緒論緒論新能源汽車，尤其是電動汽車的核心部分是“三電”系統(tǒng)——驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)、動力蓄電池系統(tǒng)和整車電控系統(tǒng)，如圖0-1所示，“三電”系統(tǒng)基本組成如圖0-2所示。一、新能源汽車“三電”系統(tǒng)緒論1.驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)作為電動汽車三大系統(tǒng)之一，是車輛行駛的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特性決定了車輛的主要性能指標(biāo)，直接影響車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性。國家標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件》（GB/T18488.1—2015）中規(guī)定：驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)（drivemotorsystem）是指驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制器及它們工作必需的輔助裝置的組合。電動汽車主流的電機(jī)類型主要有永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)等。目前，電動汽車常用的電機(jī)額定功率基本可以滿足整車的驅(qū)動需求，很多電動汽車都具備制動能量回收功能。緒論2.動力蓄電池系統(tǒng)動力蓄電池作為電動汽車的能量源，是電動汽車的核心部件之一。動力蓄電池的性能直接影響電動汽車的行駛里程。作為“三電”系統(tǒng)中最貴的核心器件，動力蓄電池常用的類型是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。動力蓄電池內(nèi)部除了有不同模組的電芯，還有溫度采集傳感器、單體電芯電壓采集傳感器、電流傳感器、主正總線接觸器、主負(fù)總線接觸器、維修開關(guān)、母排、連接器、電池管理系統(tǒng)（batterymanagementsystem，簡稱BMS）等。其中，BMS作為動力蓄電池的大腦，主要檢測動力蓄電池內(nèi)單體電芯的電壓、溫度、電流等相關(guān)參數(shù)，與整車控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時還能對動力蓄電池的充放電進(jìn)行管理。緒論3.整車電控系統(tǒng)整車電控系統(tǒng)的作用是對整車的所有動作進(jìn)行檢測和指揮，類似于人類的大腦。整車電控系統(tǒng)由整車控制器（VCU）及各子系統(tǒng)組成，整車控制器能夠完成檢測整車子系統(tǒng)控制單元的自檢狀態(tài)、能量分配、采集制動踏板和加速踏板信號、控制繼電器開關(guān)、整車故障檢測、整車上下電控制、故障處理等工作。整車控制器的處理速度一般比較快，能夠快速、準(zhǔn)確地接收和發(fā)送各種指令，控制車輛各種運(yùn)行狀態(tài)。緒論1.驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的組成驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻裝置等組成，如圖0-3所示。二、新能源汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)緒論（1）驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動電機(jī)（divemotor）是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，為車輛行駛提供驅(qū)動力的電氣裝置，該裝置也可具備將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的功能。（2）驅(qū)動電機(jī)控制器驅(qū)動電機(jī)控制器（divemotorcontroller）是控制動力蓄電池與驅(qū)動電機(jī)之間能量傳遞的裝置，由控制信號接口電路、驅(qū)動電機(jī)控制電路和驅(qū)動電路組成。（3）冷卻裝置冷卻裝置（coolingequipment）是用于冷卻驅(qū)動電機(jī)及驅(qū)動電機(jī)控制器的裝置。緒論2.驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀（1）國外發(fā)展?fàn)顩r驅(qū)動電機(jī)中，有刷直流電機(jī)、同步電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)與有刷磁鐵電機(jī)商品化歷史最長，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷，迄今還在應(yīng)用。近年來美國、歐洲開發(fā)的電動客車多采用交流感應(yīng)電機(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)是價格較低，性能可靠；缺點(diǎn)是啟動轉(zhuǎn)矩小。為了降低車重，電機(jī)殼體大多采用鑄鋁材料，電機(jī)恒功率范圍較寬，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)基速的2～2.5倍。日本近年來在批量生產(chǎn)的電動汽車車型上以采用永磁同步電機(jī)為主流。該種電機(jī)恒功率范圍很寬，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)基速的5倍。緒論（2）國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r新能源汽車的快速發(fā)展給驅(qū)動電機(jī)帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇，電機(jī)技術(shù)的發(fā)展成為行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。我國電動汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展主要有以下幾個方面的特點(diǎn)：1）在交流異步驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)方面，形成了小批量生產(chǎn)開發(fā)、制造、試驗(yàn)及服務(wù)體系，產(chǎn)品性能基本能滿足整車需求，大功率交流異步電機(jī)已廣泛應(yīng)用于各類電動客車。2）在開關(guān)磁阻驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)方面，已形成優(yōu)化設(shè)計(jì)和自主研發(fā)能力，通過合理設(shè)計(jì)電機(jī)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)控制技術(shù)，產(chǎn)品性能基本滿足整車需求。緒論3）在無刷直流驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)方面，部分企業(yè)合理設(shè)計(jì)及改進(jìn)控制技術(shù)，有效提高了無刷直流驅(qū)動電機(jī)產(chǎn)品性能，基本滿足電動汽車需求。4）在永磁同步驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)方面，已開發(fā)了可應(yīng)用于各類電動汽車的不同系列產(chǎn)品，基本具備永磁同步電機(jī)集成化設(shè)計(jì)能力，但總體水平與國外仍有一定差距。5）在永磁電機(jī)材料和技術(shù)上，部分公司掌握了電機(jī)轉(zhuǎn)子磁體先裝配后充磁的整體充磁技術(shù)，但技術(shù)水平仍與德國和日本有較大差距。國內(nèi)釹鐵硼磁材料產(chǎn)量很高，占全球供應(yīng)量的85%，但高性能產(chǎn)品占比則較低。6）在驅(qū)動電機(jī)控制器關(guān)鍵部件方面，部分公司已具備旋轉(zhuǎn)變壓器研發(fā)和生產(chǎn)能力，但產(chǎn)品精度、可靠性與國外仍有差距。緒論3.驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢（1）驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)永磁化永磁電機(jī)具有效率高、比功率較大、功率因數(shù)高、可靠性高和便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，且采用矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)可使永磁電機(jī)具有寬廣的調(diào)速范圍。因此，電機(jī)的永磁化成為電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。（2）驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)數(shù)字化驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)數(shù)字化包括驅(qū)動控制的數(shù)字化、驅(qū)動到數(shù)控系統(tǒng)接口的數(shù)字化和測量單元的數(shù)字化。未來電機(jī)驅(qū)動技術(shù)發(fā)展的必然趨勢之一就是數(shù)字化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高速、高集成度、低成本的微機(jī)專用芯片等問世并商品化，全數(shù)字控制系統(tǒng)將成為可能。緒論（3）驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)集成化將原來獨(dú)立的驅(qū)動電機(jī)、減速器和一些電控系統(tǒng)進(jìn)行集成，可以使整個電驅(qū)總成線纜的長度大大縮短、體積更小、質(zhì)量更小、效率更高、成本更低、便于車輛布局，同時還可解決不同工藝電路間組合和高電壓隔離等問題，但由于仍存在一些較高難度技術(shù)問題，未來驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)集成化還需要解決很多難題，且需進(jìn)一步降低成本，提高系統(tǒng)可靠性。圖0-4所示為比亞迪電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)三合一（驅(qū)動電機(jī)控制器、驅(qū)動電機(jī)及減速器）示意圖，圖0-5所示為特斯拉ModelS電驅(qū)動總成三合一示意圖。緒論緒論本課程內(nèi)容主要從汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、驅(qū)動電機(jī)的檢測與維修、驅(qū)動電機(jī)控制器的檢測與維修、冷卻系統(tǒng)的檢測與維修四個方面進(jìn)行展開。通過本課程的