教学课件-项目一 任务2 混合动力汽车电驱动系统认知-课件

混合动力汽车电驱动系统认知项目一任务2新能源汽车驱动电机及控制系统检修学习目标01能描述混合动力汽车电机驱动系统的现状及发展趋势02能描述混合动力汽车电机驱动系统的要求03能复述混合动力汽车电机驱动系统的基本组成及原理学习目标市场仍可不断扩大，消费市场继续发育一、混合动力汽车电机驱动系统发展1.现状-市场现状一、混合动力汽车电机驱动系统发展1.现状-市场现状我国电机驱动系统供应链体系逐步建立，发展较为完善，多家自主企业具备独立的研发和生产能力。一、混合动力汽车电机驱动系统发展1.现状-市场现状从电机供应模式来看，主要分为自产自销、第三方供货以及合资公司供货三种模式。一、混合动力汽车电机驱动系统发展1.现状-技术现状永磁电机市场占比逐年提升电机功率密度有较大的提升空间扁导线电机得到进一步应用电机控制器功率密度整体偏低电驱集成化ABCDE一、混合动力汽车电机驱动系统发展1.现状-技术现状永磁电机市场占比逐年提升电机功率密度有较大的提升空间扁导线电机得到进一步应用电机控制器功率密度整体偏低电驱集成化ABCDE不同级别纯电动轿车电机功率－质量分布不同级别纯电动SUV电机功率-质量分布一、混合动力汽车电机驱动系统发展1.现状-技术现状永磁电机市场占比逐年提升电机功率密度有较大的提升空间扁导线电机得到进一步应用电机控制器功率密度整体偏低电驱集成化ABCDE扁导线电机具有槽满率高，低直流铜损，散热性和热传导更好等优势，被认为是提升电机功率密度的有效手段一、混合动力汽车电机驱动系统发展1.现状-技术现状永磁电机市场占比逐年提升电机功率密度有较大的提升空间扁导线电机得到进一步应用电机控制器功率密度整体偏低电驱集成化ABCDE一、混合动力汽车电机驱动系统发展1.现状-技术现状永磁电机市场占比逐年提升电机功率密度有较大的提升空间扁导线电机得到进一步应用电机控制器功率密度整体偏低电驱集成化ABCDENEDC综合效率可达88%，最高效率超过92%，功率密度达到1.9kW/kg；成本降低三分之一系统效率91%，减重超过20%，性能提升25%最大输出功率、最大系统输出扭矩分别提升至150kW，3900Nm，重量有87KG比亚迪北汽广汽秦ProEV唐600等北汽EU5AionS等企业产品性能应用车型二、混合动力汽车电机驱动系统发展电机永磁化逆变器数字化系统集成化《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》2.发展趋势二、混合动力汽车电机驱动系统要求1.混合动力汽车电机驱动系统要求1转矩、功率密度大2系统效率高

2电机工作速域宽3系统适应环境能力强4电磁兼容性好5性价比高二、混合动力汽车电机驱动系统要求项目直流电动机感应电动机永磁无刷电机开关磁阻电机功率密度2.53.553.5效率2.53.553.5控制性能5443可靠度3545技术成熟度5544成本4534总分22262523混合驱动车辆电动机类型雪佛莱Silverado感应电动机Daimler克莱斯勒Durango感应电动机一汽解放客车CA6110HEV感应电动机一汽丰田prius永磁无刷电动机PRIUS轿车二代永磁无刷电动机NissanTino永磁无刷电动机丰田RAV4永磁无刷电动机东风EQ7200HEV永磁无刷电动机本田insight永磁无刷电动机霍顿ECOmmodore开关磁阻电机东风EQ6110HEV公交车开关磁阻电机1.混合动力汽车电机驱动系统对比

电驱动可以采用多种方式，常用的电动机主要包括直流电动机、感应电动机、永磁无刷电动机和开关磁阻电机。

直流电动机在电动汽车中的运用越来越少，感应电动机的综合性能最佳，其次是永磁无刷电动机。三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理1.基本组成混合动力汽车电机驱动系统一般由电机、控制器、功率转换器、传感器、电源等构成。电源（蓄电池组）控制器功率转换器电机各种检测传感器档位杆加速踏板制动踏板控制信号流向动力电源流向三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理1.基本组成驱动电机

驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件之一，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。驱动电机接受来自功率变换器的不同电压、不同频率的电能，通过电磁场作用将电能转换为机械能输出，从而推动车辆运动或者转向。功率变换器

功率变换器负责将车载直流电能（电池等储能能量）转换为不同的直流电能或者不同频率的交流电能（交流电机等），为驱动电机提供适合的电能。高压动力电池组高压动力电池组通过发电机系统补充电能。控制系统

控制系统接受整车行驶需求，进行控制算法和适合整车行驶需求的策略计算，为功率变换器提供合适的控制规则，实现恰当的逻辑和策略。ABCD三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理2.基本原理-电机驱动系统工作原理电池管理系统对高压电池的输出进行控制,电动汽车中用于动力行驶的驱动电机一般是三相永磁同步电机，这就需要将动力电池的高压直流电转换成三相交流电，DC/AC控制器通过一定的控制策略输出PWM信号，使DC/AC逆变器中六个IGBT的关断与导通将直流电转变成交流电，从而实现对三相电机的电力输出。三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理2.基本原理-电源变换系统工作原理DC/DC控制器通过一定的控制策略输出PWM信号，控制DC/DC逆变器中电路中四个MOSFET交替开关产生交变电流并由变压器降低电压，再通过整流电路转换成稳定的直流电对低压蓄电池充电，进而为车内低压设备提供电能，保障车内各系统的正常运转。三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理3.典型结构-串联式混合动力电动汽车在串联式混合动力电动汽车上，由发动机带动发电机所产生的电能和电池输出的电能，共同输出到电动机来驱动汽车行驶，电力驱动是惟一的驱动模式。三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理3.典型结构-并联式混合动力电动汽车并联式混合动力电动汽车采用发动机和电机两套独立的驱动系统驱动车辆。三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理3.典型结构-混联式混合动力电动汽车具备混联式驱动系统的汽车可以在不同的负荷条件下以串联式、并联式或两者相结合的形式工作，它可以同时利用两种驱动形式各自的优点。三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理4.比亚迪秦电机驱动系统-EV:纯电动模式EV:纯电动模式纯电动工作模式下，动力电池提供电能，供电机驱动车辆，可以满足各种工况行驶，如起步、倒车、怠速、急加速、匀速行驶等。HEV：稳速发电工作模式三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理4.比亚迪秦电机驱动系统-HEV：稳速发电工作模式当电量不足时，系统从EV模式自行切换到HEV模式，使用发动机驱动，在车辆以较稳定的速度行驶时，发动机输出的一部分扭矩会驱动电机进行发电，对动力电池进行充电。HEV：混合动力工作模式三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理当用户从EV模式切换到HEV模式后，车辆由发动机和电机共同驱动，实现了最佳的动力性，但仍能保证混合动力系统具有良好的经济性。4.比亚迪秦电机驱动系统-HEV:混合动力工作模式HEV：混合动力工作模式三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理当电量不足或高压系统故障时，可单独使用发动机驱动，实现了高压系统的独立性。4.比亚迪秦电机驱动系统-HEV:燃油驱动工作模式能量回馈工作模式三、混合动力汽车电机驱动系统基本组成与原理在车辆减速时，电机将车辆需要降低的动能转化为电能储存在动力电池内。4.比亚迪秦电机驱动系统-能量回馈工作模式1.并联式混合动力电动汽车采用发动机和电机两套独立的驱动系统驱动车辆。（）2.串联式混合动力电动车能量在传递过程中的损耗最小，故效率最高。（）3.电机驱动系统的最终目的就是将机械能变成电能。（）4.电机驱动系统中，DC/AC控制器通过一定的控制策略输出PWM信号，使DC/AC逆变器中六个IGBT的关断与导通将直流电转变成交流电，从而实现对三相电机的电力输出。（）5.“三合一”电驱方案是指：将电机、控制器和减速器集成在一起。（）课堂测评一、判断题课堂测评二、选择题1.下列部件不属于比亚迪秦电机驱动系统组成的是（）。【单选题】A.电机

B.发动机

C.逆变器

D.电池组电机2.以下不属于直流电机驱动系统的特点的是（）。【单选题】A.免维护

B.体积大