纯电动公交车高压系统

纯电动公交车高压系统构造
合肥公交集团保修公司 主讲人: 项震
一、新能源知识介绍
1.概念分类 2. 新能源产品对比及特点 3. 纯电动客车结构原理
1.1、概念分类
▪ 新能源汽车
▪ 2012年7月9日，国务院办公厅发布的《节能与新能源汽 车产业发展规划（2012—2020年）》（以下简称“规划 ”）中对新能源汽车及节能汽车定义进行了明确： 新能 源汽车：是指采用新型动力系新技统术，完全或主新要结依构 靠新型能 源驱动的汽车。
3.4、纯电动客车结构原理
纯电动客车主要组 成三大电：整车控制、电池系统、电驱动系统
三小电：电动转向泵、电动打气泵、电动空调
3.5、纯电动客车结构原理
整车控制系 统
整车控制器在整个系统中处于核心地位， 相当于电脑中的CPU。
1）动态操控
整车控制器根据操作员的操作指令进行解析，然后向驱动系统（通过CAN
3.11、纯电动客车结构原理
转向泵、打气泵及通用变
频控制器
DC600V
-
AC380V
DC600V-AC380V
3.12、纯电动客车结构原理
电动空调
具备制冷、制热功能； 制热功能适合冬季最低温度不低于零 下10度的区域
一体化电动 空调
全封闭式涡旋变频 压缩机
3.13、纯电动客车结构原理
数字化仪表：应有5寸以上液晶屏用于显示相关电池、电 机等数据
3.燃料电池汽车.是电动汽车的一种，其核心部件燃料
电池的电能是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧 ，直接变成电能
2.1、新能源产品对比及特点
项目
插电式混合动力
纯电动
燃料电池
驱动方式
发动机+电机
电机
电机
能量系统 发动机+动力电池
动力电池
燃料电池
基础设施 要求
加油站/电网充电站
电网充电站
加氢站
使用环节 排放
网2）络能传量递回），收发算出法驱动指令。
当整车接到制动的指令时，车辆能够依照内嵌的算法给出能量回馈的讯息， 将动能完成向电能的转换，给动力锂电池组的充电。
3）动力驱动控制
整车控制器在逻辑上完成向驱动系统及控制装置发送指令，动力驱动的平 稳运行指标的实现也由其完成。
3.6、纯电动客车结构原理
电池系统
3.7、纯电动客车结构原理
如何理解锂电池 串并联？磷酸铁锂单体电芯参数为：
3.2V/10AH 整车电池参数为：538V/500AH。 电池的成组： 500AH（模组）=10AH（单体）×50
（个） 538V=3.2V（模组）×168（个）串
3.8、纯电动客车结构原理
电驱动系统
（1）电驱动形式
电机中央直驱方式 优势：成熟系统，成本较低，技术稳定可靠，产业化可行性强； 缺点：单电机直驱不能完全有效解决车辆爬坡度问题需采用双电机驱动方式
绝缘检测仪
两级绝缘设计 多点实时监测
3.21、纯电动客车结构原理
■动力电池安全应用
第一层次：电池过流、过压、过充和过放保护系统 动态实时监控电池系统运行状态；预测电池组状态，实现电池组动态均衡； 自动智能故障诊断与预警。
第二层次：烟雾探测、无线传输报警、控制装置 在起火之前，会先经过烟雾阶段，该探测器在电池箱产生烟雾时，即可探测 到，并在仪表上进行声光报警提示，同时主动把火情信息发给整车控制系 统进行高压系统自动切断控制。
3.14、纯电动客车结构原理
加速 踏板
刹车 踏板
3.15、纯电动客车结构原理
一体化高压配电 系统
熔断器 开关
总正控 制盒
高压配 电柜
绝缘监 测仪
高压配电箱的功能：向集成化的方向在 发展
1、整车高压电源的分配、短路保护、过 流及过载保护控制；
一 体
2、电机控制器的预充电控制及保护； 化
3、锂电池充电防护控制； 4、整车高压绝缘控制保护；
第二层术：高压过流通断自动切换 第三六层层：高次压整电车源安的全安全保分障配电系 统 控制系统
第四层：动力系统过流、过压自保 护 第五层：动力电池烟雾火情联动安 全防护系统 第六层：多级绝缘及绝缘检测主动 安全防护
高压电子过流保护系 统
绝缘监控系统原理 图
电池管理系统
3.20、纯电动客车结构原理
整车绝缘及漏电保护系统保障
低排放
零排放
零排放
主要特点 不受里程限制，节油/ 无极变速、低噪音， 能源效率高，续航里程
节气率高
驾乘舒适
长
商业化进程
已规模化产销
已示范推广，逐步 规模化
仍处于研发阶段
主要问题
技术系统复杂， 使用维护成本高，仍 有排放污染
