新能源汽車電氣技術 第2版 課件全套 1 新能源汽車電源系統(tǒng) -5 新能源汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)

新能源汽車電源系統(tǒng)的認知

傳統(tǒng)的燃油汽車的電源是蓄電池和發(fā)電機，發(fā)動機未起動或起動時由蓄電池供電，起動以后則由發(fā)電機供電，同時為蓄電池充電。新能源汽車的電源分為主電源和輔助電源。主電源為驅動汽車行駛的高壓電源也就是動力蓄電池；輔助電源（即輔助蓄電池）是為車載各種儀表、控制系統(tǒng)提供的直流低壓電源。新能源汽車電源模塊是整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行的保障。電源的可靠性對于整個系統(tǒng)的性能起著至關重要的作用。

傳統(tǒng)燃油汽車的交流發(fā)電機利用發(fā)動機的旋轉發(fā)電，發(fā)出的電提供給用電器并為蓄電池充電?；旌蟿恿ζ嚰靶履茉雌嚥捎肈C/DC變換器之后，可省去交流發(fā)電機。新能源汽車的動力蓄電池容量很大。因此，以動力蓄電池為電源，能夠利用DC/DC變換器為低壓蓄電池充電，從而可以省去原來的交流發(fā)電機。一、新能源汽車電源系統(tǒng)概述

傳統(tǒng)燃油汽車當發(fā)動機轉速低時，如果同時使用空調、音響及車燈等，有時“電池的電量會用盡”。即使發(fā)動機仍在運行，有些條件下（如用電器全開）也會出現(xiàn)電力不足現(xiàn)象。而混合動力汽車和新能源汽車使用動力蓄電池和DC/DC變換器，便不存在這種情況。

混合動力汽車和新能源汽車理論上說也可以省去低壓的蓄電池，但實際上還是保留了蓄電池，如圖所示。這樣做有兩個主要原因：一是保留低壓的蓄電池更能夠降低車輛的成本，二是確保電源的冗余度。一、新能源汽車電源系統(tǒng)概述

無論是傳統(tǒng)汽車、混合動力汽車，還是純新能源汽車，都離不開的蓄電池。蓄電池是將化學能直接轉化成電能的一種裝置，并且可以通過可逆的化學反應實現(xiàn)再充電。蓄電池已有100多年的歷史，廣泛用作內燃機汽車的起動動力電源。蓄電池也是成熟的新能源汽車動力電源，它可靠性好、原材料易得、價格便宜；比功率也基本上能滿足新能源汽車的動力性要求。但蓄電池有兩大缺點；一是比能量低，所占的質量和體積太大，且一次充電行駛里程較短；另一個是使用壽命短，使用成本高。二、新能源汽車輔助蓄電池的特點二、新能源汽車輔助蓄電池的特點

常用的12V蓄電池主要分為四類,分別為普通蓄電池、干荷蓄電池、濕荷蓄電池和免維護蓄電池，而就目前為止汽車上使用的基本上都是免維護電池。

新能源汽車，特別是純新能源汽車，12V蓄電池不需要給起動機提供起動時的大電流，容量變小，此外結構和類型也與傳統(tǒng)汽車有所區(qū)別。從下圖可以看出，比亞迪秦12V蓄電池與傳統(tǒng)汽車用的蓄電池主要區(qū)別是：

1）用于發(fā)動機的起動正極與其他用電器的供電正極分開了。

2）蓄電池內部具有智能控制模塊（BMS），用于對蓄電池進行智能控制。例如蓄電池電壓低時，關閉多媒體系統(tǒng)的電源。三、新能源汽車動力蓄電池的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

目前，比較常用的新能源汽車動力蓄電池主要、鎳氫電池、鋰離子蓄電池、超級電容、燃料電池等。其中鉛酸蓄電池是所有電池研究中最為成熟的動力蓄電池，它具有成本低廉、支持大電流放電、安全性高的優(yōu)點，但由于其較低的比能量而無法滿足新能源汽車續(xù)駛里程的需要，因而主要用于混合動力新能源汽車中為平穩(wěn)路況中行駛的汽車提供動力。目前，混合動力新能源汽車已普遍存在于人們的日常生活中。在中國的東部、中部地區(qū)的城鎮(zhèn)中，混合動力公交汽車已完全取代傳統(tǒng)的公交汽車，轎車的生產(chǎn)、私家車的運行也日漸以混合動力新能源汽車為主，混合動力新能源汽車已真正實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，鉛酸蓄電池在汽車領域中的應用也日漸成熟。但是，混合動力新能源汽車并未擺脫對石油的依賴，對環(huán)境依舊有一定污染。三、新能源汽車動力蓄電池的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

純新能源汽車的動力完全由電池提供，它擺脫了對石油的依賴，極大地節(jié)省了能源，減小了對環(huán)境的污染，具有很好的發(fā)展前景，是目前世界各國都在致力研究投產(chǎn)的新能源汽車。純新能源汽車的動力蓄電池主要有鎳氫電池、鋰離子蓄電池和超級電容。由于現(xiàn)有的氫鎳電池存在單體電壓低、自放電損耗大、對環(huán)境溫度敏感等許多不足，因而還需進一步研究、改進。鋰離子蓄電池是目前所有可充電電池中，綜合性能最優(yōu)的一種新型電池。它具有比容量大、重量輕、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，十分適合作為動力裝置，構建輕巧靈便的純新能源汽車。超級電容的最大優(yōu)點是符合電動車輛在加速與制動時能量快速吸收和提供的要求，動力強勁，放電電流大，使用壽命長，其未來使用范圍非常廣泛。三、新能源汽車動力蓄電池的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

燃料電池新能源汽車以氫氣作為燃料，與氧氣反應時能釋放大量的能量且反應生成物為水，具有效率高、零排放、燃料補充速度快等優(yōu)點，因而將成為未來汽車的主流。但就燃料電池而言，氫氣的制備與儲存還存在很多問題，燃料電池的制備價格極高，電池與整車的技術還在研究階段，所以燃料電池及其相關技術還有待進一步的研究。四、新能源汽車對動力蓄電池的性能要求

動力蓄電池作為新能源汽車的能量來源，其性能直接關系著新能源汽車續(xù)航里程、加速性能、爬坡能力以及安全性能等，因此動力蓄電池的選擇必須滿足高比能量、高比功率以及安全可靠等特點。

1.高比能量

比能量是指單位體積或重量的電池能夠存儲和釋放的電量，其單位為：Wh/kg、Wh/L。存儲相同的電量，比能量高的電池，其重量和體積就會越小，對新能源汽車的發(fā)展越有利。固定重量和體積的情況下，新能源汽車可以攜帶更多的電池，具有更高的電量。

2.高比功率

比功率是指單位質量或體積的電池存儲或放出的功率，其單位為：kW/kg或kw/T，決定著新能源汽車的動力性能，對汽車最大車速以及爬坡能力都有很大的影響。

3.安全可靠

安全可靠是新能源汽車對動力蓄電池的基本要求，能否安全可靠地使用電池直接關系著駕駛人員的人身安全。因此，動力蓄電池在出廠前經(jīng)過安全測試，即使在溫度過高、劇烈碰撞等情況下也不會發(fā)生爆炸。另外，廢棄的電池要能夠回收利用，防止重金屬、電解質溶解等對環(huán)境造成污染。四、新能源汽車對動力蓄電池的性能要求

4.較長的使用壽命

電池的使用壽命直接關系著新能源汽車的應用及市場化程度，如果使用壽命太短，將無法適應新能源汽車的發(fā)展。目前，動力蓄電池的循環(huán)壽命要求不少于1000次，壽命使用期間內，不需要進行維護。

5.充電技術成熟

新能源汽車的發(fā)展使得快速充電成了必然要求，動力蓄電池除了能常規(guī)充電外，還要具有快速充電的能力，以適應現(xiàn)在的快節(jié)奏生活。一般新能源汽車要求6小時左右要能充滿，快速充電時，20分鐘即可充滿50%電量。

6.價格合適

新能源汽車一般需要幾百節(jié)電池，如果動力蓄電池的價格過于昂貴，將會加大新能源汽車的成本，使得新能源汽車的價格大幅提升，影響新能源汽車的市場份額。目前，鋰離子蓄電池的價格仍然比較昂貴，并不利于新能源汽車的市場化發(fā)展，不過隨著科學技術的快速發(fā)展，鋰離子蓄電池的工藝更加成熟，市場規(guī)模也會逐漸擴大，價格也會逐漸的降低。五、新能源汽車常用動力蓄電池種類

1.鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池是一種電化學儲能電池，是目前性能相對比較成熟的新能源汽車動力蓄電池。其通過兩個電極的化學反應來存儲能量，正極采用二氧化鉛，負極采用海綿狀的鉛，電解液采用稀硫酸溶液，單節(jié)電池的基本電壓為2V。鉛酸蓄電池具有安全性能好、成本低的優(yōu)點，但其質量大、容量小、含有重金屬鉛，容易對環(huán)境造成污染。

為了不被其他電池所取代，鉛酸蓄電池目前朝膠體電池發(fā)展，即往硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電解質由液體變?yōu)槟z態(tài)，使用起來更加方便安全?，F(xiàn)在電動車領域應用最多的就是密閉性鉛酸膠體電池。五、新能源汽車常用動力蓄電池種類

2.鎳金屬電池

新能源汽車所使用的鎳金屬電池有鎳鎘電池、鎳氫電池兩種，兩種電池皆是儲能的堿性蓄電池，單節(jié)電池電壓為1.2V，且電池正極皆為氫氧化鎳。鎳鎘電池的負極為金屬鎘，電解質為氫氧化鈉溶液。單體電池電壓較低，具有高比能量、質量輕、壽命長的特點，能夠進行深度放電。但是金屬鎘具有毒性，容易對環(huán)境造成污染，所以發(fā)達國家已經(jīng)禁止使用此類電池。

