电动汽车高压原理设计

摘要：随着电动汽车行业的蓬勃发展，电动汽车高压部分的重要性越来越受到人们的重视。近些年来，电动汽车动力电池组、高压配电盒起火自燃的事故屡见不鲜，引起了政府企业的高度关注。本文先对电动汽车的进行概念性阐述，再对高压原理进行分析，结合高压部分的安全策略，进行电动汽车高压原理的设计。

一、电动汽车的概述

1.1电动汽车的定义与组成

电动汽车（EV : electric vehicle）是指以动力电池组为动力，由电机驱动车辆行驶，符合国家道路安全法的车辆。

电动汽车与传统汽车最大的区别在于动力系统由电力系统组成，电力驱动系统是电动汽车的核心，由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电盒、电力附件组成。其他部件：转向系统、减震系统、悬挂系统等则与传动车相似。

目前，电动汽车多采用永磁同步电机或交流异步电机作为驱动电机。随着电机电控技术的发展，开关磁阻电机、轮边驱动技术也得到较快的发展。

现阶段，电动汽车多采用锂电池作为动力电池。随着新型储能技术的发展，燃料电池、超级电容等技术必将占有一席之地。

1.2电动汽车的分类

电动汽车的主要分类有：纯电动汽车（BEV : battery electric vehicle）、混合动力汽车（HEV : Hybrid electric vehicle）、燃料电池汽车（FCEV : fuel cell electric vehicle）。

纯电动汽车：驱动电机的能源完全来自于车载电源存储装置——动力电池。

混合动力汽车：驱动电机的能源来自常规动力燃油或者动力电池。

燃料电池汽车：以燃料电池作为动力源的汽车，燃料电池的化学反应中不会产生有害物，因此燃料电池汽车完全是无污染的汽车。

目前，受限于国内技术水平，国产电动汽车主要以纯电动汽车为主，车型多为6米以上乘用车或大巴车。混合动力汽车与燃料电池汽车在国外发展较为迅速，但是生产规模及产量普遍较小。在未来一段时间内，纯电动汽车将会是国内生产商的主要产能对象。

1.3电动汽车的历史

早在1873年，英国人罗比特.戴维森就利用一次性电池作为动力源制造出可供实用的电动汽车。19世纪末到20世纪初，这段时间是电动汽车发展的黄金时期。电动汽车以低转速高扭矩、操作简单方便、噪声小等诸多优点广受欢迎。但是，随着内燃机技术的快速发展，燃油车以续航时间长、速度快、成本低等有点逐渐占领市场。直到1973年中东石油危机，电动汽车的身影才再次出现在大众的视野里，GM EV1、RAV4 EV等电动车相继问世。时至今日，污染问题日益严重，节能减排是大势所趋，电动车的开发与普及或许是解决眼下问题的有效途径。

二、电动汽车高压原理设计

纯电动汽车高压部分主要由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电盒、电力附件组成，如图2-1所示。

图2-1 电动汽车高压部分的组成

2.1纯电动汽车高压主回路的设计

纯电动汽车高压主回路如图2-2所示，由动力电池组正、负接触器，预充回路（预充电接触器和预充电阻），高压负载组成（电机控制器和高压器件）组成。其中，电机控制机和其他高压用电设备中有较大的电容电路，为了高压电路瞬间接通的用电安全，加入了预充回路，即预充电接触器和预充电阻。

图2-2 纯电动汽车高压主回路原理图

2.2纯电动其汽车高压控制回路的设计

纯电动汽车的高压控制回路，是指纯电动汽车高压主回路中高压接触器的低压控制回路以及控制器等低压控制装置在高压原理图中的控制回路，如图2-3所示，其工作电压设定为12V/24V。

图2-3 高压控制回路原理图

2.3纯电动汽车高压检测回路的设计

在纯电动汽车高压回路的设计中，需要对高压回路中的电压、电流、绝缘电阻等高压信号进行实时检测，所以高压检测部分的设计是必要的，如图2-4所示。在高压检测模块上设计了CANH、CANL接口，保证外部通信。分流器完成电流检测工作，d、e端口分别对电流正、电流负的检测。a、b、c端口则分别完预充电压、总正电压、总负电压与绝缘电压的检测工作。

图2-4 高压检测回路原理图

三、电动汽车高压元器件的选型

3.1高压接触器的选型

高压接触器完成高压回路接通和断开的动作，是高压回路重要的组成部分。高压接触器的选型要依据高压电气参数，主要指标有电压等级、电流承受能力、灭弧能力、带载能力、辅助触点功能、安装方式与结构特点等。

3.2高压熔断器的选型

高压熔断器对高压回路中高压线束以及高压用电设备进行过流保护，即在大电流或短路电流通过时，及时熔断以保护高压用电设备不因大电流的冲击收到损坏。高压熔断器的选型也应该充分考虑电压等级、电流分段能力以及分段特性等。

3.3预充电阻和预充时间的设定

为了避免高压电路中内含大容量电容的用电设备在上电的过程中产生大电流冲击其他高压用电设备、高压接触器和高压熔断器，设计预充回路。预充回路的预充电阻和预充时间都要经过科学的计算才能确定。

图3-1预充过程曲线图

如图3-1所示，预充过程曲线图。加入预充过程，预充回路首先接通。当预充电路工作时，负载电容上的电压越来越高，当电压接近于电池电压的时候，预充继电器断开，主继电器吸合，高压回路开始工作。

四、总结

高压电路是电动汽车的重要组成部分，设计的合理性、安全性关系到车辆的稳定性。本文进行电动汽车高压原理设计，并对高压使用的安全性进行检测电路的设计。设计中还存在不足，例如加入整车控制器控制更为便捷等未进行考虑。生活处处皆学问，留意多了，知识也就源源而来。

