14442-純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)與檢修-侯濤-主編

2024/9/15純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)與檢修全國交通運(yùn)輸職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)組織編寫

侯濤主編藺宏良主審全國交通運(yùn)輸職業(yè)教育高職新能源汽車運(yùn)用與維修專業(yè)規(guī)劃教

ChunDianDongQiCheJieGouYuJianXian2024/9/15目錄模塊一純電動(dòng)汽車概述模塊二純電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu)原理模塊三純電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與檢修模塊四驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)與檢修模塊五純電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與檢修模塊六整車控制系統(tǒng)與ＣＡＮ通信網(wǎng)絡(luò)模塊一純電動(dòng)汽車概述一、純電動(dòng)汽車的定義與特點(diǎn)二、國內(nèi)外純電動(dòng)汽車的發(fā)典型展與現(xiàn)狀三、純電動(dòng)汽車的分類四、純電動(dòng)汽車的常用術(shù)語五、典型純電動(dòng)汽車簡介六、純電動(dòng)汽車高壓安全基本注意事項(xiàng)2024/9/152024/9/15一、純電動(dòng)汽車的定義和特點(diǎn)（一）純電動(dòng)汽車的定義：純電動(dòng)汽車，是指以車載電源為動(dòng)力源，通過蓄電池向驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)汽車行駛，并且符合道路交通安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。2024/9/15（二）、純電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車的區(qū)別

純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車在車身結(jié)構(gòu)及外觀上基本相同，但兩者的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同。純電動(dòng)汽車以車載電源作動(dòng)力源，而傳統(tǒng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽車是以燃油作動(dòng)力源；純電動(dòng)汽車用動(dòng)力電機(jī)替代內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛；純電動(dòng)汽車以高壓大電流為動(dòng)力系統(tǒng)。而傳統(tǒng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，除點(diǎn)火系統(tǒng)用高壓低電流之外，其他電源均為低壓弱電系統(tǒng)。純電動(dòng)汽車主要包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池和電控系統(tǒng)、充電機(jī)、DC/DC等主要高壓電器。2024/9/15（三）純電動(dòng)汽車的特點(diǎn)：1、環(huán)保、無尾氣排放污染2、能量轉(zhuǎn)換效率高3、結(jié)構(gòu)簡單，維修方便2024/9/15二、國內(nèi)外純電動(dòng)汽車的發(fā)展與現(xiàn)狀（一）、國外純電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史1834年，美國人托馬斯制造出第一輛直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車；1835年，荷蘭教授Stratingh設(shè)計(jì)了一款小型電動(dòng)車；1839年，蘇格蘭州羅伯特使用了不可充電電池制造了第一輛純電動(dòng)汽車。1867年奧地利發(fā)明家FranzKravogl在巴黎世界博覽會(huì)推出了一款雙輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車。1881年世界上第一輛鉛酸電池電動(dòng)三輪汽車出現(xiàn)，發(fā)明人為法國工程師古斯塔夫.特魯夫。1899年5月，世界首輛車速超過100km/h的電動(dòng)汽車出現(xiàn)了，速度為105.88100km/h，比利時(shí)人卡米樂設(shè)計(jì)名為“JamaisContente(永不滿足號)”的鋁制車身汽車，炮彈外形，現(xiàn)在保存在法國貢比尼(Compiegne)博物館中。2024/9/15（一）國外純電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史羅伯特制作了第一輛純電動(dòng)汽車

愛迪生和一輛電動(dòng)車的合影2024/9/15從19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，電動(dòng)汽車進(jìn)入商業(yè)化階段。英國、法國和美國先后涌現(xiàn)了一批著名的電動(dòng)汽車制造公司，如最早的電動(dòng)汽車制造廠Morris和Salom電動(dòng)客車和貨車公司，發(fā)明家愛迪生，制作了一輛電動(dòng)汽車。到1912年，美國約有34000輛注冊的電池電動(dòng)汽車，幾乎涵蓋了各種車型。這一時(shí)期也成為早期電動(dòng)汽車發(fā)展的黃金時(shí)期。（一）國外純電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史1886年，由于內(nèi)燃機(jī)以及相關(guān)燃油的發(fā)明和技術(shù)的進(jìn)步，電動(dòng)汽車的不足就逐步顯現(xiàn)出來。電動(dòng)汽車由于每次行駛都要長時(shí)間充電，并且電力設(shè)備影響運(yùn)行距離，因而逐漸被燃油汽車取代。1911年，美國人Kettering發(fā)明的燃油汽車電起動(dòng)器使燃油汽車更具有吸引力，這時(shí)候電動(dòng)汽車的發(fā)展遭受了一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。而Ford公司大規(guī)模生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，使每輛福特T型車的價(jià)格從1909年的850美元銳減到1925年的260美元，更加速了電動(dòng)汽車的消失。因此，從20世紀(jì)30~60年代，電動(dòng)汽車步入冬眠期。2024/9/1520世紀(jì)70年代初，蔓延全球的中東石油危機(jī)迅速的爆發(fā)，一場能源革命隨之而來，這場石油危機(jī)，使得靠燃油生存的普通汽車面臨著新的第一次挑戰(zhàn)。電動(dòng)汽車的春天又一次來到。歐洲、亞洲等各個(gè)國家投入大量的人力物力再一次重新致力于電動(dòng)汽車的開發(fā)和研究。（一）國外純電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史

從20世紀(jì)90年代開始，在能源和環(huán)境的雙重壓力下，電動(dòng)汽車的研究開發(fā)再次進(jìn)入了一個(gè)活躍期。世界各大汽車制造商紛紛推出各自的電動(dòng)汽車產(chǎn)品。目前，在歐美以及亞太的主要城市，客戶都可以買到各大主要汽車廠商的電動(dòng)汽車。在美國，通用、福特、特斯拉等汽車公司，電動(dòng)汽車的發(fā)展中起著非常重要的作用。在日本，幾乎所有的汽車生產(chǎn)商，如豐田、日產(chǎn)、馬自達(dá)、三菱、鈴木、大發(fā)、五十菱等汽車公司都制定了各自的商業(yè)化電動(dòng)汽車發(fā)展規(guī)劃。歐洲的許多國家，尤其是法國、德國、意大利和英國都紛紛進(jìn)入電動(dòng)汽車市場，其中活躍的汽車公司有雪鐵龍、雷諾、寶馬、奔馳、奧迪、大眾、歐寶、菲亞特等。這些汽車制造商都開始生產(chǎn)自己品牌的電動(dòng)汽車或者開始涉及電動(dòng)汽車領(lǐng)域。2024/9/15（一）國外純電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史日本豐田公司、本田公司一直致力于電動(dòng)汽車的研究。面對未來電動(dòng)汽車巨大的市場，日產(chǎn)公司也積累了強(qiáng)大的力量，以圖在電動(dòng)汽車市場占據(jù)一席之地。日產(chǎn)公司于1947年發(fā)布了其研發(fā)的第一款電動(dòng)汽車。從20世紀(jì)60年代開始，公司更加積極致力于電動(dòng)汽車的研發(fā)，而且研制并銷售了一系列電動(dòng)車型。1997年，日產(chǎn)公司發(fā)布了全球首輛裝備鋰離子電動(dòng)的電動(dòng)汽車PrairieJoy。在2005年的東京車展上，日產(chǎn)公司發(fā)布了全球首輛裝備鋰離子電池的Pivo電動(dòng)汽車。之后，續(xù)航里程更長的Pivo2在2007年東京車展上亮相。

除了日本的汽車制造商在研發(fā)和銷售電動(dòng)汽車之外，美國各大汽車制造商也紛紛推出了各自的品牌的電動(dòng)汽車。美國通用汽車公司曾雄踞全球最大車廠地位長達(dá)77年，雖然受到國際金融危機(jī)的影響，但同樣在電動(dòng)汽車領(lǐng)域具有雄厚的實(shí)力。通用公司從1916年就開始電動(dòng)汽車的研發(fā)。近幾十年來，通用公司不斷研發(fā)各種類型的電動(dòng)汽車，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。通用公司主動(dòng)適應(yīng)市場發(fā)展需求，早在2012年發(fā)布了2014款雪佛蘭SparkEV純電動(dòng)汽車。2024/9/15（一）國外純電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史pivo純電動(dòng)概念車

雪佛蘭SparkEV純電動(dòng)汽車2024/9/15作為北美的另一大汽車生產(chǎn)商福特公司也于20世紀(jì)60年代開始研究電動(dòng)汽車。Comuta為福特公司的第一輛電動(dòng)汽車。進(jìn)入90年代，福特公司把多款電動(dòng)汽車商用化，并提出了多款電動(dòng)汽車的性能。其中，最早向外銷售的是1995年推出的Ecostar小型送貨電動(dòng)汽車，福特公司最近推出一款FocusElectrc純電動(dòng)汽車。

