新能源汽车关键技术简介_(纯电、混动)_20161226 (破解版)

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混合动力工作模式(2015款以后)
EV驱动模式
驻车充电模式
主减速器 主动齿轮
同步器
驱动电机 轴
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(2)电机控制器(含DC/DC转换器) 集成了DC-AC(501Vdc-380Vac)、DC-DC(501Vdc14Vdc)、AC-DC(380Vac-501Vdc)变换器等。
DC/DC转换器
电力电子箱
可同时驱动车轮
可同时驱动车轮
20-50
150-450
强混合
42
混合动力汽车典型形式
43
一、非插电式混动汽车普锐斯(PriusⅢ)
1.普锐斯混动汽车基本组成(PriusⅢ)
44
3.普锐斯混动汽车结构特点(PriusⅢ)
(1)P410 混合驱动桥-复合式动力分配行星齿轮组
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(1)P410 混合驱动桥-复合式动力分配行星齿轮组
国标《GB/T 19596-2004 》对于混合动力汽车 定义: 至少能从可消耗的燃料、可再充电能量储存 装置的两类车载储存的能量中获得汽车动力。
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混合动力汽车的基本类型(一)
BSG
ISG
串联
构型方案
技术描述 皮带式起动/发电机
电机(KW)
<5
驱动电机与发动 机耦合
10-20
发动机带动发电机, 电机驱动车轮
温度传感器等。
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三、电控系统
由加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、电子换档 器等输入信号传感器,整车控制器(VCU)、电机控制器( MCU)、电池管理系统(BMS)等控制模块和驱动电机、 动力电池等执行元件组成。
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3、电控系统故障诊断及处理
电控系统根据电机、电池、EPS、DC/DC等零部件故障、
整车CAN网络故障及VCU硬件故障进行综合判断,确定整车
的故障等级,并进行相应的控制处理。
等级
名称
故障后处理
一级 二级 三级
四级
致命故障 严重故障 一般故障
轻微故障
紧急断开高压
二级电机故障零扭矩,二级电池 故障20A放电电流限功率
进入跛行工况/降功率
只仪表显示,四级故障属于维修 提示,但是VCU不对整车进行限制。
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北汽EV160高压互锁电路
车载充电器
VCM
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荣威E50高压互锁电路
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荣威E50高压互锁电路
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荣威E50高压互锁电路
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混合动力汽车关键技术简介
《非插电混动普锐斯Ⅲ》 《插电式混动荣威E550》 《插电式混动比亚迪秦》
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混合动力汽车的基本概念
国际能源组织(IEA)文献:至少来自两种不同 能量转换装置;要从两种不同能量储存装置吸取能 量;储能装置流向车轮动力通道中至少一条可逆。
电力电子箱
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(3)动力电池组(磷酸铁锂电池) 动力电池系统主要由动力电池模组、BMS、电压和电流
传感器、温度传感器、主电路继电器等部分组成。
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三、插电式混动汽车比亚迪秦
1.比亚迪秦混动汽车基本组成
分布式BMS
动力电池组
空调配电盒
维修开关
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3.比亚迪秦混动汽车结构特点
(1)驱动系统 由双离合变速器、驱动电机、电机控制器(含
四级能量回收故障,仅停止能量 回收,行驶不受影响。
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4、高压系统常见故障指示灯
8 跛行指示灯
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10 电机及控制器过热指示灯
当前无法显示此图像。
12 动力电池断开指示灯
当前无法显示此图像。
9 蓄电池故障指示灯
当前无法显示此图像。
11 动力电池故障指示灯
13 系统故障灯
当前无法显示此图像。
355/33.1/11.7
(2并92串/3.2V) (1并96串/3.7V)
200
综合工况纯电续航里程(km)
60
55
3.荣威e550混动汽车结构特点
(1)EDU电驱变速器
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(1)EDU电驱变速器(1-2档换档方式)
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(1)EDU电驱变速器(三锥面同步器)
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(1)EDU电驱变速器-混动系统八大模式
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四、高压安全保护
高压安全保护主要包括以下几个方面: 1、通过BMS和漏电传感器(绝缘电阻20MΩ)对整车进 行持续的漏电检测; 2、维修人员在带电时拔开插件或打开高压器件盖子时, 高压互锁可使整车高压系统立即断电,并快速释放电机控制 器等里的大电容。 3、惯性开关会在车辆发生重大碰撞时,立即断开高压系 统并释放大电容。
