电动汽车的电气系统——【新能源汽车 精品讲义】
电动汽车的电气系统——【新能源汽车 精品讲义】
电动汽车技术与原理 第 17 页
2. 2 能源管理系统
• 纯电动汽车的能源管理系统
•组成
电动汽车技术与原理 第 18 页
2. 2 能源管理系统
（3）接收并处理各个零部件信息，结合能源管理单元提供当 前的能源状况信息。
（4）系统故障的判断和存储，动态检查系统信息，记录出现 的故障。
（5）对整车具有保护功能，视故障的类别对整车进行分级保 护，紧急情况下可以关掉发电机及切断母线高压系统。
（6）协调管理车上其它电器设备。
电动汽车技术与原理 第 13 页
E1 E2 E3
Ei
En
K1 K2 K3 A
Ki Ki+1
UAB
B
单号开关的一端依次接奇数号电池的负极 另一端接检测总线A点； 双号开关的一端依次接偶数电池的负极， 另一端接检测总线B点
Kn+1 R3
R1
绝
对
值
电
路
R2
R4
电动汽车技术与原理 第 22 页
继电器切换提取电压
开关阵每次导通两个，次序为： K1K2、K2K3、…KiKi+1、…Kn-1Kn、KnKn+1
电动汽车技术与原理 第 31 页
制动能量回收-液压制动系统组成
单轴驱动
电动汽车技术与原理 第 32 页
制动能量回收-液压制动系统组成
双轴驱动
电动汽车技术与原理 第 33 页
电动汽车制动力矩的分配比例
电动汽车技术与原理 第 34 页
制动能量回收时所损失的能量
新能源汽车电气系统的基本组成
新能源汽车电气系统的基本组成一、引言随着环保意识的不断提高，新能源汽车逐渐成为人们关注的焦点。
而新能源汽车电气系统是新能源汽车中非常重要的组成部分。
本文将从以下几个方面详细介绍新能源汽车电气系统的基本组成。
二、电池管理系统电池管理系统是新能源汽车电气系统中最核心的部分之一。
它主要负责对电池进行管理和控制，确保电池的安全、稳定运行。
具体来说，电池管理系统包括以下几个方面：1. 电池状态估计：通过对电池内部参数进行监测和计算，估计出当前电池的状态，如剩余容量、SOC（State of Charge）、SOH（State of Health）等。
2. 电池均衡：由于各个单体之间存在差异，容易导致某些单体充放电不均衡，从而影响整个电池组的性能。
因此，需要通过均衡措施来保证每个单体充放电平衡。
3. 温度控制：温度是影响锂离子电池寿命和安全性的重要因素之一。
因此，在使用过程中需要对温度进行控制，保持电池在适宜的温度范围内运行。
4. 充放电控制：充放电控制是电池管理系统最基本的功能之一。
通过对充放电过程进行控制，可以保证电池的安全、稳定运行。
三、电机驱动系统电机驱动系统是新能源汽车中另一个非常重要的组成部分。
它主要负责将电池提供的能量转换为机械能，驱动汽车行驶。
具体来说，电机驱动系统包括以下几个方面：1. 电机：电机是整个驱动系统中最核心的部分。
根据不同的需求和应用场景，可以选择不同类型、不同功率的电机。
2. 变速器：变速器主要负责将电机输出的转矩和转速转换为适合车辆行驶的转矩和转速。
同时，还可以根据不同道路条件和车速调整变速比例。
3. 控制器：控制器是整个驱动系统中最关键、最复杂的部分之一。
它主要负责对电机进行控制和调节，确保其输出符合预期，并且在各种工况下都能够稳定运行。
四、充电系统充电系统是新能源汽车电气系统中非常重要的组成部分。
它主要负责对电池进行充电，为车辆提供能量。
具体来说，充电系统包括以下几个方面：1. 充电桩：充电桩是新能源汽车充电的重要设备之一。
【电动汽车技术】第5章 电动汽车电气系统
5.1 电气系统概述
图5-2所示，动力电池的高压能量从正极出发，首先通过位于驾驶员操控台的高压开 关DK1，该开关受低压控制，作为整车高压电源的总开关及充电开关。经线路2可以 进行充电操作，经线路3与主电机控制器（通过驱动电机驱动车辆）、直流电源变换 器（为低压电源充电）、转向系统控制器（控制转向助力机构）、制动控制系统控 制器（控制和驱动气泵提供制动能量）及冷暖一体化空调，最后经过分流器FL流回负 极，分流器的作用是检测高压线路中的电流值。
5.2.3 电动汽车空调的关键部件及控制技术
(1)全封闭柔性涡旋压缩机 (2)高效率的制冷剂 (3)高效传热和散热机构 (4)全焊接、高集成 (5)变频器技术 (6)智能化模糊控制 (7)独特的控制系统
(1)全封闭柔性涡旋压缩机