（一）國外純電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史

福特FocusElectrc純電動(dòng)汽車

2024/9/15（一）國外純電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史

特斯拉（Tesla）汽車公司成立于2003年的美國加州，是以設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售純電動(dòng)汽車為主的公司。在2008年，特斯拉汽車公司推出第一款純電動(dòng)豪華跑車Roadster，到2012年停產(chǎn)前Roadster曾經(jīng)遠(yuǎn)銷37個(gè)國家和地區(qū)，銷量超過2300輛。2010年，特斯拉汽車公司上市，成為美國自1956年福特公司以來第一家上市的汽車制造商，也是目前唯一一家在美國上市的純電動(dòng)汽車獨(dú)立制造商。在歐洲，意大利菲亞特汽車公司也是較早從事電動(dòng)汽車研發(fā)的企事業(yè)。從20世紀(jì)60年代開始，這個(gè)公司就開始研發(fā)一整套電動(dòng)汽車的生產(chǎn)技術(shù)，并積累了很好的經(jīng)驗(yàn)。德國寶馬公司在1989年推出了它的新一代電動(dòng)汽車E30E，1991年研制出改進(jìn)的電動(dòng)汽車E36E，同年正式推出了專門設(shè)計(jì)的兩門四座電動(dòng)汽車E1，在1992年又推出四門四座電動(dòng)汽車E2。2013年底，BMWi3純電動(dòng)汽車正式售賣；法國雪鐵龍公司在20世紀(jì)90年代也開始發(fā)展電動(dòng)汽車，以適應(yīng)環(huán)保和節(jié)能要求。在1990年，其投放市場的是Peugeot106和CitroenAX電動(dòng)小轎車，隨后又推出PeugeotIon和CitroenCitela等。2024/9/15（二）國內(nèi)純電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀我國也開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動(dòng)汽車?！鞍宋濉逼陂g，國家計(jì)委和國家科委將電動(dòng)汽車項(xiàng)目正式列入國家研究和攻關(guān)計(jì)劃?！熬盼濉逼陂g，國家科技部把電動(dòng)汽車列入國家重大產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目，完成了純電動(dòng)轎車先導(dǎo)車的研制和全新純電動(dòng)轎車先導(dǎo)車的研制和全新純電動(dòng)轎車概念車的開發(fā)，建成了我國唯一的國家電動(dòng)汽車運(yùn)行試驗(yàn)示范區(qū)。另外，還研制了我國首輛純電動(dòng)大客車和我國首輛具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的純電動(dòng)公交車，完成了為期3年的載客示范試驗(yàn)?！笆濉逼陂g，我國以開發(fā)電動(dòng)汽車整車技術(shù)和關(guān)鍵零部件技術(shù)為重點(diǎn)，采取整車牽頭、零部件配合、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的模式，推動(dòng)了電動(dòng)汽車技術(shù)的研發(fā)?！笆晃濉逼陂g，國家繼續(xù)堅(jiān)持以電動(dòng)汽車市場為產(chǎn)品開發(fā)的導(dǎo)向，以整車產(chǎn)品為載體，以電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺為核心，促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)和創(chuàng)新；以關(guān)鍵零部件工程化、系統(tǒng)化促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)，以共性基礎(chǔ)技術(shù)促進(jìn)平臺、總成和零部件的深入研究，以公共服務(wù)平臺，基礎(chǔ)設(shè)施和政策法規(guī)建設(shè)促進(jìn)市場應(yīng)用和推廣。但是，現(xiàn)代電動(dòng)汽車的研發(fā)，涉及各學(xué)科的基礎(chǔ)理論和最新技術(shù)，國產(chǎn)商用電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化，既面臨著機(jī)遇，也充滿著挑戰(zhàn)。2024/9/15

目前，除國內(nèi)巨大的潛在市場之外，電動(dòng)汽車在中國的發(fā)展還應(yīng)該具備三大有利條件：第一，舉辦大型國際活動(dòng)為電動(dòng)汽車的推廣提供機(jī)會(huì)。第二，須有中國政府政策的大力支持。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化需要政府積極支持，要有配合的政策、法規(guī)。第三，須有企業(yè)、科研院所的全力配合。（二）國內(nèi)純電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀北京奧運(yùn)會(huì)上使用的純電動(dòng)汽車2024/9/15（二）國內(nèi)純電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀目前國內(nèi)電動(dòng)汽車研究成果概述如下：由天津清源公司、天津一汽、天津大學(xué)和天津藍(lán)天高科等單位聯(lián)合研制的純電動(dòng)汽車，其最高行駛已達(dá)到120km/h，一次充電連續(xù)行駛里程達(dá)252km。2005年，天津清源公司開發(fā)了三種純電動(dòng)轎車車型，并通過了搭載鋰電池的純電動(dòng)轎車正面碰撞實(shí)驗(yàn)，更向美國出口了112輛純電動(dòng)轎車。2006年又承擔(dān)了天津市重大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目“電動(dòng)汽車動(dòng)力總成產(chǎn)業(yè)化和電動(dòng)汽車整車生產(chǎn)示范”項(xiàng)目，建成了具備年產(chǎn)2萬輛純電動(dòng)轎車、1000輛混合動(dòng)力電動(dòng)客車能力的生產(chǎn)基地。2009年，天津清源公司又斥資近3000萬元開發(fā)了一種高空作業(yè)專用車，建成年生產(chǎn)能力3000輛的生產(chǎn)線，開拓了電動(dòng)升降專用車這一特種純電動(dòng)汽車的國內(nèi)市場。北京科凌公司承擔(dān)了國家“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)中的“純電動(dòng)客車開發(fā)”項(xiàng)目和2008年北京“科技奧運(yùn)、綠色奧運(yùn)”工程中的電動(dòng)汽車項(xiàng)目，開發(fā)出多種型號的純電動(dòng)客車。如圖1-7所示。2008年，一汽公司攜手深圳雷天能源集團(tuán)設(shè)計(jì)的一汽雷天電動(dòng)客車成功下線，該車采用雷天公司生產(chǎn)的磷酸亞鐵鋰電池，充電只需20min即可在110km/h時(shí)速下行駛300km左右的路程。2024/9/15

東風(fēng)汽車公司的電動(dòng)汽車事業(yè)起步于“八五”期間，當(dāng)時(shí)由東風(fēng)技術(shù)中心開發(fā)出第一臺純電動(dòng)中巴車。在“九五”期間開發(fā)了純電動(dòng)轎車概念車CEV-95。為了進(jìn)一步縮短與國外汽車公司的技術(shù)差距，2001年東風(fēng)集團(tuán)與湖北武漢市武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)合資組建了東風(fēng)電動(dòng)車輛股份有限公司，并在國家“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)的公開招標(biāo)中同時(shí)承擔(dān)兩個(gè)整車課題。北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛工程技術(shù)中心致力于電動(dòng)汽車的研發(fā)，成功研制了BK6122EV奧運(yùn)用純電動(dòng)大客車、BK6120EV純電動(dòng)超低地板公交客車、BFC6100EV純電動(dòng)旅游客車、HFF6850GK60EV純電動(dòng)中型客車、HFF6112GK50EV純電動(dòng)超低板公交客車等多種整車產(chǎn)品。開發(fā)了續(xù)流增磁繞組電機(jī)及其控制器、變脈沖快速充電器、整車綜合控制和能量管理系統(tǒng)等具有自主知識產(chǎn)權(quán)電動(dòng)汽車關(guān)鍵零部件產(chǎn)品。目前正在開展純電動(dòng)公交客車的公交線路試運(yùn)營試驗(yàn)，電池組綜合性能試驗(yàn)室以及國家“863”電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)電機(jī)及其控制器測試基地。目前，北京理工大學(xué)在電動(dòng)汽車整車總體技術(shù)、電動(dòng)車輛電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、快速充電技術(shù)、整車綜合管理和控制技術(shù)、電傳動(dòng)系統(tǒng)測試技術(shù)等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，取得了豐碩的成果。（二）國內(nèi)純電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀2024/9/15

比亞迪公司從2003年進(jìn)入汽車行業(yè)，在雙模技術(shù)和純電動(dòng)技術(shù)方面都取得了顯著的進(jìn)展。比亞迪公司開發(fā)的磷酸鐵鋰電池，有效解決了一般鋰電池在電流過充電條件下易發(fā)生爆炸等安全問題。磷酸鐵鋰電池還具有循環(huán)壽命長、制造成本低、安全性能良好、能量密度高、低溫性能好及生產(chǎn)過程無污染等技術(shù)優(yōu)勢。2011年10月上市的比亞迪純電動(dòng)汽車E6，最大續(xù)航里程達(dá)到了300km（綜合工況），最高時(shí)速140km。比亞迪E6搭載自主研發(fā)的磷酸鐵鋰電池，配合電動(dòng)機(jī)可提供90kw額定功率，以及450N.M的最大扭矩。同時(shí)，E6款純電動(dòng)出租車也已經(jīng)在深圳、南京、長沙、太原等多個(gè)城市運(yùn)營。東南大學(xué)也是國內(nèi)較早對電動(dòng)汽車開展研究的高校之一。1995年在國家自然基金等資助下對電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)開展研究，承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3個(gè)，重點(diǎn)項(xiàng)目1個(gè)等課題。研究成功雙凸極永磁電動(dòng)機(jī)、混合勵(lì)磁雙凸極電動(dòng)機(jī)、混合勵(lì)磁磁通切換電動(dòng)機(jī)等新型高性能電動(dòng)機(jī)。（二）國內(nèi)純電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀2024/9/15

