電器系統(tǒng)設(shè)計方案書

編號：電器系統(tǒng)設(shè)計方案書項目名稱：ZA00-ME100純電動微型客車設(shè)計開發(fā)編制：校對：審查：會簽：標(biāo)準(zhǔn)化：審核：批準(zhǔn)：海馬轎車有限公司2011年06月目次1.概述22.設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn)22.1充電系統(tǒng)設(shè)計參考的標(biāo)準(zhǔn)22.2DC-DC與蓄電池系統(tǒng)設(shè)計參考的標(biāo)準(zhǔn)22.3空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計參考的標(biāo)準(zhǔn)22.4線束設(shè)計參考的標(biāo)準(zhǔn)33.電器系統(tǒng)設(shè)計33.1充電系統(tǒng)設(shè)計33.2DC-DC設(shè)計93.3空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計133.4線束設(shè)計173.5組合儀表設(shè)計173.6檔位開關(guān)224電器系統(tǒng)主要零部件的整車布置與安裝224.1、C+D二合一慢速充電器的布置224.2、充電接口的布置224.3、電動壓縮機的布置234.4、換擋開關(guān)的布置231.概述ZA00-ME100純電動微型客車的電器系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)主要包含以下設(shè)計工作：充電系統(tǒng)設(shè)計、DC-DC匹配設(shè)計、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、線束設(shè)計、組合儀表和換擋開關(guān)的設(shè)計。充電系統(tǒng)包括車載充電機、慢充接口裝置和快充接口裝置。車載充電機是安置在車上并在可為車輛動力電池充電的裝置，保護電池、確?？沙潆婋姵爻渥汶娛浅潆娖鞯谋匾獥l件。慢充接口是連接車載充電機輸入電纜與外部交流電纜的接插裝置。快充接口是連接電池與直流充電樁的接插裝置,直流充電時由直流充電樁控制充電的電流、電壓以及時間值。DC-DC轉(zhuǎn)換器：在電動汽車中，DC/DC轉(zhuǎn)換器主要功能是利用高壓動力電池組對低壓蓄電池充電以便為車載低壓用電器提供電源以及向整車低壓用電器提供電源空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，采用獨立式手動空調(diào)系統(tǒng)，來調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、潔凈度等，從而為人們創(chuàng)造清新舒適的車內(nèi)環(huán)境。壓縮機使用電動壓縮機，實現(xiàn)空調(diào)的制冷功能；采用PTC電加熱器實現(xiàn)制熱功能，取代傳統(tǒng)汽車的暖風(fēng)芯體。線束設(shè)計包括低壓線束設(shè)計和高壓線束設(shè)計兩部分。低壓線束取消了原車發(fā)動機線束及其余各線束上與發(fā)動機相關(guān)的功能；高壓線束設(shè)計包括電動車高壓動力系統(tǒng)以及依靠高壓驅(qū)動的零部件包括動力電池、電機、電機控制器、高壓配電盒與BMS集成、充電機、DC-DC、電動壓縮機、PTC總成等零件的連接。組合儀表的設(shè)計，安裝結(jié)構(gòu)與外形尺寸沿用Z1儀表，其他部件需根據(jù)布置設(shè)計開發(fā)。儀表的顯示內(nèi)容不僅要包括整車的傳統(tǒng)顯示信號內(nèi)容，還要包括電動車的電池、電機等工作狀態(tài)的顯示。換擋開關(guān)借用M1E，根據(jù)副儀表板造型重新設(shè)計面罩。2.設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn)下列所羅列的標(biāo)準(zhǔn)代號為本次設(shè)計開發(fā)所參考的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：2.1充電系統(tǒng)設(shè)計參考的標(biāo)準(zhǔn)GBT20234-2006電動汽車傳導(dǎo)充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求GBT18487.1-2001電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)一般要求GBT18487.2-2001電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)電動車輛與交流/直流電源的連接要求GBT18487.3-2001電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)電動車輛交流/直流充電機(站