分析设计研究电动汽车高压互锁

分析研究电动汽车高压互锁相对于传统汽车而言，电动汽车的一个重要特点就是车内装有能保证足够动力性能的高压系统，包括了充电系统、配电箱、储能系统（动力电池）、动力系统（即驱动电机）等高压部件，如图1所示。由此而存在的高压电伤害隐患完全有别于传统汽车，其高达300 V以上的电压以及可能达到数十、甚至数百安培的电流随时考验着车载高压用电器的使用安全。因此，随着电动汽车行业的不断向前发展，对电动汽车电安全的研究刻不容缓。电动汽车高压电安全措施有以下几点。 1）在用户正常操作时，通过绝缘防护、等电势（搭铁电阻）、外壳IP防护、泄漏电流等措施提供电气防护。

2）环境条件和可能发生的意外事件都可能使得这种保护的强度降低。因此，高压系统配置了绝缘监测功能，一般采用漏电传感器对高压系统进行绝缘监控。 3）在车辆维修保养时，采用紧急维修开关进行安全防护。 4）在异常使用时（例如碰撞、非正常操作断开高压连接器等），采用高压互锁、高压泄放（主动放电、被动放电）保障使用安全。 5）在电路设计时，应能满足电气间隙、爬电距离等要求，并具备各类过压、过流、短路防护功能。以上为电动汽车高压电安全设计的保护措施，本文主要对高压互锁进行介绍。 1高压互锁的定义在ISO国际标准《ISO 6469-3: 2001电动汽车安全技术规范第3部分：人员电气伤害防护》中，规定车上的高压部件应具有高压互锁装置，但并没有详细地定义高压互锁系统。高压互锁，也指危险电压互锁回路（HVIL Hazardous Voltage InterlockLoop）：通过使用电气小信号，来检查整个高压产品、导线、连接器及护盖的电气完整性（连续性），识别回路异

新能源汽车高压安全防护措施

安全防护措施学习目标 1.能够理解我国电力安全法规的相关规定； 2.能够了解电动汽车高压标准； 3.能够正确使用并保养高压防护工具； 4.能够熟练使用高压检测设备 5.能够严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； 6.能够熟知企业电力安全规程； 7.能够理解维修设备以及车辆自身的高压防护措施及其原理。重点 1.能够正确使用高压安全工具； 2.能够严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； 3.能够熟练使用高压检测设备；难点 1.能够严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； 2.能够熟练使用高压检测设备； 3.能够理解车辆自身的高压安全防护措施及其原理。理论知识一、电力法律法规（一）我国法的形式当代中国成文法形式包括：宪法、法律、行政法规、地方性法规、自治法规、行政规章、特别行政区法、国际条约。其中宪法、法律、行政法规在中国法的形式体系中分别居于核心地位和极为重要的地位。

1.宪法宪法在法的形式体系中居于最高的、核心的地位，是一级大法或根本大法。从实质特征看：只有最高国家权力机关——全国人民代表大会才能行使制定和修改宪法的权力，其为各种法律的立法根据或基础。 2.法律法律是由全国人大及其常委会依法制定、修改的，规定和调整国家、社会和公民生活中某一方面带根本性的社会关系或基本问题。 3.行政法规行政法规是由最高行政机关——国务院依法制定、修改的，是有关行政管理和管理行政事项的规范性文件的总称。行政法规在中国法的形式体系中具有承上启下的桥梁作用。它所处的地位低于宪法、法律，而高于地方性法规。 4.地方性法规地方性法规是由特定机关依法制定和修改，效力不超出本行政区域范围，作为地方司法依据之一，是在法的形式体系中具有基础作用的规范性文件的总称。地方性法规低于宪法、法律、行政法规，但又具有不可或缺作用的基础性法的形式。 5.自治法规自治法规是民族自治地方的权力机关所制定的自治条例和单行条例的总称。自治条例是民族自治地方根据自治权制定的综合性法律文件；单行条例则是根据自治权制定的调整某一方面事项的规范性文件。 6.行政规章行政规章是有关行政机关依法制定的，事关行政管理的规范性文件的总称，分为部门规章和政府规章两种。部门规章是国务院所属部委根据法律和国务院行政法规、决定、命令，在本部门的权限内，所发布的各种行政性的规范性法律文件，亦称部委规章。（二）中华人民共和国安全生产法 ?颁布时间：2002-6-29发文单位：全国人民代表大会常务委员会 ?第三条安全生产管理，坚持安全第一、预防为主的方针。 ?第五条生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。 ?第十条生产经营单位必须执行依法制定的保障安全生产的国家标准或者行业标准。 ?第十八条生产经营单位应当具备的安全生产条件所必需的资金投入 ?第二十一条生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。 ?第二十三条生产经营单位的特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。 ?第三十七条生产经营单位必须为从业人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用品，并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴、使用。 ?第四十三条生产经营单位必须依法参加工伤社会保险，为从业人员缴纳保险费。