北京新能源汽車股份有限公司，是一家以環(huán)保乘用車為主要經(jīng)營范圍的新能源科技公司。主要產(chǎn)品包括EC180、EU260、EX260、EV160、EH300、物流車等。成立于2009年，經(jīng)過四年多的發(fā)展積累，北汽新能源已掌握整車系統(tǒng)集成與匹配、整車控制系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三大關(guān)鍵核心技術(shù)，旗下EC180、EU260、EX260、EV160、EH300、物流車等多款產(chǎn)品已投入市場或示范運(yùn)營。目前,北汽新能源已與大洋電機(jī)、普萊德電池、愛思開電池等多家公司展開了戰(zhàn)略合作，并與美國Atieva公司簽訂了股權(quán)認(rèn)購協(xié)議，成為后者的第一大股東。隨著我國綜合國力的增強(qiáng)，也為了減少對石油的依賴，降低汽車的尾氣排放，節(jié)約和提高能源效率，電動(dòng)汽車已經(jīng)成為國內(nèi)的一個(gè)研發(fā)熱點(diǎn)。同時(shí)，電動(dòng)汽車的發(fā)展也將促進(jìn)中國汽車技術(shù)水平和制造業(yè)水平的提高。我們可以一方面通過中國的勞動(dòng)力，利用國外發(fā)達(dá)國家的資金和水平，發(fā)展中國的電動(dòng)汽車市場，形成有利的商業(yè)環(huán)境；另一方面在政府的扶持引導(dǎo)下，發(fā)展民族企業(yè)，利用電動(dòng)汽車縮短同國外發(fā)達(dá)國家的差距，盡早實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國。（二）國內(nèi)純電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀2024/9/15三、純電動(dòng)汽車的分類

1、按照用途不同分類：電動(dòng)轎車、電動(dòng)貨車、電動(dòng)客車2、按照蓄能裝置分類：二次蓄電池、超級電容器、飛輪蓄電池3、按照驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成：直流無刷、直流有刷、交流異步、磁阻電機(jī)四、純電動(dòng)汽車的常用術(shù)語2024/9/151.純電動(dòng)汽車(batteryelectricVehicle,簡稱BEV)，是指以車載電源為動(dòng)力源，通過蓄電池向驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)汽車行駛，并且符合道路交通安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。2.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。由兩種或兩種以上的儲(chǔ)能器、能源或轉(zhuǎn)換器作為驅(qū)動(dòng)能源，其中至少有一種能夠提供電能的車輛。3.驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)（drivemotor），為車輛行駛提供驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)。4.輔助電動(dòng)機(jī)（auxiliarymotor），驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以外的電動(dòng)機(jī)。5.DC/DC變換器DC/DC(converter)，將某一直流電源電壓轉(zhuǎn)換成任意直流電壓的變換器。6.蓄電池（battery），能將所獲得的電能以化學(xué)能的形式貯存并可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N電化學(xué)裝置，它可以重復(fù)充電和放電。7.動(dòng)力蓄電池（tractionbattery），為電動(dòng)汽車動(dòng)力系提供能量的蓄電池。2024/9/158.單體蓄電池（cell），構(gòu)成蓄電池的最小單元，一般由正極、負(fù)極及電解質(zhì)等組成，其標(biāo)稱電壓為電化學(xué)偶的標(biāo)稱電壓。9.蓄電池模塊（batterymodule），一組相聯(lián)的單體蓄電池的組合。10.蓄電池組（蓄電池包）（batterypack），由一個(gè)或多個(gè)蓄電池模塊組成的單一機(jī)械總成。11.燃料電池汽車，以燃料電池作為動(dòng)力源或主動(dòng)力源的汽車。12.電池的容量，是指充滿電的電池在指定條件下放電到終止電壓時(shí)輸出的電量。13.電池的能量，是指在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的放電制度下，電池所輸出的電能。14.電池的功率，在一定的放電制度下，單位時(shí)間內(nèi)電池輸出的能量。15.SOC電池的荷電狀態(tài)，描述電池剩余容量占額定容量的百分比。16.DOC放電深度，電池已經(jīng)放出的電量與電池額定容量的比值。2024/9/1517.電池的循環(huán)使用壽命，是指電池以充電一次和放電一次為一個(gè)循環(huán)，按一定得測試標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)電池容量降到某一個(gè)規(guī)定值（我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為額定值的80%）以前，電池經(jīng)歷的充放電循環(huán)的總次數(shù)。18.地面充電系統(tǒng)，通過直接更換電動(dòng)汽車的電池組來達(dá)到為其充電的目的。19.快速充電，是以較大電流短時(shí)間（在電動(dòng)車停車20min至2h內(nèi)），為其提供短時(shí)充電服務(wù)。20.電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是指電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并通過傳動(dòng)裝置將能量傳遞到車輪進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車輛按駕駛?cè)艘庵拘旭偟年P(guān)鍵系統(tǒng)。21.飛輪儲(chǔ)能裝置，讓高速旋轉(zhuǎn)的飛輪以機(jī)械能的形式存儲(chǔ)能量，實(shí)現(xiàn)電能和機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)化的裝置。2024/9/1522.燃料電池，是利用氫氣和氧氣（空氣）在催化劑的作用下直接經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置。23.電池的放電制度，指放電率、放電形式（恒流、變流或脈沖）、終止電壓和溫度。24.能量密度（energydensity），從蓄電池的單位質(zhì)量或單位體積所獲取的電能，用Wh/kg,Wh/L來表示。25.功率密度（powerdensity），從蓄電池的單位質(zhì)量或單位體積所獲取的輸出功率，用W/kg,W/L表示。26.爬電距離，在兩個(gè)可導(dǎo)電部分之間沿固體絕緣材料表面的最短距離。2024/9/15五、典型純電動(dòng)汽車簡介（一）特斯拉純電動(dòng)汽車特斯拉續(xù)航里程最高時(shí)速外形尺寸整車質(zhì)量充電時(shí)間390-502km190-210km/h4978/1964/1435mm2108kg慢充7-10小時(shí)

快充45分鐘80%電量電池類型最大功率最大扭矩售價(jià)國內(nèi)上市時(shí)間鋰離子電池222-310kW440-600N·m￥72.35萬-141.35萬2014年5月2024/9/15五、典型純電動(dòng)汽車簡介（二）日產(chǎn)聆風(fēng)純電動(dòng)汽車日產(chǎn)聆風(fēng)

續(xù)航里程最高時(shí)速外形尺寸整車質(zhì)量充電時(shí)間175km145km/h4467/1771/1549mm1494kg慢充4小時(shí)/快充30分鐘80%電池類型最大功率最大扭矩售價(jià)國內(nèi)上市時(shí)間錳酸鋰離子電池80kW254N·m￥26.78萬元

2014年年底2024/9/15五、典型純電動(dòng)汽車簡介（三）比亞迪E6純電動(dòng)汽車比亞迪E6續(xù)航里程最高時(shí)速外形尺寸整車質(zhì)量充電時(shí)間300km140km/h4560/1882/1645mm2380kg慢充24小時(shí)/快充6小時(shí)電池類型最大功率最大扭矩售價(jià)國內(nèi)上市時(shí)間磷酸鐵鋰離子電池90kW450N·m￥30.98萬-33萬元2013年11月2024/9/15五、典型純電動(dòng)汽車簡介（四）上汽榮威E50純電動(dòng)汽車榮威E50續(xù)航里程最高時(shí)速外形尺寸整車質(zhì)量充電時(shí)間120km130km/h3569/1551/540mm1080kg慢充6小時(shí)/快充30分鐘（10%-80%）電池類型最大功率最大扭矩售價(jià)國內(nèi)上市時(shí)間磷酸鐵鋰離子電池52kW155N·m￥23.49萬14.49萬元2013年11月2024/9/15五、典型純電動(dòng)汽車簡介（五）江淮IEV5純電動(dòng)汽車江淮Iev5續(xù)航里程最高時(shí)速外形尺寸整車質(zhì)量充電時(shí)間200km120km/h4310/1710/1500mm1260kg慢充8小時(shí)/快充2.5小時(shí)電池類型最大功率最大扭矩售價(jià)國內(nèi)上市時(shí)間三元電池50kW210N·m￥17萬元2014年下半年2024/9/15五、典型純電動(dòng)汽車簡介（六）北汽EV150純電動(dòng)汽車北汽EV150續(xù)航里程最高時(shí)速外形尺寸整車質(zhì)量充電時(shí)間175km145km/h4467/1771/1549mm1494kg慢充4小時(shí)/快充30分鐘80%電池類型最大功率最大扭矩售價(jià)國內(nèi)上市時(shí)間錳酸鋰離子電池80kW254N·m￥26.78萬2014年底2024/9/15五、典型純電動(dòng)汽車簡介（七）長安逸動(dòng)純電動(dòng)汽車長安逸動(dòng)

續(xù)航里程最高時(shí)速外形尺寸整車質(zhì)量充電時(shí)間160km140km/h4620/1820/1515mm1610kg不詳電池類型最大功率最大扭矩售價(jià)國內(nèi)上市時(shí)間鋰離子電池90kW280N·m￥13萬元2014年9月2024/9/15六、純電動(dòng)汽車高壓安全基本注意事項(xiàng)1、高壓安全注意事項(xiàng)工具名稱用途描述警示牌在地面或車輛附近明顯位置放置絕緣服拆除及安裝高壓部件使用護(hù)目鏡拆除及安裝高壓部件使用絕緣鞋拆除及安裝高壓部件使用絕緣手套（絕緣等級為1000V/300A以上）拆除及安裝高壓部件使用2024/9/15（二）純電動(dòng)汽車專用工具工具名稱用途描述電動(dòng)汽車專用套筒檢查絕緣層及維護(hù)保養(yǎng)專用電工手鉗檢查絕緣層及維護(hù)保養(yǎng)兆歐表檢查修理及維護(hù)保養(yǎng)絕緣墊

（耐壓值）>1000V）拆除及安裝高壓部件使用2024/9/15六、純電動(dòng)汽車使用注意事項(xiàng)

純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車有所不同，具備高壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有高壓、大電流的特點(diǎn)。使用要求有別于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛，應(yīng)該加以重視，在使用時(shí)應(yīng)注意：