在空调系统中使用全封闭柔性涡旋压缩机。效率高、体积小、质 量轻、噪声低、结构简单、运行平稳是它的主要特点。另外它有 内置AC380V－3P、50Hz（60Hz）电机可以直接由电驱动，没有开 放式活塞压缩机的缺点。装车的安装方式，运行的可靠性和性能 是设计和测试的关键。
第5章 电动汽车电气系统
5.1 电气系统概述 5.2 电动汽车空调系统 5.3 功率变换器 5.4 电动汽车高压安全 5.5 电气系统的电磁兼容性
(1)低压电气系统 (2)高压电气系统
ห้องสมุดไป่ตู้
5.1 电气系统概述
5.1 电气系统概述
电动汽车低压电气系统主要由DC/DC功率变换器、辅助蓄电池和若干低压电器设备 组成。如图5-3所示，电动汽车的低压电器设备主要包括灯光系统、仪表系统和娱乐 系统等。燃油汽车的辅助蓄电池与发动机相连由发电机来充电，而电动汽车的辅助 蓄电池则由动力电池通过DC/DC变换器来充电。
电动汽车的电气系统
电池的充电与维护
1 2 3
充电方式
电动汽车充电方式包括快充和慢充，快充适用于 应急充电，慢充则适用于长时间停车或夜间充电。
充电设施
电动汽车充电设施包括充电桩、充电站等，随着 电动汽车普及，城市规划中应考虑充电设施的布 局和建设。
电池维护
定期对电池进行检查和维护，包括清洁、紧固、 检查电缆连接等，以确保电池安全可靠运行。
电动汽车电气系统的组成与功能
组成
电动汽车电气系统主要由电池组、电 动机、控制器、充电设备、电力电子 设备等组成。
功能
电气系统的主要功能是提供动力、控 制车辆运行、充电以及能量回收等。
电动汽车电气系统的发展趋势
高效能电池技术
随着电池技术的不断发展，电动 汽车的续航里程和充电速度将得 到显著提升。
集成化与智能化
运行的影响。
接地处理
03
正确接地可以降低电磁干扰的影响，提高电气系统的稳定性和
可靠性。
故障诊断与处理系统
故障检测
实时监测电气系统的各项参数，及时 发现潜在的故障隐患。
故障诊断
根据监测数据和故障现象，对故障进 行准确诊断，为后续处理提供依据。
故障处理
根据故障诊断结果，采取相应的处理 措施，如切断故障部位电源、修复受 损元件等。
未来电动汽车电气系统将更加集 成化、智能化，实现更高效、更 安全、更便捷的驾驶体验。
充电设施建设
随着充电设施的不断完善，电动 汽车的使用将更加便利，推动电 动汽车的普及。
02
电池系统
电池的种类与特性
锂离子电池
具有高能量密度、长寿命和快速充电能力，是目前电 动汽车主流电池类型。
铅酸电池
成本低、可靠性高，但能量密度较低，充电速度较慢， 主要用于低端电动汽车。
新能源车辆电气系统设计与控制
新能源车辆电气系统设计与控制一、引言随着环境保护意识的不断提高，新能源车辆已经成为了汽车领域内的一股新势力。
和传统的燃油车相比，新能源车辆在动力系统、底盘系统、电气系统等方面均有较大的不同。
其中，电气系统作为新能源汽车的关键部分，起到了电能转化、存储和传输的重要作用。
本文将对新能源车辆的电气系统进行详细介绍，并探讨其设计和控制方面的关键技术。
二、新能源车辆的电气系统1. 架构新能源车辆的电气系统通常由电池组、电机控制器、直流-直流变换器、直流-交流变换器、充电机等模块组成。
其中，电池组是整个电气系统的能量源，而电机控制器则是用来控制电机的转速和扭矩输出。
直流-直流变换器则用于调节电压和电流，直流-交流变换器则用于将直流电转换为交流电以驱动电动机。
充电机则用于给电池组充电。
2. 电池组电池组是新能源车辆电气系统的核心组件，其性能将直接影响整个电气系统的效率和稳定性。
目前，主流的电池类型包括锂离子电池、钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、氢燃料电池等。
其中，锂离子电池是目前应用最广泛的电池类型，其能量密度高、可重复充电寿命长、自放电率低等特点得到了广泛认可。
3. 电机控制器电机控制器是新能源车辆电气系统中的关键组件，其主要作用是控制电机的启动和停止、转速、扭矩输出等。
一般来说，电机控制器可以使用斩波控制、矢量控制、FOC控制等不同的控制策略。
其中，FOC控制由于其速度响应快、输出扭矩平稳等优点，在新能源车辆中得到了广泛应用。
4. 直流-直流变换器直流-直流变换器是新能源车辆电气系统中的一个重要组件，其主要作用是调节电池组的电压和电流。
由于电池组的电压可能会发生波动，直流-直流变换器可以通过控制输出电流来调节电压，从而保证整个电气系统的稳定性和效率。
5. 直流-交流变换器直流-交流变换器是用于实现电动汽车电机驱动器与电池之间的直接能量转换的核心器件。