)2.2DC-DC與蓄電池系統(tǒng)設(shè)計參考的標(biāo)準(zhǔn)GB/T24347-2009電動汽車DC/DC變換器2.3空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計參考的標(biāo)準(zhǔn)GB/T22068-2008汽車空調(diào)用電動壓縮機總成GB/T12782-2007汽車采暖性能要求和試驗方法GB/T11555-2009汽車風(fēng)窗玻璃除霜和除霧系統(tǒng)的性能要求及試驗方法QC/T656–2000汽車空調(diào)制冷裝置性能要求QC/T664–2000汽車空調(diào)(HFC-R134a)用軟管及軟管組合件QC/T666–2000汽車空調(diào)(HFC-R134a)用密封件QC/T669–2000汽車空調(diào)(HFC-R134a)用管接頭和管件Q/HMAC103.261-205-2005空調(diào)用壓力開關(guān)2.4線束設(shè)計參考的標(biāo)準(zhǔn)GB/T18387-2008電動車輛的電磁場發(fā)射強度的限值和測量方法寬帶9kHz-30MHzGB/T14023-2006車輛、動船和由火花點火發(fā)動機驅(qū)動的裝置的無線電騷擾特性的限值GB/T18858.3-2002低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備、控制器—設(shè)備接口（CDI）QC/T413-2002汽車電氣設(shè)備基本技術(shù)條件TB/T3034-2002機車車輛電氣設(shè)備電磁兼容性試驗及其限制2.5組合儀表和檔位開關(guān)的設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T19836-2005電動汽車用儀表3.電器系統(tǒng)設(shè)計3.1充電系統(tǒng)設(shè)計交流輸入電壓經(jīng)“輸入陷波”電路后到“整流濾波”電路，得到高壓直流電流，“功率轉(zhuǎn)換”將高壓直流逆變成約35KHz的高頻電流，經(jīng)高頻變壓器變換到輸出所需的電壓，再經(jīng)高頻整流濾波得到輸出電壓?？刂齐娐穼敵鲭妷汉洼敵鲭娏魅?，閉環(huán)反饋后產(chǎn)生脈寬調(diào)制（PWM）信號控制“功率轉(zhuǎn)換”電路，使輸出電壓或電流保持穩(wěn)定。“輔助電源”由開關(guān)電源構(gòu)成，具有交流、直流兼容輸入功能。輸出穩(wěn)壓和恒流都是從輸出側(cè)取樣，因而能做到高度穩(wěn)定可靠。電源內(nèi)部由兩個相同單元并聯(lián)組合而成，并有無主均流控制，保證并聯(lián)的單元平均分擔(dān)輸出負(fù)荷，充分保障整機的可靠性?！氨Ｗo電路”提供風(fēng)扇溫控、過熱保護、輸出過壓過流短路等保護功能。充電器通過CAN總線節(jié)點與電池管理系統(tǒng)通信，獲取電池單體電壓值和電池溫度等參數(shù)。當(dāng)充電器監(jiān)測電池總電壓達(dá)到預(yù)定值，則自動停止充電；當(dāng)充電器接收信號（電池單體電壓值和溫度值超過預(yù)定值），將自動停止充電。充電器CAN總線通訊協(xié)議充電器通過CAN總線節(jié)點與電池管理系統(tǒng)通信，獲取電池單體電壓值和電池溫度值。當(dāng)充電器監(jiān)測電池總電壓達(dá)到預(yù)定值，則自動停止充電；當(dāng)充電器接收信號（電池單體電壓值和溫度值超過預(yù)定值），將自動停止充電。整車網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示：圖1整車網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D3.1.2CANCAN報文格式為所采用的29位標(biāo)識符的擴展幀，各個數(shù)據(jù)域分配見圖2。圖2CAN網(wǎng)絡(luò)通訊報文結(jié)構(gòu)圖注：其中，-P(優(yōu)先級)為3位，可以有8個優(yōu)先級；-R(保留位)為1位，設(shè)置為0；-DP（數(shù)據(jù)頁）為1位，設(shè)置為0；-PF（PDU格式）為8位，表示報文發(fā)送的形式；-PS（PDU細(xì)節(jié)）為8位，PF的形式不同，該域代表的意義也不同；-SA（源地址）為8位，具體節(jié)點的地址.3.1.3CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點參數(shù)分配矩陣,如表1表1車載充電機和BMS參數(shù)分配矩陣節(jié)點名稱英文縮寫發(fā)出報文PRDPPFPSSAID發(fā)送周期電池管理系統(tǒng)BMSBMSS6002462182430X18F6DAF4500ms充電機CCSCCSS6002472172290X18F7D9E5500ms3.1.4CAN充電機（CCS）ID報文如表2所示：表2充電機（CCS）ID協(xié)議參數(shù