1.充電：車輛不宜過充過放，最理想的充電時(shí)機(jī)是蓄電池放電深度為50%～70%，建議每天充一次電，使電池經(jīng)常處于淺循環(huán)狀態(tài)，可延長電池壽命。要用16A專用電線來接線，充電線路要選擇合適的線徑，線路敷設(shè)應(yīng)固定安裝，要加裝短路和漏電保護(hù)裝置。長期使用快充會(huì)造成電池壽命衰減，在具備充足充電時(shí)間的情況下，建議使用慢充補(bǔ)電。若電動(dòng)汽車長期不用，要保持定期充電。2024/9/15

2.停放：長時(shí)間停放應(yīng)將輔助蓄電池的電源線拔下來。不要長時(shí)間放置于潮濕、高溫、陽光暴曬等環(huán)境下。

3.使用：啟動(dòng)車輛之前（上電之前）檢查一下所有的線路連接是否緊固、正確。確保電池電量充足，避免過放電。開車時(shí)盡量避免急加速急剎車等情況的出現(xiàn)。假如出現(xiàn)撞車等事故，首先要拔下鑰匙，切斷電源，并遠(yuǎn)離車輛，再尋求廠家或汽車維修4S店的幫助。

六、純電動(dòng)汽車使用注意事項(xiàng)2024/9/15六、純電動(dòng)汽車使用注意事項(xiàng)

4.檢修：純電動(dòng)汽車專業(yè)維修人員需具備國家頒發(fā)的強(qiáng)電低壓（1千伏以下低壓電）電工維修資質(zhì)才能進(jìn)行維修操作。維修前，應(yīng)首先切斷動(dòng)力電池高壓輸出回路的維修開關(guān)（一般正規(guī)廠家出的電動(dòng)車的電池包上都有一個(gè)檢修開關(guān)），然后再維修操作。操作步驟是：關(guān)掉鑰匙，拔下檢修開關(guān)，等10分鐘以上，讓高壓部件中的電容器件充分放電。然后，再對純電動(dòng)汽車車輛電器零部件及電纜線路進(jìn)行檢查、維修。模塊二純電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu)原理一、純電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu)原理二、純電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車性能對比三、純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置形式四、功率變換器五、高壓系統(tǒng)主要電器及安裝布置六、純電動(dòng)汽車輔助系統(tǒng)七、純電動(dòng)汽車循環(huán)冷卻技術(shù)八、純電動(dòng)汽車高壓安全與防護(hù)九、醫(yī)療救護(hù)2024/9/15一、純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理(一)純電動(dòng)汽車的組成

純電動(dòng)汽車主要由電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、汽車底盤、汽車車身和其他電子、電氣設(shè)備等組成。2024/9/15與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車主要的區(qū)別在于其動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。純電動(dòng)汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是純電動(dòng)汽車核心。主要由電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電源管理系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)構(gòu)成。2024/9/15純電動(dòng)汽車采用電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)代替了傳統(tǒng)的燃油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作了變更，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置作了較大調(diào)整，動(dòng)力源由燃油（汽油或柴油）改變?yōu)殡娔?，?dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)也隨之作相應(yīng)的調(diào)整與改進(jìn)。純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，結(jié)構(gòu)緊湊、靈活，動(dòng)力系統(tǒng)的控制主要是通過柔性的電力系統(tǒng)而不是通過傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。除了動(dòng)力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其他部分的功能及結(jié)構(gòu)組成基本與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相同。2024/9/15（二）純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)原理

純電動(dòng)汽車是在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以電力驅(qū)動(dòng)作為汽車的動(dòng)力。電力驅(qū)動(dòng)是純電動(dòng)汽車唯一驅(qū)動(dòng)方式。純電動(dòng)汽車與燃油汽車的主要區(qū)別在于它們的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同，而純電動(dòng)汽車，以車載電源為動(dòng)力電源，提供給動(dòng)力電機(jī)電能，以動(dòng)力電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。并在電機(jī)控制系統(tǒng)的控制下，實(shí)時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和速度。2024/9/15

電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的三大部件：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池和電子控制系統(tǒng)構(gòu)。

由于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，且電子、電氣設(shè)備精準(zhǔn)靈活的控制特點(diǎn)，使得純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能特性與傳統(tǒng)燃油汽車存在較大的差異，純電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)鏈更加緊湊、便捷。車輛控制更加高效、靈活、準(zhǔn)確。

2024/9/152024/9/15

純電動(dòng)汽車基本組成

電子控制系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制中心，能對輸入的電子信息進(jìn)行處理。如根據(jù)輸入的加速信號或制動(dòng)信號，電子控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令來控制功率變換器的功率輸出，且通過功率變換器和電源管理器調(diào)節(jié)電源（動(dòng)力電池）的電流輸出功率，從而控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速輸出，對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、加速、減速、制動(dòng)等控制。2024/9/152024/9/15圖2-5純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖在純電動(dòng)汽車減速和下坡時(shí)，動(dòng)力電機(jī)利用富裕的能量（如車輛的慣性能量）感應(yīng)發(fā)電，電子控制器與電源管理器協(xié)調(diào)配合，對動(dòng)力電池自行充電。

再生制動(dòng)的動(dòng)能被吸收為電能，電源管理系統(tǒng)和電控系統(tǒng)一起控制再生制動(dòng)及其能量的回收，電源管理系統(tǒng)和充電器一同控制充電并監(jiān)測電源的使用情況。動(dòng)力電池通過電源管理系統(tǒng)和電子控制器提供輔助能源，輔助電力供給系統(tǒng)為純電動(dòng)汽車輔助系統(tǒng)提供不同需求的能源。主要給動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)輔助及其他用電裝置提供動(dòng)力。2024/9/15（三）動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要部件

純電動(dòng)汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三大件：包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池、控制器系統(tǒng)。1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)在純電動(dòng)汽車中被要求承擔(dān)著電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的雙重功能，即在正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動(dòng)機(jī)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械旋轉(zhuǎn)能；而在減速和下坡滑行時(shí)又擔(dān)任發(fā)電任務(wù)，將汽車的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。2024/9/15

汽車在起步和上坡時(shí)要求有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和相當(dāng)?shù)亩虝r(shí)過載能力，并有較寬的調(diào)速范圍和理想的調(diào)速特性，即在起動(dòng)低速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩輸出，在高速時(shí)為恒功率輸出。

電機(jī)（電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)）與驅(qū)動(dòng)控制器所組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車中最為關(guān)鍵的部件，它直接影響著車輛的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

純電動(dòng)汽車常用的電機(jī):直流電機(jī)(DCMotor)、交流電機(jī)(ACIM)、永磁電機(jī)(BDCM)和開關(guān)磁阻電機(jī)(SR)等電動(dòng)機(jī)。2024/9/152、動(dòng)力電池

動(dòng)力電池是純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電源，也是純電動(dòng)汽車的主要能源，它除了供給汽車驅(qū)動(dòng)行駛所需的電能外，也是供應(yīng)汽車上輔助電源（低壓電池）和各種輔助裝置的工作電源。

主要蓄電池：包括鉛酸蓄電池、鋰離子電池，鎳氫電池、超級電容器等。2024/9/153、控制系統(tǒng)

純電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)是基于車載電子微處理器的硬件和軟件，以及CAN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等來實(shí)現(xiàn)對汽車各個(gè)功能單元的控制。主要由整車控制器（VCU，VehicleControllerUnit）、電機(jī)控制單元(ECV，ElectronicControlUnite)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、CAN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及動(dòng)力電機(jī)、動(dòng)力電池裝置等組成。2024/9/15二、純電動(dòng)汽車的主要特性

純電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車相比，有許多自身的特點(diǎn)：

純電動(dòng)汽車目前處于電動(dòng)汽車的研發(fā)初級階段，其制造成本普遍高于普通內(nèi)燃機(jī)汽車，因而電動(dòng)汽車的初期投入大、費(fèi)用支出較高，但純電動(dòng)汽車的維修保養(yǎng)費(fèi)用較低，隨著使用年限的延長，其使用費(fèi)用支出會(huì)逐漸降低，經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保的性能更加突顯。2024/9/15純電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車性能對比項(xiàng)目

車型性能對比操控性能加速性能噪音影響尾氣排放續(xù)航里程能源補(bǔ)充維護(hù)保養(yǎng)購車成本使用成本純電動(dòng)汽車○○

○○

★

☆○

☆

○內(nèi)燃機(jī)汽車○★★☆

○

○★

○

★

2024/9/15注：○-好（適用）；★-一般；☆-差（不適用）。

三、純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置形式（一）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的主要區(qū)別在于它們的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車使用汽油或柴油作燃料，由內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛行駛，而純電動(dòng)汽車以蓄電池（主要用鋰離子電池）、超級電容器、燃料電池或高速飛輪等能源設(shè)備，提供電能，應(yīng)用動(dòng)力電機(jī)來驅(qū)動(dòng)車輛行駛。2024/9/15

傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的能量傳輸是以燃油供給系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料，通過發(fā)動(dòng)機(jī)-離合器-變速箱-傳動(dòng)軸-減速器-半軸-車輪實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸。整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以機(jī)械的剛性連接而成。

純電動(dòng)汽車則是由蓄電池等能源設(shè)備提供電能，通過動(dòng)力電機(jī)實(shí)現(xiàn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，從而通過部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸，其傳動(dòng)鏈隨著純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)形式和安裝布置有很大的區(qū)別。基本的傳動(dòng)方式可以采用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的傳動(dòng)方式，用驅(qū)動(dòng)電機(jī)替代發(fā)動(dòng)機(jī)，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電機(jī)-離合器-變速箱-傳動(dòng)軸-減速器-半軸-車輪的傳動(dòng)系統(tǒng)。2024/9/152024/9/15

