純電動(dòng)汽車PPT課件

1、總目錄一、純電動(dòng)汽車整車實(shí)訓(xùn)平臺(tái)二、純電動(dòng)汽車電源管理系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)三、純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)四、純電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收實(shí)訓(xùn)平臺(tái)五、純電動(dòng)汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)六、純電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)七、純電動(dòng)汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)八、純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換仿真平臺(tái)九、電池管理系統(tǒng)模擬仿真平臺(tái)第1頁/共25頁一、純電動(dòng)汽車整車實(shí)訓(xùn)平臺(tái)介紹第2頁/共25頁1 1、整車控制部分： 整車控制部分主要是判斷操縱者意愿，根據(jù)車輛行駛狀態(tài)和電池和電機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)合理分配動(dòng)力，使車輛運(yùn)行在最佳狀態(tài)。2 2、電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分： 電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)部分功能是電能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換的子系統(tǒng)，其功能是接受整車控制器的轉(zhuǎn)

2、矩信號(hào)，驅(qū)動(dòng)車輛行駛、轉(zhuǎn)向和再生制動(dòng)回饋能量，同時(shí)監(jiān)控電機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)并故障報(bào)警和處理。3 3、電池、電池管理和電壓轉(zhuǎn)化部分： 這部分的作用主要是進(jìn)行能量的貯存及能量的釋放、需要電壓的轉(zhuǎn)換和電池狀態(tài) 的檢測(cè)等等電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)第3頁/共25頁1 1）整車狀態(tài)的獲取功能及組成：a、整車狀態(tài)的獲取：通過車速傳感器、檔位信號(hào)傳感器等采用不同的采樣周期時(shí)檢測(cè)整車的運(yùn)行狀態(tài)b、通過CAN總線獲得原車功能模塊、動(dòng)力電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等狀態(tài)信息2 2）駕駛員的意愿識(shí)別和控制模式的判斷：a、通過各種狀態(tài)信息（加速/制動(dòng)踏板位置、當(dāng)前車速和整車是否有故障信息等）來判斷出當(dāng)前需要的整車工作模式（如起步、加速、減速

3、、勻速行駛）。b、根據(jù)判斷得出的整車工作模式、動(dòng)力電池系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)計(jì)算出當(dāng)前車輛需要的扭矩。c、根據(jù)當(dāng)前的參數(shù)和狀態(tài)及前一段時(shí)間的參數(shù)及狀態(tài)，算出當(dāng)前車輛的扭矩能力，根據(jù)當(dāng)前車輛需要的扭矩，最終計(jì)算出合理的最終需要實(shí)現(xiàn)的扭矩。整車控制器功能介紹第4頁/共25頁3 3）整車故障的判別及處理：a、判斷整車的各個(gè)傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。b、置出相應(yīng)的錯(cuò)誤標(biāo)志，協(xié)調(diào)在錯(cuò)誤情況下各個(gè)模塊的計(jì)算、執(zhí)行。c、將錯(cuò)誤狀態(tài)記錄、輸出、消除。4 4）外圍相連驅(qū)動(dòng)模塊的管理：a、根據(jù)各個(gè)功能模塊的最終計(jì)算結(jié)果，通過總線控制各個(gè)外圍功能模塊（空調(diào)）。5）電動(dòng)汽車輔助系統(tǒng)的控制：1、駕駛安全輔助設(shè)備 助力轉(zhuǎn)向

4、。2、電器附件 DCDC、水泵、空調(diào)、暖風(fēng)等；3、休閑娛樂輔助設(shè)備 DVD等。第5頁/共25頁二、純電動(dòng)汽車電源管理系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)介紹電池管理系統(tǒng)動(dòng)力電池箱輔助元器件動(dòng)力電池模組動(dòng)力鋰電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)（1 1）純電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)操作與認(rèn)知實(shí)訓(xùn)；（2 2）純電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)裝調(diào)實(shí)訓(xùn)；（3 3）純電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)故障實(shí)訓(xùn)；（4 4）純電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)充電實(shí)訓(xùn)第6頁/共25頁電池管理系統(tǒng)BMS的作用：電池保護(hù)和管理的核心部件，在動(dòng)力電池系統(tǒng)中，它的作用就相當(dāng)于人的大腦。它不僅要保證電池安全可靠的使用，而且要充分發(fā)揮電池的能力和延長使用壽命，作為電池和整車控制器以及駕駛者溝通的橋梁，通過控制接觸器控

