电动汽车网络与电路分析
第10章汽车电路分析
3.顶杆式开关
顶杆式开关 凭借作用于顶杆 上的外力和内部 的弹簧力改变控 制触点的闭合和 断开，主要用作 门灯开关、机械 式制动灯开关、 倒车灯开关等。
图10-18 顶杆式开关
4.扳柄式开关
扳柄式开关常 用作转向灯开 关和顶灯开关。
5.翘板式开关
翘板式开关常用 作顶灯开关、雾 灯开关、危险信 号灯开关等，一 般带有指示板照 明灯，指示板上 有表示用途的图 形符号。
紫V
收音机、点烟器、电钟等辅助 系统
灰 Gr 各种辅助电气设备的电动机及 操纵系统
黑 B 搭铁线
有些电路图中，低压导 线上标注有符号。符号 由两部分组成：第一部 分是数字，表示导线的 截面积（mm 2）；第二 部分是英文字母，表示 导线的主色和辅助色 （即呈轴向条纹状或螺 旋状的颜色，图10-1）。 如1.5 RB表示截面积为 1.5 mm 2 、带有黑色条 纹的红色低压导线。
为便于检 查和更换熔断 器，常将汽车 上各电路的熔 断器集中安装 在一起，形成 熔断器盒。同 时，在熔断器 盒盖上注明各 熔断器的名称、 额定电流和位 置，并且用不 同的颜色来区 别熔断器的容 量。
图10-25 熔断器盒
图10-26一汽大众宝来轿车熔断器盒
图10-27 别克凯越轿车熔断器盒
2.易熔线
33
约300
易熔线比常见导线 柔软，长度一般为 50~200 mm，主 要用于保护电源电 路和大电流电路， 因此通常接在蓄电 池正极端或集中安 装在中央接线盒内。 易熔线不得捆扎在 线束内，也不得被 车内其他部件包裹。
图10-29 接在蓄电池正极端的易熔线
3.双金属电路断路器
双金属电路断路器（bimetallic circuit breaker）是利 用双金属片受热弯曲变形的特点工作的。双金属片用两片线 膨胀系数不同的金属材料制成，当负载电流超过限定值时双 金属片受热变形，使触点分开，切断电路。双金属电路断路 器按其能否自动复位分为一次作用式和多次作用式两种。
北汽EV200_比亚迪唐_比亚迪e6 车载网络结构剖析
目前，新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车三种类型，其结构与内燃机汽车相比发生了较大变化。
纯电动汽车和燃料电池汽车，虽然少了发动机装置，但却增加电力驱动装置和动力电池装置，致使其不仅控制信号数量增多，而且控制实时性要求更高。
混合动力汽车与内燃机汽车相比，不仅增加了电力驱动和动力电池装置的同时，还增加了动力复合装置，其信号数量更大、控制更为复杂。
因此，对于新能源汽车而言，不仅车载网络的节点数量及信号数量远高于内燃机汽车，而且对数据传输的实时性要求和可靠性要求更高。
为满足数据传输的实时性和可靠性要求，新能源汽车较内燃机汽车的车载网络结构也发生了一定变化。
下面以北汽 EV200、比亚迪唐、比亚迪 e6为例，来分析新能源汽车的车载网络结构。
1. 纯电动汽车的车载网络结构剖析1.1 纯电动汽车车载网络拓扑结构特征纯电动汽车的信号量远远大于传统汽车，车载网络上传输的数据种类也较多。
按照数据传输的实时性要求不同，可将其分为二类：高速传输数据和低速传输数据；或分为三类：高速传输数据、中速数据和低速传输数据。
因此按照网络节点功能和传输数据性质不同，合理的规划整车车载网络拓扑结构，有利于提高车载网络数据传输效率和传输可靠性，避免电子控制单元之间数据交互过程中出现数据不匹配、解析错误、指令不对应、波特率错误等问题。
常见的电动汽车车载网络拓扑结构类型如下：1.1.1 双子网络拓扑结构按数据传输速率的高低不同，将交换实时性要求强且具有相同数据性质的节点放在高速子网中，而将交换实时性要求低且具有相同数据性质的节点放在低速子网中，构成采用高低速双子网结构，如图 1 所示，它不仅满足了电动汽车的设计要求，同时成本低、易实现。