鎳氫電池的負極是儲氫合金，電解質為氫氧化鉀，與鎳鎘電池相比，鎳氫電池沒有環(huán)境污染的問題，質量更輕，電池壽命也更長，能比鎳鎘電池多存儲30%的電量，能夠承受一定程度的過充電和過放電，也可進行快速充電。但是鎳氫電池的成本相對較高，電池之間的不一致性較難控制，使得鎳氫電池的使用受到很大的限制。五、新能源汽車常用動力蓄電池種類

3.鋰離子蓄電池

鋰離子蓄電池也是一種儲能電池，具有能量密度大、自放電小、平均輸出電壓高、無記憶效應、使用壽命長、工作溫度范圍寬、綠色環(huán)保等優(yōu)點，單體電池電壓更是達到3V以上，因此在許多方面都得到應用，更被廣泛應用于新能源汽車。相同質量的電池組，新能源汽車可以攜帶數(shù)量更多的鋰離子蓄電池，使其擁有更高的容量，行駛更遠的里程。但是鋰離子蓄電池也存在一定的缺陷，其生產(chǎn)成本高，材料的穩(wěn)定性較差，使用時需要合理管理，以防危險事故的發(fā)生。

通過以上的分析比較，可以看出鋰離子蓄電池的性能最優(yōu)越，最符合新能源汽車的動力需求。但鋰離子蓄電池種類眾多，最具代表性的當屬最新研發(fā)的磷酸鐵鋰電其性能優(yōu)越、安全性能好、成本較低、價格也合適，是目前最為理想的動力蓄電池。六、動力蓄電池系統(tǒng)功用

動力蓄電池系統(tǒng)功用主要是為車輛行駛提供動力，檢測計算電量，檢測溫度、電壓、濕度，檢測漏電等異常情況并進行發(fā)出警報，控制充放電，控制預充電，系統(tǒng)自檢等.七、新能源汽車動力蓄電池系統(tǒng)組成

新能源汽車動力蓄電池系統(tǒng)主要由動力蓄電池模組、蓄電池管理系統(tǒng)、動力蓄電池箱及輔助元器件等四部分組成。七、新能源汽車動力蓄電池系統(tǒng)組成

1.動力蓄電池模組的組成及工作原理動力蓄電池模組由多個單體電芯或電池模塊串聯(lián)組成的一個組合體。單體電芯是構成動力蓄電池模塊的最小單元，由正極、負極、電解質及外殼等構成。電池模塊是一組并聯(lián)的電池單體的組合，該組合額定電壓與電池單體的額定電壓相等，是電池單體在物理結構和電路上連接起來的最小分組，可作為一個單元替換。七、新能源汽車動力蓄電池系統(tǒng)組成

2.蓄電池管理系統(tǒng)的組成及作用蓄電池管理系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，硬件主要由主板、從板及高壓盒，還包括采集電壓線、電流、溫度等數(shù)據(jù)的電子器件組成。七、新能源汽車動力蓄電池系統(tǒng)組成

3.動力蓄電池箱的組成及作用

主要包含上蓋和下托盤，還有輔助元器件，如過渡件，護板，螺栓等。動力蓄電池箱是支撐、固定、包圍電池系統(tǒng)的組件，有承載及保護動力蓄電池組及電氣元件的作用。電池箱體螺接在車身地板下方，其防護等級為IP67，螺栓擰緊力矩為80～100Nm。整車維護時需觀察電池箱體螺栓是否有松動，電池箱體是否有破損嚴重變形，密封法蘭是否完整，確保動力蓄電池可以正常工作。電池箱體外表面顏色要求為銀灰或黑色，亞光；電池箱體表面不得有劃痕、尖角、毛刺、焊縫及殘余油跡等外觀缺陷，焊接處必須打磨圓滑。七、新能源汽車動力蓄電池系統(tǒng)組成

4.輔助元器件的組成主要包括動力蓄電池系統(tǒng)內部的電子電器元件，如熔斷器，繼電器，分流器（電流傳感器），接插件，緊急開關，煙霧傳感器等，維修開關以及電子電器元件以外的輔助元器件，如密封條，絕緣材料等。八、鋰離子蓄電池分類鋰離子蓄電池分類分類情況按鋰離子蓄電池的外型分方型鋰離子蓄電池和柱形鋰離子蓄電池按鋰離子蓄電池正負極材料分沽酸鋰離子蓄電池或錳酸鋰、磷酸鐵鋰離子蓄電池、一次性二氧化錳鋰離子蓄電池按不同的性能用途方面分一次性鋰離子蓄電池；高容量鋰離子蓄電池；高倍率鋰離子蓄電池；高溫鋰離子蓄電池；低溫鋰離子蓄電池按電池是否可充電分不可充電電池的和可充電電池九、鋰離子蓄電池的工作原理

鋰離子蓄電池在結構上可分為正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線五大塊。鋰離子蓄電池內部的鋰離子在電場的驅動下從正極經(jīng)過電解質溶液嵌入到負極上完成充電。而放電的過程則是鋰離子由負極到正極運動過程，只是放電過程中鋰離子運動路徑是通過外電路回到負極的。十、電力分配單元（PDU）

PDU就是英文PowerDistributeUnit的首字母的縮寫，中文意思就是電力分配單元。車上使用動力蓄電池電力的模塊主要有直流轉化模塊（DC/DC變換器）、電機控制模塊（MCU）、電動空調壓縮機（EAS）和PTC電阻加熱器四個系統(tǒng)。另外還有給動力蓄電池充電使用的快速充電系統(tǒng)和車載充電系統(tǒng)（OBC）；基于這樣一個復雜的系統(tǒng)，將這些系統(tǒng)優(yōu)化后釆用集成化設計，于是就有了PDU，如圖1-13所示，釆用PDU后主要有以下優(yōu)點：

1）為了減少高壓線束的數(shù)量、便于高壓線束的布置。

2）將大部分高壓母線的接線端子置于PDU內提高了安全性。

3）并提高各系統(tǒng)的可靠性和可維修性。

4）高壓線束被集成在內部的母排上，同時也提高了高壓母線的屏蔽效果。

5）將DC/DC直流轉化模塊、車載充電機、PTC電阻加熱器控制器、快充繼電器集成到PDU內，大大簡化了車輛前艙空間。十一、吉利帝豪EV450動力蓄電池系統(tǒng)簡介

該車動力蓄電池采用三元鋰離子蓄電池（LithiumionBattery），以鈷酸鋰、錳酸鋰或鎳酸鋰等化合物為正極，以可嵌入鋰離子的碳材料為負極，使用有機電解質。動力蓄電池總成安裝在車體下部,動力蓄電池的組成部件包括：各模組總成、CSC采集系統(tǒng)、電池控制單元（BMU）、電池高壓分配單元（B-BOX）、維修開關等部件。謝謝觀看新能源汽車電源系統(tǒng)的檢修

1）非專業(yè)維修人員絕對不要自行拆卸、調整、安裝動力蓄電池系統(tǒng)。

2）不要觸摸動力蓄電池系統(tǒng)的正負極母線。

3）由于動力蓄電池系統(tǒng)安裝在汽車底部，所以駕駛過程中請注意路面狀況，不要讓不平的路面或路面障礙物擠壓、撞擊電池包。

4）由于電池包重量較大，所以請不要使用扳手或其他工具松動動力蓄電池系統(tǒng)緊固螺釘。一、動力蓄電池系統(tǒng)安全指南

1.一級故障（非常嚴重）

動力蓄電池上報該故障一段時間后會造成整車出現(xiàn)安全事故如起火、爆炸、觸電等，動力蓄電池在正常工作下不會上報該故障，BMS一旦上報該故障表明動力蓄電池處于嚴重濫用狀態(tài)。

2.二級故障（嚴重）

動力蓄電池上報該故障會造成整車進入跛行、暫時停止能量回饋、停止充電，動力蓄電池正常工作下不會上報該故障，BMS一旦上報該故障表明動力蓄電池某些硬件出現(xiàn)故障或動力蓄電池處于非正常工作的條件下。

3.三級故障（輕微）

動力蓄電池上報該故障對整車無影響或不同程度的造成整車進入限功率行駛狀態(tài)，動力蓄電池正常工作狀態(tài)可能上報該故障，BMS一旦上報該故障表明動力蓄電池處于極限環(huán)境溫度下或單體電池一致性出現(xiàn)一定劣化等。二、故障分級

1.外觀及尺寸的檢查

動力蓄電池外觀檢查，外觀不得有變形及裂紋，表面應平整，無外傷、無污物等，且標志清晰。直觀檢查動力蓄電池包緊固螺栓是否有松動，接頭有否脫落、松動、極樁是否氧化，表面是否臟污、各高壓導線有否損壞等現(xiàn)象，如有應予排除。目測檢查電池包殼體是否破損或變形、裂紋，密封法蘭是否完整，外部有否漏液，如有應更換殼體或電池組。

2.單體動力蓄電池電壓的測量

將萬用表旋鈕旋轉到直流電壓擋，萬用表兩表筆分別接單體電池的正、負極，測得電壓值。

3.動力蓄電池模塊電壓的測量

將萬用表旋鈕旋轉到直流電壓擋，萬用表兩表筆分別接動力蓄電池模塊的正、負極線束端子，測得電壓值。

4.動力蓄電池模組電壓的測量

將萬用表旋鈕旋轉到直流電壓擋，萬用表兩表筆分別接動力蓄電池模組的正、負極線束端子，測得電壓值。

5.動力蓄電池電壓的測量

將萬用表旋鈕旋轉到直流電壓擋，萬用表紅黑表筆分別接動力蓄電池的主正繼電器和主負繼電器前的動力蓄電池線束。三、動力蓄電池性能檢測三、動力蓄電池性能檢測

6.單體電池內阻的測量

使用內阻測試儀測量單體電池內阻，將內阻測試擋調到20V/2000mΩ，內阻測試儀的紅黑表筆分別接單體電池的正極和負極，測出內阻值，并對測出的故障單體電池內阻值和正常的單體電池內阻值進行對比。

