電動(dòng)汽車的技術(shù)概述成都聯(lián)騰動(dòng)力限制技術(shù)有限公司目錄整車基本組成及關(guān)鍵技術(shù)1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)形式2電機(jī)及控制器的概述3整車基本組成及關(guān)鍵技術(shù)

★車載電源★電池管理系統(tǒng)★驅(qū)動(dòng)電機(jī)★限制系統(tǒng)★車身及底盤★平安愛(ài)護(hù)系統(tǒng)車載電源●組成：以動(dòng)力電池組作為車載電源，用周期性的充電來(lái)補(bǔ)充電能。●重要性：

動(dòng)力電池組是EV的關(guān)鍵裝備，儲(chǔ)存的電能、質(zhì)量和體積，對(duì)EV性能起確定性影響，也是發(fā)展EV的主要探討和開(kāi)發(fā)對(duì)象。

EV發(fā)展的癥結(jié)在于電池，電池技術(shù)對(duì)EV的制約仍舊是EV發(fā)展的瓶頸。

建立充電站系統(tǒng)、報(bào)廢電池回收和處理工廠，是推廣EV的關(guān)鍵問(wèn)題。車載電源●發(fā)展第一代EV電池：鉛酸電池

優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟，成本低

缺點(diǎn):比能量和比功率低不能滿足EV續(xù)駛里程和動(dòng)力性能需求其次代高能電池：鎳-鎘(氫)電池、鈉-硫(氯化鎳)電池、鋰離子(聚合物)電池、鋅(鋁)-空氣電池等

優(yōu)點(diǎn):比能量和比功率高，大大提高了EV的動(dòng)力性能和續(xù)駛里程

缺點(diǎn):對(duì)充電技術(shù)要求高；有些高能電池須要困難的電池管理和溫度限制系統(tǒng)；其中的活性物質(zhì)在運(yùn)用確定期限后，會(huì)老化變質(zhì)以至完全丟失充/放電功能而報(bào)廢，從而使EV的運(yùn)用成本居高。第三代電池：飛輪電池、超級(jí)電容器理論上具有很大的轉(zhuǎn)換實(shí)力，且充/放電便利快速，但目前尚處于研制階段車載電源●用途：----高壓供電

動(dòng)力電池組供應(yīng)約155~380V高壓直流電。

動(dòng)力電池組是供電機(jī)工作的唯一動(dòng)力電源。

空調(diào)系統(tǒng)的空壓機(jī)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油泵和制動(dòng)系統(tǒng)的真空泵等，也須要?jiǎng)恿﹄姵亟M供應(yīng)動(dòng)力電能。----低壓供電動(dòng)力電池組通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器，供應(yīng)12V或24V低壓電，并儲(chǔ)存到低壓電池組中，作為儀表、照明和信號(hào)裝置等工作的電源。電池管理系統(tǒng)管理

對(duì)動(dòng)力電池組充電與放電時(shí)的電流、電壓、放電深度、再生制動(dòng)反饋電流、電池溫度等進(jìn)行限制。

個(gè)別電池性能變更后，會(huì)影響到整個(gè)動(dòng)力電池組性能，故需用電池管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池組及其每一單體電池進(jìn)行監(jiān)控，保持各個(gè)單體電池間的一樣性。充電動(dòng)力電池組必需進(jìn)行周期性的充電。高效率充電裝置和快速充電裝置，是EV運(yùn)用時(shí)所必需的協(xié)助設(shè)備?？山邮艿孛娉潆娖?、車載充電器、接觸式充電器或感應(yīng)充電器等進(jìn)行充電。驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)是驅(qū)動(dòng)EV行駛的唯一動(dòng)力裝置。類型：直流電動(dòng)機(jī)、溝通電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。再生制動(dòng)

再生制動(dòng)是EV節(jié)能的重要措施之一。制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，一般可回收10%-15%的能量，有利于延長(zhǎng)EV行駛里程。

在EV制動(dòng)系統(tǒng)中，保留常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)和ABS制動(dòng)系統(tǒng)，以保證車輛在緊急制動(dòng)時(shí)有牢靠的制動(dòng)性能。?

限制系統(tǒng)EV的限制系統(tǒng)主要是對(duì)動(dòng)力電池組的管理和對(duì)電動(dòng)機(jī)的限制。將加速踏板、制動(dòng)踏板機(jī)械位移的行程量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸入中心限制器，通過(guò)動(dòng)力限制模塊限制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。計(jì)算動(dòng)力電池組剩余電量和剩余續(xù)駛里程。對(duì)整車低壓系統(tǒng)的電子、電器裝置進(jìn)行限制。接受各種各樣的傳感器、報(bào)警裝置和自診斷裝置等，對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池組—功率轉(zhuǎn)換器—驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控并剛好反饋信息和報(bào)警。車身及底盤車身EV車身造型特殊重視流線型,以降低空氣阻力系數(shù)。底盤