純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖（二）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形式

電動(dòng)汽車在研發(fā)的過程中，早期多采用內(nèi)燃機(jī)汽車底盤改裝，基本保持了內(nèi)燃機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，隨著純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，純電動(dòng)汽車采用新型的機(jī)電集成化、機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及輪邊、輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。1）按動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)形式分為：

集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩種。（1）集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；（2）分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（輪轂電機(jī)）。2024/9/152）按驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)形式分為：（1）傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。（2）機(jī)電集成一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。（3）輪轂、輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。3）純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的比較。2024/9/15

純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式

2024/9/15

序號

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)形式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用情況

1傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)形式1、用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取代內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)。2、傳動(dòng)系統(tǒng)中選用或保留了內(nèi)燃機(jī)汽車的變

速器、傳動(dòng)軸、后橋和半軸等傳動(dòng)部件3、動(dòng)力輸出傳動(dòng)鏈較長，效率偏低純電動(dòng)汽車研發(fā)初期運(yùn)用，目前處于淘汰趨勢

2機(jī)電集成一體化驅(qū)動(dòng)形式1、整車采用電子集中控制。2、采用機(jī)械、電器集成一體化傳動(dòng)傳統(tǒng)。3、選擇性應(yīng)用離合器、變速器，差速器、

傳動(dòng)軸等機(jī)械傳動(dòng)裝置。4、動(dòng)力輸出傳動(dòng)鏈緊湊，效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。廣泛運(yùn)用，形式多樣，多樣化集成，電子控制是發(fā)展趨勢

3

輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)形式1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝在車輪輪轂中或輪轂邊。2、直接驅(qū)動(dòng)車輪，傳動(dòng)鏈較短，傳動(dòng)效率高，節(jié)省空間研發(fā)實(shí)驗(yàn)，小部分車型運(yùn)用，逐步發(fā)展

純電動(dòng)汽車動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是機(jī)電集成一體化結(jié)構(gòu)形式和輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)形式。它們擺脫了內(nèi)燃機(jī)汽車傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的約束,并豐富和完善了現(xiàn)代純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、CAN總線通訊控制模塊和電力電子控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電氣化集成控制,有效的解決從了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車控制到純電動(dòng)車的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制，有發(fā)揮了機(jī)電控制優(yōu)勢，突顯了純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛性能特點(diǎn)。2024/9/15（三）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置形式純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式多樣，布置比較靈活，主要有一下幾種結(jié)構(gòu)形式：1、中央集中機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。

集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本的形式，也是傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)形式，包括動(dòng)力電機(jī)-離合器-變速器-減速器-差速器等機(jī)構(gòu)。此種驅(qū)動(dòng)形式參考了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，以動(dòng)力電機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)，其動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)基本采用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)。2024/9/152024/9/15

純電動(dòng)汽車傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)形式2、典型的中央集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)-減速器-差速器等機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)用調(diào)速范圍廣的特性，提供相對恒定的功率，簡化了動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，省略了離合器、變速器等裝置，縮短了動(dòng)力傳動(dòng)鏈，提高了傳動(dòng)效率。減少了傳動(dòng)系統(tǒng)的重量和空間位置。3、前置（或后置）集中傳動(dòng)系。

包括動(dòng)力電機(jī)-減速器-差速器等機(jī)構(gòu)，幾個(gè)零部件整合為一體，布置在驅(qū)動(dòng)軸上，此時(shí)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)被大大簡化和集成化。另外從再生制動(dòng)的角度出發(fā)，這種驅(qū)動(dòng)形式較容易實(shí)現(xiàn)汽車動(dòng)能的回收再利用。2024/9/152024/9/15

典型中央集中傳統(tǒng)系統(tǒng)形式前置（后置）集中傳統(tǒng)系統(tǒng)形式4、雙電機(jī)電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。包括兩個(gè)動(dòng)力電機(jī)-減速器-電子差速控制等機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了差速器，取而代之的是兩個(gè)獨(dú)立的牽引電機(jī)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)間通過控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)，調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速與扭矩。每個(gè)牽引電機(jī)單獨(dú)完成一側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)任務(wù)，稱為雙電動(dòng)機(jī)電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)形式，當(dāng)車輛在彎道行駛時(shí)，兩側(cè)的電機(jī)就會(huì)在控制系統(tǒng)的作用下，輸出不同的速度。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形式控制系統(tǒng)比較的復(fù)雜。2024/9/15雙電機(jī)電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形式

5、內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)與車輪之間取消了傳統(tǒng)的傳動(dòng)軸，動(dòng)力電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，采用一個(gè)齒輪減速器，用以起到減速增扭作用，以滿足不同工況的功率和扭矩需求。同時(shí)采用電子差速控制，協(xié)調(diào)左右兩邊車輪速度。2024/9/15內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6、外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

動(dòng)力電機(jī)直接安裝在車輪上，省略了驅(qū)動(dòng)電機(jī)和車輪之間的傳動(dòng)裝置，取消了減速機(jī)構(gòu)，動(dòng)力電機(jī)與車輪融為一體，動(dòng)力電機(jī)的外轉(zhuǎn)子充當(dāng)車輪的輪輞，車輪與電機(jī)轉(zhuǎn)子同步。為了滿足車輛起步和爬坡的需要，要求動(dòng)力電機(jī)在低速時(shí)能提供大的轉(zhuǎn)矩，同時(shí)，要求動(dòng)力電機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍以提高較好的動(dòng)力性能。并且采用電子差速控制，協(xié)調(diào)左右車輪速度。2024/9/152024/9/15

外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)四、功率變換器

功率變換器可分為斬波器(DC/DC)、逆變器(DC/AC)和整流器(AC/DC)幾類。功能分別為：斬波器是將電流電作直流-直流變換；逆變器是將電流作直流-交流變換；整流器是將電流作交流-直流變換。

功率變換器廣泛運(yùn)用于電動(dòng)汽車。圖例中為交流電機(jī)及附屬設(shè)備的控制。2024/9/152024/9/15電動(dòng)汽車功率變換器工作原理圖

在電池系統(tǒng)與汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間加入功率變換器，使電池系統(tǒng)和功率變換器共同組成電源系統(tǒng)對驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供電，從而增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，采用的功率變換器對純電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)也具有重要的意義。2024/9/15（一）DC/DC功率變換器（直流斬波器）DC/DC功率變換器，是實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)電能變換和傳輸?shù)闹匾姎庠O(shè)備。DC/DC是指將一個(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓，也稱為直流斬波器。DC/DC控制具有加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能20%～30%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用（開關(guān)電源），同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。DC/DC變換是將原直流電通過調(diào)整其占空比(PWM)來控制輸出的有效電壓的大小。2024/9/151、DC/DC功率變換器分類：純電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)中的DC/DC功率變換器主要有以下幾種：1）按功率變換器功率開關(guān)管數(shù)分有單管式、雙管式。2）按開關(guān)控制方式分有脈寬調(diào)制式PWM、頻率調(diào)制式PFM、模擬/數(shù)字ADC，以及脈寬和頻率混合調(diào)制式“硬開關(guān)”PWM電路，各種諧振式、準(zhǔn)諧振式，零電壓或零電流的各種諧振式、準(zhǔn)諧振式的“軟開關(guān)”PWM電路。3）按輸出電路方式分有單路電壓輸出、雙路電壓輸出和三路電壓輸出。4）按與車身絕緣方式分有與車身絕緣型和與車身非絕緣型。5）功率變換器DC/DC又可以分為硬開關(guān)和軟開關(guān)兩種。2024/9/152、DC/DC功率變換器的主要功能①在直流電機(jī)的功率小于5kW的純電動(dòng)車輛(如公園的游覽車、機(jī)場的行旅車等)動(dòng)力電池組直接通過DC/DC功率變換器，為小型純電動(dòng)車輛的直流電動(dòng)機(jī)提供直流電。②在純電動(dòng)汽車及能量混合型電力系統(tǒng)中，用升壓型DC/DC功率變換器，在功率混合型電力系統(tǒng)中，采用雙向升降壓型DC/DC電能變換器，或全橋型DC/DC電能變換器。電動(dòng)汽車在滑行或下坡制動(dòng)時(shí)，車輪的慣性能量經(jīng)過轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的電能，向儲(chǔ)能電源充電時(shí)，也采用雙向升降壓型DC/DC功率變換器。③用電動(dòng)汽車上的高壓直流電源，向電動(dòng)汽車的行車管理系統(tǒng)的蓄電池(低壓系統(tǒng))充電時(shí)，采用隔離式降壓型DC/DC電能變換器。2024/9/15(二)DC/AC功率變換器（逆變器）DC/AC功率變換器（直流/交流），又稱為”逆變器”，它廣泛地應(yīng)用在裝有直流電源、交流電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)汽車上。DC/AC功率變換器的基本功能是將直流電源(車載蓄電池電源或燃料電池電源)，變換為電動(dòng)汽車所采用的交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。直流/交流(DC/AC)功率變換器有有源逆變器和無源逆變器，以及多種不同組合的、高性能DC/AC功率變換器。2024/9/15DC/AC功率變換器（直流/交流）的“軟開關(guān)”技術(shù)，是在直流電源與硬開關(guān)電壓型逆變器電路之間，加入一個(gè)電感L和電容C共同構(gòu)成的諧振電路，使ＤＣ環(huán)節(jié)產(chǎn)生諧振，利用逆變器直流母線的電壓周期性的回零，為逆變器的開關(guān)創(chuàng)造零電壓的開關(guān)條件，使在逆變器直流母線電壓為零時(shí)使橋臂上的開關(guān)換流，現(xiàn)實(shí)逆變器開關(guān)的零電壓開啟和零電壓的關(guān)斷。2024/9/15１.DC/AC功能及應(yīng)用范圍DC/AC是一個(gè)可將直流電變換成交流電的功率變換器。廣泛應(yīng)用于不間斷電源、純電動(dòng)車輛及軌道交通系統(tǒng)、變頻器等。純電動(dòng)汽車中的交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)的DC/AC一般集成于電機(jī)控制器中。