其主要作用是将电池组输出的直流电转换为交流电以驱动电动机。
同时，交流变换器还可以通过调节输出电压的幅值和频率来调整电机的转速和扭矩。
新能源汽车电气系统的组成
新能源汽车电气系统的组成随着现代汽车工业的发展，新能源汽车已经成为了一个趋势。
新能源汽车包括了电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。
其中，电动汽车是最主要的一类。
而这些车辆的核心是电气系统。
电气系统是新能源汽车动力系统的重要组成部分，它包括了电动机、电池、控制器、传感器、充电系统等。
1. 电动机汽车电气系统的核心是电动机。
电动机是将电能转换为机械能的装置。
电动汽车中的电动机通常采用交流异步电动机或直流电机，而燃料电池汽车中则采用氢气和氧气化合产生电能直接驱动电动机。
电动机的控制是电气系统的核心，电动汽车和混合动力汽车的电动机控制系统仿佛一个大脑，它根据车辆驾驶状态、能量需求和车速等信息，动态地控制电机的运转参数，提供电机的最佳工作点，以达到最佳的动力输出和能量消耗效率。
2. 电池电池是电动汽车的能量存储装置，它是电气系统的重要组成部分。
电池包括锂离子电池、钠离子电池、镍氢电池、铅酸电池等多种类型。
电池存储着汽车的能量，可以在需要时释放出来，供电动机驱动、车载系统等使用。
然而电池的能量密度有限，是电动汽车当前面临的技术难题之一，为了解决这个问题，现在许多电动汽车和混合动力汽车都采用了多电池组合的方式，以提高电池的能量密度和储能量。
3. 控制器电动汽车控制器是电气系统中重要的组成部分。
控制器是电动汽车电气系统的大脑，负责对电池储存的电能进行变换、控制和分配，在车辆加速、制动等操作中，调节驱动力和制动力的输出、实现能量回馈等功能，保证整个系统的高效运行和电能的最优利用。
目前市场上的电动汽车控制器主要采用电扇冷却，采用内部嵌入式系统，或运用模块化设计等，满足更高性能、更精密、更安全、更可靠的要求，这些技术的应用不仅可以提高电动汽车的驾驶体验，更方便车主对电动汽车进行管理和控制。
4. 传感器传感器是电动汽车电气系统的感知模块，位于汽车不同的位置。
传感器可以感知各种动态状态信息，包括速度、加速度、制动力、转向信号、电压等等。
新能源汽车电气技术(第2版)课件：新能源汽车空调系统
四、比亚迪E5空调系统
1.系统概述 该车空调系统为BC14电动压缩机自动调节空调，应用于E5纯电动型轿车。系 统主要由电动压缩机、冷凝器、HVAC总成、制冷管路、PTC，暖风水管、风道、 空调控制器等零部件组成，具有制冷、采暖、除霜除雾、通风换气四种功能。该 系统利用PTC水暖采暖，利用蒸汽压缩式制冷循环制冷，制冷剂为R410a，冷冻油 型号为POE。控制方式为按键操纵式。自动空调箱体的模式风门、冷暖混合风门 和内外循环风门都是电机控制。
三、新能源汽车空调系统的分类
4.遥控空调系统 遥控空调系统能让车辆操作人员通过智能手机应用程序或汽车密钥卡来激活空调系统。在 传统的混合动力汽车中，使用手机应用程序或汽车密钥卡遥控启动空调后，空调最长可运行 3min，这取决于动力蓄电池的荷电量（SOC）。在插电式混合动力汽车中，遥控空调最多可运 行10min，这是因为车内空间更大，所需空调运行时间更长，同时也与动力蓄电池的荷电量（ SOC）有关。。
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新能源汽车供暖系统故障分析
一、新能源汽车暖风系统的功能
汽车暖风系统是将冷空气送入热交换器，吸收某种热源的热量，提高空 气的温度，并将热空气送入车内。汽车暖风系统的功能是与蒸发器一起共同 将空气调节到使人感到舒适的温度；在寒冷的冬季向车内供暖，提高车内空 气的温度；当车窗结霜，影响驾驶人和乘客的视线，不利于行车安全时，可 通过采暖装置吹出热风来除霜。
一、空调系统组成
3.蒸发器 蒸发器的作用是汽车空调制冷系统中的另一个热交换器，作用与冷凝器相反，它 是将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽化，吸收蒸发器表面周围空气的 热量而使之降温，风机将冷风吹到车室内达到降温的目的。
一、空调系统组成
4.膨胀阀 膨胀阀和变频压缩机协同工作，利用它精确控制流量的功能，整体提升空调系统 的工作效率。可实时调节开阀速度、开度，相较TXV有更灵活的可控性。根据控制器 的脉冲电压信号，线圈驱动步进转子旋转。通过精密丝杆传动，转子将旋转运动转化 为阀芯的轴向直线移动。通过上述运动，阀芯在控制器的控制下调节阀体通道大小， 以实现制冷剂的设计流量。