7.動力蓄電池模組均衡充放電

使用均衡測試儀對動力蓄電池模組進行均衡充電，將均衡測試儀測試連接口與模組采樣線插頭相連，打開測試儀開關，在均衡測試儀操作界面選中模組內有故障的單體電池，對其設置充電電壓3.7V，設定電壓不可超過額定電壓4.1V。

8.動力蓄電池絕緣測量

斷開動力蓄電池與高壓盒的連接線束，確認動力蓄電池正、負繼電器處于斷開狀態(tài)，并用放電工具對動力蓄電池及車輛高壓端子進行放電后，分別用絕緣表測量動力蓄電池正、負極對車身的絕緣值。

9.動力蓄電池比能量測試

動力蓄電池系統(tǒng)的容量=單體電芯容量×單體電芯并聯(lián)數(shù)量四、電池故障在儀表上的顯示五、吉利帝豪EV450高壓配電系統(tǒng)

該車有一套高壓供電系統(tǒng)，主要包括以下部件：分線盒、直流充電接口、交流充電接口、直流母線、電機三相線。高壓供電系統(tǒng)由動力蓄電池為電機控制器、驅動電機、電動壓縮機、PTC加熱器等高壓部件提供能量。此外動力蓄電池還有一套直流快充充電系統(tǒng)和一套交流慢充充電系統(tǒng)。這些所有的高壓部件都由高壓配電系統(tǒng)連接輸送電能。

注意所有高壓線纜均為橙色，車輛上電時不要觸碰這些線纜和部件，高壓線纜接插件拔出后，立即用絕緣膠帶包裹。六、吉利帝豪EV450動力蓄電池規(guī)格

1）緊固件規(guī)格六、吉利帝豪EV450動力蓄電池規(guī)格

2）動力蓄電池規(guī)格（風冷）六、吉利帝豪EV450動力蓄電池規(guī)格

3）動力蓄電池規(guī)格（水冷）七、吉利新能源汽車安全操作規(guī)定1）操作人員必須通過企業(yè)高壓作業(yè)專項培訓并獲得資格認證。2）操作人員體內如植入有電子醫(yī)療裝置可能會影響其功能。3）操作人員必須嚴格遵守“雙人作業(yè)”安全規(guī)范。4）操作人員必須嚴格遵守“單手操作”安全規(guī)范。5）操作人員必須嚴格按照作業(yè)要求有效佩戴絕緣護具。6）操作人員必須嚴格按照作業(yè)要求正確使用絕緣工具。7）操作人員必須嚴格按照作業(yè)要求檢查確認維修場地。8）操作人員必須嚴格遵守車輛使用要求和維修規(guī)范。八、吉利帝豪EV450斷電流程1）關閉啟動開關并妥善保管鑰匙。2）斷開低壓蓄電池負極并防護。3）檢查并佩戴有效絕緣手套。4）斷開直流母線插接器并防護。5）靜置等待5分鐘以上。6）檢測高壓系統(tǒng)漏電電壓應≤50V。7）檢測高壓系統(tǒng)切斷電壓應≤5V。8）遮蓋或阻隔相鄰部件（區(qū)域）。謝謝觀看新能源汽車充電系統(tǒng)的認知

19世紀初，隨著二次電池的研究成功，與之相配套的充電系統(tǒng)應運而生。這種充電系統(tǒng)采用常規(guī)充電法，即用小電流，長時間對蓄電池進行充電。這種充電方式由于充電時間太長，不能滿足新能源汽車等要求快速充電的需求。國內外廣泛開展了快速充電系統(tǒng)研究。快速充電系統(tǒng)的產(chǎn)生大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段:

l.摸索階段

最早是在上個世紀50年代，美國由于軍事上的需要，開始研究快速充電技術，制成了金屬整流器型快速充電系統(tǒng)，用于6～24V鉛酸蓄電池的快速充電，其重量為40kg，有快、中、慢三種充電模式。

2.理論研究階段

1967年美國人馬斯（Mas）研究了充電過程中產(chǎn)生氣泡的問題，發(fā)現(xiàn)出氣的原因和規(guī)律，以最低出氣率為前提，找出了蓄電池能夠接受的最大充電電流和可以接受的充電電流曲線，對蓄電池快速充電的理論進行了探討，并在實踐的基礎上，提出了蓄電池快速充電的一些基本規(guī)律。一、新能源汽車充電系統(tǒng)的發(fā)展歷史

3.實際應用階段

1970年美國麥卡洛克電子公司制成了鉛酸蓄電池快速充電系統(tǒng)，對190AH的電池施以50OA的電流充電，而以12O0A的電流短時間放電去極化處理，結果30分鐘就把電池充好。除美國外，其他如日本、英國、法國、德國、前蘇聯(lián)等國也在快速充電技術方面有不同程度的發(fā)展。

英國聯(lián)營公司發(fā)明的“TEC總能量智能式充電控制技術”及其控制系統(tǒng)，有效地控制了粉粒充電時所需的能量，克服現(xiàn)有電暈式充電系統(tǒng)及磨擦式充電系統(tǒng)所引致的各種問題，解決了“法拉第屏蔽效應”及“反向電離作用”等問題。

目前新能源汽車的電池在使用過程中，由于受動力蓄電池能量和端電壓的限制，需要采用多塊電池進行串聯(lián)組合，而動力蓄電池特性的高度非線性，單體差別非常大，為此蓄電池管理系統(tǒng)成為新能源汽車的必備裝置。BMS最基本的功能是監(jiān)控電池的工作狀態(tài)（電池的電壓、電流和溫度）、預測動力蓄電池的電池容量（SOC），進行電池管理以避免出現(xiàn)過放電、過充、過熱和單體電池之間電壓嚴重不平衡現(xiàn)象，最大限度地利用電池存儲能力和循環(huán)壽命。一、新能源汽車充電系統(tǒng)的發(fā)展歷史

新能源汽車，特別是純新能源汽車的充電技術，最關鍵的問題是如何能實現(xiàn)高效率的快速充電。這關系到充電器的容量和性能，電網(wǎng)的承載能力和動力蓄電池的承受能力等。隨著動力蓄電池本身的充放電速度的不斷提高，充電系統(tǒng)的性能也在不斷地改進，以滿足在多種不同的應用情況下的快速充電需求。由于電力的儲運和使用比汽油方便得多，充電設備的建造也呈現(xiàn)出多樣性和靈活性，既可以為集中式的充電站，也可以設置在馬路邊、停車場、購物中心等任何方便停車的地方。除了固定充電裝置以外，新能源汽車還帶有車載充電器，可以在夜間從家里的市電插座進行充電，甚至還可以在用電高峰期把電力逆變后返送回電網(wǎng)。目前根據(jù)不同的汽車動力蓄電池電壓和容量、充電速度要求，以及電網(wǎng)供電容量等因素的考量，固定充電器的容量一般在15KW到100KW的范圍，輸出電壓一般為50V到500V。車載充電器容量則在3KW左右。二、新能源汽車充電技術概況

1.交流充電（AC

charging）指通過交流電對帶充電系統(tǒng)的新能源汽車的動力蓄電池組充電。進行交流充電時，車輛的車載充電器必須將交流電整流成直流電，并調節(jié)充電電壓，使其符合動力蓄電池組的要求。三、充電系統(tǒng)基本術語

2.直流充電（DC

charging）指通過直流電對帶充電系統(tǒng)的新能源汽車的動力蓄電池組充電。進行直流充電時，直流電被輸送到動力蓄電池組，由充電站來調整動力蓄電池組的充電電壓。三、充電系統(tǒng)基本術語

3.充電器（Charger）指將電氣設備或其他電能供應設備輸出的交流電，轉變成直流充電電流的設備。車載充電器安裝在車輛上，而非車載充電器則是EVSE的一部分。三、充電系統(tǒng)基本術語

4.充電插頭（Charge

connector）充電插頭即充電槍，插入汽車充電端口對動力蓄電池組充電。在北美地區(qū)，一級和二級充電插頭遵循SAE標準J1772，該標準規(guī)定了充電插頭的形狀、電路和通信協(xié)議。三、充電系統(tǒng)基本術語

5.充電口或充電插口（Charging

port或ChargingSocket）

指安裝在新能源汽車及插電式混合動力汽車上的電氣插座，通常位于保護蓋后面。充電端口或充電插口的技術標準必須與插入車輛的充電插頭一致，才能進行充電。三、充電系統(tǒng)基本術語

6.充電電纜（Charging

cable）一級交流充電的便攜式充電裝置，其一端插入車輛，另一端插入220V墻壁插座。三、充電系統(tǒng)基本術語

7.充電樁（Charging

station）一種用來將電能輸送到插電式混合動力汽車或純新能源汽車的固定設備（通常安裝在家庭車庫、工作地點、停車裝置或公共區(qū)域）。充電站可能如220V電氣插座那樣簡單，也可能是適合多種車型、多種充電標準的復雜充電裝置。一些公共充電站可免費使用，而有些則需繳費，并由專人操作。三、充電系統(tǒng)基本術語四、常用充電方法

在日常人們使用新能源汽車時一般采用的有恒流充電方式或恒壓充電方式，在實際生產(chǎn)應用實踐中，經(jīng)過大量的實踐后人們一步步對其進行改進，研究開發(fā)了許多不同的充電方式。接下來介紹目前常采納的一些充電方法，在如下的充電電路圖中，用虛線表示充電電流的大小，用實線表示充電電壓的大小。

1.恒壓充電方式

恒壓充電是人們最常采用的充電方式，在日常使用中也是最廣泛使用的。開始時，設定一個電壓值指示值，該電壓不大于電池所能承受的最大電壓且與其他電壓值相比充電耗時短，當與電源接通后，蓄電池開始充電，充電電流隨充電時間的增加漸漸減小；當充電電流小于一定值后，認為電池充滿，此時充電過程結束。四、常用充電方法