純電動(dòng)汽車運(yùn)用了交流動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，且輔助設(shè)備也運(yùn)用了一些交流電動(dòng)機(jī)，包括空壓機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向助力器等，它們的電源來自動(dòng)力電池組或燃料電池組。需要用小型的DC/AC逆變器將直流電源的電能轉(zhuǎn)換為交流電后，來帶動(dòng)輔助設(shè)備的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。2024/9/152、DC/AC技術(shù)特點(diǎn)DC/AC逆變器將動(dòng)力電池組或燃料電池組的電能轉(zhuǎn)化為三相交流電，并檢測輔助裝備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的變化，控制小型三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)行和停止。2024/9/15(三)AC/DC功率變換器（整流器）AC/DC(交流/直流)功率變換器，又稱為“整流器”。它的基本功能是將交流電源(包括電網(wǎng)電源和車載交流發(fā)電機(jī)發(fā)電電源)變換為直流電源（包括儲(chǔ)能式電源的直流充電電源）。AC/DC功率變換器應(yīng)用于純電動(dòng)汽車各種充電設(shè)備上，以及有交流電源變換為直流電源需求的電路及電氣設(shè)備上。電動(dòng)汽車上。AC/DC(交流/直流)功率變換器基本形式有:三相橋式AC/DC整流器，三相電壓源PWMAC/DC整流器，三相電流源PWMAC/DC整流器。2024/9/15純電動(dòng)汽車對功率變換器的要求：①變換功率大。②輸出響應(yīng)快捷。③工作穩(wěn)定，抗電磁干擾。④控制方便、準(zhǔn)確。⑤具有能量回饋功能。2024/9/15五、高壓系統(tǒng)主要電器作用及安裝布置（一）高壓系統(tǒng)主要電器元件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池、整車控制器、電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、功率變換器、充電機(jī)等零部件。2024/9/15（二）主要高壓電器和控制器的基本作用：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)作用是驅(qū)動(dòng)車輪行駛；

動(dòng)力電池作為車輛的動(dòng)力電源，主要向驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電源。

整車控制器能采集駕駛員操作信息，獲得車輛工作狀況信息，分析運(yùn)算，給電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)等控制單元發(fā)送指令。實(shí)現(xiàn)對車輛控制。機(jī)控制器是控制主電源與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間能量傳輸?shù)难b置。

電池管理系統(tǒng)基本作用是保證動(dòng)力電池，高效安全的運(yùn)行。

功率變換器是將電源根據(jù)需要作交直流轉(zhuǎn)換，以便用電器使用。

純電動(dòng)汽車高壓控制箱，是純電動(dòng)汽車高壓電源配電控制單元(PDU)。

車載充電機(jī)是為純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池充電的專門設(shè)備。（三）安裝布置

高壓系統(tǒng)主要電器及控制元件的安裝布置。2024/9/15高壓系統(tǒng)電器元件布置-比亞迪E62024/9/15高壓系統(tǒng)電器元件布置-北汽E150EV六、純電動(dòng)汽車輔助系統(tǒng)

純電動(dòng)汽車輔助系統(tǒng)主要設(shè)備基本與內(nèi)燃機(jī)汽車基本相同，所不同的主要是輔助系統(tǒng)的動(dòng)力由電力驅(qū)動(dòng)所替代。輔助系統(tǒng)包括輔助動(dòng)力源、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)助力制動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)器系統(tǒng)、照明、儀表以及收音機(jī)、照明和除霜裝置等。輔助系統(tǒng)設(shè)備改善和提高提升了純電動(dòng)汽車的操控性、安全性和舒適性。2024/9/15（一）電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS（ElectricPowerSteering）是一種直接依靠電機(jī)提供輔助扭矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)EPS一般由轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)向）傳感器、電子轉(zhuǎn)向控制單元(ECU)、助力電機(jī)、減速器、機(jī)械轉(zhuǎn)向器及電源組成。2024/9/15電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS的基本工作原理：轉(zhuǎn)矩傳感器與轉(zhuǎn)向軸（小齒輪軸）連接在一起，當(dāng)駕駛員在操縱方向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)矩傳感器開始工作，把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對轉(zhuǎn)動(dòng)角位移變成電信號傳給ECU，ECU根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號決定助力電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，從而完成實(shí)時(shí)控制助力轉(zhuǎn)向。因此它可以很容易地實(shí)現(xiàn)在車速不同時(shí)提供電動(dòng)機(jī)不同的助力效果，保證汽車在低速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)輕便靈活，高速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)穩(wěn)定可靠。2024/9/152024/9/15電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成，信號傳感裝置(包括扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器)，轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)(電機(jī)、離合器、減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu))及電子控制裝置。1、轉(zhuǎn)向控制單元2、轉(zhuǎn)矩傳感器3、轉(zhuǎn)角傳感器4、轉(zhuǎn)向助力電動(dòng)機(jī)2024/9/155、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)1）只在轉(zhuǎn)向時(shí)電機(jī)才提供助力，可以顯著降低燃油消耗。2）轉(zhuǎn)向助力大小可以通過軟件調(diào)整，能夠兼顧低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時(shí)的操縱穩(wěn)定性，回正性能好。3）結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，生產(chǎn)線裝配好，易于維護(hù)保養(yǎng)4）通過程序的設(shè)置，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)容易與不同車型匹配，可以縮短生產(chǎn)和開發(fā)的周期。

2024/9/15（二）電動(dòng)真空助力制動(dòng)系統(tǒng)

純電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)是車輛安全行駛的重要機(jī)構(gòu)，制動(dòng)系統(tǒng)的真空助力效果關(guān)系到汽車的行駛安全。車輛制動(dòng)助力系統(tǒng)，其真空助力器獲得真空度高低直接影響車輛的制動(dòng)效果。

一般汽車制動(dòng)系統(tǒng)采用真空助力或壓力助力。真空泵產(chǎn)生的真空度越大，制動(dòng)性能越好，駕駛員踩踏板也越省力。2024/9/15

1、真空助力器功能

真空助力器是利用真空（負(fù)壓）來增加駕駛員施加于踏板上力的部件。真空助力器一般位于制動(dòng)踏板與制動(dòng)主缸之間，為便于安裝，通常與主缸合成一個(gè)組件，主缸的一部分深入到真空助力器殼體內(nèi)。2024/9/15

電動(dòng)真空助力器2、電動(dòng)真空泵的結(jié)構(gòu)和原理

電動(dòng)真空泵為電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)系統(tǒng)主要部件，替代了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車真空助力的方式。它采用車載電源，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力，推進(jìn)泵體內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)從而產(chǎn)生真空，為純電動(dòng)汽車、混動(dòng)汽車、電動(dòng)游覽觀光車、電動(dòng)場地車等各種車型的液壓剎車系統(tǒng)提供唯一、可靠的真空來源，從而有效地提高了整車的制動(dòng)性能。2024/9/153、真空泵結(jié)構(gòu)形式電動(dòng)真空泵：

按常用結(jié)構(gòu)形式可分為：旋片式、活塞式和膜片式；

按使用功能可分為：輔助電動(dòng)真空泵和獨(dú)立電動(dòng)真空泵。2024/9/15（三）純電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)

對于純電動(dòng)汽車來說，車輛擁有高壓直流電源，因而，采用電動(dòng)熱泵型空調(diào)系統(tǒng)，壓縮機(jī)采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，成為電動(dòng)汽車可行的解決方案。1、熱泵型空調(diào)系統(tǒng)制冷/制熱2024/9/15

熱泵型空調(diào)系統(tǒng)是在原有燃油汽車上進(jìn)行改進(jìn)的，壓縮機(jī)是由永磁直流無刷電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)的工作原理圖如圖2-22所示。系統(tǒng)與普通的熱泵空調(diào)系統(tǒng)并無本質(zhì)區(qū)別，由于在電動(dòng)汽車上使用，壓縮機(jī)等主要部件有其特殊性。而且國外熱泵技術(shù)具備了一定的基礎(chǔ)，該技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是制冷、制熱效率高。

圖2-22熱泵型空

調(diào)系統(tǒng)工作原理圖1、熱泵型空調(diào)系統(tǒng)制冷/制熱2、PTC加熱器PTC（PositiveTemperatureCoefficient）意思是正的溫度系數(shù),泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。通常我們提到的PTC是指正溫度系數(shù)熱敏電阻,簡稱PTC熱敏電阻.PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻,超過一定的溫度(居里溫度)時(shí),它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。2024/9/15PTC熱敏電阻ρ-t曲線

風(fēng)速-功率曲線2024/9/15PTC型陶瓷加熱器采用PTC陶瓷發(fā)熱組件與波紋鋁條經(jīng)高溫膠粘組成。該類型PTC加熱器有熱阻小、換熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，散熱慢，熱功率輸出少，散熱越快，輸出的熱功率越高。PTC加熱器的工作特點(diǎn)：

