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1、电动汽车整车能量管理示教板说明书一产品的概述：本实训台展示了汽车电动动力系统，可以动态模拟电动动力系统的启动、低速行驶、一般行驶、全速行驶、减速行驶和停车六种工况下的能量流动方向以及电动机的模拟运行状态，动态展示汽车电动动力系统特点和优势。适用于中高等职业技术院校、普通教育类学院和培训机构对直流电机实训的教学的需要。本实训台功能齐全、操作方便、安全可靠。二产品的尺寸及安装部件A、面板尺寸：1600mm1000mm200mm（长宽厚）；B、底架尺寸1400mm700mm685mm（占长占宽占高）；C、安装部件：发光二极管、电机、点火开关、油门踏板、移动台架等。三、电动汽车概述电动汽车是指以车载电
2、源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车的优点是：它本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能
3、量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。 四、电动汽车的结构电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。1. 电源电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池
4、，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。 2. 驱动电动机驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有软的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机所
5、取代。3. 电动机调速控制装置电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管（入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等）斩波调速装置所取代。从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽
6、车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得孔子哈电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。4. 传动装置电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过
7、电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。 5. 行驶装置行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成。6. 转向装置专项装置是为实现汽车的转弯而设置的，由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力，通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向，工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转
8、向、液压转向和液压助力转向等类型。 7. 制动装置电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设置的，通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上，一般还有电磁制动装置，它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。8. 工作装置工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的，如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。五、电动汽车的工作特性纯电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别（异）在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言，它由公用超
9、快充电站。纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。纯电动汽车时速快慢，和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小，车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等，它们体积，比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。纯电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分，再有交流步进电机等，它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速，有采用电子调速控制器和不用
10、调速控制器之分。电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。电机及调速控制器的选用和配制对整车档次和价位也有影响。公用超快充电站是纯电动汽车商业化的基础设施，将它做完善到位了才能使前者畅行无忧，反之则是它的短腿，受其制约和影响，欧洲、美国电动汽之商业实践充分说明了这点。我们对此认识到了，但行动不力。另外，充电机与车载电池之电缆连接器问题必须规范，形成电池品种、电压分档、快慢（功率大小）诸要素的一致，否则纯电动汽车及公用超快充电站无法有效无法对接，这个产业目前白纸一张，待我们去开拓，但必须规划、设计成型后实施，以免徒劳，以免劳命伤财。六、汽车运行状态中能量提供关系如下
11、图：启动：HV动力电池提供能量。低速：HV动力电池提供能量。一般行驶：HV动力电池提供能量。全速行驶：HV动力电池提供电能,瞬间12V辅助蓄电池协助提供能量。减速行驶：在减速或踩制动踏板时，机械能转换为电能HV动力电池存储，并车速下降，踩油门踏板无效。停车：无动力输出。任何时候12v 辅助蓄电池低于规定电量时HV动力电池自动给12v辅助蓄电池充电。电机加转速表并通过油门踏板控制。第四章 产品的使用说明1、先检查实训台的档位选择开关是否在空档位置(中间).不在空档位置请置空档位置.插上电源线，打开点火钥匙STA启动,系统自检通过并有“嘟”的一声提示。自检不通过并连续“嘟、嘟、嘟”声音报警（注意：
12、档位选择不在空档，启动自检报警，直接将档位开关置空档即可）。自检通过后, 电机转速表显示“0000”，电机不转,电流表指针置零.空档指示灯亮.拨动档位选择开关，向下为前进档D档，D档指示灯亮，模拟电动汽车起步。这时电机开始低速转动，转速表显示电机低转速，同时指针电流表向左偏指示电流为放电状态. 绿色发光管模拟能量走向，从HV动力电池DC-DC/DC-AC变压/变频器电动/发电机减速机构驱动两轮.同时间断的有绿色发光管从HV动力电池DC-DC变换器 12v辅助蓄电池流动,表示HV动力电池随时给12v辅助蓄电池充电.演示电动汽车起步工况为HV动力电池提供能量驱动汽车.启动(起步)工况状态指示灯亮.
13、不按油门踏板,这种状态一直维持,模拟演示汽车起步工况.2、用手往下压台架上的油门踏板，电机加速转动,面板上的转速显示表也在显示电机转速上升,模拟汽车低速行驶.这时指针电流表指示放电电流偏小,表明汽车起步瞬间的放电电流很大,当汽车动起来低速行驶时,放电电流反而减小.同时绿色发光管模拟能量走向，从HV动力电池DC-DC/DC-AC变压/变频器电动/发电机减速机构驱动两轮.并且间断的有绿色发光管从HV动力电池DC-DC变换器 12v辅助蓄电池流动,表示HV动力电池随时给12v辅助蓄电池充电.演示电动汽车低速行驶工况为HV动力电池提供能量驱动汽车,低速行驶工况状态指示灯亮.3、用手继续往下压台架上的油
14、门踏板，电机继续加速旋转,面板上的转速速表显示电机转速上升,超过一定转速,模拟演示汽车一般行驶工况.这时指针电流表指示放电电流随电机转速上升增大,同时绿色发光管模拟能量走向,从HV动力电池DC-DC/DC-AC变压/变频器电动/发电机减速机构驱动两轮,且间断的有绿色发光管从HV动力电池DC-DC变换器 12v辅助蓄电池流动,表示HV动力电池随时给12v辅助蓄电池充电. 演示电动汽车一般行驶工况为HV动力电池提供能量驱动汽车. 一般行驶工况状态指示灯亮. 4、用手继续往下压台架上的油门踏板到底，电机急速旋转,面板上的转速表显示电机高速旋转,演示汽车全油门急加速工况, 这时指针电流表指示放电电流增
15、至最大,绿色发光管模拟能量走向, 从HV动力电池DC-DC/DC-AC变压/变频器电动/发电机减速机构驱动两轮;同时间断的有绿色发光管从12v辅助动力电池DC-DC变换器HV动力电池流动,表示瞬间12V辅助蓄电池协助提供能量. 演示电动汽车全速/负荷工况为HV动力电池和12V辅助蓄电池瞬间协助提供能量驱动汽车. 全速/负荷行驶工况状态指示灯亮. 5、手松开油门踏板，电机转速下降,面板上的转速表显示电机转速在减慢,演示汽车减速工况,这时指针电流表指示从放电状态变为充电状态并由最大充电电流迅速减小.表明电动汽车在减速时在充电随车速减速充电减少.同时绿色发光管模拟能量走向从两轮减速机构电动/发电机DC-DC/DC-AC变压/变频器HV动力电池(充电).演示电动汽车减速工况为吸收制动能量为HV动力电池充电.减速/制动工况状态指示灯亮.另外,无论油门踏板是否松开或在任何位置,只要按制动开关,汽车自动切断电动机的功率驱动, 电动机变为发电机为辅助电池充电,汽车行驶状态即刻由当前工况进入减速/制动工况, 电机由当前转速迅速减至零.如果是在档位置,当放在制动开关,汽车自动由起步工况随油门状态加速至当前油门控制状态.6、松开油门踏板,当档位没有置空档时,电机减速至起步工况转速,自动由减速/制动工况转换到起步工况运行. 当档位置空档时,电机减速至零进入汽车的停车工况.这时电机转速表显示“0000”，