由于動(dòng)力電池組的質(zhì)量大，為減輕整車質(zhì)量，接受輕質(zhì)材料制造車身和底盤部分總成。

動(dòng)力電池組占據(jù)的空間大，在底盤布置上還要有足夠的空間存放動(dòng)力電池組，并且要求線路連接、充電、檢查和裝卸便利，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力電池組的整體機(jī)械扮裝卸。平安愛(ài)護(hù)系統(tǒng)高壓平安動(dòng)力電池組具有高壓直流電，必需設(shè)置平安愛(ài)護(hù)系統(tǒng)，確保駕駛員、乘員和修理人員在駕駛、乘坐和修理時(shí)的平安。故障處理必需配備電氣裝置的故障自檢系統(tǒng)和故障報(bào)警系統(tǒng)，在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)限制EV不能起動(dòng)等，剛好防止事故的發(fā)生。關(guān)鍵技術(shù)1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇及功率匹配驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有良好的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性：較寬的調(diào)速范圍及較高的轉(zhuǎn)速，足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。依據(jù)車輛行駛工況，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)常常保持在高效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。在低速-大轉(zhuǎn)矩（恒轉(zhuǎn)矩區(qū)）運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)效率在0.75-0.85之間；在恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)效率在0.8-0.9之間。關(guān)鍵技術(shù)2.動(dòng)力電池組的選擇與特性純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)行里程的長(zhǎng)短取決于車載動(dòng)力電池的容量；車載動(dòng)力電池的重量取決于選用何種動(dòng)力電池，考慮體積、比重、比功率、比能量、循環(huán)壽命等。3.減速器傳動(dòng)比的確定由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，不能干脆驅(qū)動(dòng)車輛的車輪，通常在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中接受大速比的減速器或2檔變速器。作用：減速、增扭減速器或變速器中不設(shè)置倒檔齒輪，倒車是靠電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵技術(shù)3.限制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)：延長(zhǎng)續(xù)駛里程

選用高比能量的電池。

削減EV在行駛中各種環(huán)節(jié)中的能量損耗。

削減EV協(xié)助系統(tǒng)的電能消耗，對(duì)空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向等進(jìn)行自動(dòng)限制。

設(shè)計(jì)新EV時(shí)，在造型、結(jié)構(gòu)、材料和配件方面，應(yīng)使G、f和CD等盡量降低。

再生制動(dòng)限制技術(shù)----節(jié)約能源、提高續(xù)駛里程。再生制動(dòng)還可以削減剎車片的磨損，降低車輛故障率及運(yùn)用成本。

關(guān)鍵技術(shù)4.整車限制技術(shù)----新型純電動(dòng)轎車整車限制系統(tǒng)是兩條總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，高速CAN總線每個(gè)節(jié)點(diǎn)為各子系統(tǒng)的ECU。低速總線按物理位置設(shè)置節(jié)點(diǎn)、基本原則是基于空間位置的區(qū)域自治。----實(shí)現(xiàn)整車網(wǎng)絡(luò)化限制，其意義不只是解決汽車電子化中出現(xiàn)的線路困難和線束增加問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)的通訊和資源共享實(shí)力成為新的電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車上應(yīng)用的一個(gè)基礎(chǔ)，同時(shí)也為X-by-Wire技術(shù)供應(yīng)有力的支撐。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)形式組成結(jié)構(gòu)形式

傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

簡(jiǎn)化的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

電機(jī)—驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

外轉(zhuǎn)子電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力電池組驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輪控制裝置傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)替代發(fā)動(dòng)機(jī)。仍舊接受內(nèi)燃機(jī)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，包括離合器、變速器、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋等總成。有電動(dòng)機(jī)前置-驅(qū)動(dòng)橋前置；電動(dòng)機(jī)前置-驅(qū)動(dòng)橋后置等各種驅(qū)動(dòng)模式。結(jié)構(gòu)困難，效率低，不能充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的性能。M—電機(jī)C—離合器GB—變速器D—差速器其他結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介FG—固定速比的減速器雙輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)集中驅(qū)動(dòng)

電機(jī)及限制器在確定電動(dòng)汽車接受的電機(jī)時(shí)，其性能必需充分滿足電動(dòng)汽車不同行駛工況的要求?；疽笕缦?1、要有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)保證電動(dòng)汽車的良好的起動(dòng)和加速性能；爬坡、頻繁啟/停的要求，通常電機(jī)的過(guò)載系數(shù)應(yīng)達(dá)3～4。2、要有較寬的恒功率范圍，保證電動(dòng)汽車具有高速行駛的實(shí)力。3、要有較大范圍的調(diào)速功能，在低速時(shí)具有較大的轉(zhuǎn)矩，在高速時(shí)具有高功率，能夠依據(jù)駕駛員對(duì)加速踏板的限制，隨即地調(diào)整電動(dòng)汽車的行駛速度和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。