1）PTC型PTC型陶瓷加熱器省成本，長壽命。

2）PTC型型陶瓷加熱器安全，綠色環(huán)保。

3）PTC型陶瓷加熱器節(jié)約電能。

2024/9/15七、純電動(dòng)汽車循環(huán)冷卻技術(shù)（一）車輛熱源純電動(dòng)汽車主要熱源有三類：1、能量儲(chǔ)存系統(tǒng)中的電池。2、電機(jī)控制器、功率變換器等功率元件。3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)。2024/9/15（二）結(jié)構(gòu)原理1、純電動(dòng)汽車循環(huán)冷卻系統(tǒng)主要分為兩大部分：（1）對動(dòng)力電機(jī)、車輛控制器和功率變換器的冷卻；（2）對動(dòng)力電池和車載充電機(jī)的冷卻。2、電池組的冷卻（1）動(dòng)力電池的冷卻常用方法有二種：風(fēng)冷、液體冷卻。風(fēng)冷又分為自然冷卻和強(qiáng)制冷卻。風(fēng)冷方法結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，風(fēng)冷技術(shù)日益成熟；（2）液體冷卻有制冷劑冷卻和水冷卻。

一般采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電池冷卻器、水泵和集成在動(dòng)力電池組內(nèi)的冷卻板及結(jié)構(gòu)框架。能夠有效地進(jìn)行熱交換，循環(huán)水冷效率高。2024/9/153、電機(jī)及控制器的冷卻

驅(qū)動(dòng)電機(jī)及動(dòng)力系統(tǒng)控制單元的冷卻通常采用同一冷卻回路，即驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)。由電動(dòng)水泵、冷卻液、循環(huán)回路、電風(fēng)扇、散熱器和溫度傳感器組成。

純電動(dòng)汽車循環(huán)冷卻系統(tǒng)（部分車型）2024/9/15八、純電動(dòng)汽車高壓安全與防護(hù)

（一）車輛高壓互鎖和漏電保護(hù)1、高壓互鎖與漏電保護(hù)1）車輛高壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)有多處高壓互鎖裝置，主要包括結(jié)構(gòu)互鎖和功能互鎖。結(jié)構(gòu)互鎖：主要高壓電器接插線插頭和電器盒蓋上都帶有互鎖回路，當(dāng)某一電器被帶電斷開，VCU、ECU會(huì)檢測到電路，立即報(bào)警并會(huì)斷開母線高壓回路，同時(shí)激活主動(dòng)泄放電路電量。功能互鎖：當(dāng)車輛在進(jìn)行充電或插上充電槍時(shí)，會(huì)限制整車不能通過自身驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，以防止可能發(fā)生的充電線束拖拽或安全事故。2）慣性開關(guān):在車輛發(fā)生重大碰撞時(shí)，立即斷開高壓系統(tǒng)并釋放大電容。3）電池管理器系統(tǒng)BMS和漏電保護(hù)器（絕緣電阻20MΩ）對整車進(jìn)行持續(xù)的漏電檢測。2024/9/15

高壓互鎖原理圖2024/9/152、絕緣電阻檢測

純電動(dòng)汽車的運(yùn)行過程是一個(gè)復(fù)雜的過程，車輛行駛中難免出現(xiàn)的沖擊、顛簸、擠壓、摩擦現(xiàn)象，導(dǎo)線絕緣層有可能出現(xiàn)破損，接線端子與周圍金屬可能出現(xiàn)搭鐵短路，線路老化絕緣性能下降等狀況，從而產(chǎn)生漏電、打火、熱積累情況。因此，高壓電氣系統(tǒng)相對車身、底盤設(shè)置了電器絕緣性能和漏電實(shí)時(shí)檢測控制技術(shù)，是純電動(dòng)汽車安全技術(shù)的核心內(nèi)容。絕緣電阻的測量可以運(yùn)用兆歐表（或數(shù)字兆歐表）完成。兆歐表(又稱搖表)是檢測電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的一種常用儀表。有指針式兆歐表和數(shù)字兆歐表，測量電壓分一般有50V、100V、250V、500V、1000V幾擋，當(dāng)測量高壓電氣設(shè)備絕緣時(shí)，根據(jù)要求選取不同的擋位。測得的數(shù)值是指在所選的電壓下的絕緣電阻的值。2024/9/15（二）純電動(dòng)汽車維修開關(guān)

維修開關(guān)是純電動(dòng)汽車高壓電氣系統(tǒng)的安全保護(hù)元件。是維護(hù)、保養(yǎng)純電動(dòng)汽車時(shí)，高壓回路必須斷開的安全防護(hù)手動(dòng)開關(guān)元件。2024/9/15

電池正極一端緊急維修開關(guān)

電池中間設(shè)置緊急維修開關(guān)九、醫(yī)療救護(hù)（一）脫離電源方法1）發(fā)生觸電事故，應(yīng)迅速斷關(guān)閉、開高壓系統(tǒng)電源，脫離事故現(xiàn)場，實(shí)施急救。2）使用絕緣工具、干燥的木板、木棍、竹竿、繩索等不導(dǎo)電東西，幫助觸電者解脫。3)在確保救護(hù)者安全的情況下，用幾層干燥的衣服將手包裹好，站在絕緣毯、木板等絕緣體上抓住觸電者的衣服（不要觸碰觸電者裸露的身體或其他帶電體），拉觸電者的衣服，使其脫離電源。2024/9/15（二）對癥救治1）對觸電后神志清醒者，應(yīng)使其平躺，嚴(yán)密觀察，情況穩(wěn)定后，方可正常活動(dòng);對輕度昏迷或呼吸微弱者，可針刺或掐人中、十宣、涌泉等穴位，并送醫(yī)院救治。2）對觸電后無呼吸但心臟有跳動(dòng)者，應(yīng)立即采用口對口人工呼吸；對有呼吸但心臟停止跳動(dòng)者，則應(yīng)立刻進(jìn)行胸外心臟擠壓法進(jìn)行搶救。3)如觸電者心跳和呼吸都已停止，則須同時(shí)采取人工呼吸和仰臥胸外心臟擠壓法等措施持續(xù)進(jìn)行搶救。用除顫儀進(jìn)行電除顫搶救。2024/9/15模塊三純電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與檢修一、純電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)的組成二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池三、純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)四、動(dòng)力電池的安裝、連接五、動(dòng)力電池組的使用、維護(hù)六、動(dòng)力電源系統(tǒng)常見故障及檢修2024/9/15一、純電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)的組成

純電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)主要由動(dòng)力電源系統(tǒng)和輔助電源系統(tǒng)組成。動(dòng)力電源系統(tǒng)主要由電池管理系統(tǒng)、動(dòng)力電池模組、監(jiān)控、通信系統(tǒng)、保護(hù)裝置等組成。

動(dòng)力電源系統(tǒng)主要功能是向動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輔助電源系統(tǒng)提供電源。如向驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力電源，向空調(diào)系統(tǒng)、低壓輔助蓄電池以及控制、輔助系統(tǒng)等提供電源。動(dòng)力電源系統(tǒng)同時(shí)還具有監(jiān)控電源使用情況以及控制充電機(jī)向動(dòng)力電池充電的功能。

純電動(dòng)汽車輔助電源功能主要是提供低壓系統(tǒng)所需電源。一般為12V或24V的直流低壓電源。2024/9/152024/9/15

純電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)組成二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池

純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池直接給動(dòng)力電機(jī)提供電源，是純電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力電源。其動(dòng)力電池性能直接決定純電動(dòng)汽車性能。它除了提供給車輛驅(qū)動(dòng)行駛所需的動(dòng)力電源外，還提供給車輛上各輔助裝置的工作電源。

（一）新能源汽車動(dòng)力電池分類1、純電動(dòng)汽車常用的動(dòng)力電池按結(jié)構(gòu)原理可以分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池三大類。2024/9/15（一）新能源汽車動(dòng)力電池分類1、純電動(dòng)汽車常用的動(dòng)力電池按結(jié)構(gòu)原理可以分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池三大類。1）化學(xué)電池

化學(xué)電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。2)物理電池

物理電池是通過光、熱、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池。3)生物電池

生物電池（bio-fuelcells），是指將生物能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是綠色植物和光合細(xì)菌通過光合作用轉(zhuǎn)化而來的。

2024/9/152、按動(dòng)力電池電解質(zhì)分類

按照動(dòng)力電池電解質(zhì)的不同，可將動(dòng)力電池分為酸性電池、堿性電池、中性電池和有機(jī)電解液電池四類。1）酸性電池2）堿性電池3）中性電池4）有機(jī)電解液電池主要以有機(jī)溶液為電解質(zhì)的動(dòng)力電池有鋰電池、鋰離子電池等。3、按動(dòng)力電池所用正、負(fù)極材料不同分類2024/9/15（二）動(dòng)力電池基本組成和性能指標(biāo)

1、動(dòng)力電池的基本組成

純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池主要采用蓄電池作為動(dòng)力電池。蓄電池其基本組成有正、負(fù)電極，電解質(zhì)、電池隔膜（或隔板）和電池殼體。1）正、負(fù)極板不同的蓄電池采用的正極和負(fù)極的材料有所不同。2）電解質(zhì)