新能源汽车电气系统的基本构成
新能源汽车电气系统的基本构成随着对环境保护意识的不断提高和对汽车能效要求的不断增加，新能源汽车逐渐成为人们关注的焦点。
而新能源汽车的核心是其电气系统。
本文将从基本构成的角度，介绍新能源汽车电气系统的组成部分。
1. 电池组电池组是新能源汽车电气系统的核心，主要负责储存和释放能量。
电池组一般由多个电池单体串联组成，通常采用锂离子电池或镍氢电池。
电池组的电压和容量决定了新能源汽车的续航里程和性能。
2. 控制器控制器是对电池组进行管理和控制的主要设备。
它通过监测电池组的状态，控制电池的充放电，保证电池组的安全可靠运行。
同时，控制器还负责控制电动机的启停、转向和制动等功能。
3. 电动机电动机是新能源汽车的动力来源，它将电能转化为机械能，驱动车辆运动。
目前，新能源汽车主要采用交流电动机或永磁同步电动机。
电动机的性能和效率直接影响着车辆的加速性能和续航里程。
4. 充电系统充电系统是新能源汽车电气系统中必不可少的一部分。
它包括充电接口、充电桩和充电控制器等设备。
充电系统可以通过外部电源为电池组充电，提供车辆行驶所需的电能。
5. 驱动电路驱动电路是控制电动机转速和转向的关键设备。
它通过控制电流和电压的大小和方向，实现对电动机的精确控制。
驱动电路的设计和优化对提高车辆的动力性能和能效至关重要。
6. 辅助电气系统辅助电气系统包括车灯、空调、音响等设备，为车辆提供舒适和安全的驾乘环境。
辅助电气系统一般由12V电池供电，与高压电池系统相互独立，确保了车辆的可靠性和安全性。
7. 能量回收系统能量回收系统是新能源汽车的特色之一。
它通过制动能量回收、惯性能量回收等方式，将部分能量转化为电能，再存储到电池组中。
能量回收系统的应用可以提高车辆的能效和续航里程。
总结起来，新能源汽车电气系统的基本构成包括电池组、控制器、电动机、充电系统、驱动电路、辅助电气系统和能量回收系统。
这些组成部分密切配合，共同完成对电能的储存、控制和利用，实现新能源汽车的高效动力输出和环保性能。
电动汽车结构与原理电动汽车电气系统教学课件
车辆清洁
保持车辆外观整洁，定期清洗车身， 避免污垢和腐蚀。
检查轮胎
每日检查轮胎气压、磨损情况及是否 有裂纹等，确保行车安全。
检查电量
每日启动车辆后，检查电池电量，确 保正常行驶。
检查灯光
每日出车前检查灯光是否正常，包括 前大灯、转向灯、刹车灯等。
定期保养
更换滤清器
检查刹车系统
根据保养手册建议，定期更换空气滤清器 和空调滤清器，保证进气质量和车内空气 质量。
控制器具有过流、过压、欠压等保护 功能，确保电机和电池的安全运行。
算法
采用先进的控制算法，如PID控制和 模糊控制等，实现精确的电机控制。
充电系统工作原理
充电接口
符合国际标准的充电接口，支持 快速充电和慢速充电。
充电站
提供充电服务，包括快充站和换 电站等。
充电协议
充电系统与电池管理系统之间的 通信协议，实现电池的智能充电
故障排除流程
遵循故障排除流程，从易到难逐一排查故障 原因，修复故障。
常见故障处理
掌握常见故障的处理方法，如电池故障、电 机故障、电气线路故障等。
预防性维护
通过预防性维护，提前发现潜在问题，降低 故障发生概率。
感谢您的观看
THANKS
控制车辆的电气系统，实现车 辆的启动、停止、加速、减速
等操作。
03
电动汽车工作原理
电池工作原理
电池组
由多个单体电池串联而成 ，为电动汽车提供动力。
充电与放电
通过充电系统和放电系统 实现电池的充放电过程， 保证电动汽车的正常运行 。
能量回收
在刹车或减速时，电机转 化为发电机，将机械能转 化为电能并储存于电池中 。
电池管理系统
《新能源汽车技术》课件：电动汽车的电气系统
v漏电传感器（LS）
v高压电控总成内部装配有漏电传感器。它本身也 是一个动力网 CAN 模块，通过监测与动力电池输 出相连接的正极母线与车身底盘之间的绝缘电阻 来判定高压系统是否存在漏电，漏电传感器将绝 缘阻值信息通过 CAN 信号发送给电池管理器，采 取相应保护措施。
v 收发器将CAN控制器提供的数据转换成电信号发 送至总线，同时监测总线状态并返回给CAN控制 器。
v 高压电控总成，又称“四合一”，集成双向交流逆变式电
机控制器模块、车载充电器模块、DC-DC 变换器模块和高压