)組名稱CCSS接收節(jié)點P6SA229ID0X18F7D9E5發(fā)送方式周期DP0自定義否PGN63449（0XF7D9)更新速率500msPF247填充格式Intelstandard發(fā)送節(jié)點CCS數(shù)據(jù)長度8PS217說明充電機（CCS）接收數(shù)據(jù)報文信號如表3所示：表3充電機（CCS）接收數(shù)據(jù)報文信號電池管理系統(tǒng)（BMS）ID報文如表4所示：表4電池管理系統(tǒng)（BMS）ID協(xié)議參數(shù)組名稱BMSS接收節(jié)點P6SA243ID0X18F6DAF4發(fā)送方式周期DP0自定義否PGN63194（0XF6DA)更新速率500msPF246填充格式Intelstandard發(fā)送節(jié)點BMS數(shù)據(jù)長度8PS218說明電池管理系統(tǒng)（BMS）接收數(shù)據(jù)報文信號如表5所示：表5電池管理系統(tǒng)（BMS）接收數(shù)據(jù)報文注1：充電期間，BMS需要將BMS1、BMS2、BMS3、BMS4、BMSE、BMSS報文都發(fā)送到總線上。注2：如果BMS連續(xù)5s收不到充電機的報文，就進入總線關(guān)閉狀態(tài)。充電器主要技術(shù)參數(shù)確定充電器參數(shù)主要由電池參數(shù)及充電時間確定。電池參數(shù)如下：a）單塊電池標(biāo)稱電壓為3.7V，最高截止電壓為4.225V，最低截止電壓為2.5V；b）電池塊個數(shù)為98塊，電池組額定電壓362.6V；c）電池放電電壓范圍為(245～414.05)V；d）電池總?cè)萘繛?0Ah。充電時間要求(6～8)h。故充電器參數(shù)要求：a）充電器輸出電壓范圍應(yīng)大于(245～414.05)V。b）充電器功率:當(dāng)充電機時間選擇6h時，充電電流為70Ah/6h=11.7A。則充電器輸出功率為11.7A×362.6V=4.23KW。另一方面根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)民用電三孔插頭電流小于16A規(guī)格，則充電機輸入側(cè)功率＜220V×16A=3520W。根據(jù)目前有的充電器功率規(guī)格及實車布置尺寸限制，初選充電機功率為3.3KW。c）充電時間驗證：70Ah/(3300W/362.6V)=7.7h，初選充電機功率可行。d）且滿足GBT18487.1-2001和GBT18487.3-2001關(guān)于電動車充電系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定?？傻茫篫1E需要的車載充電機的主要技術(shù)參數(shù)如表6所示表6電動車充電器主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)輸入電壓（VAC）220±15%;50Hz輸出電壓范圍（V）245～420輸出恒流（A）10功率（KW）3.3源電壓調(diào)整率穩(wěn)壓≦0.2%數(shù)字顯示輸出電壓準(zhǔn)確度±1%、輸出電流±1%、顯示小數(shù)點后一位充電階段恒流→恒壓絕緣電阻（M）輸入、輸出≥200整機過熱保護溫度閥值（℃）70～80絕緣強度輸入、輸出，AC1500V，10mA，一分鐘冷卻方式自然冷卻工作環(huán)境溫度（℃）-20～65工作濕度＜90%工作效率＞90%市場上現(xiàn)有充電器的主要技術(shù)參數(shù)新銳特充電機技術(shù)參數(shù)如表6所示：表7新銳特充電機輸入電壓范圍(VAC)176～264（45～60）HZ輸入功率因數(shù)矯正>0.95（220V輸入，半載～滿載）輸出電壓范圍(VDC)200～420充電電流(A)≤10輸出額定功率(KW)3.3滿載效率≥96%工作模式恒流+恒壓限流工作環(huán)境溫度(℃)-40～+65貯存溫度(℃)－40～＋85工作環(huán)境相對濕度5％～95％（不結(jié)露）表7(續(xù))保護具有過壓、欠壓、過流、過熱、輸出短路、反接保護功能輸入輸出連接方式接線端子安裝方式易于安裝冷卻方式自帶風(fēng)機散熱防護等級IP55通訊方式CANBUS250kBps杭州鐵城充電器主要技術(shù)參數(shù)如表8所示：表8杭州鐵城充電器項目參數(shù)輸入電壓(VAC)220±15%;50Hz輸出電壓范圍(V)200～417輸出恒流(A)11功率(W)4000源電壓調(diào)整率穩(wěn)壓≤0.2%充電階段恒流→恒壓絕緣電阻(M)輸入輸出≥200整機過熱保護溫度閥值(℃）70～80絕緣強度輸入輸出，AC1500V，10mA，一分鐘冷卻方式自然冷卻工作環(huán)境溫度(℃）-20～65工作濕度＜90%工作效率＞90%其它功能帶CAN總線接口，CAN總線協(xié)議由甲方提供，乙方完成CAN總線接口功能，提供電壓、電流、充電進程信號，并配合甲方完成節(jié)點接入CAN總線。