充电网点少、采购成 本高及续航里程短
加氢站少，采购成本高
3.1、纯电动客车结构原理
新能源 汽车
新动力 系统
新型能 源
1.1、概念分类
1.纯电动汽车. 以车载电源为动力，用纯电机驱动行
驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。包括直充和 换电式两种
2,插电式混合动力汽车. 是一种可外接充电的新型
混合动力汽车，其中动力电池作为能量储备单元（可充电） ，有一定纯电续驶里程，并兼有传统混合动力汽车与纯电动 汽车的基本功能特征
第三层次：动力电池系统防火、阻燃设计 第四层次：自动灭火系统
主要部件达到IP67防护等级，在水深300mm的水池中以
第五层次：自动解锁，电池箱快速脱离系统
5km/h的速度正反各行驶10分钟；在水深150mm的水池中以 30km/h的速度行驶10分钟。
高 压 配
5、集成高压维护开关，车辆检修时可断 电
开高压电路。
柜
总负接 线盒
CAN控 制器
3.16、纯电动客车结构原理
DC-DC车载 充电器
车载绝缘监测 系统
锂电池能量与铅酸电池能量转移载体；
为整车提供24V电源；
给24V铅酸蓄电池充电； 相当于传统车发动机上的24V低压发通电过机CA。N总线和整车控制器相连，将绝缘告警信号传输给
（1）车载电池系统的主 要功能车载电池系统相当于燃油汽车的汽油或者柴油，其主要任务是
为整车提供驱动电能。电池的主要技术参数有比能量、比功率和循环 寿命。比能量影响电动汽车的整车质量和续驶里程，比功率是评价能 量源是否满足电动汽车加速和爬坡能力的重要指标，循环寿命是评价 能量源使用寿命的重要参数。此外，还要求车载能源系统具有高效率 、良好的性能价格以及免维护特性。
轮边电机方式 优势： 技术先进，后桥走道无台阶；电机、传动轴及后桥高度集成。 缺点： 成本相对高；由于无机械差速器，电子差速技术难度大。
3.9、纯电动客车结构原理
驱 动 电 机 的 功 能 驱动电机是车辆运行的动力部分，它接收驱动装置对其发出的电机旋转
指令。电机的旋转部分通过电子编码器（旋转变压器）反馈给电机控制器， 使驱动系统运行在闭环的控制模式下。由于采用了扭矩的闭环控制模式，因 此，代能替使传运统动车的的车发辆动运机行变在平稳舒适状态下。
速箱 代替传统车的缓速器功 能 主要类型：三相交流异 步、
永磁同步及开关磁 阻
3.10、纯电动客车结构原理
电 机 控 制 器 的 功驱能动状态下：将电池组提供的DC直流电转换成AC交流电去驱动电机；
制动状态下：将制动能量变换成DC直流电回馈给电池组； 参与整车的安全控制。
600V DC
350VAC
▪ 1、高压系统原理介绍及特点
3.2、纯电动客车结构原理
安凯纯电动车控制系
充电机
统框图
电池箱1
电池箱 电压
பைடு நூலகம்
绝缘监测
绝缘 状态
仪表
电机转矩 电 流 /功 率
电池箱2
电池状态
（ SOC、 电压、温度）
CAN2 充 电 状 态 、 信 息
CAN1
电池状态
控制
故障信息
指令
电 源 管 理 状态
系统
信息
整车控制器
工作模式 控制指令
电机 发电机控制
充电电流、充电电压 电池温度，电池电压
电池箱N
BMS_CAN
电池状态 故障信息
监控 人机界面
协议转换 诊 断 接 口
运行状态 故障信息
油门制动 档位信号
驾驶员 信息
3.3、纯电动客车结构原理
整车一次充电续驶里程长（≥250 km)；'每公里电耗低于1Kwh/Km；行驶过程 中能量回收效率高、加速性能好；车辆运行平稳，车内正常行驶噪音≤ 68dB, 车 内加速行驶噪音≤72dB，低于传统车≤80dB的标准。
整车控制器， 二级告警 绝缘电阻小于500K， 一级告警 绝缘电阻小于80K。
3.17、纯电动客车结构原理
充电插头及充 电防护
+ U V W -
车辆充电时防移动的软硬件两级安全防护系统 有连续的充电电流时，软件控制充电时车辆不能移动； 整车控制器接收到BMS发送的充电标志位信号，软件控制充电时 车辆不能移动。
3.18、纯电动客车结构原理
电机散热系统
散热系统由水泵、散热器和散热风扇构成 当高压总电源开启，换挡开关处在前进档（D档）或倒车档（R档
）时，水泵开始工作；当电机在一定温度时，有一个散热风扇工作 ，当温度高于某一温度时，两个风扇同时交替工作。
3.19、纯电动客车结构原理
整车高压系统安全技
第一层：高压过流自动熔断保护