2.恒流充電方式

恒流充電方式也是人們常采用的方法。一開始充電系統(tǒng)以一定的恒定的電流為蓄電池充電，該電流保持在電池可接受的范圍內，當控制系統(tǒng)檢測將要充滿時，改用恒定的小電流為其充電，進入所謂的浮充階段，浮充的作用是用來充足剩余的電量和補償電池的自放電，當充電電壓達到電池的額定電壓時，停止充電。該種充電方式避免了恒壓充電電流過大的問題，電流始終被限制在電池組可接受的范圍內，但由于電流始終恒定，無形中延長了充電所需的時間。四、常用充電方法

3.恒流恒壓充電方式

恒流恒壓充電方式結合了恒壓與恒流充電方式的優(yōu)點，起始段采用恒定的電流給蓄電池充電，當控制系統(tǒng)檢測充電電壓或者電量達到一定程度后改用恒定的電壓給蓄電池充電，直至控制系統(tǒng)檢測充電電流很小時，結束充電，實際中也常采用該種充電方法。四、常用充電方法

4.脈沖充電方式

脈沖充電方式采用脈沖充電間歇為電池提供充足的休息時間，讓電池內部的反應物充分的中和，能夠有效地減少和消除極化現(xiàn)象的發(fā)生，防止充電過程電池過熱，能有效延長電池的使用壽命。有了充足的充電休息時間，充電時就可以采用比較大的電流為電池充電，而不用擔心過大的電流造成極化現(xiàn)象影響充電速度，因此充電效率與充電時間都得到了很大的提升，也延緩了電池的壽命。四、常用充電方法

5.正負脈沖充電方式

正負脈沖充電方式可以說是對脈沖充電方式的改進，在整個充電過程中電池具有正脈沖充電、間歇休息和負脈沖放電三個階段。首先充電控制系統(tǒng)給電池較大電流的短暫的正脈沖充電，停止一段時間過后，再對其進行比之前更大電流的脈沖放電，過后讓電池短暫的休息一段時間。對電池短暫的脈沖放電是為了去除極化現(xiàn)象的發(fā)生，加快電池內部的化學反應，從而使電池一直保持較高的可接受充電電流，加快充電速度和提高效率，延緩電池的壽命。這種去極作用的充電方式葉可以有效降低電池內的溫度，加快電池化學反應的進行。表面上看損失了部分電能，但是這部分電能與過長時間充電造成的能量損失和損失的電池壽命相比微不足道。五、新能源汽車充電系統(tǒng)的作用

新能源汽車充電系統(tǒng)能夠給新能源汽車動力蓄電池及時補充能量，并能根據(jù)動力蓄電池電量情況和充電時環(huán)境狀態(tài)，及時調整充電電流。六、充電系統(tǒng)的組成

1.車載充電機車載充電機主要功能是將交流220V市電轉換為高壓直流電給動力蓄電池進行充電，保證車輛正常行駛。同時車載充電機提供相應的保護功能，包括過壓、欠壓、過流、欠流等多種保護措施，當充電系統(tǒng)出現(xiàn)異常會及時切斷供電。車載充電機同時將內部故障信息通過CAN總線發(fā)送至網(wǎng)絡，可以通過診斷儀或CAN卡讀出相應的數(shù)據(jù)。六、充電系統(tǒng)的組成

2.車載充電接口充電接口是指用于連接活動電纜和新能源汽車的充電部件，它由充電插座和充電插頭兩部分組成，是傳導式充電機的必備設備，充電插頭在充電過程中與充電插座進行結構耦合，從而實現(xiàn)電能的傳輸。GBT20234.2-2015《新能源汽車傳導充電用連接裝置第2部分：交流充電接口》和GBT20234.3-2015《新能源汽車傳導充電用連接裝置第3部分：直流充電接口》兩個國家標準，對充電接口進行了規(guī)范。六、充電系統(tǒng)的組成

3.DC/DC變換器DC/DC變換器相當于傳統(tǒng)車的發(fā)電機，將動力蓄電池的高壓電轉為低壓電給蓄電池及低壓系統(tǒng)供電。具有效率高、體積小、耐受惡劣工作環(huán)境等特點。DC/DC變換器工作首先需要整車On檔上電或充電喚醒上電，然后動力蓄電池完成高壓系統(tǒng)預充電流程，最后VCU發(fā)給DC/DC變換器使能信號，DC/DC變換器開始工作。七、DC/DC變換器的功能與工作原理

如前所述，DC/DC變換器是新能源汽車一個非常重要的部件。DC/DC到底是什么呢？將一個不受控制的輸入直流電壓轉換成為另一個受控的輸出直流電壓稱之為DC/DC轉換。目前，DC/DC變換器在計算機、航空、航天、水下行器、汽車、通信及電視等領域得到了廣泛的應用，同時這些應用也促進了DC/DC變換技術的進一步發(fā)展。八、DC/DC變換器的類型

目前在新能源汽車里DC/DC變換器有三種類型：

1.高低壓轉換器（輔助功率模塊）

此模塊主要作用是取代傳統(tǒng)燃油汽車的12V發(fā)電機，在混和動力車輛里，發(fā)動機輸出的動力直接驅動高壓繼電器直接給電池系統(tǒng)補充電力，傳統(tǒng)的12V的用電負荷就完全依靠DC/DC供給，功率范圍可以從1KW-2.2KW。

2.12V電壓穩(wěn)定器

這個12V電壓穩(wěn)定器，主要用在部分啟停start-stop系統(tǒng)，在啟動中避免電壓波動對一些敏感的負載造成影響或損壞，例如用戶可見的負載，車內照明等，收音機和顯示屏等，電壓穩(wěn)壓器的功率等級隨著用電器負荷而定，一般是200-400W。

3.高壓升壓器

為了提高動力系統(tǒng)的效率，選用一個升壓器來提高逆變輸入的電壓，這個部件是動力總成的一部分，集成在動力總成中。如果采用鋰離子蓄電池作為動力蓄電池，升壓器是一個十分重要的部分。九、新能源汽車充電模式

1.常規(guī)充電方式

蓄電池在放電終止后應立即采用小電流或中電流以恒壓或恒流方式充電（在特殊情況下也不應超過24小時），一般充電時間為5～8小時，甚至長達10～20小時，這種充電稱為常規(guī)充電（普通充電）。盡管常規(guī)充電的充電時間較長，但可充分利用電力低谷時段進行充電，降低充電成本，并可提高充電效率和延長蓄電池的使用壽命。九、新能源汽車充電模式

2.快速充電

快速充電又稱應急充電，是以較大電流短時間在新能源汽車停車的20分鐘至2小時內,為其提供短時充電服務，一般充電電流為150～400A。快速充電不同于常規(guī)充電所采用的恒流、恒壓充電方式。該充電方式是以150?400A的大電流對蓄電池進行恒流充電，力求在短時間內充入較大的電量，充電時間應該與燃油車的加油時間接近，因此快速充電也可稱為迅速充電，主要應用于大型充電站。九、新能源汽車充電模式

3.蓄電池組快速更換蓄電池組快速更換，通過直接更換新能源汽車的蓄電池組來達到為其充電的目的。蓄電池組快速更換的時間與燃油汽車加油時間相近，需要5～10分鐘，快換可以在充電站、換電站完成，新能源汽車蓄電池不需現(xiàn)場充電，但是需要新能源汽車的車載蓄電池實現(xiàn)標準化，即蓄電池的外形、容量等參數(shù)完全統(tǒng)一，同時，還要求新能源汽車的構造設計能滿足更換蓄電池的方便性、快捷性。由于蓄電池組重量較大，更換蓄電池的專業(yè)化要求較強，需配備專業(yè)人員借助專業(yè)機械來快速完成蓄電池組的更換。換電站的主要設備是蓄電池拆卸、安裝設備。十、新能源汽車充電方式

1.傳導式充電方式

傳導式充電方式又稱接觸充電方式，接觸充電方式通常采用傳統(tǒng)的接觸器控制，使用者把充電電源接頭（插頭）連接到汽車上（插座），即利用金屬接觸來導電。接觸充電方式的最大優(yōu)點是：技術成熟、工藝簡單和成本低廉。接觸充電方式的缺點是：導體裸露在外面不安全，而且會因多次插拔操作，引起機械磨損，導致接觸松動，不能有效傳輸電能。接觸式電的最大問題在于它的安全性和通用性，為了使它滿足嚴格的安全充電標準，必須在電路上采用許多措施使充電設備能夠在各種環(huán)境下安全充電。十、新能源汽車充電方式

2.無線充電方式

新能源汽車無線充電方式的研究目前主要集中在感應式充電方式，不需要接觸即可實現(xiàn)充電。感應充電方式是采用感應耦合方式充電，即充電電源和汽車接受裝置之間不采用直接電接觸的方式，而是采用由分離的高頻變壓器組合而成，通過感應耦合，無接觸式傳輸能量。采用感應耦合方式充電，可以有效解決接觸式充電的缺點。感應充電的最大優(yōu)點是安全，因為充電器與車輛之間并無直接的電接觸，即使車輛在惡劣的氣候下，如雨雪天，充電也無觸電的危險。十一、新能源汽車充電需求

1.公交車充電需求

公交車作為一種不問斷運營車輛，需要在指定時間內不斷行駛，根據(jù)我國公交車的運營情況，一般其每天行駛里程為150到200公里，且其載客量大，電能消耗較快。一般而言，新能源汽車晚上時段進行慢速充電，白天時段進行快速充電。