纯电动汽车安全系统设计

纯电动汽车安全系统设计汽车的安全系统设计是汽车设计的一个关键部分，影响到整个汽车的安全性能。文章对纯电动车的汽车安全系统的设计方法进行分析和探讨，旨在为汽车的安全系统设计提供一定的理论支持。标签：电动汽车；汽车设计；安全系统引言随着国民生活水平的不断提高，汽车在人们生活中的普及程度越来越高，传统的内燃机汽车带来的环境污染及能源问题越来越突出，但是人们对汽车的需求越来越大，因此在汽车开发过程中开始不断更新技术，纯电动汽车是未来汽车发展的重要方向，电动汽车的环保性能以及能源替代性较好，纯电动汽车成为汽车研究的主要趋势。在纯电动汽车的研究过程中，汽车的安全系统是一个十分重要的方面，电动汽车在使用的过程中面临的安全隐患也比较多，比如车辆在充电及行驶过程中出现碰撞、翻车等事故，很可能使得汽车的线路出现短路、漏电、燃烧等各种安全问题，从而对人们的生命财产安全带来威胁。因此在电动汽车的研究过程中，应该要积极加强对汽车的安全系统的研究和开发，使得汽车的安全性能更高。 1 纯电动汽車的安全隐患纯电动汽车在能源性以及环境危害性上相对于内燃机汽车而言要好一些，但是其运行过程中的安全隐患也比较大。其主要的安全隐患有几个方面。第一，动力系统高压短。当电动汽车的动力系统内部的高压线路出现短路的时候，就很有可能会导致电池出现瞬间电流增大的现象，这个时候的动力电池以及高压线束的温度会升高，很有可能会造成电池以及高压线束的燃烧，严重的时候还可能会导致电池爆炸。短路的时候还可能出现漏电，这也会对人们的生命带来威胁。第二，发生碰撞或翻车。当汽车在运行的时候不幸出现了碰撞以及翻车问题，则很有可能会导致高压短路，这个时候动力系统会产生很大的热量，而且存在燃烧以及爆炸的危险，而且还可能会导致各种零件的脱落，对乘员造成触电伤害。发生碰撞以及翻车情况时候，从机械物理的角度来讲，也会对乘员产生伤害。第三，涉水或遭遇暴雨。当电动汽车在运行或者静止的过程中遇到暴雨、涉水等问题的时候，水汽对汽车会产生侵蚀，因此会使得高压的正极与负极之间出现绝缘电阻变小甚至短路的情况，最终可能会导致电池出现燃烧、漏液等情况，严重的时候还会出现爆炸问题。第四，充电时车辆的无意识移动。纯电动汽车的动力来源是电能，需要充电

电动车无刷控制器电路图(高清)

今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例，整机电路如图1 : （原文件名：1.gif）图1:350W 整机电路图整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看: （原文件名：2.gif）图2:电路框图

种旌用制肌抽输扎 ?卫再想罟输入电路大体上可以分成五部分：一、电源稳压，供应部分；二、信号输入与预处理部分；三、智能信号处理，控制部分；四、驱动控制信号预处理部分；五、功率驱动开关部分。下面我们先来看看此电路最核心的部分： PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比较容易明白。唯丿；机冲沖I 「心 7\ 电從放嵐部井『朕世述*扎剧喉输入

PtC'l4FT2 （原文件名：3.gif ）图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO 口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT 的可调PWM 信号，另有AN0-AN4共5路AD 模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。内部软件资源我们在软件部分讲解，这里并不需要很关心。各引脚应用如下： I : MCLR 复位/烧写高压输入两用口 2:模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将此信号进行 A-D 转换后经过运算来控制PWM 的输出，使电流不致过大而烧毁功率管。正常运转时电压应在0-1.5V 左右 3:模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机将此信号进行 A-D 转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护电池，避免电池因过放电而损坏。正常时电压应在3V 以上 4 :模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口，单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的目的。 5 :模拟/数字量输入口：刹车信号电压输入口。可以使用 AD 转换器判断，或根据电平高低判断，平时该脚为高电平，当有刹车信号输入时，该脚变成低电平，单片机收到该信号后切断给电机的供电，以减少不必要的损耗。 6 :数字量输入口： 1+1助力脉冲信号输入口，当骑行者踏动踏板使车前行时，该口会收到齿轮传感器发出的脉冲信号，该信号被单片机接收到后会给电机输出一定功率以帮助骑行者更轻松地往前走。 7 :模拟/数字量输入口：由于电机的位置传感器排列方法不同，该口的电平高低决定适合于哪种电机，目前市场上常见的有所谓120°和60°排列的电机。有的控制器还可以根据该口的电压高低来控制起动时电流的大小，以适合不同的力度需求。 8:单片机电源地。 w < EABF ； > 0F i>GND GND 7K57I206 MC/VPP RAMANO RAI/AN1 RA2-AN2 RA3/AN3 RMCTOI RA5/AN4 VSSX5ND OSC1 OSC2 RCD RCI RCWCP RC5 Yl 20U GNDL04 ___________ 10 XE56 < wa f 电后电乐整希、 V 烧7口屑2占41?1何更 fl.it- iiirwm RH6.TOC RBMNT 殆MhD