纯电模式
串联模式
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EDU电驱变速器-混动系统八大模式
并联模式
发动机驱动模式
60
EDU电驱变速器-混动系统八大模式
怠速充电模式
行车充电模式
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EDU电驱变速器-混动系统八大模式
动能回收模式一
动能回收模式二
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(2)电力电子箱 电力电子箱是电驱系统的控制中心,集成了DC-AC变换
器、DC-DC变换器、AC-DC变换器、电机控制器等。
高压控制盒共有5出 接线口,分别连接快充 、动力电池、电机控制 器和其它高压接插件。
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4、DC/DC
DC/DC变换器主要作用是完成320Vdc转换成14Vdc,向低 压蓄电池及全车低压用电设备供电;共有4处接线口,分别 为低压输出负极、低压输出正极、低压控制端、高压输入端 。
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5、动力电池
动力电池系统主要由动力电池模组、电池管理系统、 动力电池箱及辅助元器件等四部分组成。
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2、旋转变压器 简称旋变是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当
励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅 值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或保持某一比例关系, 或在一定转角范围内与转角成线性关系。
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3、电机控制器 电机控制器是电驱系统的控制中心,主要由DC-AC逆变模
块、AC-DC整流模块、温度保护模块以及电子控制器组成。 电机控制系统使用的传感器有电流传感器、电压传感器、
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HV电池接通或断开高压电路工作过程 电路接通时,SMRB和SMRP先闭合,由于SMRP电路接 入电阻器,可控制接通电流;之后,SMRG工作而SMRP关 闭,可以使SMRG电路中的触点避免受到强电流造成伤害。
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二、插电式混动上汽荣威E550(Plug-in)
1.荣威e550混动汽车基本组成
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新能源汽车关键技术简介
(纯电和混动汽车基础技术)
1
纯电动汽车关键技术简介
《北汽EV160》 《上汽荣威E50》
2
北汽E160纯电动汽车基本组成
VCU 电机控制器
慢充(交流)充电口
高压控制盒
DC/DC转换器 快充(直流)充电口
车载充电器
驱动电机
动力电池
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一、充电系统(动力电池系统)
由动力电池组件、DC/DC转换器、车载充电器、高压控 制盒、快充口(直流)、慢充口(交流)、等组成。
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高压配电单元架构
当VCM接到供电需求信号后,会协调BMS与用电部件控制 器将电能通过高压配电单元送到各用电部件以保证用电需求。
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高压电池组
高压电池组由5个模块组成,3个大模块(27串3并)、 2个小模块(6串3并),电池93个串联,共279个电芯。
还有:电池管理控制器、电池高压电力分配单元、 电池检测模块、电池采集和均匀模块(大模块由2个采 集模块;小模块由1个采集模块)、高低压插件、水冷 却系统等
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上汽荣威E50纯电动汽车基本组成
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一、充电系统(动力电池系统)
由动力电池组件、车载充电器、高压配电单元、快充口 (直流)、慢充口(交流)、电池冷却系统等组成。
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充电系统控制设计
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高压配电单元
高压配电单元用于分 配电能。
高压配电单元有5处接 线口,通过高压线分别 与空调压缩机、空调加 热器、快充充电口、电 力电子箱以及高压电池 包相连。 。
最大扭矩/转速(Nm/rpm)
135/4500
电机功率(kW)(ISG+TM) 14/23+26/44
16/32+30/60
电机转矩(Nm) (ISG+TM) HV电池(V/Ah/Kwh)
(电池排列/单体电芯电压) 最高车速(km/h)
53/147+83/317 79/150+147/318
297/40/11.8
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电驱系统的连接示意图
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电驱系统原理示意图
北汽EV160电驱系统的主要功能是将电能转化为机械能, 或者将机械能转化为电能。
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1、永磁同步电机(PMSM) 效率高、体积小、重量轻及可靠性高。 电机使用了一些传感器来提供电机的工作信息: 旋转变压器:用以检测电机转子位置; 温度传感器:用以检测电机的绕组温度。