在上下班高峰段要求其能夠實現(xiàn)短間隔發(fā)車，且受到里面情況限制，要求其單次運營持續(xù)較長時間。受到電池容量體積等的限制，公交車飽和充電一次不能夠滿足其用電需求，因此一天內至少要對公交車進行一次快速充電，每次快速充電話費時間大概為2到3小時。但是，基本所有的運營車輛都需要進行這種快速充電，且均在運營時間的中間時段，充電時間集中，不僅對充電網(wǎng)造成較大的沖擊，也使得公交車運營時間縮短，在運營車輛數(shù)量減少，不能滿足群眾出行要求。現(xiàn)階段有人提出公交車應該以換電為主，受到運營時間的限制，白天時段進行充電會對影響運營效率，如果將充電改為換電，像傳統(tǒng)加油站一樣，可以極大的提高公交車的運營時問和效率。但是，車載電池體積龐大，安裝拆卸復雜，在電池拆卸過程中極有可能造成汽車零部件損壞，帶來不必要的損失。十一、新能源汽車充電需求

2.出租車充電需求

一般而言，出租車行駛時間較長，由兩名司機駕駛，通常兩名司機換班方式有兩種：每24小時進行一次換班或者沒12小時進行一次換班。每24換班一次（大班輪換模式）的情況下，司機可以在白天中午用餐時間進行一次快速充電，晚上睡覺時間進行一次常規(guī)充電。每12小時換班一次（小班輪換模式）的情況下，司機可以在中午用餐時間進行一次快速充電，晚上利用2到3個小時的時間進行一次快速充電。由此可見，平均一天，出租車需要花去5個小時左右的時間完成充電，充電次數(shù)至少為2次。目前我國的出租新能源汽車以比亞迪公司新能源汽車為主，其額定形式里程為300公里左右，但是由于出租車一般在市區(qū)范圍內行駛，實際的行駛里程達不到額定數(shù)值。即使一天兩次充電也很難滿足其行駛要求，這種情況下對出租車的運營效益等造成了極大的影響，因此迫切需要一種不影響運營時間的充電方式來改變這種現(xiàn)狀。十一、新能源汽車充電需求

3.公務用車需求分析

公務用車一般都而言只在上班執(zhí)行公務期間行使，且其行使里程要求不高，每天需要一次完全充電即可滿足工作要求，因此晚上可以進行常規(guī)充電或者慢速充電。

4.私家車需求分析

私家車的主要用與車主的日常上下班以及旅游等娛樂活動，據(jù)統(tǒng)計，私家車充電地點主要有單位停車場，商場停車、小區(qū)停車場。當私家車用于上下班時，其在單位停留時間較長，因此一般可以選擇半天在工作單位進行慢速充電或者常規(guī)充電，或者下班回家之后進行慢充或者常規(guī)充電。但是當車主進行自駕游活動時，一次完全充電不一定能夠滿足用戶需求，當距離較長時必須在中間時段進行一次快速充電，這嚴重影響了用戶的正常旅行。一般而言較長路程時，用戶會選擇高速公路行駛，因此有必要在高速公路部分路段設置快速充電系統(tǒng)，滿足用戶長距離行駛要求。十二、吉利帝豪EV450充電系統(tǒng)該車充電系統(tǒng)從功能上課分為快充、慢充、低壓充電、制動能量回收四項。1）快充功能由以下部件組成：直流充電口（帶高壓線束）、動力蓄電池2）慢充功能由以下部件組成：交流充電口（帶高壓線束）、交流充電插座、交流充電插頭、動力電機、車載充電機（如配備）3）低壓充電功能由以下部件組成：12V鉛酸蓄電池、電機控制器、分線盒、動力蓄電池4）能量回收功能由以下部件組成：制動開關、動力蓄電池、驅動電機、整車控制器、高壓線束等十三、吉利帝豪EV450充電系統(tǒng)工作原理

1.快充（直流高壓充電）

當直流充電設備接口連接到整車直流充電口，直流充電設備發(fā)送充電喚醒信號給BMS，BMS根據(jù)動力蓄電池的可充電功率，向直流充電設備發(fā)送充電電流指令。同時，BMS吸合系統(tǒng)高壓正極繼電器和高壓負極繼電器，動力蓄電池開始充電。充電時間：48分鐘可充電80%。十三、吉利帝豪EV450充電系統(tǒng)工作原理

2.慢充（交流高壓充電）

當車輛處于交流充電模式下，ACM檢測交流充電接口的CC、CP信號（充電槍插入、導通信號）并喚醒BMS，BMS喚醒車載充電機并發(fā)送指令充電，同時閉合主繼電器，動力蓄電池開始充電。充電時間：預估13h～14h可充滿。十三、吉利帝豪EV450充電系統(tǒng)工作原理

3.充電鎖功能（暫無此功能）

為防止車輛充電過程中充電槍丟失，車輛具有充電槍鎖功能。充電槍插入充電接口后，只要駕駛員按下智能鑰匙閉鎖按鈕，充電槍防盜功能將開啟；PEPS收到智能鑰匙的閉鎖信號后通過CAN總線將該信號傳遞到輔助控制模塊（ACM），ACM將控制充電槍鎖止電機鎖止充電槍，此時充電槍無法拔出。

如要拔出充電槍，需先按下智能鑰匙解鎖按鈕，解鎖充電槍。注意，如果電動解鎖失效，可通過后備箱機械解鎖拉索解鎖。十三、吉利帝豪EV450充電系統(tǒng)工作原理

4.低壓充電

高壓上電前，低壓電路系統(tǒng)依賴12V鉛酸蓄電池供電，當高壓上電后，電機控制器將動力蓄電池的高壓直流電轉換成低壓直流電為12V鉛酸蓄電池充電。十三、吉利帝豪EV450充電系統(tǒng)工作原理

5.智能充電

長期停放的車輛容易造成低壓蓄電池饋電，當?shù)蛪盒铍姵貒乐仞侂妼е萝囕v無法啟動上電。為避免這一問題，本車具有智能充電功能。車輛停放過程中輔助控制器（ACM）將持續(xù)對電源蓄電池電壓就行監(jiān)控，當電壓低于設定值時，ACM將喚醒BMS，同時VCU也將控制電機控制器通過DC/DC對低壓蓄電池進行充電，防止低壓蓄電池饋電。十三、吉利帝豪EV450充電系統(tǒng)工作原理

6.制動能量回收

能量回收系統(tǒng)是在車輛滑行或制動過程中，驅動電機從驅動狀態(tài)轉變成發(fā)電狀態(tài)，將車輛的動能轉換為電能儲存在動力蓄電池中。

車輛在滑行或制動時，VCU根據(jù)當前動力蓄電池狀態(tài)和制動踏板位置信號，計算能量回收扭矩并發(fā)送指令給電機控制器，啟動能量回收。制動能量回收傳遞路線與能量消耗相反。謝謝觀看新能源汽車充電系統(tǒng)的檢修

DC/DC變換器目前僅有一根故障線報出，當DC/DC變換器檢測到異常時，將會輸出高電平信號，VCU通過硬線接收到DC/DC變換器的報警信號后，將在儀表上顯示“蓄電池故障”。

另外，DC/DC變換器在開機的時候故障線會有1～2秒的高電平信號，此時DC/DC變換器在進行自檢，待自檢完成后將停止輸出此高電平信號，VCU目前檢測DC/DC的故障信號會在開機后延遲3秒再檢測此故障信號。一、DC/DC變換器故障

1.12V低壓供電異常

當充電機12V模塊異常時，BMS、儀表等由于沒有喚醒信號喚醒，無法與充電機進行通訊。當12V未上電，最簡單的判斷方式就是交流上電的時候，電池沒有發(fā)出繼電器閉合的聲音，一般都是12V異常。需要檢查低壓保險盒內充電喚醒的保險及繼電器，以及充電機端子是否出現(xiàn)退針的情況。

2.充電機檢測的電池電壓不滿足要求

此問題是在充電過程中，BMS可以正常工作，但充電機工作開始前需要檢測動力蓄電池電壓，當動力蓄電池電壓在工作范圍內，車載充電機可以正常工作，否則充電機認為電池不滿足充電的要求。此情況常見的為高壓插件端子退針或高壓保險熔斷，或者電池電壓超過工作范圍。

3.充電機檢測與充電樁握手不正常

充電機工作過程中會檢測與充電樁之間的握手信號，當判斷到CC的開關斷開，充電機認為此時將要拔掉充電槍，此時會停止工作，防止帶電插拔，提升充電槍端子壽命。二、車載充電機故障

1.充電系統(tǒng)控制過程

作為純新能源汽車的核心，動力蓄電池的充電過程由BMS進行控制及保護。

車載充電器工作狀態(tài)及指令均由BMS發(fā)出的指令進行控制，包括工作模式指令、動力蓄電池允許最大電壓、充電允許最大電流、加熱狀態(tài)電流值。

快充和慢充的流程均為：采用恒流-恒壓充電方法，在不同溫度范圍內以恒定電流充電至動力蓄電池組總電壓達到或最高單體電壓達到此溫度條件下的規(guī)定電壓值，以恒定電壓充電至電流小于0.8A后停止充電。三、慢充和快充控制策略車載充電器動力蓄電池及BMSVCU、儀表及數(shù)據(jù)采集終端220V上電待機待機12V低壓供電等待指令喚醒喚醒接收指令并執(zhí)行加熱流程BMS檢測電池狀態(tài)并發(fā)送加熱指令接收指令并停止工作BMS監(jiān)控電池溫度并發(fā)送停止指令接收指令并執(zhí)行充電流程BMS待充電器反饋后發(fā)送充電指令接收指令并停止工作BMS監(jiān)控電池狀態(tài)并發(fā)送完成指令完成后1分鐘控制充電樁結算待機待機2.充電溫度與充電電流的要求快充采用地面充電器充電，快充充電溫度與充電電流要求（非車載充電器模式下充電要求）三、慢充和快充控制策略溫度小于5℃5℃～15℃5℃～45℃大于45℃可充電電流0A20A50A0A備注恒流充電至343V/3.5V以后轉為恒壓充電方式慢充充電溫度與充電電流要求（車載充電器模式下充電要求）三、慢充和快充控制策略溫度小于0℃0℃～55℃大于55℃可充電電流0A10A0A備注當電芯最高電壓高于3.6V時，降低充電電流到5A，當電芯電壓達到3.70V時，充電電流為0A，請求停止充電。四、車載充電器的功能、位置