電機(jī)及限制器4、具有良好的效率特性,在較寬的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi),獲得最優(yōu)的效率,提高一次充電后的持續(xù)行駛里程,一般要求在典型的駕駛循環(huán)區(qū),獲得85%～93%的效率。5、再生制動(dòng)時(shí)的能量回收率高。6、電機(jī)的外形尺寸要求盡可能小，質(zhì)量盡可能輕。7、電機(jī)的牢靠性好，耐溫順耐潮性能強(qiáng)，能夠在較惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)期工作，運(yùn)行時(shí)噪音低，修理便利。8、價(jià)格低電機(jī)及其限制器純電動(dòng)汽車是利用電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的。電機(jī)的種類多、用途廣、功率覆蓋面特別大。車輛行駛的路面工況較困難，所以作為電動(dòng)汽車用的電動(dòng)機(jī)的功率必須要適應(yīng)這種困難工況的要求。對(duì)于不同的電機(jī)，接受的限制理論不同，其限制方法也各異。電動(dòng)汽車運(yùn)用的幾種典型電機(jī)：1、直流電刷式電機(jī)制造技術(shù)較為成熟，具有線性和穩(wěn)定的輸出特性曲線，簡(jiǎn)潔限制，其容量取決于轉(zhuǎn)矩和最高轉(zhuǎn)速。缺點(diǎn)：電刷易磨損、轉(zhuǎn)速低、質(zhì)量重、體積大、牢靠性差、效率低。由于有電刷和換相器，因此須要不斷地修理。限制系統(tǒng)：斬波器---直流電源與直流電機(jī)之間的一個(gè)周期性的通斷開(kāi)關(guān)裝置。電機(jī)及限制器它勵(lì)直流斬波器限制下的輸出電壓2、感應(yīng)式電機(jī)：運(yùn)用壽命長(zhǎng)、效率高、牢靠性好、轉(zhuǎn)速高（＞15000r/min），而且體積比相同轉(zhuǎn)速的直流電動(dòng)機(jī)小，加之無(wú)電刷和換相器，免去這方面的修理，價(jià)格也比其它類型的電動(dòng)機(jī)低。缺點(diǎn)：感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)具有非線性輸出特性，須要一個(gè)較為困難的限制系統(tǒng)，在高轉(zhuǎn)速時(shí)必需對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻以防止電動(dòng)機(jī)損壞。限制方法：脈沖寬度調(diào)整(PWM)；變頻變壓調(diào)整(VFVV)；矢量限制調(diào)整(VC)；干脆轉(zhuǎn)矩限制(DSC)電機(jī)及限制器3、永磁同步電機(jī)：不須要電刷或滑環(huán)，其牢靠性高，輸出功率較大，與相同轉(zhuǎn)速的其他電動(dòng)機(jī)相比，質(zhì)量較輕。缺點(diǎn)：電機(jī)具有永久性磁場(chǎng)，在恒功率范圍時(shí)電動(dòng)機(jī)的限制較為困難；在無(wú)載荷的狀況下，易造成滿磁通現(xiàn)象。依據(jù)限制信號(hào)的不同，永磁同步電機(jī)可以分為正弦波永磁同步電機(jī)(PMSM)和方波永磁同步電機(jī)(BLDCM)。BLDCM系統(tǒng)一般接受霍爾元件或增量式碼盤；PMSM系統(tǒng)須要確定式碼盤或旋轉(zhuǎn)變壓器等轉(zhuǎn)子位置傳感器，這類電機(jī)具有較高的能量密度和效率，其體積小、慣性小、響應(yīng)快，特別適用于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，有極好的應(yīng)用前景。電機(jī)及限制器4、開(kāi)關(guān)式磁阻電動(dòng)機(jī)：能實(shí)現(xiàn)比功率感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)速度更高的操作限制。它有比感應(yīng)式電機(jī)更高的“輸出功率／質(zhì)量”比和“輸出轉(zhuǎn)矩／轉(zhuǎn)動(dòng)慣量”比。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和限制系統(tǒng)均較為困難，并存在噪聲大、振動(dòng)大和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)問(wèn)題。同步式磁阻電動(dòng)機(jī)：兼具感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)和永磁式電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，其定子比感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)要小，而轉(zhuǎn)子沒(méi)有繞阻和磁性，更象一個(gè)在同頻率下運(yùn)行的具有凸極的同步電動(dòng)機(jī)。缺點(diǎn)是在低頻輕載下的穩(wěn)定性較差，解決這一問(wèn)題是將其應(yīng)用到電動(dòng)汽車上的關(guān)鍵技術(shù)。電機(jī)及限制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的基本性能比較

電機(jī)及限制器項(xiàng)目直流電機(jī)感應(yīng)電機(jī)永磁電機(jī)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)比功率低中高較高峰值效率(%)85~8994~9595~9790負(fù)荷效率(%)80~8790~9285~9778~86功率因數(shù)(%)-82~8