配电模块，另内部还装有漏电传感器。主要功能如下：
1)控制高压交/直流电双向逆变，驱动电机运转，实现充、放
v 如图5-10所示，直流斩波器的输出电压有三种调节方式： v （1）脉宽调制(PWM)方式：斩波器的频率不变，只改变脉
冲的宽度； v （2）频率调制方式：脉冲宽度不变，斩波频率可变； v （3）限流控制方式：脉冲宽度和频率都可变，使负载电
流控制在某个特定的最大值和最小值之间。
v 电动汽车直流电机驱动通常采用PWM控制方式，通过斩波 器控制电路控制。
v当网络上的节点发送信息时，信息从发送节点向 传输线的两端发送，每个节点都会检查数据，各 节点根据网络协议可通过滤波仅接收需要的报文， 通信介质采用双绞线、同轴电缆或光纤。
CAN 总线
CAN 总线
v CAN网络系统节点由节点微控制器MCU、CAN 协议控制器和收发器组成。
江淮纯电动汽车的工作原理与故障诊断——【新能源汽车 精品讲义】
8.车辆仪表
车辆显示用户最关心的灯指示含义。
图7-8 江淮纯电动汽车iEV5仪表信息主视图
（1）READY指示灯
图7-4动力电池切断单元结构图
3.电池控制器 电池控制器（LBC） 安装于动力电池总成内部， 是电池管理系统核心部件， 如图7-5所示。LBC监测电 池单体电压、电流、温度 及整车高压绝缘等信息并 传至VCU，VCU根据以上 信息控制动力电池总成充 放电。LBC诊断信息见表 7-1。
图7-5 动力电池控制器LBC结构图
图7-1 江淮纯电动汽车iEV5整车外观
图7-2江淮纯电动汽车iEV5前舱布置
1.动力电池 采用三元锂电池， 它是整车能量储存单元， 以直流电形式直接提供 到高压供电系统，同时 通过直流/直流 （DC／DC）转换器转 换为13～15 V电压， 为低压系统供电。动力 电池结构如图7-3所示。
图7-3 动力电池结构
6.电机控制器
电机控制器（PCU）安装在前舱内，采用CAN通信控制，通过 接收VCU发送来的转矩指令和采集的电机位置信号，控制驱动电机的 运行。软件控制是电机控制器的核心，采用矢量控制算法控制PWM 斩波信号输出，依据电机外特性曲线图实现转矩限制输出，依据电流 及转子位置信号的采样并经滤波处理实现电机正反转和扭矩控制，如 图7-7所示。
图7-13 PCU总成内部元件损坏
图7-14 江淮纯电动汽车iEV5整车CAN通信拓展
2.江淮纯电动汽车无法提速故障诊断
（1）故障现象。一辆HEC7001AiEV江淮纯电动汽车iEV5，行驶 里程约12 400 km，车主电话报修反映组合仪表上存在提示语“限功 率模式”，车辆最高车速限制在40 km／h，无法正常提速。
《新能源汽车电气技术》课件——充电系统类型及组成
污Te染x小t in here
便捷性
成本低
效率高
充换电技术
充电技术
换电技术
交流充电
直流充电
无线充电
1 充电技术
1）交流充电
1 充电技术
2）直流充电
1）交流充电
2）直流充电
1 充电技术
3）无线充电
1挂壁式充电盒；2充电感应底板；3能量传输；4车载充电板；5控制器；6动力蓄电池
接触式 非接触式
新能源汽车电气技术
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新能源 智未来
插头
空调系统的组成
插座
交流接口
直流接口
充电桩 充电插口 车载充电机 高压配电箱
充电桩 充电插口 车载充电机 高压配电箱
1-动力电池高压输入正极； 2-动力电池高压输入负极； 3-高压输出到电机控制器正极； 4-高压输出到电机控制器负极； 5-PTC高压熔断器(32A)； 6-压缩机高压熔断器（32A）； 7-DC/DC高压熔断器（16A）； 8-充电机高压熔断器（32A）； 9-接快充输入正极； 10-接快充输入负极； 11- PTC控制器
北汽EV160的高压配电盒内部结构
充电桩 充电插口 车载充电机 高压配电箱
直流充电口
车载 充电机
交流充电口
动力 电池
高压配电 箱
DC/ DC 电机控制器
蓄电池 驱动电机
空调压 缩机
PTC加 热器
充电系统的功能 电动车对充电设备的要求 电动汽车充换电技术 充电系统的组成
突破技术壁垒 绿色低碳未来
新能源 智未来
充电系统的认知
新能源汽车电气技术
1 根据动力电池的实时状态控制充电的启动和停止。 2 将市电进行电力变换为电动汽车充电，供给与动力电池额定条件相对应的电力。 3 根据动力电池的电量、温度，控制充电电流的调节和电池的加热。 4 可根据充电时长的需求来选择充电模式。