1.車載充電器的功能

車載充電器具備如下的功能：

1）車載充電器將輸入的交流電轉換成直流電輸出，為動力蓄電池充電。

2）車載充電器工作過程需要與充電樁、BMS、VCU等部件進行通訊。

3）車載充電器根據(jù)動力蓄電池需求可調節(jié)輸出功率。

2.車載充電器的安裝位置

如圖是比亞迪E5車載充電器及充電系統(tǒng)組成部件的安裝位置。謝謝觀看新能源汽車空調系統(tǒng)的認知

汽車空調系統(tǒng)是對車廂內空氣進行制冷、加熱、除濕、通風換氣裝置?？商峁┦孢m的乘車環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強度，提高行車安全。

空調系統(tǒng)利用空氣的熱傳遞效應將空氣中的熱量向低溫處傳播；當蒸發(fā)器處于低溫時，會吸收外部熱量，以制冷劑作為傳導介質被壓縮機抽走，制冷劑經(jīng)壓縮機壓縮后溫度上升，此時制冷劑溫度比外部環(huán)境溫度高出許多，高溫制冷劑流入冷凝器，通過電子風扇向外界排放熱量，降低溫度，然后經(jīng)膨脹節(jié)流作用生成低溫制冷劑流入蒸發(fā)器，進行工作循環(huán)不斷的抽取車廂內的熱量，從而達到降溫效果。一、空調系統(tǒng)功用

1.空調壓縮機驅動方式不同

新能源汽車空調制冷系統(tǒng)的制冷原理與傳統(tǒng)汽車相同，區(qū)別的是壓縮機驅動方式發(fā)生了變化。新能源汽車空調壓縮機采用電驅動的方式，而傳統(tǒng)汽車絕大多數(shù)采用發(fā)動機傳動帶（皮帶）驅動。二、新能源汽車空調系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車的區(qū)別

2.暖風實現(xiàn)形式不同

新能源汽車在暖風實現(xiàn)的形式上，通常是利用電加熱的方式來產(chǎn)生暖風。電加熱的方式有兩種：一種是通過加熱冷卻液，再經(jīng)過循環(huán)為暖風水箱提供熱量，另一種是直接加熱經(jīng)過蒸發(fā)箱的空氣實現(xiàn)暖風。二、新能源汽車空調系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車的區(qū)別

3.送風系統(tǒng)略有區(qū)別

新能源汽車送風系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車基本相似，空氣通過蒸發(fā)器和熱交換器形成冷風或暖風和風速，根據(jù)用戶的需要輸送到指定出風口。二、新能源汽車空調系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車的區(qū)別

1.傳統(tǒng)傳動帶式空調系統(tǒng)

有些混合動力汽車采用傳統(tǒng)的傳動帶式空調壓縮機。如果在空調系統(tǒng)工作時，車輛的怠速停止（怠速起停）功能使發(fā)動機熄火，則空調壓縮機也會停止工作，但鼓風機仍會繼續(xù)向車內輸送空氣。這在某種程度上可以讓車內人員感到?jīng)鏊?，但也可能在發(fā)動機停機時間過長的情況下（例如長時間等交通信號燈）讓人難受。這類車輛通常有MAX功能，能夠取消怠速起停，并使發(fā)動機重新起動，以滿足任意長時間的空氣調節(jié)需求。三、新能源汽車空調系統(tǒng)的分類

2.電動式空調系統(tǒng)

電動空調壓縮機將電動機整合到了空調壓縮機室中。壓縮機并非由離合器控制，可通過改變電動機轉速來不斷改變壓縮機的輸出功率。電動空調壓縮機未采用軸端密封設計，避免了傳統(tǒng)空調壓縮機軸端泄漏的情況。三、新能源汽車空調系統(tǒng)的分類

3.混合式空調系統(tǒng)

這里的“混合”與混合動力汽車無關，盡管某些混合動力汽車會使用它?；旌鲜娇照{系統(tǒng)是由傳動帶式空調壓縮機和電動空調壓縮機共同組成的。正常工作時，空調控制系統(tǒng)選擇最有效的模式：機械驅動模式或電驅動模式。它既可由發(fā)動機驅動，也可由電動機驅動，還可由兩者一起驅動。發(fā)動機不工作時，電動機可驅動其繼續(xù)工作，保證車內的溫度。如果車外溫度特別高，需要高速制冷，單靠電動機驅動已經(jīng)不行時，則發(fā)動機會自動起動，將冷氣源源不斷地輸送到車內。當車內溫度已穩(wěn)定到最佳水平時，發(fā)動機又會自動熄火，從而降低油耗。三、新能源汽車空調系統(tǒng)的分類

4.遙控空調系統(tǒng)

遙控空調系統(tǒng)能讓車輛操作人員通過智能手機應用程序或汽車密鑰卡來激活空調系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的混合動力汽車中，使用手機應用程序或汽車密鑰卡遙控啟動空調后，空調最長可運行3min，這取決于動力蓄電池的荷電量（SOC）。在插電式混合動力汽車中，遙控空調最多可運行10min，這是因為車內空間更大，所需空調運行時間更長，同時也與動力蓄電池的荷電量（SOC）有關。。三、新能源汽車空調系統(tǒng)的分類

5.車內太陽能通風系統(tǒng)

有些混合動力汽車和純新能源汽車將太陽能電池板安裝在車頂，當車輛斷電（即由READY變?yōu)镺FF），且在炎熱天氣下停車時，可打開太陽能通風系統(tǒng)使車內通風換氣，但是太陽能電池板不會為車輛的動力蓄電池包充電。

通常情況下，太陽能通風系統(tǒng)是通過開關控制的。當車內溫度上升到高于規(guī)定溫度值時，如果接通了太陽能通風系統(tǒng)且太陽能電池板能輸出足夠高的電壓，則太陽能電池板輸出的電流會激活汽車內部鼓風機。在昏暗或多云的天氣，太陽能通風系統(tǒng)可能無法產(chǎn)生足夠高的電壓。

有些太陽能通風系統(tǒng)還可控制車內通風口。因此風扇控制器通常是獨立安裝的，這樣就使太陽能電池板的電壓與汽車的電氣系統(tǒng)分隔開來。三、新能源汽車空調系統(tǒng)的分類

1.系統(tǒng)概述

該車空調系統(tǒng)為BC14電動壓縮機自動調節(jié)空調，應用于E5純電動型轎車。系統(tǒng)主要由電動壓縮機、冷凝器、HVAC總成、制冷管路、PTC，暖風水管、風道、空調控制器等零部件組成，具有制冷、采暖、除霜除霧、通風換氣四種功能。該系統(tǒng)利用PTC水暖采暖，利用蒸汽壓縮式制冷循環(huán)制冷，制冷劑為R410a，冷凍油型號為POE。控制方式為按鍵操縱式。自動空調箱體的模式風門、冷暖混合風門和內外循環(huán)風門都是電機控制。四、比亞迪E5空調系統(tǒng)

2.制冷系統(tǒng)原理

由空調驅動器驅動的電動壓縮機將氣態(tài)的制冷劑從蒸發(fā)器中抽出，并將其壓入冷凝器。高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器時液化而進行熱交換（釋放熱量），熱量被車外的空氣帶走。高壓液態(tài)的制冷劑經(jīng)膨脹閥的節(jié)流作用而降壓，低壓液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中氣化而進行熱交換（吸收熱量），蒸發(fā)器附近被冷卻了的空氣通過鼓風機吹入車廂。氣態(tài)的制冷劑又被壓縮機抽走，泵入冷凝器，如此使制冷劑進行封閉的循環(huán)流動，不斷地將車廂內的熱量排到車外，使車廂內的氣溫降至適宜的溫度。四、比亞迪E5空調系統(tǒng)

3.供暖系統(tǒng)原理

供暖系統(tǒng)采用PTC水加熱器總成加熱冷卻液，冷卻液先由水泵抽空調暖風副水箱總成內的冷卻液泵進PTC水加熱器總成，加熱后的冷卻液流經(jīng)暖風芯體，再回至空調暖風副空調系統(tǒng)AC–5AC水箱總成，如此循環(huán)。加熱后的空氣，通過鼓風機鼓風將熱量送至乘員艙或風窗玻璃，用以提高車廂內溫度和除霜。四、比亞迪E5空調系統(tǒng)4.風扇控制邏輯空調打開后，且ECU檢測到中壓開關低電平信號后，控制風扇高速轉。注：風扇高速工作之前，低速風扇必須先運行2s，然后風扇高速運轉。開啟壓縮機的同時，空調控制器檢測系統(tǒng)壓力值，向主控請求電子風扇檔位：（1）打空調系統(tǒng)壓力＜2.7Mpa時，發(fā)送低速檔位；（2）當空調系統(tǒng)壓力≥2.7Mpa時，發(fā)送高速檔位；四、比亞迪E5空調系統(tǒng)謝謝觀看新能源汽車空調系統(tǒng)的檢修

空調系統(tǒng)主要由空調壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、貯液干燥器、冷凝風扇、鼓風電機和控制單元組成。一、空調系統(tǒng)組成

