新能源汽车动力电池系统与充电系统课件：纯电动汽车基本工作原理

纯电动汽车基本工作原理纯电动汽车的行驶状态主要有起动、起步、正常行驶、急加速、上坡、减速制动、倒车和停车等。起动、起步：要求电机供给大转矩，低速起步；平路正常行驶：要求电机提供足够的驱动力和速度，同时能耗最低；急加速和上坡：要求电机提供较大的驱动力，有较好的超载能力；减速制动时：要求电机转化为发电机，进行回收减速制动的能量，向电池组

充电；当汽车停车：电机自动停止。纯电动汽车基本工作原理汽车启动加速过程当电源接通，汽车前进时：主控ECU接收到档位控制器、加速踏板和角度传感器等各方面信息，传递给电机控制器，以控制流向前驱动电机的电流。此时电池组电流通过维修开关、配电箱/继电器、电机控制器向前驱动电机供给需要的电流，从而使驱动电机运转，通过变速器/差速器和传动轴，带动左右驱动轮，使汽车前进。汽车减速过程当汽车减速时，车轮带动驱动电机转动，通过电机控制系统使感应电机成为交流发电机产生电流，再将交流电变为直流电向电池组充电（制动再生能量）。同时，BEV控制系统通过各传感器、电流检测器对动力电池组、驱动电机进行监控并及时反馈信息和报警，并通过电流表、电压表、电功率表、转速表和温度表等仪表进行显示。1.车辆停止状态车辆在停止状态，点火开关没打开时，车辆各接触器处在断开位置。2.车辆预充上电电动汽车的电机控制器等电路中都含有电容，电动汽车在冷态启动无预充情况下，主接触器直接接通，电池高压将直接加载到空的电容上，电容两端电压为0，相当于瞬间短路，极大的瞬间电流会对继电器、整流器件、待充电容造成较大冲击，甚至损坏，所以需要预充电阻限流，通过预充回路现将母线之间的电容进行预充，以保证系统正常运行。思考：车辆在上电时一般都要先进入预充状态，为什么？预充接触器就是在电池管理系统的控制下，在电动车冷态启动时，接通预充电阻所在的电路，对电流进行限制，直到电容达到充电目标要求后（接近动力电池电压），电池管理系统控制预充接触器断开，接通主接触器。2.车辆预充上电车辆预充中电路图2.车辆预充上电打开点火开关，电池管理器收到车辆启动信号后，先控制电池包的正负极接触器3和4闭合，再控制预充接触器8闭合，这时电压电流经过正极接触器3出来到预充接触器8，经过100Ω的预充电阻9，对电流电压进行了限制，再到预充电容，电容开始充电，当电容的电压与电池包电压包电压相差50V时，预充完成，这时主接触器7闭合，预充接触器8断开，此时车辆上高压电，DC-DC转换器也进入工作状态。车辆预充完成电路图3.车辆运行状态车辆上电完成后，OK灯点亮后，可以正常挂挡行驶时，驾驶员踩刹车挂挡，此时高压电经正极接触器3和主接触器7进入配电箱分配到电机控制器，电机控制器把直流高压电经过转换（直流变交流）和处理，给驱动电机输出所需的三相交流电，同时，电机控制器还根据驾驶员的意愿控制驱动电机的正转和反转，以及其扭矩的大小、转速的快慢。4.车辆能量回收状态车辆在制动或滑行的过程中，驱动电机给电机控制反向电，其电经过电机控制器逆变和转换（交流变直流）成高压电经主接触器7、正负极接触器3和4给动力电池充电。5.车辆漏电状态车辆如发生漏电，车辆的漏电传感器检测到漏电的信号，把漏电的信号发送给电池管理器和其他模块，这时候电池管理器控制正负极接触器3和4断开，也控制主接触器7断开，同时电机控制器（VTOG）控制主动泄放模块在5S内将电容的电压泄放至60V以下，保证车辆和人身安全。车辆充电状态插上交流充电枪后，车辆充电器接收到充电枪的信号，控制车内接触器闭合，2