尺寸規(guī)格（mm）367×352×139由于Z1E的電壓平臺為360V,現(xiàn)在很多廠家沒有制作相同電壓平臺的產(chǎn)品，所以通過了解，只有上述2家的產(chǎn)品滿足要求，所以根據(jù)上述的參數(shù)比較，最后選用新銳特充電機?？斐渑c慢充接口的選擇.1充電過程連接示意如圖3所示圖3.2使用環(huán)境要求a）慢充接口適合使用環(huán)境溫度為(-30～70)℃，周圍環(huán)境中無酸堿等腐蝕氣體以免影響產(chǎn)品性能；盡量避免直接淋雨或濕度過高環(huán)境使用；并應(yīng)盡量防止沖擊外殼造成損壞；b)快充接口使用環(huán)境溫度為（-30～50）℃，周圍環(huán)境中無酸堿等腐蝕氣體以免影響產(chǎn)品性能，盡量避免直接淋雨或濕度過高環(huán)境使用，并應(yīng)盡量防止沖擊外殼造成損壞；c)快慢充接口均需滿足GBT20234-2006、GBT18487.2-2001對電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)和電源連接的相關(guān)要求。.3慢充接口設(shè)計選型充電機輸入額定功率為3.3KW/0.96=3.44KW，根據(jù)電網(wǎng)輸入電壓為220V可知充電機輸入額定電流約為15.6A慢充接口選擇產(chǎn)品資料(選擇目前市場符合國家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品)表9江蘇多思達(dá)慢充插座產(chǎn)品參數(shù)額定電流(A)32耐振動性優(yōu)良額定電壓(VAC)220產(chǎn)品插拔力(N)≤80絕緣電阻(MΩ)＞500（DC500V）外殼熱塑性塑料產(chǎn)品接觸電阻(mΩ)0.5Max端子紫銅，表面鍍銀耐電壓(V)2000內(nèi)芯熱塑性塑料膠殼防火等級UL94V-0拔插次數(shù)>10000次慢充插件的結(jié)構(gòu)外形及接口定義如圖4所示：圖4慢充插件注：慢充端子定義—L：交流電源——交流電源—N：中性—PE：保護接地——連接供電設(shè)備地和車輛底盤地線，在充電接口連接和斷開時，該端子相對于其它端子首先完成連接并最后完成斷開?！狢P：控制確認(rèn)1——連接控制裝置或其它—PP：控制確認(rèn)2——通過電阻R1與PE連接或其它—NC1：備用—NC2：備用.4快充接口選擇產(chǎn)品資料(選擇目前市場符合國家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品)使用快充時是為了能夠在短時間內(nèi)對動力電池充滿電，所以對快沖接口的安全性能要求要高，經(jīng)過對各產(chǎn)品分析選擇江蘇多思達(dá)快沖接口（國標(biāo)）。選擇產(chǎn)品的技術(shù)資料如表10所示表10江蘇多思達(dá)快沖接口技術(shù)資料規(guī)格型號DSD-EV125P耐振動性優(yōu)良額定電流（A）125產(chǎn)品插拔力(N)≤160額定電壓(VDC)400拔插次數(shù)＞10000次絕緣電阻(MΩ)＞1000（DC1000V）防水等級IP65（工作狀態(tài)中）產(chǎn)品接觸電阻(mΩ)0.2Max外殼熱塑性塑料耐電壓(V)2500端子紫銅，表面鍍銀膠殼防火等級UL94V-0內(nèi)芯熱塑性塑料快速接口的外形及插件定義如圖5所示：圖5快充插件注：快充端子定義—DC+：直流電源正——連接直流電源正與電池正極—DC-：直流電源負(fù)——連接直流電源負(fù)與電池負(fù)極—PE：保護接地——連接供電設(shè)備地和車輛底盤地線，在充電接口連接和斷開時，該端子相對于其它端子首先完成連接并最后完成斷開。—S+：充電通信CAN-H——連接非車載充電機與電動汽車的通訊線—S-：充電通信CAN-L——連接非車載充電機與電動汽車的通訊線—CANG：充電通信CAN屏蔽——連接CAN通信用屏蔽線，充電插座端連接車輛地盤，非車載充電機的CAN通信用屏蔽線浮空—CC：充電連接確認(rèn)——確認(rèn)非車載充電機與電動汽車的電氣連接—A+：低壓輔助電源正——非車載充電機為電動汽車提供低壓輔助電源正—A-：低壓輔助電源負(fù)——非車載充電機為電動汽車提供低壓輔助電源負(fù)3.2DC-DC設(shè)計DC-DC設(shè)計方案確定圖6所示為電動汽車輔助系統(tǒng)的典型負(fù)載循環(huán)、蓄電池充放電狀態(tài)及相應(yīng)的DC/DC轉(zhuǎn)換器的優(yōu)化功率。優(yōu)化功率是使電池充電和放電過程能夠相互平衡，而且輔助電源一直保持滿充狀態(tài)的DC/DC轉(zhuǎn)換器功率值。如果選擇更大的功率，則充電過程比放電過程占優(yōu)，就會導(dǎo)致DC/DC轉(zhuǎn)換器尺寸過大或者出現(xiàn)輔助電源過充的問題；如果選擇小一點的功率，則電池的放電過程就比充電過程占優(yōu)勢，這將導(dǎo)致輔助電源在緊急狀況下使用時失去滿充狀態(tài)，所以將DC/DC轉(zhuǎn)換器功率設(shè)定為優(yōu)化功率值是非常必要的。