然后，根据各子网控制系统的要求确定每个子网的车载网络通信速率，根据通信速率采用合适的总线控制器，两个子网之间通过网关连接实现信息共享。
高速传输子网络：数据传输速率要求高，对信号的实时性要求较强的子网络，包括 ABS 防抱死制动系统、SRS安全气囊系统、VCU 整车控制器、BMS 电池管理系统、MCU 电机控制单元、HCU 混合动力整车控制器等网络节点。
新能源汽车车载网络技术研究
新能源汽车车载网络技术研究随着新能源汽车的普及和大众化，车载网络技术也成为了越来越重要的研究领域。
车载网络技术包括车联网、车载通信、车载娱乐等方面，这些技术的发展使得人们能够更加便利地使用汽车，同时也为新能源汽车的推广提供了更好的支持。
一. 车辆智能化随着人工智能的快速发展，车载智能技术也得到了很大的发展。
这些技术让汽车具有了更高的智能化和自动驾驶能力，使驾驶更加安全。
车载网络技术使用人工智能实现的自动驾驶功能，可以通过自我学习和适应性算法对道路上其他车辆、行人等障碍物进行判断和处理，从而避免了许多交通事故的发生。
二. 车载通信技术车载通信技术是车载网络技术的一个重要方面。
车辆通过车内通信系统和外部通信系统进行通讯，能够支持车辆之间的直接交流和车辆与网络之间的交流。
这些技术让汽车具有了更高的智能化和自动驾驶能力，使得驾驶更加安全。
车载通信技术通过车内通信系统和外部通信系统实现车辆之间和车辆与网络之间的交流。
车内通信系统包括车辆内部的通讯设备，如语音识别、GPS、蓝牙、无线局域网等。
外部通讯系统包括通过车载通信网络与外部信息资源进行通信，如互联网、车队管理系统、环保系统等。
三. 车载娱乐技术随着车载智能化和自动驾驶技术的发展，车载娱乐技术也得到了很大的改善。
车载娱乐系统可以为驾驶员提供音乐、视频、游戏等多种娱乐方式，缓解长时间驾驶的疲劳。
车载娱乐系统使用大屏幕、高清晰度显示屏、可连接的外部音响等配备，让驾驶员坐在车上，就可以感受到他们在家庭影院或音乐会中一样的视听享受。
此外，车载娱乐系统还可以提供诸如GPS导航、在线音乐、天气预报等信息服务，为驾驶带来更多的便利。
四. 车联网技术车联网技术是车载网络技术的关键部分，它能够通过无线网络技术连接车辆、驾驶员和其他周边设备，从而实现车辆控制、信息共享、应急救援等多种功能。
车联网技术通过无线网络技术，将车辆、驾驶员和其他周边设备进行连接。
车联网技术可以通过该网络实现车辆控制、信息共享、应急救援等多种功能。
新能源电动汽车的车载网络与通信技术
车载通信的网络安全与隐私保护
网络安全
车载通信的网络安全问题主要包括网络攻击、数据泄露和车辆控制等，需要通过加密算法、防火墙等 技术手段来保障网络安全。
隐私保护
隐私保护是车载通信中不可忽视的问题，需要采取匿名化、去标识化等手段来保护用户隐私，同时要 制定相关法律法规来规范数据的使用和保护。
04 车载网络与通信技术的挑 战与解决方案
详细描述
车载网络通过各种线缆和连接器将汽车内部的各种传感器、 执行器、控制器等设备连接起来，形成一个完整的通信系统 。车载网络的架构通常包括CAN总线、LIN总线、FlexRay和 以太网等多种通信协议和标准。
车载网络的通信协议与标准
总结词
车载网络的通信协议与标准是实现汽车内部各部件之间以及与外部网络进行信息 交换的基础。目前应用最广泛的通信协议是CAN总线协议，但随着汽车电子技术 的不断发展，以太网等新型通信协议也逐渐得到应用。
典型案例二：蔚来车载通信技术
总结词
蔚来汽车的车载通信技术是其核心竞争力之 一，通过高效的通信协议和模块化设计，实 现了车辆与云端、其他车辆以及基础设施之 间的实时信息交互。