纯电动汽车高压电气系统安全设计

纯电动汽车高压电气系统安全设计纯电动汽车高压电气系统安全设计一、纯电动汽车电气系统安全分析纯电动轿车电气系统主要包括低压电气系统、高压电气系统及 CAN 通讯信息网络系统。 1、低压电气系统采用 12 V 供电系统，除了为灯光照明系统、娱乐系统及雨刷器等常规低压用电器供电外，还为整车控制器、电池管理系统、电机控制器、DC/DC 转换器及电动空调等高压附件设备控制回路供电； 2、高压电气系统主要包括动力电池组、电驱动系统、DC/DC 电压转换器、电动空调、电暖风、车载充电系统、非车载充电系统及高压电安全管理系统等； 3、CAN 总线网络系统用来实现整车控制器和电机控制器、以及电池管理系统、高压电安全管理系统、电动空调、车载充电机和非车载充电设备等控制单元之间的相互通信。图a 高压配电盒纯电动汽车电压和电流等级都比较高，动力电压一般都在 300～400 V（直流），电流瞬间能够达到几百安。人体能承受的安全电压值的大小取决于人体允许通过的电流和人体的电阻。有关研究表明，人体电阻一般在 1 000～3 000 Ω。人体皮肤电阻与皮肤状态有关，在干燥、洁净及无破损的情况下，可高达几十千欧，而潮湿的皮肤，特别是受到操作的情况下，其电阻可能降到 1 000 Ω 以下。由于我国安全电压多采用 36 V，大体相当于人体允许电流 30 mA、人体电阻 1 200 Ω的情况。所以要求人体可接触的电动汽车任意 2 处带电部位的电压都要小于 36 V。根据国际电工标准的要求，人体没有任何感觉的电流安全阈值是 2 mA，这就要求人体直接接触电气系统任何一处的时候，流经人体的电流应该小于2 mA 才认为整车绝缘合格。因此，在纯电动汽车的开发过程中，应特别考虑电气系统绝缘问题，严格按照电动汽车相关国标标准要求设计，确保绝缘电阻能够满足人身安全需求，保证绝缘电阻值大于 100 Ω/V。二、电动汽车高压电气系统安全设计概述相对于传统汽车而言，纯电动汽车采用了大容量、高电压的动力电池及高压电机和电驱动控制系统，并采用了大量的高压附件设备，如：电动空调、PTC 电加热器及 DC/DC 转换器等。由此而隐藏的高压安全隐患问题和造成的高压电伤害问题完全有别于传统燃油汽车。根据纯电动汽车的特殊结构及电路的复杂性，并考虑纯电动汽车高压电安全问题，必须对高压电系统进行安全、合理的规划设计和必要的监控，这是电动汽车安全运行的必要保证。

电动汽车的结构原理

电动汽车的基本结构电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。 1.电源电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。 2.驱动电动机驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有"软"的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电动机（S R M）和交流异步电动机所取代。 3.电动机调速控制装置电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电

电动汽车高压安全与防护_课程标准20151114

《电动汽车高压安全及防护》课程标准制定单位：_____________________________ 制定时间：2015年11月14日

目录一、课程定位二、课程学习目标三、学习模块设计四、考核方式五、媒体资源

一、课程定位《电动汽车高压安全及防护》是汽车检测与维修技术专业（新能源汽车方向）的一门专业核心课程，本课程容是学生学习或从事电动汽车维修与检查工作的必备知识。通过本课程的学习，帮助学生从电的基础知识、高压电的危害、电动汽车安全操作及防护措施、维修电动汽车对工位及维修环境的要求、电动汽车维修专用工具的使用、触电急救方法六大方面学习新能源汽车的安全维修操作知识，使学生熟悉电动汽车安全操作及防护措施的基本要求，掌握电动汽车维修及检查工作的安全使用方法，并掌握触电后自救和他救的正确流程。本课程是在工学交替的过程中，能使学生在实践动手能力培养过程中掌握知识，并运用知识去分析问题、解决问题，培养学生职业安全意识。二、课程学习目标通过《电动汽车高压安全及防护》的学习，使学生掌握以下专业能力、社会能力和方法能力。 1．专业能力（1）熟知电的基础知识，能够分辨并说出直流电与交流电的区别，说出常见电器元件的特点和作用；（2）了解电压等级划分，熟知电流对人体的影响，能够正确辨别触电事故的种类和触电的方式；（3）了解电动汽车高压标准，熟知企业电力安全规程，能够正确使用高压防护工具、高压检测设备，严格准确地按照安全操作流程进行电动汽

车断电操作；（4）熟知触电急救的处理流程，能够根据触电情况将触电者脱离电源；（5）掌握心肺复的急救方法，能够对触电伤员进行急救处理；（6）熟知车辆的高压系统注组成部分，看懂拓扑图并描述个高压部件在车辆上的安装位置、功能、结构，并对车辆的基本故障进行排查；（7）熟知整车高压线束的分布，能够介绍各段高压线束的各个脚位的功能。 2．社会能力（1）具有良好的职业素质和团队协作精神；（2）具有安全、环保和社会责任意识；（3）具有组织协调能力和执行计划能力；（4）具有较强的沟通能力、分析问题和解决问题能力；（5）具有较强的自我控制、自我管理的能力 3．方法能力（1）能够自主制定工作计划；（2）具备正确使用高压防护工具、高压检测设备，严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作；（3）能运用心肺复的急救方法，对触电伤员进行急救处理；（4）能通过各种媒体查找资源，具备较强的信息检索能力；（5）能进行自主学习，掌握新知识、新技能。三、学习模块设计 1．学习模块设计思想

