新能源汽车认知与使用安全 课件2.2 纯电动汽车组成结构认知

学习情境二：纯电动汽车认知学习单元2.2纯电动汽车组成结构认知课程内容12345任务导入学习目标理论知识拓展阅读实践技能6单元小结任务导入小王是某纯电动汽车4S店的服务顾问，客户张先生对一款纯电动汽车特别感兴趣，想让小王介绍下纯电动汽车组成结构。假如你是小王，你能向张先生介绍纯电动汽车的组成结构吗？学习目标1.能叙述纯电动汽车的定义和分类。2.能了解纯电动汽车驱动系统布置形式。3．能认知纯电动汽车结构组成。理论知识纯电动汽车定义与分类纯电动汽车的优点纯电动汽车组成结构北汽EV160纯电动汽车组成结构北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识纯电动汽车（BatteryElectricVehicle,简称BEV）以车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它利用动力电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）作为储能动力源，通过动力电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。2.2.1纯电动汽车定义与分类理论知识1．按照不同用途分类纯电动汽车可分为纯电动轿车、纯电动货车和纯电动客车三种。2.2.1纯电动汽车定义与分类理论知识按车载电源数不同分类：单电源电动汽车结构简单，控制简便缺点：主电源的瞬时输出功率容易受蓄电池性能的影响蓄电池加辅助蓄能装置的多电源电动汽车蓄电池加超级电容或蓄电池加飞轮电池的电源组合汽车起步、加速、爬坡等行驶工况下，辅助蓄能装置（超级电容、飞轮电池）可短时间内输出大功率，协助蓄电池供电，动力性好2.2.1纯电动汽车定义与分类理论知识3.按驱动系统布置形式不同分类目前主要有4种基本典型结构：传统的驱动方式电动机-驱动桥组合式驱动方式电动机-驱动桥整体式驱动方式轮毅电动机分散驱动方式2.2.1纯电动汽车定义与分类理论知识（1）传统驱动系统布置形式采用内燃机汽车的驱动系统布置方式，包括离合器、变速器、传动轴和驱动桥等总成，只是将内燃机换成电动机，属于改造型电动汽车。2.2.1纯电动汽车定义与分类理论知识（2）电动机-驱动桥组合式驱动系统布置形式这种驱动系统布置形式即在驱动电动机端盖的输出轴处加装减速齿轮和差速器等，电动机、固定速比减速器、差速器的轴互相平行，一起组合成一个驱动整体。它通过固定速比的减速器来放大驱动电动机的输出转矩，但没有可选的变速挡位。具有良好的通用性和互换性，便于在现有的汽车底盘上安装，使用、维修也较方便。2.2.1纯电动汽车定义与分类理论知识（3）电动机-驱动桥整体式驱动系统布置形式

这种驱动系统布置形式与发动机横向前置一前轮驱动的内燃机汽车的布置方式类似，把电动机、固定速比减速器和差速器集成为一个整体，两根半轴连接驱动车轮。电动机一驱动桥整体式驱动系统布置形式有同轴式和双联式两种。2.2.1纯电动汽车定义与分类理论知识（4）轮毅电动机分散驱动式驱动系统布置形式轮毅电动机直接装在汽车车轮里主要有内定子外转子和内转子外定子两种结构。2.2.1纯电动汽车定义与分类理论知识4.按驱动形式不同分类可分为以下几类：（1）直流电动机驱动（2）交流电动机驱动（3）双电机驱动（4）双绕组电动机驱动（5）轮毂电机驱动5.按动力电池类型不同分类（1）铅酸蓄电池（2）镍氢电池（3）锂离子电池（4）燃料电池2.2.1纯电动汽车定义与分类理论知识1.无污染、噪声小电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。2.结构简单，维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，更重要的是电动汽车易操纵。3.能量转换效率高纯电动汽车除了驱动车辆行驶外，还可回收制动、下坡时的能量，提高能量的利用效率。2.2.2纯电动汽车的优点理论知识纯电动汽车的结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。2.2.3纯电动汽车组成结构理论知识来自加速踏板的信号输入电子控制器并通过控制功率变换器来调节电动机输出的转矩或转速，电动机输出的转矩通过汽车传动系统驱动车轮转动。充电器通过汽车的充电接口向蓄电池充电。在汽车行驶时，蓄电池经功率变换器向电动机供电。当电动汽车采用电制动时，驱动电动机运行在发电状态，将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电，并延长电动汽车的续驶里程。