详细描述
蔚来汽车的车载通信技术采用了先进的通信 协议和加密技术，确保了数据传输的安全性 和可靠性。同时，通过与其他车辆和基础设 施的信息交互，实现了协同驾驶、智能交通 等先进功能。技术Fra bibliotek战通信延迟
车载网络需要实时传输车辆状态和导航信 息，如何降低通信延迟，提高信息传输的
实时性是一个关键问题。
A 网络安全问题
随着车载网络的普及，网络安全问 题日益突出，如何保障车载网络的
安全性是一个重要挑战。
B
C
D
数据安全与隐私保护
对新能源汽车电气设备及线路的检修分析
对新能源汽车电气设备及线路的检修分析
新能源汽车由于采用了电动机作为动力源，电气设备及其线路的检修比传统燃油汽车
更为复杂。
本文将对新能源汽车电气设备及线路的检修进行分析。
首先，新能源汽车的电气设备包括电动机、电池组、电子控制器等部分。
在检修时，
需要先检查电气设备是否存在故障，例如，电动机是否正常运转、电池组电压是否正常、
电子控制器是否出现故障码等。
如果存在故障，需要进一步检查故障具体原因。
通过检查，可以排除故障，保证电气设备的正常运行。
其次，新能源汽车的电气线路结构比传统燃油汽车更为复杂，包括高压线路和低压线路。
高压线路主要包括电池组、电动机等部分，低压线路主要包括电子控制器、传感器等
部分。
在检修时需要分别检查高压线路和低压线路是否存在故障，例如，高压线路是否存
在漏电、短路等问题，低压线路是否存在松动、接触不良等问题。
如果存在故障，需要进
一步排查问题并进行修复，以确保电气线路的正常运行。
此外，对于新能源汽车电气设备及线路的检修，需要注意安全问题。
由于电动机及电
池组的工作电压较高，存在触电的危险，因此在检修时需要遵循相关规定，使用专业工具
和设备，并且需要具备一定的电气知识和技能。
总之，对新能源汽车电气设备及线路的检修需要有专业的技能和知识，并且需要注意
安全问题。
只有通过科学的检修方法和技术手段，才能提高新能源汽车的维修效率和质量，从而保证其正常运行。
新能源汽车车载网络结构剖析
新能源汽车车载网络结构剖析近些年来，随着我国经济的快速发展，人们生活水平的不断提升，机动车保有量正呈现出“井喷”发展的势头。
一般来讲，汽车的保有量随着经济的发展而增涨，数量上去的同时会必然会导致环境受到很大的污染，也会给交通运输带来很大的压力。
因此，为了能够缓解环境污染和道路拥堵，建立一个节约资源、友好环境的社会，研发低碳环保且具有强大人工智能管理系统的车辆已是当下汽车技术发展的重要趋势。
伴随着汽车领域新能源技术不断地深入，新能源汽车也正逐步走进人们的日常生活。
自2013年开始，全球新能源汽车产业已进入加速发展阶段。
其中，我国的发展势头尤其迅猛。
据不完全统计，截至目前，我国电动汽车保有量超过332.6万辆、在运充电桩总数达到46万个，已经超过美国、欧盟、日本，跃居全球第一的位置。
新能源汽车的快速普及和直流电机驱动技术、电池系统充换电技术以及智能网络控制技术的发展息息相关。
本文主要是通过对车载网络结构的剖析来了解网络通讯系统对车辆工程的应用。
标签：能源汽车；网络结构；新能源一、对于汽车网载的组成部分汽车动力系统的迭代正在由传统的机械系统逐步衍变成一套较为复杂的机电系统。
其中，以电能驱动为代表的新能源汽车，将会在机动车领域占据重要的位置。
在电动汽车系统架构中，新型电子元器件的数量和技术可以说是衡量新能源汽车的重要标准。
随着汽车电气技术的不断升级，各类传感器、执行器通过ECU与互联网络之间的数据交換量也会越来越大。
在20世纪末期，一种初步具有数据网络交换功能的车载系统问世了。
根据应用来划分，可以把系统版块分为四个大的系统：车身系统、动力型系统、安全系统和信息系统。