电动车原理图

修改稿收稿日期：2013-09-14 作者简介：曹砚奎（1973-），男，本科，电器工程师，主要从事新能源汽车研发工作。乾力昇圆新能源电动汽车电气原理图曹砚奎（山东乾力昇圆新能源汽车公司，山东禹城 251200）中图分类号：U469.72 文献标识码：B 文章编号：1003－8639（2013）11－0060－03 随着能源危机油价攀升和环境污染的加剧，国内外各汽车公司研究机构都在大力研发低排放甚至零排放的新能源绿色环保电动汽车产品。2004年山东时风集团开始生产低速电动乘用车，至今在山东已有时风、宝雅、乾力、富路、比德文等生产集团，在河北有御捷马、双环、新宇宙等生产集团，还有北京的科凌、中瑞蓝科，江西鸿翔，深圳的陆地方舟等生产集团进行着生产。以某公司为例，现在平均日产销量在60余台以上，年度产销在2万台以上。据统计全国目前社会保有量在两百万台左右，需求量达数千万台以上。随着保有量的增加，在维修市场中新能源汽车的运行故障也逐渐凸显出来。为方便维修和交流，现将笔者研发的低速电动汽车的技术参数及电气原理图提供给广大同仁以供参考，并欢迎批评指正。 1 新能源电动汽车的技术参数及实物图昇圆电动汽车详细技术参数如下：外形尺寸3380×1580×1480mm ，整备质量1000kg ，额定载客4人，电源标配60V 200Ah ，轴距2130mm ，续行里程200km ／220km ，最高车速≤50km ／h 。其实物如图1所示。 2 新能源电动汽车电气原理及部件参数乾力圆昇新能源电动汽车电气原理如图2所示。2.1电源系统 1）动力电池由10块200Ah 配组组成60V 电源系统。 2）充电机将220V 民用交流电转换成60V 直流电对动力电池充电，充电机设有温度传感器检测充电时电池的温升，与常温相比较对充电参数进行调节。 3）总开关安装在驾驶座椅侧，控制全车动力电池的全部输出。 4）DC ／DC 直流电源转换器，将60V 高压电转换成12V 的低压电，供应全车除动力驱动电机、空调压缩机之外的所有用电设备用电，同时给辅助小电池充电。 5）SA1运行开关，相当于燃油车的点火开关。2.2动力系统 1）电机控制器接收加速器和档位器的信号，控制驱动电机前进、加速、后退等运行，同时通过串行通信或CAN 总线通信向仪表提供信号。 2）动力电机将电能转换为驱动车辆运行的机械能，与控制器配合可采用他励、串励、永磁等电机。 2.3空调暖风 1）空调控制器接收A ／C 空调开关信号和蒸发器、环境温度信号，控制压缩机、冷凝风扇工作。 2）风机风机即为鼓风机，有4个可调转速的档位开关，可以独立工作进行室内外通风。 3）PTC 为1.2kW 的电加热器，可以除霜、采暖，替代燃油车的冷却水循环加热器。当接通暖风开关时，通过J3继电器同时打开风机进行低速运转。2.4制动转向助力 1）制动助力由制动助力控制器、真空泵M2和真空罐组成，行车时产生真空度，辅助制动总泵进行工作，以减轻制动时的踏板力。 2）转向助力由转向助力控制器、电动机和传感器组成，在低速转向时起到减轻转向盘扭转力矩的作用。其他电气部分原理、功能与燃油车相同，故不再赘述。图1乾力圆昇电动汽车实物图使用●维修Operation ●Maintenance 60 《汽车电器》２０１３年第１１期

纯电动汽车的基本结构和原理

纯电动汽车的基本结构和原理与燃油汽车相比，纯电动汽车的结构特点是灵活，这种灵活性源于纯电动汽车具有以下几个独特的特点。首先，纯电动汽车的能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转动轴传递的，因此，纯电动汽车各部件的布置具有很大的灵活性。其次，纯电动汽车驱动系统的布置不同，如独立的四轮驱动系统和轮毂电动机驱动系统等，会使系统结构区别很大；采用不同类型的电动机，如直流电动机和交流电动机，会影响到纯电动汽车的重量、尺寸和形状；不同类型的储能装置，如蓄电池，也会影响纯电动汽车的重量、尺寸及形状。另外，不同的能源补充装置具有不同的硬件和机构，例如，蓄电池可通过感应式和接触式的充电机充电，或者采用更换蓄电池的方式，将替换下来的蓄电池再进行集中充电。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。除了电力驱动控制系统，其他部分的功能及其结构组成基本与传统汽车相同，不过有些部件根据所选的驱动方式不同，已被简化或省去了。所以电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征，也是纯电动汽车的核心，它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合，这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。 1、电力驱动控制系统电力驱动控制系统的组成与工作原理如图5.1所示，按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。 1)车载电源模块车载电源模块主要由蓄电池电源、能源管理系统和充电控制器三部分组成。

(1)蓄电池电源。蓄电池是纯电动汽车的唯一能源，它除了供给汽车驱动行驶所需的电能外，也是供应汽车上各种辅助装置的工作电源。蓄电池在车上安装前需要通过串并联的方式组合成所要求的电压一般为12V或24V的低压电源，而电动机驱动一般要求为高压电源，并且所采用的电动机类型不同，其要求的电压等级也不同。为满足该要求，可以用多个12V 或24V的蓄电池串联成96～384V高压直流电池组，再通过DC／DC转换器供给所需的不同电压。也可按所需要求的电压等级，直接由蓄电池组合成不同电压等级的电池组，不过这样会给充电和能源管理带来相应的麻烦。另外，由于制造工艺等因素，即使同一批量的蓄电池其电解液浓度和性能也会有所差异，所以在安装电池组之前，要求对各个蓄电池进行认真的检测并记录，尽可能把性能接近的蓄电池组合成同一组，这样有利于动力电池组性能的稳定和延长使用寿命。 (2)能源管理系统。能源管理系统的主要功能是在汽车行驶中进行能源分配，协调各功能部分工作的能量管理，使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系统与电力驱动主模块的中央控制单元配合在一起控制发电回馈，使在纯电动汽车降速制动和下坡滑行时进行能量回收，从而有效地利用能源，提高纯电动汽车的续程能力。能源管理系统还需与充电控制器一同控制充电。为提高蓄电池性能的稳定性和延长使用寿命，需要实时监控电源的使用情况，对蓄电池的温度、电解液浓度、蓄电池内阻、电池端电压、当前电池剩余电量、放电时间、放电电流或放电深度等蓄电池状态参数进行检测，并按蓄电池对环境温度的要求进行调温控制，通过限流控制避免蓄电池过充、放电，对有关参数进行显示和报警，其信号流向辅助模块的驾驶室显示操纵台，以便驾驶员随时掌握并配合其操作，按需要及时对蓄电池充电并进行维护保养。 (3)充电控制器。充电控制器是把电网供电制式转换为对蓄电池充电要求的制式，即把交流电转换为相应电压的直流电，并按要求控制其充电电流。充电器开始时为恒流充电阶段。