2.2.3纯电动汽车组成结构理论知识北汽EV160纯电动汽车控制系统结构，包括：电源系统（动力电池箱、电池管理系统（BMS）、车载充电机）驱动及传动系统（电机控制器、驱动电机、减速驱动桥等）整车控制系统（整车控制器、加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、档位信号、启动钥匙信号等）高压配电系统（高压配电盒）辅助系统（DC-DC直流转换器、低压蓄电池、电动助力转向系统（EPS）、电动真空制动系统、电动空调系统、仪表显示系统等）。2.2.4北汽EV160纯电动车组成结构理论知识北汽EV160纯电动汽车总体控制原理图：2.2.4北汽EV160纯电动车组成结构理论知识EV160纯电动汽车主要部件位置:按照各部件的功能，可将整个系统分为动力电池系统、充电系统、驱动电机及控制系统、传动系统、转向系统、制动系统、舒适系统及整车控制系统等。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识（1）电源系统：电源系统包括动力电池、电池管理系统（BMS）、充电系统等。① 动力电池动力电池分布于汽车地盘中。动力电池提供的电能，通过驱动电机转化为机械能，经由传动机构传递到驱动轮，驱动汽车行驶。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识动力电池箱内包括了动力电池模组、电池管理系统（BMS）及相应的辅助元器件组成。辅助元器件主要包括系统内部的电子元器件，如熔断器、继电器、线束及接插件、温度传感器等，以及维修开关、密封条和绝缘材料等。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识② 电池管理系统BMS是电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统中，它的作用就相当于人的大脑。它不仅要保证电池安全可靠的使用，而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命，作为电池和整车控制器（VCU）以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接触器控制动力电池组的充放电，并向VCU上报动力电池系统的基本参数及故障信息。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识BMS具备的功能：通过电压、电流及温度检测等功能实现对动力电池系统的过压、欠压、过流、过高温和过低温保护，对继电器控制、SOC估算、充放电管理、均衡控制、故障报警及处理、与其他控制器通信功能等功能，此外电池管理系统还具有高压回路绝缘检测功能，以及为动力电池系统加热功能。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识③充电系统：EV160的充电系统分为快冲系统和慢充系统两部分。快充：快充接口在车头车标处，通过直流充电桩给动力电池充电，充电速度快。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识慢充：慢充口在传统车加油口的位置，可以通过交流充电桩或家用交流充电线2对动力电池进行充电，充电速度较慢。车载充电机的主要作用是将220V交流电转换为动力电池的直流电，实现电池电量的补给。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识（2）驱动及传统系统：驱动及传动系统主要由电机控制器、驱动电机和减速驱动桥构成。① 电机及控制系统驱动电机系统作为纯电动汽车的主要部件之一，是车辆主要执行机构，其性能决定了车辆主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识电机及控制系统通过高低压线束、冷却管路与整车其他系统作电气和散热连接。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识电机控制器接收整车控制器指令，实时调整驱动电机的输出，以实现整车怠速、加减速、能量回收及倒车等工作状态。电机控制器还能够实时进行电机状态和故障检测，以保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。电机及控制器采用水冷方式，由电动水泵实现冷却液的强制循环，对电机及控制器进行散热。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识②传动系统EV160纯电动汽车的传动系统，主要指其搭载的前置前驱减速器EF126B02减速器。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识功能：降低驱动电机转速，提高扭矩，以实现整车的驱动需求。EF126B02减速器采用左右分箱、两级传动的结构设计，结构紧凑，体积较小；同时采用了前进档和倒档共用的结构设计，整车的倒档通过电机反转实现。