车身系统的电路主要分为三个板块：主控、受控和门控。
主控板块采集到指令后，它会先把相关的数据进行分析和处理，再通过CAN总线传送给各个受控端做出相应的执行。
门控相对主控来说，它接收的范围更大，不仅能够接受主控端的指令，还能够接收到车门内多种互感器的信号，根据两者的作用做出相应的动作，最后再把执行的结果回馈至主控端。
电动车的车载电子系统与车联网技术分析
电动车的车载电子系统与车联网技术分析随着电动车的快速发展和普及，车载电子系统和车联网技术在电动车领域扮演着日益重要的角色。
本文将对电动车的车载电子系统和车联网技术进行详细分析，并探讨其对电动车行业的影响。
一、电动车的车载电子系统分析电动车的车载电子系统是指为电动车提供各种功能和服务的电子设备和系统。
其主要包括电动车电池管理系统（BMS）、电动驱动系统、车载娱乐系统和安全系统等。
1. 电动车电池管理系统（BMS）BMS是电动车电池组的核心部件，负责监测和管理电池组的电压、温度、容量等参数，保证电动车电池的安全和性能。
BMS的智能化管理可以实现电池的可视化监控和精准控制，提高电池的使用寿命和性能。
2. 电动驱动系统电动驱动系统是电动车的动力来源，主要包括电动机、控制器和传动装置等。
电动驱动系统的优化设计和控制算法可以提高电动车的驱动效率和性能，在提供更长里程和更高速度的同时，降低能耗和排放。
3. 车载娱乐系统车载娱乐系统为乘车人员提供音频、视频和网络娱乐等功能。
随着车载娱乐系统的发展，乘车人员可以通过触摸屏、语音识别等方式，随时享受高品质的娱乐体验。
4. 安全系统安全系统是保障电动车行车安全的重要组成部分，包括车身稳定控制系统、防抱死制动系统和碰撞预警系统等。
这些系统通过传感器和控制单元的实时监测和控制，提高电动车的安全性能和驾驶者的行车安全。
二、电动车的车联网技术分析车联网技术是将电动车与互联网相连接，实现车辆与车辆（V2V）、车辆与基础设施（V2I）、车辆与云平台（V2C）之间的信息交互和智能化管理。
车联网技术的应用可以提高电动车的驾驶安全性、能源利用效率和用户体验。
1. V2V通信技术V2V通信技术通过无线通信设备实现车辆之间的实时通信和信息交换，包括车辆位置、速度、加速度等信息。
通过V2V通信，电动车可以与周围的车辆进行协同行驶和碰撞预警，提高行车安全性。
2. V2I通信技术V2I通信技术实现车辆与道路基础设施之间的信息交换，包括交通信号灯、路况监测设备等。
比亚迪纯电动汽车电路图识读分析
②仪表板配电盒Ⅰ里面的保险根据其具 体位置编号为 F2/1， F2/2……
③前舱配电盒Ⅱ里面的保险根据其具体 位置编号为 F3/1、F3/2……
④仪表板配电盒Ⅱ里面的保险根据其具 体位置编号为 F4/1、F4/2……
⑤前舱正极保险盒里面的保险根据其具 体位置编号为 F5/1、F5/2……
1.6 继电器编码规则 ①前舱配电盒内的继电器根据其具体位 置编号为 K1-1、K1-2…… ②仪表板配电盒内的继电器根据其具体 位置编号为 K2-1、K2-2…… ③仪表外挂继电器根据其具体位置编号 为 KG-1、KG-2…… ④地板线束上外挂继电器根据其具体位 置编号为 Kk-1、Kk-2…… 1.7 搭铁编码规则 搭铁编码用 E+ 线束代码 + 数字来表示。 一般用螺栓与车身金属部分直接相连。如图 4 所示。
关键词：编码规则；电路原理图识读；分析
随着电动汽车智能化的快速发展，汽车 上的电子装置也越来越多，汽车电路日趋复 杂。读懂比亚迪电动汽车电路图，跟学习传 统汽车电路一样，要先了解它电路原理图中 各组成元素（元件符号及含义）和编码规则， 掌握电动汽车低压控制高压的基本原理，熟 悉电路原理图的整体布局，寻找主干电路， 通读几遍图注，牢记图中电器图形的符号， 记熟电器部件接线端子标记符号、电路回路 原则和搭铁极性，各元件开关或继电器的初 始状态，注意各局部电路之间的关联性，才 能根据故障现象，准确判断出故障部位，排 除相关故障。