1.空調壓縮機

制冷系統(tǒng)采用電動壓縮機，它在空調系統(tǒng)回路中起驅動制冷劑的作用，將機械能轉換為熱能。一、空調系統(tǒng)組成

2.冷凝器

冷凝器的作用是對壓縮機排出的高溫高壓制冷劑蒸氣進行冷卻，使之凝結成高溫高壓液體。制冷劑蒸氣放出的熱量排到大氣中。一、空調系統(tǒng)組成

3.蒸發(fā)器

蒸發(fā)器的作用是汽車空調制冷系統(tǒng)中的另一個熱交換器，作用與冷凝器相反，它是將經(jīng)過節(jié)流降壓后的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內沸騰汽化，吸收蒸發(fā)器表面周圍空氣的熱量而使之降溫，風機將冷風吹到車室內達到降溫的目的。一、空調系統(tǒng)組成

4.膨脹閥

膨脹閥和變頻壓縮機協(xié)同工作，利用它精確控制流量的功能，整體提升空調系統(tǒng)的工作效率。可實時調節(jié)開閥速度、開度，相較TXV有更靈活的可控性。根據(jù)控制器的脈沖電壓信號，線圈驅動步進轉子旋轉。通過精密絲桿傳動，轉子將旋轉運動轉化為閥芯的軸向直線移動。通過上述運動，閥芯在控制器的控制下調節(jié)閥體通道大小，以實現(xiàn)制冷劑的設計流量。一、空調系統(tǒng)組成

5.儲液干燥器

儲液干燥器作用是接受從冷凝器來的液體并加以貯存，根據(jù)蒸發(fā)器的需要提供所需的制冷劑量，將系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)的雜質和其他臟物，如銹蝕、污垢、金屬微粒等過濾掉，這些雜質會損傷壓縮機軸承，還會堵塞過濾網(wǎng)和膨脹閥。吸收系統(tǒng)中的濕氣，汽車空調系統(tǒng)中要求濕氣越少越好，因為濕氣會造成“冰塞”并腐蝕系統(tǒng)管道等，使制冷系統(tǒng)不能正常工作。一、空調系統(tǒng)組成

6.壓力開關

壓力開關作用檢測制冷系統(tǒng)內部壓力，保護制冷系統(tǒng)。新能源汽車空調系統(tǒng)采用三位開關：即低壓、中壓、高壓；壓力低于0.18Mpa低壓開關斷開；壓力高于3.14Mpa高壓開關斷開；壓縮機停止工作。壓力高于1.5Mpa中壓開關閉合，冷凝風扇高速旋轉。一、空調系統(tǒng)組成

7.空調控制器

空調控制器是整個空調系統(tǒng)（包括制冷和采暖）的總控中心，協(xié)調控制空調系統(tǒng)的工作?？照{控制器在整車CAN網(wǎng)絡上屬于舒適網(wǎng)，但它與電動壓縮機模塊、PTC模塊組成一個空調子網(wǎng)。一、空調系統(tǒng)組成

空調系統(tǒng)制冷時，壓縮機吸入從蒸發(fā)器出來的低溫低壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮后，制冷劑溫度和壓力升高，被送入冷凝器。在冷凝器內，高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器散熱，隨后液化變成高溫高壓的液態(tài)制冷劑。冷凝器裝在冷卻系統(tǒng)散熱器的前方，也是用冷卻系統(tǒng)的電子風扇進行控制，空調控制器的將蒸發(fā)箱的壓力值作為標準通知VCU來控制風扇的轉束。

液體制冷劑流入貯液干燥器，它存儲和過濾液態(tài)制冷劑。

經(jīng)過過濾后的高溫高壓的液態(tài)制冷劑流經(jīng)膨脹閥，由膨脹閥將液體制冷劑轉變成低溫低壓氣/液混合物，流入蒸發(fā)器。

在蒸發(fā)器內，鼓風機將車內空氣抽入蒸發(fā)器表面，空氣經(jīng)蒸發(fā)器散熱片與低溫低壓的氣霧態(tài)制冷劑進行熱交換。制冷劑吸收車內的空氣熱量，將低溫低壓的氣霧態(tài)制冷劑蒸發(fā)成低溫低壓的全氣態(tài)制冷劑，再經(jīng)管道送到壓縮機低壓端，進行下一次循環(huán)。經(jīng)熱交換釋放出的冷空氣由鼓風機送入車廂，降低車廂溫度。二、空調制冷原理

空調控制面板根據(jù)用戶的操作需求，發(fā)送AC信號、冷暖選擇信號、鼓風機信號到整車控制器，整車控制器同時接收空調壓力開關、溫度信號，通過CAN傳輸系統(tǒng)指令壓縮機控制器驅動壓縮機工作，同時整車控制器也控制冷凝風扇運轉。

空調控制器接收空調面板開關、各種相關傳感器、冷媒壓力開關信號，直接控制鼓風機及各風門電機動作，同時通過CAN信號，指令空調驅動器驅動電動壓縮機和PTC加熱器，指令主控ECU控制風扇動作。三、新能源汽車空調制冷系統(tǒng)的控制原理

1.在打開制冷系統(tǒng)任何接頭或連接處前，系統(tǒng)必須完全排空，即使系統(tǒng)已排空，打開時還是要小心。如果在松接頭時發(fā)覺有壓力，重新擰緊接頭并重新將系統(tǒng)抽真空。

2.連接時使用合適的扳手很重要。不合適的扳手或不正確使用扳手可能損壞接頭。

3.只有使用無水份制冷劑和冷凍機油，空調系統(tǒng)內部件就能保持穩(wěn)定。非常多的灰塵、水份或空氣可以干擾化學的穩(wěn)定性。如果出現(xiàn)很少量的灰塵、水份或空氣可能引起運轉的故障或者導致嚴重損壞。在斷開制冷管路或軟管前，徹底清潔管接頭的外面，以防止污染物進入制冷系統(tǒng)。

4.當打開制冷系統(tǒng)時，要準備好能在最少時間里打開系統(tǒng)修理用的所有物品。一打開所有制冷管路就要蓋上蓋子或塞住它們。這樣可以防止進入灰塵和水份。所有新的管路和零部件應該蓋上蓋子或密封好，準備使用后才打開。在連接制冷管路或軟管前，徹底清潔管接頭的外面，以防污染物進入制冷系統(tǒng)。四、空調系統(tǒng)維修注意事項謝謝觀看新能源汽車供暖系統(tǒng)故障分析

汽車暖風系統(tǒng)是將冷空氣送入熱交換器，吸收某種熱源的熱量，提高空氣的溫度，并將熱空氣送入車內。汽車暖風系統(tǒng)的功能是與蒸發(fā)器一起共同將空氣調節(jié)到使人感到舒適的溫度；在寒冷的冬季向車內供暖，提高車內空氣的溫度；當車窗結霜，影響駕駛人和乘客的視線，不利于行車安全時，可通過采暖裝置吹出熱風來除霜。一、新能源汽車暖風系統(tǒng)的功能

新能源汽車暖風系統(tǒng)由電子開關模塊、空氣凈化風扇（鼓風機）、蒸發(fā)器、PTC加熱器（熱交換器）、溫度傳感器、出風風道、出風口等元件構成。二、新能源汽車暖風系統(tǒng)的組成

新能源汽車暖風系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車主要區(qū)別在于加熱方式不同，新能源汽車暖風的加熱方式主要有以下三種。

1.PTC加熱器的加熱方式

純新能源汽車沒有傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，沒有了熱源，因此需要靠PTC加熱器的熱能來采暖。PTC是正溫度系數(shù)（PositiveTemperatureCoefficient）的英文縮寫。1950年荷蘭人Haayman偶然首次發(fā)現(xiàn)了BaTiO3陶瓷的PTC鐵電效應后，探索這種的機理一直是引人矚目的研究課題。目前，PTC技術已成為現(xiàn)代化工業(yè)的重要組成部分。作為一種新型熱敏電阻材料，其主要用途可分為開關和發(fā)熱兩大類別。利用PTC材料具有熱敏特性，制成熱敏開關類產(chǎn)品。利用發(fā)熱類PTC性能穩(wěn)定、升溫迅速、受電源電壓波動影響小等特性，制成的各種加熱器產(chǎn)品，已成為金屬電阻絲類發(fā)熱材料最理想的替代產(chǎn)品。目前已大量應用于新能源汽車暖風系統(tǒng)，新能源汽車除霜機等。三、加熱方式

2.加熱絲加熱冷卻液的方式

新能源汽車冷卻液的作用一方面是給汽車上的容易發(fā)熱的元件（如電機等）散熱，另一方面在溫度較低的情況下需要提供熱能來供駕駛室采暖。純新能源汽車沒有傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，沒有了足夠的熱源，這樣一來在溫度較低的情況下僅靠新能源汽車上的電器元件工作的熱量來加熱冷卻液是遠遠不夠的，無法給駕駛室提供足夠的熱源。

為保證在溫度較低的情況下，給車內提供足夠的熱源，在冷卻液循環(huán)系統(tǒng)上安裝一個加熱裝置，串聯(lián)在冷卻液循環(huán)系統(tǒng)中，來加熱冷卻液，使冷卻液的溫度達到合適的溫度給車內提供足夠的熱源，加熱器有控溫器和限溫器來完成?？販仄饕话愣荚O置在插入水中的金屬管內，其最高控制溫度一般都設定合適的溫度區(qū)域，這樣就可保證加熱器有較大的蓄熱量，為了確?？販仄魇ъ`時加熱冷卻液溫度過高，影響車輛的工作性能，還在熱水器上安裝了限溫器，其限溫值設定在略高于控溫器的最高控制溫度，一旦加熱溫度達到設定值時，限溫器便立即切斷電源，避免了加熱失控，影響整車性能。三、加熱方式