电动汽车电气系统PPT课件
（2）图5-4所示，动力电池的高压能量从正极出发，首先 通过位于驾驶员操控台的高压开关DK1，该开关受低压控 制，作为整车高压电源的总开关及充电开关。经线路2可 以进行充电操作，经线路3与主电机控制器（通过驱动电 机驱动车辆）、直流电源变换器（为低压电源充电）、转 向系统控制器（控制转向助力机构）、制动控制系统控制 器（控制和驱动气泵提供制动能量）及冷暖一体化空调， 最后经过分流器FL流回负极，分流器的作用是检测高压线 路中的电流值。
(3)高效传热和散热机构
传统管片式两器传热管为9.52mm，为市场使用主流。 相比之下，7mm传热管有着重量轻、传热效率高、制 冷剂使用少的优点。 管片式冷凝器一般采用铜管铝片式，但存在换热效率 不足的缺陷，全铜翅片的应用使得在有限的空间内将芯 体的制冷能力发挥到极致。
(4)全焊接、高集成 电动压缩机，安装不受发动机位置的限制，将两器、压 缩机、系统管路、电器控制单元集成为一体。这种结构使 得安装与维修变得非常的简单。
(51.)2.制4冷工系作统原理
克莱森新型货车电动空调
工程车电动空调
3、电动空调系统优点（与传统相比）： ① 电驱动压缩机空调系统可以采用全封闭的HFC134a(目 前汽车空调主要用制冷剂)系统及制冷剂回收技术，整体 的高度密封性可以减小正常运行以及修理维护时制冷剂的 泄漏损失，从而减少了对环境的污染。
② 电动空调的压缩机靠电机驱动，因此可以通过精确的 控制以及在常见热负荷工况下的高效率运行来降低空调系 统的能耗，从而提高整车的经济性。
整个系统采用全焊接形式，实现制冷剂的零泄漏。
技术难点：压缩机、冷凝风扇体积较大，壳体内有两套 单独系统，因此零部件较多，所以整个零部件的布置和产 品造型是很大的难点。
新能源汽车电气系统的基本组成
新能源汽车电气系统的基本组成新能源汽车电气系统的基本组成引言：随着全球对环境保护和可持续发展的关注增加，新能源汽车作为传统燃油车的替代品正逐渐受到人们的青睐。
而新能源汽车的核心是电动机，而电动机则依赖于电气系统的支持才能正常运行。
本文将深入探讨新能源汽车电气系统的基本组成，帮助读者更好地理解这一关键部分所承担的功能和作用。
第一部分：电池组概述：电池组是新能源汽车电气系统中最重要的组成部分，其功能是提供电能储存和释放。
新能源汽车通常采用锂离子电池作为动力电源，其具有高能量密度、长寿命和良好的充放电性能等优点。
1.1 组成：电池组由数十甚至上百个电池单体组成，这些电池单体以串联或并联的方式排列在一起。
电池组还包括了电池管理系统（BMS）和热管理系统。
1.2 功能：电池组的一个主要功能是存储能量。
当车辆行驶时，电池组会向电动机提供所需的能量。
当车辆减速或刹车时，电池组会将能量回收储存，以提高能源利用率。
第二部分：电动机控制器概述：电动机控制器是新能源汽车电气系统的另一个关键组成部分，其功能是控制电动机的转速和扭矩，确保车辆的正常行驶和动力输出。
2.1 组成：电动机控制器由电子控制单元（ECU）、功率电子器件、传感器和执行器等组成。
其中，电子控制单元是整个控制系统的核心，通过对传感器信号的采集和处理，实现对电动机的精确控制。
2.2 功能：电动机控制器的主要功能是将电池组提供的直流电转换为电动机所需的交流电，并控制电动机的转速和扭矩。
通过对电压、电流和相位的控制，电动机控制器能够实现电动机的启动、加速和制动等操作。
第三部分：辅助电器系统概述：辅助电器系统包括各种电子设备和传感器，用于提供车辆各部分的电力供应和监测功能。
3.1 组成：辅助电器系统由电源管理模块、照明系统、空调系统、车载娱乐和导航系统等组成。
这些设备通过车载电瓶或者直接与电池组连接来获取所需的电能。
3.2 功能：辅助电器系统的主要功能是提供车辆的照明、通风、空调以及娱乐等功能。
新能源汽车电气技术教学课件-新能源汽车电源系统的认知
五、新能源汽车常用动力蓄电池种类
1.铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是一种电化学储能电池，是目前性能相对比较成熟的新能源汽车动力 蓄电池。其通过两个电极的化学反应来存储能量，正极采用二氧化铅，负极采用海绵 状的铅，电解液采用稀硫酸溶液，单节电池的基本电压为2V。铅酸蓄电池具有安全性 能好、成本低的优点，但其质量大、容量小、含有重金属铅，容易对环境造成污染。 为了不被其他电池所取代，铅酸蓄电池目前朝胶体电池发展，即往硫酸中添加胶 凝剂，使硫酸电解质由液体变为胶态，使用起来更加方便安全。现在电动车领域应用 最多的就是密闭性铅酸胶体电池。