的插接器，此位代码就用字母“J”表示 ; ③如果该电路元素是与车身电器模块所连
接的插接器或继电器座，则此类别代码为空。 1.3.3 排序代码 采用大写字母 A、B、C、D、E、F……
或 01、02、03、04、05……表示，分为以下 两种情况。
对新能源汽车电气设备及线路的检修分析
对新能源汽车电气设备及线路的检修分析1. 引言1.1 新能源汽车电气设备的重要性新能源汽车电气设备的重要性在整个新能源汽车系统中起着至关重要的作用。
电气设备是新能源汽车的核心部件之一，它负责控制整车的动力系统、辅助系统和通信系统，保障整车的正常运行。
新能源汽车的电气设备主要包括电池管理系统、动力电池、电机控制器、充电系统等。
这些设备在新能源汽车中起到了储能、传递能量和控制能量的关键作用。
新能源汽车的电池管理系统能够实现对动力电池的充放电管理和温度控制，保障电池的安全性和寿命。
动力电池作为新能源汽车的能量来源之一，它在驱动车辆时提供电能，影响着车辆的续航里程和性能。
电机控制器则负责控制电机的工作状态，实现动力输出和能量回收，直接影响车辆的动力性能和能效。
而充电系统则是保障新能源汽车能够及时充电，保障车辆的正常使用。
新能源汽车的电气设备是整个车辆的“大脑”，只有电气设备正常运行，车辆才能顺利运行。
保障新能源汽车的电气设备的正常运行具有极其重要的意义。
为了确保新能源汽车的安全性和稳定性，及时检修电气设备，是维护新能源汽车系统正常运行的关键环节。
1.2 线路故障导致的影响线路故障是新能源汽车电气系统中常见的问题，一旦发生线路故障，会造成严重的影响。
线路故障可能导致汽车无法正常启动，影响车辆的正常使用。
特别是在急需使用汽车时，线路故障会给车主带来极大的困扰。
线路故障可能导致电气设备短路或过载，进而引发火灾等安全问题，严重危及乘车人员的生命安全。
线路故障还会影响新能源汽车的节能性能，影响车辆的电池寿命和整体性能。
所以，及时检修线路故障对保障新能源汽车电气系统的安全稳定运行具有重要意义。
在实际工作中，检修人员需要充分了解线路故障可能带来的影响，提高警惕，及时处理线路故障，以确保新能源汽车的正常运行和乘车人员的安全。
2. 正文2.1 检修前的准备工作检修前的准备工作是确保整个检修过程顺利进行的关键步骤。
在开始实际的检修工作之前，必须做好充分的准备工作，包括以下几个方面：1. 确认故障现象：在进行检修前，需要充分了解车辆的故障现象，包括电气设备是否完全失效或仅部分失效，以及具体的故障表现。
新能源汽车：整车网络控制系统原理及常见故障
低压蓄电池
高压动力电池
DC/DC
电气设备
理论知识
5.智能充电 长期停放的车辆容易造成低压蓄电池馈电，当低压蓄电池
严重馈电将会导致车辆无法启动上电。 为避免这一问题，部分纯电动汽车具有智能充电功能，以吉
利EV450这款车为例：车辆停放过程中辅助控制器（VCU）将持 续对电源蓄电池电压进行监控，当电压低于设定值时，VCU将唤 醒BMS，同时VCU也将控制电机控制器通过DC/DC模块对低压蓄 电池进行充电，防止低压蓄电池馈电，影响车辆启动。
1.整车控制器
整车控制器接收、处理驾驶人的驾驶操作指令，并向各 个部件控制器发送控制指令，使车辆按驾驶期望行驶。
与电机控制器、车载充电机、电池管理系统等进行可靠 通讯，通过P-CAN总线（以及关键信息的模拟量）进行状态 的采集输入及控制指令的输出。同时接收处理各个零部件信 息.