圖6DC/DC轉(zhuǎn)換器優(yōu)化功率在低壓供電系統(tǒng)中，Z1E電動車同原車比較，減少了點火系統(tǒng)、電動燃油泵；同時增加了助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、真空助力泵。Z1E電動車低壓電器總功率如表11、表12、表13所示。在低壓負(fù)載電器功率的計算中，我們加入了頻度系數(shù)，它體現(xiàn)了當(dāng)汽車運轉(zhuǎn)后，車載用電器的使用頻率，對于不同的汽車生產(chǎn)廠商、不同車型，其頻度系數(shù)不盡相同。將實際功率值乘以頻度系數(shù)得到計算功率值，總的計算功率值是燃料汽車發(fā)電機或電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的優(yōu)化功率值。表11連續(xù)工作電器部件電器部件名稱實際功率值（W）頻度系數(shù)計算功率值（W）點火設(shè)備84184電子風(fēng)扇1800.6108位置燈20120牌照燈10110儀表照明燈10110電動水泵600.636助力轉(zhuǎn)向6001600合計：Pw1868表12短工作制電器部件電器部件名稱實際功率值（W）權(quán)值計算功率值（W）前照燈近光1100.666前照燈遠(yuǎn)光1200.448前刮水系統(tǒng)420.416.8后刮水系統(tǒng)240.051.2收音機（帶USB）20120空調(diào)系統(tǒng)2620.5131真空泵1500.345合計：Pw2328表13隨機使用電器部件電器部件名稱實際功率值（W）權(quán)值計算功率值（W）電喇叭600.010.6轉(zhuǎn)向信號燈940.054.7制動燈420.031.26倒車燈420.020.84前霧燈1100.777后霧燈420.729.4室內(nèi)燈100.11高位制動燈210.030.63點煙器1200.011.2閉鎖器1.20.10.12玻璃升降器1800.011.8洗滌器900.010.9合計：Pw3119.33總計算功率P=PW1+PW2+PW3=868+328+119.33=1345.33（W）即DC/DC轉(zhuǎn)換器優(yōu)化功率為1300W。Z1E電動車DC/DC的設(shè)計應(yīng)滿足以下要求表14Z1E電動車DC/DC需求參數(shù)輸出電壓（VDC）14±0.2瞬態(tài)響應(yīng)400us5%Vout輸入電壓（VDC）245～412輸出紋波(%)＜1輸出額定功率kW1.3整機過熱保護溫度閥值75電源效率(%)＞85絕緣電阻輸入輸出≥500M電壓精度(%)≤±1操作溫度(℃)-25～70電壓調(diào)整率(%)±0.2貯存溫度(℃)－45～70負(fù)載調(diào)整率(%)±0.4冷卻方式自然風(fēng)冷溫度調(diào)節(jié)率(%/℃)±0.01防護等級IP55電流限制點(%)120相對濕度(%)＜95另DC/DC的設(shè)計生產(chǎn)要符合以下安全特性和GB/T24347-2009的相關(guān)規(guī)定：a)輸入有反接、過流保護功能；輸出有短路、反接、過流保護功能;b)具有整機防水、防潮、抗震功能；c)DC-DC的出線要足夠粗，線束出口處具有防水防潮功能，出線口位置由安裝要求定；d)散熱片的布片方向由整車布置決定。3.2.3深圳新銳特科技有限公司產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)如表15所示。表15新銳特DC-DC技術(shù)參數(shù)輸入電壓范圍(DCV)200～420輸出電壓范圍(DCV)14±0.5額定功率(kW)1.2滿載效率≥89%≥89%過載能力過載輸出功率不小于其額定功率的1.2倍，過載持續(xù)運行時間，不小于6min保護具有過壓、欠壓、過流、過熱、輸出短路、反接保護功能工作環(huán)境溫度(℃)-40～+65貯存溫度(℃)－40～＋85工作環(huán)境相對濕度5％～95％（不結(jié)露）輸入輸出連接方式接線端子冷卻方式自帶風(fēng)機散熱防護等級IP55通訊方式控制端由整車的ON檔12V控制狀態(tài)輸出工作狀態(tài)（正?；蚬收希┹敵鼋o整車顯示深圳威邁斯科技有限公司DC-DC技術(shù)參數(shù)如表16所示:表16威邁斯DC-DC技術(shù)參數(shù)輸入電壓(VDC)280～420振動要求QC/T413標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動機倉要求輸出電壓(VDC)13.5冷卻方式自然冷輸出功率(kW)1.2防護等級IP55效率92%尺寸260×200×100mm工作溫度(℃)-40～60對比各供應(yīng)商方案：由于Z1E的電壓平臺為360V,現(xiàn)在很多生產(chǎn)廠家沒有制作相同電壓平臺的產(chǎn)品，所以通過了解，只有上述2家的產(chǎn)品滿足要求，所以根據(jù)上述的參數(shù)比較，最后選用新銳特DCDC。深圳新銳特車載充電機及DCDC基本滿足Z1E電氣要求，而且該司車載充電機與DCDC可集中成一個產(chǎn)品共用同一散熱片?？