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识（3）整车控制系统①整车控制器整车控制系统中，整车控制器配合其他子系统控制器，来完成车辆运行过程中能量流动的控制，即车辆加速、减速、能量回收等。此外还需要对整车所有用电器进行控制，保证车辆的正常运行。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识②电子换挡旋钮档位设置R（倒车档）、N（空档）、D（前进档）、E（用于能量回收）。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识（4）高压配电系统整车高压系统包括动力电池、车载充电机、慢充接口及线束、快充接口及线束、电机控制器、驱动电机、DC-DC转换器、高压控制盒、高压附件及连接各高压部件的线束。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识高压控制盒的主要作用是完成动力电池电源的输出及分配，实现对支路用电器的保护及切断。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识（5）辅助系统辅助系统包括DC-DC直流转换器、低压蓄电池、电动助力转向系统（EPS）、电动真空制动系统、电动空调系统、仪表显示系统等。① DC-DC转换器及低压蓄电池DC-DC转换器主要作用是将动力电池的高压直流电转换为12V直流电，为整车低压用电系统供电及铅酸电池充电。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识②转向系统（EPS）电动助力转向系统（EPS）由扭矩传感器、电子控制单元及助力电机组成。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识工作原理：电子控制单元根据各传感器采集的信号计算所需的转向助力；控制助力电机的转动，电机输出的动力经过减速增扭后驱动齿轮齿条结构产生相应的转向助力。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识③制动系统纯电动汽车ABS系统和制动真空助力系统，真空助力的真空源来自于12V直流电驱动的真空泵。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识④空调与暖风系统EV160纯电动汽车的制冷系统采用电动压缩机，暖风系统采用PTC加热器。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识⑤组合仪表组合仪表可显示车速、电量等信息。2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍理论知识2.2.5北汽EV160纯电动汽车主要部件介绍拓展阅读2.2.6增程式电动汽车组成结构1.增程式电动汽车定义2.增程式电动汽车的工作原理3.增程式电动汽车的三种工作模式4.增程式电动汽车优点实践技能安全提示北汽EV160纯电动汽车结构认知2.2.7北汽EV160纯电动汽车结构认知实践技能纯电动汽车具有高压系统，不要随意触摸；发现有人触电，应立即切断电源进行抢救，在未脱离电源前不准直接接触触电者；发生火灾，正确选择灭火器进气灭火。安全提示实践技能1.车辆准备北汽EV160纯电动车1辆。北汽EV160纯电动车是一款两厢车，续驶里程160kM，用电池为汽车提供动力，动力电池安装在车辆底部。2.2.7北汽EV160纯电动汽车结构认知实践技能

2．实践操作①找到动力电池动力电池安装在车辆底部，动力电池磷酸铁锂电池，容量为80Ah，额定电压320V，电量25.6Kwh。2.2.7北汽EV160纯电动汽车结构认知实践技能②找到充电口EV160有两种充电方式，一种为慢充；一种为快充。慢充时，充满电需要7到8个小时；快充时，从20%电量充到80%电量需要1个小时。慢充口可以通过交流充电桩或交流充电线2给动力电池充电。快充口通过直流充电桩给动力电池充电。2.2.7北汽EV160纯电动汽车结构认知实践技能③找到高压控制盒与车载充电机高压控制盒将动力电分配到各高压用电设备。车载充电机将220V交流电转换成320V直流电，向动力电池充电。2.2.7北汽EV160纯电动汽车结构认知实践技能④找到电机控制器和整车控制器电机控制器接收整车控制器的信号，汽车正常行驶时把直流电转为三相交流电驱动电机转动；车辆减速和制动时，可以将电机发出三相交流电转换成直流电。整车控制器主要是判断操纵者意愿，根据车辆行驶的状态、电池和电机系统的状态进行动力分配，使车辆运行在最佳状态。2.2.7北汽EV160纯电动汽车结构认知实践技能⑤找到DC/DC转换器和低压蓄电池DC/DC转换器将高压直流电转换为14V低压直流电，给蓄电池充电并向其他低压设备供电。2.2.7北汽EV160纯电动汽车结