三、新能源汽车动力蓄电池的发展现状和趋势
纯新能源汽车的动力完全由电池提供，它摆脱了对石油的依赖，极大地节省了能 源，减小了对环境的污染，具有很好的发展前景，是目前世界各国都在致力研究投产 的新能源汽车。纯新能源汽车的动力蓄电池主要有镍氢电池、锂离子蓄电池和超级电 容。由于现有的氢镍电池存在单体电压低、自放电损耗大、对环境温度敏感等许多不 足，因而还需进一步研究、改进。锂离子蓄电池是目前所有可充电电池中，综合性能 最优的一种新型电池。它具有比容量大、重量轻、性能稳定等优点，十分适合作为动 力装置，构建轻巧灵便的纯新能源汽车。超级电容的最大优点是符合电动车辆在加速 与制动时能量快速吸收和提供的要求，动力强劲，放电电流大，使用寿命长，其未来 使用范围非常广泛。
十、电力分配单元（PDU）
PDU就是英文Power Distribute Unit的首字母的缩写，中文意思就是电力分配单元。车上使 用动力蓄电池电力的模块主要有直流转化模块（DC/DC变换器）、电机控制模块（MCU）、电动空 调压缩机（EAS）和PTC电阻加热器四个系统。另外还有给动力蓄电池充电使用的快速充电系统和 车载充电系统（OBC）；基于这样一个复杂的系统，将这些系统优化后釆用集成化设计，于是就 有了PDU，如图1-13所示，釆用PDU后主要有以下优点：
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1. 3 电动汽车控制系统工作流程
• 充电过程 在充电时需要对电量参数、温度参数、电压参数及绝缘性能进行检测。 一旦有部分系统参数出现故障，就会提示断开充电系统，停止充电，
避免出现安全隐患。
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电动汽车控制系统工作流程图
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2 电动汽车整车网络化控制系统
（3）接收并处理各个零部件信息，结合能源管理单元提供当 前的能源状况信息。
（4）系统故障的判断和存储，动态检查系统信息，记录出现 的故障。
（5）对整车具有保护功能，视故障的类别对整车进行分级保 护，紧急情况下可以关掉发电机及切断母线高压系统。
（6）协调管理车上其它电器设备。
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当钥匙打到“ST”挡时，车辆高压启动系统开始工作，进 行一系列预充电和自检后将主接触器接通，启动高压系 统。
为了保证车辆安全，还要进行一系列绝缘监测、电池系 统检测以及主电机控制器等检测，这些检测通过之后， 车辆方能进入可行驶状态。
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1. 3 电动汽车控制系统工作流程
• 行驶过程
为了保障安全，车辆在行驶中需要随时监测各种参数，如电 量参数、温度参数、电压参数、绝缘性能、车辆其它关键辅 助系统的参数等，这些参数将影响车辆的行驶功能、行驶距 离和行驶安全。
电动汽车尤其注重安全性能。为了安全行驶，电量参数、温 度参数、电压参数及绝缘性能均设有两级报警。
电量参数控制 温度参数控制 绝缘性能控制
2. 1整车控制器
• 原理
整车控制器是一个多输入、多输出、模数电路共存的复 杂系统，其各个功能电路相对独立。
按照模块化思想设计硬件系统的各个模块 最小应用系统模块、电源模块
CAN通信模块、串口通信模块、数/模输入输出模块 MCU是整车控制器的核心，它负责数据采集和处理、逻
辑运算以及控制的实现等，MCU的选取是整个硬件设计 过程中最重要的任务。
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丰田公司整车控制器原理图
天津大学设计的整车控制器原理图
2. 2 能源管理系统
• 能源管理系统的功用
对电动汽车动力系统能源转换装置的工作能量进行协调、 分配和控制的软、硬件系统统称为能源管理系统。
能源管理系统的硬件由一系列传感器、控制单元ECU和执 行元件等组成，软件系统的功能主要是对传感器的信号 进行分析处理，对能源转换装置的工作能量进行优化分 析，并向执行元件发出指令。