紤]到一般情況下車載充電機與DCDC不同時工作，新銳特集成產(chǎn)品兩個模塊影響不大。如果使用兩種單一產(chǎn)品致使布置空間過大。所以車載充電機與DCDC供應(yīng)商選擇深圳新銳特車載充電機、DCDC集成產(chǎn)品——C+D二合一慢速充電器。圖7C+D二合一慢速充電器3.3空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計簡介ZA00-ME100電動乘用車的空調(diào)系統(tǒng)將在Z1(豪華型)空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)進行改制設(shè)計。.1由于該項目沿用Z1的車身，在外形尺寸、內(nèi)容積等方面均無變化，故ZA00-ME100電動乘用車空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器芯體，蒸發(fā)器芯體及后蒸發(fā)器系統(tǒng)、膨脹閥，貯液干燥器等關(guān)鍵零部件均沿用Z1車型；.2壓縮機選用電動壓縮機，由內(nèi)置直流無刷電動機直接驅(qū)動。故需要在機艙內(nèi)考慮電動壓縮機的布置，及空調(diào)管路系統(tǒng)的重新設(shè)計；.3暖風(fēng)系統(tǒng)由于取消了原Z1車的暖風(fēng)芯體，故需開發(fā)PTC電加熱元件來實現(xiàn)空調(diào)的制熱功能。.4整車能源系統(tǒng)基本參數(shù)如下表所示，空調(diào)系統(tǒng)涉及到的高壓用電器如電動壓縮機和PTC總成的工作電壓需匹配調(diào)整；空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo).1車內(nèi)溫度指標(biāo)詳見表17(測試工況:鼓風(fēng)機最大風(fēng)速、最冷空調(diào)、最大風(fēng)量、吹臉、,內(nèi)循環(huán)模式)：表17車內(nèi)溫度指標(biāo)性能指標(biāo)性能參數(shù)備注車內(nèi)平均溫度（℃）≤26各乘員位置三點平均值出風(fēng)口溫度（℃）12-14參考指標(biāo)出風(fēng)口風(fēng)速（m/s）5-7參考指標(biāo)回風(fēng)口溫度（℃）≤28參考指標(biāo)前席溫度（℃）≤24參考指標(biāo)前席風(fēng)速（m/s）3-5參考指標(biāo).2車內(nèi)相當(dāng)濕度車內(nèi)相對濕度保持在（40-60）%；.3車內(nèi)降溫和升溫速率夏季車廂內(nèi)前20min降溫速率達(dá)到1.5℃/min冬季車廂內(nèi)前20min升溫速率達(dá)到1℃/min.4車廂內(nèi)溫度場分布車廂內(nèi)頭胸部位置垂直平均溫差≤2℃；前后座椅位置水平平均溫差≤3℃.5出風(fēng)口風(fēng)速差值、出風(fēng)口風(fēng)量分配比例、車內(nèi)新鮮空氣換氣量與原車一至；.6車廂內(nèi)噪聲開空調(diào)時，車廂內(nèi)噪聲值≤70dB，并無明顯振動的感覺；.7采暖考核指標(biāo)：車內(nèi)平均溫度≥15℃(各乘員位置三點平均值主要的新開發(fā)零件清單如表18所示表18新開發(fā)零部件清單序號代號名稱開發(fā)形式備注1Z09B8103100壓縮機總成重新開發(fā)2Z09B8108100壓縮機吸氣管總成重新開發(fā)3Z09B8108200壓縮機排氣管總成重新開發(fā)4Z09B8101100PTC總成重新開發(fā)5Z09B8103200壓縮機調(diào)速控制器重新開發(fā)關(guān)鍵重新開發(fā)部件的技術(shù)條件如表19所示表19關(guān)鍵新開發(fā)件技術(shù)條件序號名稱技術(shù)要求1電動壓縮機及其控制器制冷劑為R134a；制冷量≥4600W，功耗＜2500W；額定電壓360V；能夠根據(jù)室內(nèi)外溫度進行變轉(zhuǎn)速控制；壓板式連接，帶O型密封圈；能經(jīng)受惡劣的運行條件，可靠性好，耐高溫、高壓，有良好的抗震性，機組密封性能好；運行平穩(wěn)、噪聲低、振動??；需符合GB/T22068-2008和QC/T656–2000中的相關(guān)規(guī)定；2空調(diào)管路由硬管段與軟管段組成，耐R134a介質(zhì)，彎管處不得有明顯皺紋；氣密性：往低壓軟管總成充入1.77MPa(G)的氮氣，維持恒壓5min，管路應(yīng)無任何泄漏和明顯變形。管件兩端用塑料蓋帽密封；需符合QC/T664-2004、QC/T666-2000和QC/T669-2000中的有關(guān)規(guī)定；軟管材料的燃燒特性應(yīng)滿足GB8410-2006中3、4條款的規(guī)定；3PTC總成額定功率1400W，保證出風(fēng)口溫度≥50℃額定電壓360V；能經(jīng)受惡劣的運行條件，可靠性好，有良好的抗振性；沖擊電流≤10A，安全性好，耐久性好，無異味；啟停：由外部開關(guān)信號控制，開關(guān)信號為(0～12)VDC信號；PTC芯體外框能防高溫高壓。