5、制動(dòng)力電池組的充放電，并向VCU上報(bào)動(dòng)力電池系統(tǒng)的基本參數(shù)及故障信息。BMS具備的功能：通過電壓、電流及溫度檢測(cè)等功能實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的過壓、欠壓、過流、過高溫和過低溫保護(hù)，繼電器控制、SOC估算、充放電管理、均衡控制、故障報(bào)警及處理、與其他控制器通信功能等功能；此外電池管理系統(tǒng)還具有高壓回路絕緣檢測(cè)功能，以及為動(dòng)力電池系統(tǒng)加熱功能。第7頁/共25頁電池管理系統(tǒng)BMS的組成： 按性質(zhì)可分為硬件和軟件，按功能分為數(shù)據(jù)采集單元和控制單元；BMS的硬件：主板、從板及高壓盒，還包括采集電壓線、電流、溫度等數(shù)據(jù)的電子器件；BMS的軟件：監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、SOC值、絕緣電阻值、溫度值，通過與VCU、

6、充電機(jī)的通訊，來控制動(dòng)力電池系統(tǒng)的充放電。第8頁/共25頁電池管理系統(tǒng)的作用為提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。電池管理系統(tǒng)的主要功能:（1）估算電池組荷電狀態(tài)（SOC)（2）動(dòng)態(tài)監(jiān)控電池組的工作狀態(tài)（3）單體電池的均衡（4）動(dòng)力電池內(nèi)部溫度控制（5）與其他控制器的通訊功能第9頁/共25頁充電時(shí)采用慢充（即車載充電）方式為宜。電芯的溫度范圍在055之間，才可以充電，當(dāng)有溫度點(diǎn)高于55或低于0時(shí)，電池管理系統(tǒng)將自動(dòng)切斷充電回路，此時(shí)將無法充電。充電前檢測(cè)箱體內(nèi)部溫度，若有低于0的溫度點(diǎn)，啟動(dòng)加熱模式：閉合加熱片，進(jìn)行加熱內(nèi)循環(huán)，待所有電芯溫度點(diǎn)高于

7、5，停止加熱，啟動(dòng)充電程序，過程中出現(xiàn)加熱片溫度差高于20，則間歇停止加熱，待加熱片溫度差低于15，則重啟加熱片。加熱過程中，正常情況下充電樁電流顯示為4A6A。充電過程中充電樁電流顯示為12A13A。如果單體壓差大于300mV,則停止充電，報(bào)充電故障。1、動(dòng)力電池慢充狀態(tài)說明：動(dòng)力電池系統(tǒng)充電分為快充、慢充和制動(dòng)能量回收三種方式。第10頁/共25頁三、純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)簡(jiǎn)介高壓控制盒冷凝器驅(qū)動(dòng)電機(jī)電機(jī)控制器電機(jī)系統(tǒng)的連接示意圖第11頁/共25頁一、電機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成永磁同步電機(jī)（PMSM） 效率高、體積小、重量輕及可靠性高 PMSM 是系統(tǒng)的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是電能轉(zhuǎn)與機(jī)械能轉(zhuǎn)化的部件，并將自