纯电动汽车高压原理设计---副本

纯电动汽车高压原理设计一、电动汽车概述 1.1 电动汽车定义及组成电动汽车（EV，electric vehicle）是指以车载电源为动力，由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。电动汽车区别于内燃机汽车的最大不同点是动力系统由电力驱动系统组成，电力驱动系统是电动汽车的核心，由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电系统和电力附件组成，电动汽车的其他装置则基本与内燃机汽车相似。目前，电动汽车上使用的驱动电机广泛采用为永磁无刷或异步交流电机，随着电机和电机控制技术的发展，开关磁阻电机和轮毂电机等势必成为将来电动汽车驱动电机应用的方向。目前，电动汽车上应用最广泛的动力电源是锂离子动力电池，但随着新型储能装置的发展和技术革新，类似燃料电池、金属电池、超级电池、超级电容等储能装置也将会改变电动汽车应用的进程。 1.2 电动汽车的分类电动汽车的种类：纯电动汽车(BEV，battery electric vehicle )、混合动力汽车(HEV，Hybrid-electric vehicle)、燃料电池汽车(FCEV，Fuel cell electric vehicle)。纯电动汽车，驱动电机的能源完全来自于车载电力储能装置——动力电池。混合动力汽车，驱动电机的能源来自于传统或新型燃和电力储能装置。串联式混合动力汽车（SHEV）：车辆的驱动力只来源于电动机。并联式混合动力汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。混联式混合动力汽车（CHEV）：同时具有串联式、并联式驱动方式。燃料电池汽车：以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是完全无污染的汽车。 1.3 电动汽车的历史

电动车的全车电路原理

电动车的全车电路原理电动车电路原理图电动车线路分两部分！第一部分就是灯与喇叭部分第二部分就是控制电机部分您500W电摩也一样,大部分车子就是控制的正极,也就就是说车子负极全部相通！电池的正极出来后有个空气开关,然后空气开关上的出线直接连接到锁线与充电插孔线还有控制器电源部分的粗红线;经过锁线出来后的线分别连接到转换器(将48V转化成12V)与控制器电源部分的细红线,转换器三根线(细黑直接接电池负极就就是车子的负极;细红线接锁线,就就是48V正极;然后细黄线出来的就是12V)细黄的12V电出来后到喇叭开关,大灯开关,转向开关与刹把上的开关;然后打开后再到喇叭,大灯,转向灯下面来说说控制电机部分,控制电机的东西就就是控制器(铝制盒子,上面有很多出线) 1电源部分(刚刚上面已经提到的)电源线就是三根线组成:粗黑—直接接电池负;粗红—直接接电池正,但就是要经过空气开关;细红—直接连接的就是锁的出电线 2电机部分:电机线就是由三根粗线与5根细线组成(这里就不细说)这八根线根据颜色连接在控制器上 3控制部分:转把(转把由三根线组成这里也不细说)刹把(电摩百分之九十九都就是高电平断电,前面已经说了刹把上的开关一边连接的就是12V正极,还有一边就连接在控制器的高电平刹车断电线上,刹车断电线一般就是绿黄色线) 4防盗部分:现在的大部分控制器都有外接防盗器功能,插上防盗器可以用防盗器的遥控器开关电源与锁电机,一共有5根线,市面上有两种插件方式,一种就是一个6孔插头,上面插着5根线(红,黑,兰,绿,橙)还有一种就是两个插件组成的(红黑插在一个插件上,兰绿橙插在一个4孔插件上) 5仪表显示线,电摩控制器一般就是紫色线,直接接仪表电动车维修全集电动车,全集,维修 ①:电动车常见故障及排除方法1、仪表显示正常,电机不转(1)故障原因①闸把损坏判断②调速转把损坏判断③电机损坏判断④控制器损坏(2)故障排除①拔下刹把插座(常开型刹把)。如电机运转,则为刹把故障,应更换刹把。②转把源5V电压正常,检测转把信号电压,转动转把,信号电压应在0、8～4、2V由低向高变化。如电压无变化且小于1V,则为转把故障或转把线有短路。如电压大于1V且变化正常,检测电机霍尔信号(黄、绿、蓝线)。如三相霍尔信号线电压全部为5V且接

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v电动车充电高清电路图与原理详解

v电动车充电高清电路图与原理详解 Prepared on 22 November 2020

工作原理 220V 交流电经 LF1 双向滤波.VD1－VD4 整流为脉动直流电压,再经 C3 滤波后形成约 300V 的直流电压,300V 直流电压经过启动电阻 R4 为脉宽调制集成电路 IC1 的 7 脚提供启动电压,IC1 的 7 脚得到启动电压后,(7 脚电压高于 14V 时,集成电路开始工作),6 脚输出 PWM 脉冲,驱动电源开关管(场效应管) VT1 工作在开关状态,流通过 VT1 的 S 极-D 极-R7-接地端.此时开关变压器 T1 的 8-9绕产生感应电压,经 VD6，R2 为 IC1 的 7 脚提供稳定的工作电压，4 脚外接振荡阻 R10 和振荡电容C7 决定 IC1 的振荡频率, IC2(TL431)为精密基准压源,IC4(光耦合器 4N35)配合用来稳定充电压,调整 RP1(510 欧半可调电位器)可以细调充电器的电压,LED1 是电源指示灯.接通电源后该指示灯就会发出红色的光。VT1 开始工作后,变压器的次级 6-5 绕组输出的电压经快速恢复二极管 VD60 整流,C18 滤波得到稳定的电压(约 53V).此电压一路经二极管 VD70(该二极管起防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电,另一路经限流电阻 R38,稳压二极管 VZD1,滤波电容 C60,为比较器 IC3(LM358)提供 12V 工作电源,VD12 为 IC3 提供基准压,经 R25,R26,R27 分压后送到 IC3 的 2