40-60
电池(V) 混合形式
12 弱混
42-144 轻混
288-450 增程式EV41
混合动力汽车的基本类型(二)
并联
混联
构型方案
Prius混联
技术描述
驱动电机与发动机 同时驱动车轮
电机(KW) 电池(V) 混合形式
发动机/发电机/电机 发动机/发电机/电机
通过机械结构耦合, 通过行星齿轮耦合,
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(3)动力电池系统(磷酸铁锂电池)
由动力电池模组(13Kw.h)、分布式BMS(分布式信息
采集器和BMS)、高压配电箱和漏电保护器等部分组成。
动力电池模组
BMS
漏电保护器
高压配电箱
分布式信息采集器
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(1)P410 混合驱动桥-复合式动力分配行星齿轮组 (复合式行星轮系速度-扭矩关系模拟杠杆图)
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复合式行星轮系速度-扭矩关系模拟杠杆 (举例:小负荷巡航工况)
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(2)变频器总成
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变频器总成-系统原理图
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(3)HV电池(密封型镍氢电池) 电压:1.2V×6格×28块=201.6V;电流(保险丝):125A
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动力电池模组
电池单体:构成动力电池模块的最小单元。 电池模块:一组并联的电池单体组合,可作为一个单元替换。 电池模组:多个电池模块或单体电芯串联组成的一个组合体。
额定电压=单体电芯额定电压×单体电芯串联数; 电池容量=单体电芯容量×单体电芯并联数量; 电池总能量=动力电池系统的额定电压×动力电池系统容量。
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1、充电系统控制设计
充电系统控制设计架构
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2、车载充电器
车载充电机主要功能是将220Vac转换为320Vdc高压直 流电给动力电池进行充电。同时提供过压、欠压、过流、 欠流等多种保护措施,当充电系统出现异常会切断供电。
6
3、高压控制盒
高压控制盒主要用于 对动力电池中储存的电 能进行输出及分配,实 现对支路用电器件的切 断和保护。
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动力电池高压系统工作原理
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6、快充口(直流)
快充(直流)充电接口参数值: 额定电压 750V, 额定电流 125A、250A

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7、慢充口(交流)
慢充(交流)充电接口参数值: 额定电压 250V, 额定电流 16A、32A

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二、电驱系统
由驱动电机组件、电机控制器、电驱冷却系统和减速器总 成等构成,通过高低压线束,冷却管路与整车系统连接。
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二、电驱系统
主要由电动机组件、电力电子箱组件、减速器组件、电驱 冷却系统组成;主要功能是驱动汽车行驶和制动能量回收。
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电驱系统的连接示意图
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电力电子箱
电力电子箱是电驱系统的控制中心,集成了DC-AC变换器、 DC-DC变换器、AC-DC变换器、电机控制器等。
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三、电控系统
电控系统基本组成 传感器
档位传感器 加速踏板位置传感器 制动踏板位置传感器 电机旋变和温度传感器 电机控制器温度传感器
电池温度传感器 电池电压和电流传感器
控制单元
VCU BMS MCU
执行器
动力电池 电机
电力电子箱 高压配电单元
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电控系统的控制原理 通过传感器采集各部件的信息,将数据传送给整车控制器 经过处理后,形成新的指令信号传送到相应的功能模块,以 实现驱动控制、制动能量回收控制、电能补给和冷却控制等。
荣威e550混动汽车高效能三核混动引擎组
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2.荣威e550混动汽车性能特点
荣威混动的精髓在于 “双芯、三核、八模”
发动机
1.5L VTi-Tech发动机
电机
永磁同步电机
变速箱型式
EDU智能电驱动单元(2档)
储能系统
磷酸铁锂A123电池 磷酸铁锂LG电池
最大功率/转速(kW/rpm)
80/6000
DC/DC转换器)等组成
驱动电机
电机控制器(含 DC/DC转换器)
双离合变速66器
(1)驱动系统 秦整车系统(驱动系统控制关系)
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混Βιβλιοθήκη Baidu动力工作模式(2014款以前)
“EV”——纯电动工作模式 “HEV”—混合动力工作模式(并联)
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混合动力工作模式
“HEV”—工作模式(驱动并发电) “HEV”—工作模式(发动机驱动)
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