8、身的運(yùn)行狀態(tài)的信息發(fā)送給電機(jī)控制器。 電機(jī)使用了一些傳感器來提供電機(jī)的工作信息。這些傳感器包括： 旋轉(zhuǎn)變壓器：用以檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置； 溫度傳感器：用以檢測(cè)電機(jī)的繞組溫度。第12頁/共25頁電機(jī)控制器 電機(jī)系統(tǒng)的控制中心。它對(duì)所有的輸入信號(hào)進(jìn)行處理，并將電機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息發(fā)送給整車控制器。電機(jī)控制器內(nèi)含功能診斷電路。當(dāng)診斷出異常時(shí)，它將會(huì)激活一個(gè)錯(cuò)誤代碼，發(fā)送給整車控制器。 電機(jī)控制系統(tǒng)使用了如下傳感器來提供電機(jī)的工作信息，包括：p 電流傳感器：用以檢測(cè)電機(jī)工作的實(shí)際電流（包括母線電流、三相交流電流）p 電壓傳感器：用以檢測(cè)供給電機(jī)控制器工作的實(shí)際電壓（包括高壓電池電壓、蓄電池電壓）p

9、溫度傳感器：用以檢測(cè)電機(jī)控制系統(tǒng)的工作溫度（包括模塊溫度、電機(jī)控制器溫度）第13頁/共25頁項(xiàng)目參數(shù)類型永磁同步電機(jī)基速3000rpm轉(zhuǎn)速范圍09000rpm額定功率20kW峰值功率45kW額定扭矩64Nm峰值扭矩144Nm重量4550kg電機(jī)控制器項(xiàng)目參數(shù)直流輸入電壓336V工作電壓范圍252403V控制電源12V控制電源范圍916V重量911Kg二、電機(jī)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)第14頁/共25頁電機(jī)系統(tǒng)的連接示意圖說明：（ 1） 電機(jī)控制器和電機(jī)的外殼必須可靠接地；（ 2） 可用高壓動(dòng)力電池替換大功率直流電源；（ 3） 散熱水箱、風(fēng)扇提供控制器冷卻回路；（ 4） 控制器通過C A N 接口接收工作

10、命令， 發(fā)送狀態(tài)信息。第15頁/共25頁四、純電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收實(shí)訓(xùn)平臺(tái)真空泵控制器真空罐真空泵第16頁/共25頁電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式 整車控制器根據(jù)車輛運(yùn)行的不同情況，包括車速、檔位、電池 SOC 值來決定，TM 電機(jī)輸出扭矩或功率。 當(dāng)TM 電機(jī)控制器從整車控制器處得到扭矩輸出命令時(shí)，將動(dòng)力電池提供的直流電能，轉(zhuǎn)化成交流電能,以使TM 電機(jī)輸出扭矩。此時(shí)TM 電機(jī)輸出力矩驅(qū)動(dòng)車輛。第17頁/共25頁電機(jī)系統(tǒng)發(fā)電模式 當(dāng)車輛在溜車或剎車制動(dòng)的時(shí)候，電機(jī)控制器從整車控制器得到發(fā)電命令后，電機(jī)控制器將電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。此時(shí)電機(jī)會(huì)將車子動(dòng)能轉(zhuǎn)化成交流電能。然后，交流電能通過電機(jī)控制器轉(zhuǎn)化為直流電，存

11、儲(chǔ)到電池中。第18頁/共25頁五、純電動(dòng)汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)扭矩傳感器轉(zhuǎn)向機(jī)線束電機(jī)渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)控制器第19頁/共25頁六、純電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)空調(diào)控制面板冷凝器電動(dòng)壓縮機(jī)風(fēng)道HVACHVAC總成管路PTCPTC加熱器第20頁/共25頁七、純電動(dòng)汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)數(shù)據(jù)采集終端RMS電機(jī)控制器MCU車載充電機(jī)CHG空調(diào)壓縮機(jī)EAS電池管理系統(tǒng)BMS整車控制器VCU診斷接口DLC快充設(shè)備DC-CHMEV BUS500k bps第21頁/共25頁八、純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換仿真平臺(tái) 該設(shè)備完整展示了汽車電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，可以動(dòng)態(tài)模擬電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的啟動(dòng)、低速行駛、一般行駛、全速行駛、減速行駛和停車六種工況下的能量流動(dòng)方向以及電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。