脚和 5 脚。正常充电时，R33 上端有－的电压，此电压经 R10 加到 IC3 的 3 脚，从 1 脚输出高电平。1 脚输出的高电平信号分三路输出，第一路驱动 VT2 导通，散热风扇得开始工作，第二路经过电阻 R34 点亮双色二极管 LED2 中的红色发光二极管，第三路输入到 IC3 的 6 脚，此时 7 脚输出低电平，双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管熄灭，充电器进入恒流充电阶段。当电池压升到左右时，充电器进入恒压充电阶段，流逐渐减小。当充电流减小到 200MA－300MA 时，R33 上端的电压下降，IC3 的 3 脚电压低于 2 脚，1 脚输出低电平，双色发光二极管 LED2 中的红色发光二极管熄灭，三极管 VT2 截止，风扇停止运转，同时 IC3 的 7 脚输出高电平，此高电平一路经过电阻 R35 点亮双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管（指示电已经充满，此时并没有真正充满，实际上还得一两小时才能真正充满），另一路经 R52，VD18,R40,RP2 到达 IC2 的 1 脚，使输出电压降低，充电器进入200MA-300MA 的涓流充电阶段（浮充），改变 RP2 的电阻值可以调整充电器由恒流充电状态转到涓流充电状态的转折流（200－300MA）。常见故障这种类型充电器的常见故障有下面几种情况： 1、高压电路故障：该部分路出现问题的主要现象是指示灯不亮。通常还伴有保险丝烧断，此时应检查整流二极管 VD1-VD4 是否击穿，电容 C3 是否炸裂或者鼓包， VT2 是否击穿， R7,R4 是否开路，此时更换损坏的元件即可排除故障，若经常烧 VT1,且 VT1 不烫手，则应重点检查 R1,C4,VD5 等元器件，若 VT1 烫手，则重点检查开关变压器次级路中的元器件有无短路或者漏电。若红色指示灯闪烁，则故障多数是由 R2 或者 VD6 开路，变压器 T1 线脚虚焊引起。 2、低压电路故障：低压电路中最常见的故障就是电流检测电阻 R33 烧断，此时的故障现象是红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，电瓶始终充不进电，另外，若 RP2 接触不良或者因振动导致阻值变化（充电器注明不可随车携带就是怕RP2 因振动而改变阻值），就会导致输出电压移。若输出电压偏高，电瓶会过充，严重时会失水－发烫，最终导致充爆，若输出电压偏低，会导致电瓶欠充，缩短其寿命。

纯电动汽车安全系统设计

收稿日期：2012－04－13纯电动汽车安全系统设计沈延张剑锋冷宏祥（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804）【摘要】详细分析纯电动汽车可能存在的安全隐患，设计的纯电动汽车的安全系统包含4大部分：维修安全、碰撞安全、电气安全和功能安全，同时还对每一部分进行详细分析和设计。通过这套安全系统可保证纯电动车在多种异常工况以及充电情况下车辆和相关人员的安全。【Abstract】The potential safety failure modes of electric vehicle are analyzed．The safety sys-tem consists of four parts：maintenance safety，crash safety，electrical safety and function safety．Meanwhile，each part of safety system is clearly analyzed and elaborated．With the help of this safety system，the safety of human and vehicle can be ensured under failure dangerous scenarios and charging conditions．【关键词】纯电动汽车安全系统碰撞 doi：10.3969/j.issn．1007-4554．2012．06．02 0引言随着国民生活水平的不断提高，汽车已经日渐成为人们的生活必需品；随着传统内燃机汽车带来的环境污染及能源短缺问题越来越突出，电动汽车以其良好的环保特性和能源替代特性而备受关注。如何开发出安全、经济且满足用户需求的电动汽车已成为各国政府和汽车行业研究的新课题。汽车安全作为现代汽车技术研究的3个重点方向之一，在全世界范围内受到广泛关注。相比于传统内燃机汽车，由于动力系统的特殊性，电动汽车的安全系统设计更为复杂；如果车辆在充电及行驶过程中出现碰撞、翻车等事故，可能造成动力系统的短路、漏电、燃烧、爆炸等，由此对乘员造成电伤害、化学伤害、燃烧伤害等。因此在电动汽车的研究开发过程中，对电动汽车的安全设计进行系统的研究具有重要意义。目前世界各地的汽车企业和研究组织对电动汽车安全的研究主要集中在电池等零部件领域，关于纯电动汽车安全系统设计的研究还处于起步阶段。本文将从系统设计角度出发，针对纯电动汽车动力系统的技术特点，设计出一套适用于使用锂电池的电动汽车特有的安全系统，保证车辆在充电和行驶过程中人员的安全。 1电动汽车的危险工况及潜在安全隐患相比于传统内燃机汽车，在危险工况下或车辆发生故障时，电动汽车发生危险的不同点在于可能存在的高压电安全隐患，因此本文主要讨论的是高压电系统的安全设计。 1．1动力系统高压短路当电动汽车动力系统的高压线短路时，将会 · 7 · 上海汽车2012.06