電解質(zhì)是促使電池進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，電解質(zhì)一般有堿性電解質(zhì)、酸性電解質(zhì)、中性電解質(zhì)和有機(jī)物電解質(zhì)等。3）隔膜（隔板）隔膜（隔板）是蓄電池內(nèi)部正極和負(fù)極之間隔離物。4）蓄電池殼體動(dòng)力蓄電池一般是將多個(gè)單體電池用串聯(lián)或并聯(lián)方法構(gòu)成電池模塊，用外殼進(jìn)行固定包裝。

2024/9/15２、動(dòng)力電池的性能指標(biāo)1）電動(dòng)勢電池的電動(dòng)勢，又稱電池標(biāo)準(zhǔn)電壓或理論電壓，為電池?cái)嗦窌r(shí)正負(fù)兩極間的電位差。電池的電動(dòng)勢可以從電池體系熱力學(xué)函數(shù)自由能的變化計(jì)算而得。2）開路電壓

開路電壓是動(dòng)力電池外電路處于開路狀態(tài)下正、負(fù)極之間的實(shí)際電壓。開路電壓不等于電池的電動(dòng)勢。3）工作電壓指電池在某負(fù)載下實(shí)際的放電電壓，通常這個(gè)電壓是指一個(gè)電壓范圍。4）額定電壓額定電壓(或公稱電壓)，是指該化學(xué)體系的電池工作時(shí)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)電壓。2024/9/155）充電電壓是指外電路直流電對電池充電的電壓。6）放電終止電壓指放電終止時(shí)的電壓值，視負(fù)載和使用要求不同而異。

7）電池內(nèi)阻是指電池的內(nèi)部電阻。8)容量

是指電池在允許放電范圍內(nèi)所能輸出的電量，單位為庫倫（C）或Ａh安時(shí))9)能量

動(dòng)力電池的能量是指在一定的放電條件下，動(dòng)力電池所輸出的電能，單位為Ｗ·ｈ(瓦時(shí))或ｋＷ·ｈ(千瓦時(shí))。

10）比能量:即質(zhì)量比能量。是指動(dòng)力電池單位質(zhì)量所能輸出的電能。2024/9/1511）能量密度即體積比能量，是指動(dòng)力電池單位體積所能輸出的電能，單位為Ｗｈ/Ｌ，或ｋＷ·ｈ/Ｌ。12）功率動(dòng)力電池的功率是指在規(guī)定的放電條件下，動(dòng)力電池單位時(shí)間所能輸出的電能，單位為Ｗ或ｋＷ。13）比功率即質(zhì)量比功率，是指動(dòng)力電池單位質(zhì)量所能輸出的功率，單位為Ｗ/ｋｇ或ｋＷ/ｋｇ。14）功率密度即體積比功率，是指動(dòng)力電池單位體積所能輸出的功率，單位為Ｗ/Ｌ或ｋＷ/Ｌ。2024/9/1515）壽命動(dòng)力電池的壽命通常用使用時(shí)間或循環(huán)壽命來表示。16)自放電是指電池開路時(shí)，電池經(jīng)過儲(chǔ)存一定時(shí)間后，其容量自行降低的現(xiàn)象稱為自放電。17)放電率（1）時(shí)率:當(dāng)電池按規(guī)定統(tǒng)一的放電電流I放電，在n小時(shí)內(nèi)放出額定容量電量，此時(shí)放電率稱為n小時(shí)時(shí)率。（2）倍率：電池按統(tǒng)一的放電電流強(qiáng)度放電，放電的容量為額定容量的m倍數(shù)，m稱為放電的倍率。2024/9/15（三）純電動(dòng)汽車常用動(dòng)力電池1、鉛酸蓄電池

鉛酸電池(Leadacid)自1859年發(fā)明以來，近160多年的使用歷史，經(jīng)過100多年的不斷發(fā)展和完善，鉛酸電池性能有了很大的改進(jìn)。1）鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)鉛酸蓄電池由正極板、負(fù)極板、隔板、電解液、溢氣閥、殼體等部分組成。極板是鉛酸蓄電池的核心部件，正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛，負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛。隔板隔離正、負(fù)極板，防止短路。2024/9/152024/9/15

鉛酸蓄電池2）鉛酸電池的工作原理

（1）蓄電池的工作原理

鉛酸蓄電池工作原理包括電池充、放電兩個(gè)過程中化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化過程。電池放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，在這兩個(gè)變換過程中，正、負(fù)電極的活性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電子得失。2024/9/15

當(dāng)充電時(shí)，直流電源的正、負(fù)極分別與電池的正、負(fù)極相連接，充電電源的電壓略高于電池的額定電壓，在電場的作用下，電流從電池的正極流入，負(fù)極流出。正、負(fù)極板上的PbSO４分別還原成PbO2和Pb，電解液中的水逐漸還原為H2SO4。

當(dāng)放電時(shí)，正極上的PbO2和負(fù)極上Pb、分別與電解質(zhì)HSO4溶液發(fā)生氧化反應(yīng)生成PbSO４附著在正負(fù)極板上。隨著連續(xù)的放電，氧化反應(yīng)不斷進(jìn)行，H2SO4濃度逐漸降低，最后變成水。負(fù)極反應(yīng)（放電）Pb＋HSO-4

→PbSO4+H+＋2e-正極反應(yīng)（放電）PbO2

＋3H＋＋HSO4－＋2e－→PbSO４＋2H2O

正極

負(fù)極

放電→正極

負(fù)極總的反應(yīng)PbO2+H2SO4

＋Pb————PbSO4

＋2H2O＋PbSO4

←充電2024/9/15（3）鉛酸蓄電池的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):鉛酸蓄電池的電壓最高為2.0V。在常用蓄電池中，僅次于鋰離子電池，②高倍率放電性能良好，更適用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。③高低溫性能良好，可在-40～60℃條件下工作。電能效率高達(dá)60％。④沒有“記憶”效應(yīng)。易于識別荷電狀態(tài)?？芍谱鞲鞣N尺寸和結(jié)構(gòu)的蓄電池，價(jià)格低廉。缺點(diǎn):①充電時(shí)間長。比能量低，一次充電行駛里程短。②環(huán)保性能差。存在重金屬鉛的污染。③使用壽命短，使用成本高。

2024/9/152、鋰離子電池

鋰離子電池(Lithium-ionization)是一種二次電池（蓄電池），它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。是由日本索尼公司在1990年首先研發(fā)的一種新型高能蓄電池，與其他蓄電池相比，鋰離子電池高能量、高電壓、長壽命，無記憶效應(yīng)、無污染，快速充電、自放電率低工作溫度范圍和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，是目前電動(dòng)汽車較為理想的動(dòng)力電源。1）鋰離子電池的分類（1）按電解質(zhì)材料不同，分為：液態(tài)鋰離電池和聚合物鋰離子電池兩大類。區(qū)別在于電解質(zhì)不同，所有正、負(fù)極材料相同，工作原理基本一致。（2）按照鋰離子電池正極的材料不同，可以分為:①錳酸鋰離子電池②磷酸鐵鋰離子電池③鎳鈷鋰離子電池或鎳鈷錳鋰離子電池。2024/9/15鋰離子電池常用正極材料性能比較

2024/9/152）鋰離子電池的結(jié)構(gòu)

鋰離子電池因正、負(fù)極材料不同而性能有所差異，目前常用的正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和鎳鈷錳酸鋰等材料，負(fù)極材料主要有碳材料，還有在研發(fā)的錫基、硅基合金類等材料。但鋰離子電池結(jié)構(gòu)基本相同，主要由電池正極、負(fù)極、隔板、電解液和安全閥等組成。

圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)2024/9/15１)正極正極材料在錳酸鋰離子電池中以錳酸鋰為主，磷酸鐵鋰離子電池中以磷酸鐵鋰為主，在鎳鈷鋰離子電池中以鎳鈷鋰為主，在鎳鈷錳鋰離子電池中以鎳鈷錳鋰為主２)負(fù)極負(fù)極材料由碳材料與黏合劑的混合物，加上有機(jī)溶劑調(diào)和制成為糊狀，并在銅基體上涂覆薄層形成。３)隔板隔板起到關(guān)閉或阻斷功能，大多使用聚乙烯或聚丙烯材料制成的微多孔膜。。４)電解液電解液是以混合溶劑為主體的有機(jī)電解液５)安全閥為了保證鋰離子電池的使用安全性，一般通過對外部電路的控制或者在蓄電池內(nèi)部設(shè)異常電流切斷的安全裝置。2024/9/153）鋰離子電池的工作原理

鋰離子電池以含鋰的化合物為電池正極，沒有金屬鋰存在，化合物中只有鋰離子。電池負(fù)極是以碳材料為主要材料。鋰離子電池是以鋰離子嵌入化合物為正極材料的電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的脫嵌和嵌入的過程。在鋰離子的脫嵌和嵌入過程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的脫嵌和嵌入（習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示；負(fù)極用插入或脫插表示）。工作原理，在放電過程中，鋰離子從負(fù)極中脫插，通過電解質(zhì)、隔膜（隔板），向正極中嵌入；在充電過程中，鋰離子從正極中脫嵌，通過電解質(zhì)、隔膜（隔板），向負(fù)極插入。充放電過程中，鋰離子來回在正負(fù)極之間遷移，因而，鋰離子電池又被稱為“搖椅電池”。2024/9/15正極反應(yīng)LiMO2

→Li(1-x)MO2

＋ｘLi＋＋xe－負(fù)極反應(yīng)Ｃ+ｘLi＋＋xe－→LixＣ負(fù)極

正極

放電→負(fù)極

←充電總的反應(yīng)LixＣ＋Li(1-x)MO2

——Ｃ＋LiMO2式中：M代表Co、Mn或Ni等躍遷金屬。

2024/9/15４