组通过双向功率变换器连接到直流母线上，以实现动力电池和燃料电池组或发电机组的功率混合当燃料电池组对动力电池进行充电时，功率变换器起到降压作用；,当动力电池通过总线释放能量时，功率变换器起到升压作用。