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1. 1 一般电动汽车电气系统的组成
• 包括低压电气系统、高压电气系统和整车网络化控制系统。 • 高压电气系统 由动力电池/燃料电池、驱动电机和功率转换器等大功率、高
电压电气设备组成； 根据车辆行驶的功率需求完成从动力电池或燃料电池到驱动
电机的能量变换与传输过程。 • 低压电气系统 采用直流12V或24V电源，一方面为灯光、刮水器等车辆的常
• 2. 1整车控制器 • 2. 2能源管理系统 • 2. 3通信系统
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2. 1整车控制器
• 组成
控制器主芯片，Flash存储器和RAM储存器及相关电路 控制器主芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入
相连。 通过CAN总线接口连接到整车的CAN网络上与整车其余控
规低压电器供电； 另一方面为整车控制器、高压电气设备的控制电路和辅助部件
供电。 • 各种电气设备的工作统一由整车控制系统协调控制。
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一般电动汽车电气系统结构原理图
Hale Waihona Puke 1. 2 基于CAN总线技术的电动汽车电气系统的组成 •如果电动汽车采用CAN总线控制技术，则可以 将各个分 系统（模块）通过通信方式连接， 从而实现整车控制。 •采用CAN总线的电气系统更加简洁，布置更加 简单。
• 纯电动汽车的能源管理系统
•电池荷（充）电状态指示器
电动汽车蓄电池中储存多少电能，是电动汽车行驶中必 须知道的重要参数，满足这一需要的仪表即电池荷（充） 电状态指示器。 电池充、放电时呈现明显的非线性和非常小的动态内阻， 并且随着充电次数的增加，各特性参数均有变化。电池能 够放出电量的多少与充电状态、放电方式等有关。 计算静态剩余电量时，应考虑电池放电电流、温度、电 池老化和自放电等对容量的影响。剩余电量的预测可采用 检测电压和内阻，进一步计算电量的方法。
电动汽车电气系统
• 1电动汽车电气系统的组成 • 2电动汽车整车网络化控制系统 • 3整车网络化控制系统设计实例 • 4车辆高低压电气系统
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1 电动汽车电气系统的组成
• 1. 1一般电动汽车电气系统的组成 • 1. 2基于CAN总线技术的电动汽车电气系统的组成 • 1. 3电动汽车控制系统工作流程
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2. 2 能源管理系统
• 纯电动汽车的能源管理系统
制节点进行信息交换和协调控制。 控制器硬件
微处理器、CAN通信模块、BOM调试模块、 串口通信模块、电源及保护电路模块等
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2. 1整车控制器
• 功能
（1）接受、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件控制 器发送控制指令，使车辆按驾驶期望状态行驶。
（2）与电机、DC/DC、蓄电池组等进行可靠通信，通过CAN总 线进行状态的采集输入及控制指令的输出。
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基于CAN总线的电气系统结构原理图
1. 3 电动汽车控制系统工作流程
• 启动过程
当钥匙打到“ACC”挡位时，车辆部分电器如音响系统， 视频系统等娱乐系统启动。
当钥匙达到“ON”挡位时，此时需要对车辆的部分系统 进行供电，此时多数车辆低压辅助系统全部工作，为高 压启动进行准备工作。
在满足汽车基本技术性能和成本等要求的前提下，根据 各部件的特性及汽车的运行工况，实现能量在能源转换 装置之间按最佳路线流动，使整车的能源利用效率达到 最高。
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2. 2 能源管理系统
• 纯电动汽车的能源管理系统
•组成
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2. 2 能源管理系统