純電動汽車PPT課件

1、總目錄一、純電動汽車整車實訓(xùn)平臺二、純電動汽車電源管理系統(tǒng)實訓(xùn)平臺三、純電動汽車驅(qū)動技術(shù)實訓(xùn)平臺四、純電動汽車制動能量回收實訓(xùn)平臺五、純電動汽車電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實訓(xùn)平臺六、純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)平臺七、純電動汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)平臺八、純電動動力系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換仿真平臺九、電池管理系統(tǒng)模擬仿真平臺第1頁/共25頁一、純電動汽車整車實訓(xùn)平臺介紹第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)和電池和電機系統(tǒng)的狀態(tài)合理分配動力，使車輛運行在最佳狀態(tài)。2 2、電機及電機驅(qū)動部分： 電機及其驅(qū)動部分功能是電能和機械能的相互轉(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，驅(qū)動車輛行駛、轉(zhuǎn)向和再生制動回饋能量，同時監(jiān)控電機系統(tǒng)狀態(tài)并故障報警和處理。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) 的檢測等等電動汽車動力系統(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?。和ㄟ^車速傳感器、檔位信號傳感器等采用不同的采樣周期時檢測整車的運行狀態(tài)b、通過CAN總線獲得原車功能模塊、動力電池系統(tǒng)、電機驅(qū)動系統(tǒng)等狀態(tài)信息2 2）駕駛員的意愿識別和控制模式的判斷：a、通過各種狀態(tài)信息（加速/制動踏板位置、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、動力電池系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)計算出當(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，最終計算出合理的最終需要實現(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、判斷整車的各個傳感器、執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)。b、置出相應(yīng)的錯誤標志，協(xié)調(diào)在錯誤情況下各個模塊的計算、執(zhí)行。c、將錯誤狀態(tài)記錄、輸出、消除。4 4）外圍相連驅(qū)動模塊的管理：a、根據(jù)各個功能模塊的最終計算結(jié)果，通過總線控制各個外圍功能模塊（空調(diào)）。5）電動汽車輔助系統(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、純電動汽車電源管理系統(tǒng)實訓(xùn)平臺介紹電池管理系統(tǒng)動力電池箱輔助元器件動力電池模組動力鋰電池狀態(tài)監(jiān)測（1 1）純電動車電源管理系統(tǒng)操作與認知實訓(xùn)；（2 2）純電動車電源管理系統(tǒng)裝調(diào)實訓(xùn)；（3 3）純電動車電源管理系統(tǒng)故障實訓(xùn)；（4 4）純電動車電源管理系統(tǒng)充電實訓(xùn)第6頁/共25頁電池管理系統(tǒng)BMS的作用：電池保護和管理的核心部件，在動力電池系統(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、制動力電池組的充放電，并向VCU上報動力電池系統(tǒng)的基本參數(shù)及故障信息。BMS具備的功能：通過電壓、電流及溫度檢測等功能實現(xiàn)對動力電池系統(tǒng)的過壓、欠壓、過流、過高溫和過低溫保護，繼電器控制、SOC估算、充放電管理、均衡控制、故障報警及處理、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功能，以及為動力電池系統(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、充電機的通訊，來控制動力電池系統(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）動態(tài)監(jiān)控電池組的工作狀態(tài)（3）單體電池的均衡（4）動力電池內(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)有溫度點高于55或低于0時，電池管理系統(tǒng)將自動切斷充電回路，此時將無法充電。充電前檢測箱體內(nèi)部溫度，若有低于0的溫度點，啟動加熱模式：閉合加熱片，進行加熱內(nèi)循環(huán)，待所有電芯溫度點高于

7、5，停止加熱，啟動充電程序，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，報充電故障。1、動力電池慢充狀態(tài)說明：動力電池系統(tǒng)充電分為快充、慢充和制動能量回收三種方式。第10頁/共25頁三、純電動汽車驅(qū)動技術(shù)實訓(xùn)平臺簡介高壓控制盒冷凝器驅(qū)動電機電機控制器電機系統(tǒng)的連接示意圖第11頁/共25頁一、電機系統(tǒng)構(gòu)成永磁同步電機（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)行機構(gòu)，是電能轉(zhuǎn)與機械能轉(zhuǎn)化的部件，并將自

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

9、溫度傳感器：用以檢測電機控制系統(tǒng)的工作溫度（包括模塊溫度、電機控制器溫度）第13頁/共25頁項目參數(shù)類型永磁同步電機基速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電機控制器項目參數(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、電機系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)第14頁/共25頁電機系統(tǒng)的連接示意圖說明：（ 1） 電機控制器和電機的外殼必須可靠接地；（ 2） 可用高壓動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、純電動汽車制動能量回收實訓(xùn)平臺真空泵控制器真空罐真空泵第16頁/共25頁電機系統(tǒng)驅(qū)動模式 整車控制器根據(jù)車輛運行的不同情況，包括車速、檔位、電池 SOC 值來決定，TM 電機輸出扭矩或功率。 當(dāng)TM 電機控制器從整車控制器處得到扭矩輸出命令時，將動力電池提供的直流電能，轉(zhuǎn)化成交流電能,以使TM 電機輸出扭矩。此時TM 電機輸出力矩驅(qū)動車輛。第17頁/共25頁電機系統(tǒng)發(fā)電模式 當(dāng)車輛在溜車或剎車制動的時候，電機控制器從整車控制器得到發(fā)電命令后，電機控制器將電機處于發(fā)電狀態(tài)。此時電機會將車子動能轉(zhuǎn)化成交流電能。然后，交流電能通過電機控制器轉(zhuǎn)化為直流電，存

11、儲到電池中。第18頁/共25頁五、純電動汽車電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實訓(xùn)平臺扭矩傳感器轉(zhuǎn)向機線束電機渦輪蝸桿減速機構(gòu)控制器第19頁/共25頁六、純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)平臺空調(diào)控制面板冷凝器電動壓縮機風(fēng)道HVACHVAC總成管路PTCPTC加熱器第20頁/共25頁七、純電動汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)平臺數(shù)據(jù)采集終端RMS電機控制器MCU車載充電機CHG空調(diào)壓縮機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、純電動動力系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換仿真平臺 該設(shè)備完整展示了汽車電動動力系統(tǒng)，可以動態(tài)模擬電動動力系統(tǒng)的啟動、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方向以及電動機的運行狀態(tài)。