电动汽车高压电气系统安全设计

纯电动汽车高压电气系统安全设计摘要：在电动汽车研发安全设计中，纯电动汽车安全设计除与传统燃油车一样考虑乘员的主动安全与被动安全外，还需重点考虑动力电池系统和高压系统安全。为解决纯电动汽车高压电系统的安全问题，文章对高压部件和高压线束防护与标识、预充电回路保护、高压设备过载/短路保护、绝缘电阻检测、动力电池电流电压检测、高压接触器触点状态检测、高压互锁电路检测、充电互锁检测、高压系统余电放电保护以及碰撞安全等高压系统潜在的安全问题提出了相应的解决方案，形成一整套完整的电动汽车高压电气系统的安全设计方案。该方案能确保电动汽车高压系统安全可靠地运行。关键词：纯电动汽车；高压电气系统；高压触点；绝缘电阻；高压互锁；碰撞安全。现代电动汽车一般分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、外接式可充电混合动力汽车及增程式电动汽车。纯电动汽车是指完全由蓄电池提供电力驱动的电动汽车，工作电压高达几百伏，远远高于安全电压。且高压系统工作时放电电流有可能达到数十安，甚至高达上百安[1]。当高压电路发生绝缘、短路及漏电等情况时，会直接对驾乘人员的人身生命财产安全造成危害。因此，在设计高压系统和对高压系统关键部件进行选型时，不仅要满足整车驱动的要求，还必须确保驾乘人员和汽车运行环境安全。因此，纯电动汽车整车的电气系统安全性已成为评价纯电动汽车安全性的一项重要指标。文章简述了某公司纯电动轿车高压电气系统的安全设计与控制策略。 1纯电动汽车电气系统安全分析纯电动轿车电气系统主要包括低压电气系统、高压电气系统及CAN通讯信息网络系统。低压电气系统采用12V供电系统，除了为灯光照明系统、娱乐系统及雨刷器等常规低压用电器供电外，还为整车控制器、电池管理系统、电机控制器、DC/DC转换器及电动空调等高压附件设备控制回路供电；高压电气系统主要包括动力电池组、电驱动系统、DC/DC电压转换器、电动空调、电暖风、车载充电系统、非车载充电系统及高压电安全管理系统等； CAN总线网络系统用来实现整车控制器和电机控制器、以及电池管理系统、高压电安全管理系统、电动空调、车载充电机和非车载充电设备等控制单元之间的相互通信。纯电动汽车电压和电流等级都比较高，动力电压一般都在300～400V（直流），电流瞬间能够达到几百安。人体能承受的安全电压值的大小取决于人体允许通过的电流和人体的电

电动汽车(高压配电箱)标准

2016年我公司将大批量生产新能源车，预计年产量3000台，为了更好的降低采购成本，提高产品质量，增强市场竞争力，实现企业更好更快的发展，本着公开、公平、公正的原则，我司决定对新能源车用的高压配电箱进行公开招标。一、招标项目: 1.高压配电箱二、技术要求：一、技术标准： 1. 符合QC/T413-2002 《汽车电气设备基本技术条件》中各项规定； 2. 符合GB 2893-2001 《安全色》的相关规定 3. 符合GB 2894-1996 《安全标志》的相关规定 4. 符合GB 4208-2008 《外壳防护等级（IP代码）》的相关规定 5. 符合GB/T 2423.1 《电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验A：低温（GB/T2423.1-2008)》； 6. 高压电器设备耐电压性能必须符合CJ/T5008 <无轨电车试验方法>中耐电压试验的要求和规定； 7. 符合GB/T 18384.3 2015 《电动汽车安全要求第3部分：人员触电防护》中各项规定； 8. 符合GB/T 18384.2-2015 《电动汽车安全要求第2 部分：功能安全和故障防护》中各项规定； 9. 符合GB/T 2423.2 《电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验B：高温（GB/T2423.2-2008)》中各项规定； 10. 符合GB/T 2423.17 《电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Ka：盐雾（GB/T2423.17-2008)》中各项规定； 11. 符合GB/T 1303.1-1998 《环氧玻璃布层压板》二、技术参数： 2.1见附录三、整机主要技术参数 3.1 防护等级：IP65 3.1.1符合GB4208-2008中IP65要求 3.2 工作温度范围：－40℃～＋85℃ 3.2.1 低温按GB/T2423.1相关要求进行，试验温度-40℃，持续时间不低于2小时，试验过程中，

电动车充电器原理及带电路图维修

常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。第一种是以UC3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。其电原理图和元件参数见图表1)

220v交流电经TO双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1为TL3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1（K1358）3脚为最大电流限制，调整 R25（2.5欧姆）的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器，其作用有三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。第二是起到隔离高压的作用，以防触电。第三是为UC3842提供工作电源。D4为高频整流管（16A60V ）C10为低压滤波电容，D5 为12V稳压二极管，U3（TL431）为精密基准电压源，配合U2（光耦合器4N35）起到自动调节充电器电压的作用。调整w2（微调电阻）可以细调充电器的电压。D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。R27 是电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200 —300 mA ）。通电开始时，C11上有300v左右电压。此电压一路经T1加载到Q1。第二路经R5,C8,C3,达到U1的第7脚。强迫U1启动。U1 的6脚输出方波脉冲，Q1工作，电流经R25到地。同时T1副线圈产生感应电压，经D3,R12给U1提供可靠电源。T1输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。此电压一路经D7 （D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用）给电池充电。第二路经R14,D5,C9,为LM358（双运算放大器，1脚为电源地，8脚为电源正）及其外围电路提供12V工