關(guān)鍵部件其他說明.1電動壓縮機根據(jù)匹配計算需要制冷量5.4KW。壓縮機型號選擇：目前市場上的電動壓縮機的制冷量普遍偏小，南京奧特佳冷機有限公司現(xiàn)有電動壓縮機ATC-E26，制冷量在現(xiàn)有市場中屬較大產(chǎn)品，且為控制器內(nèi)置結(jié)構(gòu)，為電動壓縮機未來的發(fā)展方向。其性能曲線如圖8所示：圖8ATC-E26電動壓縮機的性能曲線.2電動壓縮機技術(shù)要求壓縮機電源要求：a)工作電壓范圍：300V-420VDC；b)額定輸入電壓：360VDC；c)額定輸入功率：2437W；d)控制電源電壓范圍：9-15VDC；c)控制電源最大輸入電流:500mA；壓縮機電機參數(shù)：a)電機類型：直流無刷無傳感器電機，6極；b)額定電壓：360VDC；c)額定功率:2437W；d)額定轉(zhuǎn)速:6500RPM；e)最小轉(zhuǎn)速:1000RPM；f)轉(zhuǎn)速誤差:<1%.3電動壓縮機總成接線圖及對外接插件的接口定義如圖9所示圖9壓縮機電氣原理圖和插件定義壓縮機轉(zhuǎn)速控制器(PWM)根據(jù)新型的電動壓縮機需調(diào)整相匹配的轉(zhuǎn)速控制器，另經(jīng)與PWM廠家交流，在PWM上可以增加對PTC加熱元件的控制功能，特將其在本項目進行效果驗證。3.3.7PTC開發(fā)a)功率的選定，Z1暖風(fēng)芯體的換熱性能≥4150W±5％，大小為172×152×27。同等體積的PTC元件，功率做到1400W，并提高其換熱效率,可以達(dá)到與原車相當(dāng)?shù)呐L(fēng)效果。b)電壓：360V。c)啟?？刂疲河靡粋€低壓開關(guān)通過直流接觸器來控制PTC的啟停。d)PTC內(nèi)安裝135℃e)電路原理圖如圖10所示：圖10PTC的電路原理圖3.4線束設(shè)計低壓線束改制Z1E電動車采用純電力系統(tǒng)，取消了原車發(fā)動機及動力相關(guān)系統(tǒng)，基于上述變化，取消掉Z1車發(fā)動機線束及其余各線束上與發(fā)動機相關(guān)的功能。對儀表線束和前線束進行改制，參考表20所列功能且要滿足GB/T18858.3-2002和QC/T413-2002、TB/T3034-2002中的相關(guān)規(guī)定。表20Z1E低壓線束功能名稱功能儀表線束鼓風(fēng)機、鼓風(fēng)機調(diào)速電阻、熱敏電阻、中控開關(guān)組件、收放機、點火開關(guān)、組合開關(guān)、組合儀表、充電開關(guān)、三一控制器、組合音響、EPS前線束前組合燈、后組合燈、轉(zhuǎn)向燈、高音喇叭、噴水電機、冷卻風(fēng)扇、前雨刮電機、充電機、真空泵壓力開關(guān)、真空泵、DC-DC、電機控制器、手剎開關(guān)、安全帶開關(guān)、水泵整車控制器線束整車控制器、加速踏板、換擋開關(guān)、前線束、BMS蓄電池正極線束改制蓄電池負(fù)極線束沿用Z1前門線束（左）沿用Z1前門線束（右）沿用Z1后背門線束沿用Z1高壓線束開發(fā)Z1E電動車高壓動力系統(tǒng)以及依靠高壓驅(qū)動的零部件包括：動力電池、電機、電機控制器、高壓配電盒與BMS集成、充電機、DC-DC、電動壓縮機及其控制器、ptc等高壓線束連接這些部件，具體見表21所列功能，且要滿足QC/T413-2002和TB/T3034-2002中的相關(guān)規(guī)定。表21M名稱連接端動力電池線正電池1到高壓配電盒與BMS集成電池組連接線電池1到電池2電池組連接線電池2到電池3動力電池線負(fù)電池3到高壓配電盒與BMS集成電機控制器正高壓配電盒與BMS集成到電機控制器電機控制器負(fù)高壓配電盒與BMS集成到電機控制器慢充高壓直流輸出線慢充接口到高壓盒快充高壓直流輸出線快充接口到高壓盒PTC高壓配電盒與BMS集成到PTC空調(diào)高壓電源高壓配電盒與BMS集成到電動壓縮機控制器DC-DC高壓電源高壓配電盒與BMS集成到DC/DC3.5組合儀表設(shè)計Z1E儀表安裝結(jié)構(gòu)與外形尺寸沿用Z1儀表，其他部件根據(jù)布置設(shè)計開發(fā),且應(yīng)符合GB/T19836-2005的相關(guān)規(guī)定要求。