3.暖風系統(tǒng)的熱泵實現(xiàn)方式

暖風加熱系統(tǒng)的另一種實現(xiàn)方式是熱泵。由傳動帶驅動的直流無刷電動機的新能源汽車熱泵，空調系統(tǒng)的制冷/制熱模式由四通換向閥轉換，實線箭頭表示制冷工況，虛線箭頭表示制熱工況。從原理上講，該系統(tǒng)與普通的熱泵空調并無區(qū)別，但是用于新能源汽車上，其專門開發(fā)了雙工作腔滑片壓縮機、直流無刷電動機和逆變器控制系統(tǒng)。在熱泵工況下，系統(tǒng)從融霜模式轉為制熱模式時，風道內換熱器上的冷凝水將迅速蒸發(fā)，在風窗玻璃上結霜，影響駕駛的安全性。三、加熱方式謝謝觀看新能源汽車電動助力轉向系統(tǒng)的認知

車轉向系統(tǒng)（SteeringSystem）是汽車的一個重要構成部件，是保障汽車安全駕駛十分重要的安全裝置，其功能就是要求能夠按照駕駛員的意圖來控制汽車的行駛方向，它直接影響到汽車的整體操縱性和行駛穩(wěn)定性。隨著汽車各方面的技術不斷發(fā)展、完善、突破、創(chuàng)新，人們對汽車的需求已經(jīng)不僅僅局限于安全性和功能性，還比較關注它的舒適性和經(jīng)濟性等。轉向系統(tǒng)是用來控制車輛前進方向的一套機構，最初的轉向機構是純機械結構，操作費力、駕駛舒適性差。助力轉向系統(tǒng)的出現(xiàn)很好的解決了這個難題，并逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代汽車結構中必不可少的一部分。一、汽車轉向系統(tǒng)概述

1.機械式轉向系統(tǒng)

純機械式轉向系統(tǒng)大致分為三部分：轉向操控機構、轉向器和轉向傳動部分。轉向操控機構是指駕駛員直接接觸的部分，負責把駕駛員的動作和力傳遞到轉向系統(tǒng)當中；轉向器是轉向系統(tǒng)的核心部件，一方面將駕駛員輸入的力進行放大，另一方面變換這個力的方向；轉向傳動部分包括轉向器與轉向輪之間的傳動零部件，負責把轉向器輸出的力傳遞到轉向輪上，從而完成轉向輪的動作。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

2.傳統(tǒng)液壓助力轉向系統(tǒng)

液壓助力是目前車輛使用最多的一種轉向助力方式，其系統(tǒng)結構如圖所示，它通過在純機械式轉向系統(tǒng)中添加一套液壓系統(tǒng)（包括動力缸、閥、液壓油罐、油泵和油管等）用以提供轉向系統(tǒng)的助力，液壓系統(tǒng)根據(jù)液流的形式不同，又能夠分為常流式和常壓式。常壓式液壓助力轉向系統(tǒng)在車輛行駛過程中，不管轉向盤有沒有轉向力輸入，它的液壓系統(tǒng)始終保持高油壓；而常流式液壓助力轉向系統(tǒng)在車輛行駛過程中，轉向盤不動的情況下，流量控制閥處于中間處，油路常通。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

3.電控液壓助力轉向系統(tǒng)

由于傳統(tǒng)液壓助力轉向系統(tǒng)會消耗相當多的發(fā)動機動力，所以人們在它的基礎上進行改進，得到了能耗相對較低的電控液壓助力轉向系統(tǒng)，它的結構如圖，主要包括動力轉向電子控制系統(tǒng)（ECU）、電動液壓油泵、液壓油罐、限壓閥、單向閥、轉向器、車速傳感器以及其他信號傳感器等。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

4.電動助力轉向系統(tǒng)

現(xiàn)如今汽車微電子技術越來越成熟，因此，對車輛節(jié)能與環(huán)保方面的要求也越來越高，液壓助力轉向系統(tǒng)所存在的能耗高、油液泄漏和污染等問題變得更加明顯，不能完全滿足時代發(fā)展的要求。電動助力轉向（EPS）系統(tǒng)綜合了最前沿的電子控制技術和最新的電動機控制技術，它不僅能有效改善車輛的動靜態(tài)性能，還可以顯著提高車輛的駕駛舒適性和安全性，降低對環(huán)境所造成的污染。所以，EPS系統(tǒng)剛剛提出，就得到了很多大型汽車企業(yè)的青睞，并在第一時間投入大量的人力、財力進行相關研究，由此可見，電動助力轉向必將成為助力轉向系統(tǒng)中的佼佼者。圖所示為速騰汽車EPS系統(tǒng)的組成。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

5.線控轉向系統(tǒng)線控轉向系統(tǒng)是EPS系統(tǒng)的一個發(fā)展方向，英文名稱SteeringByWire，故簡稱SBW，其結構如圖所示，主要包括電子控制單元（ECU）、轉向盤、扭矩傳感器、轉向盤回正電機、助力電機、轉向器以及助力傳動機構等，它省去了轉向盤和轉向器之間的傳動機構。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

根據(jù)助力電機在轉向系統(tǒng)中的安裝位置可分為三類：轉向柱助力型（ColumnEPS，C-EPS）；小齒輪助力型（PinionEPS，P-EPS）；齒條助力型（RackEPS，R-EPS）。其中，C-EPS與P-EPS、R-EPS相比，由于駕駛員和電機助力的轉矩同時通過轉向器的小齒輪齒條傳遞，考慮到齒的剛度和強度，助力轉矩值不能太大，多用于小型汽車；而P-EPS和R-EPS成本相對較高，多用于中高級車輛。

按照助力電機的安裝部位不同，EPS系統(tǒng)一般分為轉向軸助力式、齒輪助力式和齒條助力式3種類型三、電動助力轉向系統(tǒng)分類

1.EPS系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

與其他轉向系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)突出的優(yōu)點表現(xiàn)在：1）更加節(jié)省能源和環(huán)保。因為EPS沒有液壓器件，所以可算得上是標準的“按需供能型”系統(tǒng)，即在轉向的情況下系統(tǒng)才工作，而汽車停止時或者直線運行時完全不消耗任何能量，這樣一來耗能就會相對較少。因此與液壓動力系統(tǒng)進行比較，可以節(jié)約能源80%到90%。而在不轉向時，EPS燃油消耗會降低2.5%；在使用轉向系統(tǒng)時，則會減少5.5%。另外又因為在-40℃的低溫的狀況下，EPS也可以較好地工作，而傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)只有液壓油預熱后才可以工作，由于EPS沒有起動時的預熱過程，所以節(jié)省了許多能量。EPS也不存在液態(tài)油的泄漏問題，從而也不會對環(huán)境造成嚴重的污染，符合了環(huán)保的設計理念。

2）助力效果相對更好。EPS可根據(jù)汽車運行的不同工況，通過優(yōu)化設計助力特性曲線，獲得準確的助力，助力效果十分理想。同時還可以通過控制阻尼系數(shù)減小因為路面的干擾對轉向系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，保障車輛低速行駛時的輕便性，提高汽車高速行駛時的穩(wěn)定性，進而提高汽車的轉向性能。四、EPS系統(tǒng)的優(yōu)缺點

3）質量大大減輕。與液壓轉向比較，電動助力轉向系統(tǒng)的結構更加簡單，零件數(shù)目顯著減少，因而帶來質量的輕便，于此同時使布置更加簡單，而且降低了工作時產(chǎn)生的噪聲污染。

4）安全性能更好。與HPS比較，EPS發(fā)生故障后，系統(tǒng)通過電磁離合器切斷電機與減速傳動機構的動力連接，進入機械轉向模式。另一方面由于EPS的助力由電機提供，所以與車輛的驅動系統(tǒng)相互獨立，只要新能源汽車的DC/DC不出現(xiàn)問題，即使在汽車不啟動或發(fā)生故障也能夠準確的提供助力。5）開發(fā)和生產(chǎn)的周期短。雖然EPS的設計時間會比較長，但是設計完成以后，可以通過編輯相應的設計程序，實現(xiàn)與各種不同車型之間的匹配，從而能夠減少針對各個車型的設計時間。

6）提高了轉向系統(tǒng)的回正性能。在某一車速下，當駕駛員轉動轉向盤一個角度放手后，汽車具有使其自身回到直線方向行駛的特性，這是汽車固有屬性所決定的。但是EPS系統(tǒng)能夠對回正過程進行人工控制，在最大限度內通過軟件修改設計參數(shù)達到使車輛獲得最優(yōu)回正性的目的。在傳統(tǒng)的HPS中，汽車一旦設計完成，回正特性就無法改變，否則必須徹底改動底盤的結構，實現(xiàn)起來非常困難。

7）EPS效率一般比HPS高，使用車輛范圍也相對較廣，特別適用于新能源汽車。四、EPS系統(tǒng)的優(yōu)缺點

2.EPS系統(tǒng)的缺點：

1）由于車載電源的電壓一般比較低，故電動助力轉向（EPS）系統(tǒng)所能提供的助力轉矩也不會太大，所以不適合用于大型車輛。

2）助力電機、減速機構等零部件的摩擦和轉動慣量會對EPS系統(tǒng)的轉向特性產(chǎn)生一定的影響，因此動力匹配比較困難。四、EPS系統(tǒng)的優(yōu)缺點

汽車電動助力轉向器（EPS）是一種機電一體化的新一代車輛動力轉向系統(tǒng)。它由扭矩傳感器、電機總成、轉向器和控制器（VCU）組成。汽車電動助力轉向器是根據(jù)轉向盤的轉向力（即扭矩傳感器）、車速傳感器、發(fā)動機轉速等控制信號，確定轉向助力的大小和方向，并驅動電機輔助轉向操作。五、電動助力轉向系統(tǒng)（EPS）結構

轉向器選擇齒輪齒條式，轉向盤轉矩通過扭矩傳感器來測得。當沒有轉向動作時，助力電機不工作；當駕駛員有轉向操作時，扭矩傳感器發(fā)出一個電壓信號，電子控制單元（ECU）根據(jù)電壓信號值推算得到轉向盤轉矩的大小及方向，同時，車速傳感器將檢測到的當前車速傳遞到電子控制單元（ECU），電子控制單元（ECU）先根據(jù)車速選擇與之對應的助力特性曲線，再