電壓表的刻度數(shù)值需要更見面電壓表的刻度數(shù)值需要更見面要求電動汽車組合儀表能顯示表22設(shè)計方案表所列信息：表22設(shè)計方案表項目內(nèi)容整車車速、累計行駛里程、小計里程傳統(tǒng)信號車門關(guān)、安全帶、輔助蓄電池充電、水溫電動汽車運行準(zhǔn)備就緒、超速、停車指示動力電池電壓、電流、荷電狀態(tài)、充電狀態(tài)、故障、切斷、剩余容量低、充電線連接電機轉(zhuǎn)速、電流、過熱、故障充電充電指示儀表內(nèi)照明、報警指示燈表23儀表指示燈表序號名稱標(biāo)志顏色控制方式電位備注1左轉(zhuǎn)向信號指示燈綠色直接+12V2右轉(zhuǎn)向信號指示燈綠色直接+12V3遠(yuǎn)光指示燈藍(lán)色直接+12V4充電指示黃色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號電池充電狀態(tài)信號（10-開始充電，點亮；11-充電完成，燈滅）5電機及控制器過熱紅色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號電機溫度高報警、電機控制器溫度高報警6動力蓄電池故障紅色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號電池單體放電或電池溫度高一級報警燈亮，電池單體放電或電池溫度高二級報警，燈亮加蜂鳴7門未關(guān)指示燈紅色直接低停車指示：若門未關(guān)且鑰匙在on檔，則加上聲音報警8系統(tǒng)故障紅色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號1、母線電壓報警、電機轉(zhuǎn)子位置傳感器狀態(tài)、短路、過流短路故障報警、功率模塊故障報警9安全帶指示燈紅色直接低10前霧燈指示信號綠色直接+12V11后霧燈指示信號黃色直接+12V12EPS黃色直接從網(wǎng)絡(luò)接收信號表23(續(xù))13運行準(zhǔn)備就緒綠色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號15制動系統(tǒng)故障紅色直接低16車鎖報警紅色直接低17絕緣電阻報警紅色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號絕緣電阻一級報警，燈亮，絕緣電阻二級報警，燈亮加蜂鳴18超速報警紅色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號伴隨聲音報警19動力電池切斷黃色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號絕緣電阻二級報警、電池單體放電或電池溫度高二級報警20電池剩余容量低黃色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號低于20%電亮21充電線連接紅色直接+12V22輔助蓄電池充電指示黃色CAN從網(wǎng)絡(luò)接收信號23儀表內(nèi)照明——直接+12V參照Z1儀表來做24真空助力報警————直接低聲音報警蜂鳴器報警a)真空助力報警：儀表設(shè)置了一個蜂鳴器，當(dāng)真空助力信號為低電平時，蜂鳴器以響0.5s，停0.5s的間隔鳴響。b)絕緣電阻報警：當(dāng)絕緣電阻阻值低于一定值，指示燈閃爍并聲音報警，頻率為0.5Hz，報警優(yōu)先級高于真空助力。c)停車指示：門未關(guān)（低電平）且鑰匙在on檔，則門未關(guān)指示燈亮同時伴隨聲音報警，報警形式為響5s，停5s。d)超速報警：電機轉(zhuǎn)速超速時超速報警指示燈亮并伴隨聲音報警，聲音報警波形如圖11所示。報警優(yōu)先級（2）>（1）>（3）>（4）圖11聲音報警波形圖功能描述.1儀表功能a)車速表：車速表在表盤顯示。備注：另外要求儀表以原頻率輸出一個車速信號，此端子預(yù)留，以備以后加裝EPSb)電機轉(zhuǎn)速表：電機轉(zhuǎn)速在表盤顯示，轉(zhuǎn)速信號來源CAN網(wǎng)絡(luò)。c)車輛累計行駛里程表：顯示車輛的累積行駛里程數(shù)d)電機電流表：用來測量流過電動機的電流，電流表具備對電動機使用全過程跟蹤顯示的能力。（具體范圍有電動機廠家提供）e)荷電狀態(tài)指示器：荷電狀態(tài)指示器用以指示動力蓄電池的剩余工作容量，永久顯示，刻度值清晰，刻度在LOW以下的范圍（0-25%）應(yīng)用紅色特別標(biāo)識。f)動力電池電壓表：標(biāo)識動力電池的電壓，電壓表標(biāo)識盤刻有擴展標(biāo)度。g)終端電阻為120Ω。.2指示燈功能a)充電指示：充電亮，指示動力電池是否處于充電狀態(tài)。b)動力電池故障：動力電池組部分損壞，導(dǎo)致其余動力電池過充等情況，電池溫度升高的故障。c)系統(tǒng)故障：電機故障d)EPS指示：電子助力轉(zhuǎn)向故障。e)運行準(zhǔn)備就緒：車輛行駛前和行駛中電機系統(tǒng)、動力蓄電池和絕緣電阻都無故障，此燈常亮。f)電機及控制器過熱：當(dāng)電機及控制器溫度過高將點亮此指示燈，標(biāo)識電機及控制器處于危險的溫度下，應(yīng)停車降溫或檢修。g)絕緣電阻報警：當(dāng)絕緣電阻阻值低于一定值，指示燈閃爍并伴隨聲音報警，報警優(yōu)先級高于真空助力。h)超速報警：電機轉(zhuǎn)速超速時亮，伴隨聲音報警。i)動力電池切斷：動力電池切斷時亮。j)電池剩余容量低：電池SOC（剩余容量）小于20%時，定義為電池剩余容量低，燈亮。k)充電線連接：充電線插上亮。l)輔助蓄電池充電指示：DC-DC有故障時亮。m)若接收不到整車控制器的報文，則儀表上運行準(zhǔn)備就緒指示燈以500ms亮—500ms滅—500m