理论知识
接收动力管理系统提供的当前动力电池的状态信息， 进行系统故障的判断和存储，动态检测系统信息，记录出 现的故障，对整车具有保护功能，视故障的类型对整车进 行分级保护，紧急情况下可以关掉电机并切断母线系统， 同时协调管理车上其他电器设备。
注意：车上用电设备未关闭会影响测量结果，测量前确保已 关闭车上的用电设备。
学习小结
1.电动汽车的动力储能装置一般包括低压蓄电池、高压动力 电池、超级电容、飞轮电池和燃料电池等储能元件及其以上各 类电池的组合。
2.直流转换器（DC/DC）是一种将某一高压等级的直流电转 换为目的电压等级直流电的装置。
学习情境1 整车控制系统认知
学习单元1.2 整车控制系统组成认知
新能源汽车整车CAN网络的运用和研究
新能源汽车整车CAN网络的运用和研究摘要：随着能源危机不断加剧，新能源汽车逐渐从概念阶段进入现实生活，但新能源汽车整车的通信网络与控制系统也变得越来越复杂。
本文针对新能源汽车整车网络技术进行研究，以供参考。
关键词：新能源电动汽车；CAN总线技术；BMS随着现代工业技术的飞速发展，新能源汽车日益智能化、网络化和自动化，并且还融合了机械、计算机、电子等先进的现代科技技术。
新能源汽车要全面获取车身的各种状态信息和控制信息，车辆上就需要增设更多的传感器和电子控制单元，例如防抱死系统装置、被动安全装置、电控门窗装置以及电子燃油喷射装置等，如果依然采用之前的布线方式，直接将开关与设备电缆相连，会使汽车的线束增多，线束的增多不仅会占用汽车的空间，还会阻碍汽车通讯的实时性和可靠性，同时也让车载网络更加复杂，降低了通讯网络的可维护性。
而运用CAN总线技术，可以有效解决电器设备过多和线束过长问题。
如今，CAN总线网络已经被广泛应用于分布式控制系统、现代工业控制系统、汽车通信网络等控制领域。
1 CAN总线概述CAN，即控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。
在汽车产业中，为了达到安全性、方便性、低公害、低成本的要求，开发了各种各样的电子控制系统，而这些系统之间通信所用的数据类型不同，对可靠性的要求也不同，所以车身布线变得复杂，线束的数量也在相应增加。
为实现“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的目标，1986年德国电气商BOSCH公司开发出了面向汽车的CAN通信协议，此后，CAN通过IS011898及IS011519进行了标准化。
在欧洲的一些国家，CAN已经成为汽车领域都积极采用的通信协议。
CAN具有高性能、实时性和可靠性等优势，已经在工业自动化领域、船舶制造领域、医疗和工业设备领域得到普遍应用，并且，CAN总线技术是目前汽车制造与工业自动化领域最有发展前景的技术之一。
电动汽车充电桩网络规划与智能配电研究
电动汽车充电桩网络规划与智能配电研究电动汽车充电是解决交通领域碳排放和空气污染问题的重要技术手段。
随着电动汽车的普及，充电桩网络的规划和智能配电成为保障电动汽车充电需求的关键。
本文将重点讨论电动汽车充电桩网络规划与智能配电的研究，并探讨其在推动电动汽车普及和可持续发展方面的作用。
一、电动汽车充电桩网络规划1. 充电桩布局优化电动汽车充电桩网络的布局优化是保证充电桩的容量充足、覆盖范围广泛的关键。
通过合理的充电桩位置选择和布局，可以提高充电桩的利用率，满足用户的充电需求。
首先，充电桩应该尽量分布在人口密集区和交通枢纽周边，如居民小区、商业区、办公区、火车站等。
这样可以方便用户在日常生活和出行中进行充电，并减少充电车辆的行驶距离和时间。
其次，充电桩的规划还应考虑道路网络的覆盖情况。
充电桩应部署在主干道、高速公路和重要国道等交通要道上，以提供长途驾驶的充电服务。
同时，也应充分考虑辅路网、社区内道路和停车场等场所的充电需求。
最后，根据用户的充电行为和需求，可以采用不同类型的充电桩布局，如快速充电桩、慢速充电桩和交流充电桩等。
这样可以满足不同用户群体的充电需求，提高充电桩网络的适应性和灵活性。
2. 充电桩网络互联互通建立充电桩网络互联互通是实现充电系统智能化管理和用户便捷充电的基础。
通过充电桩网络的互联互通，可以实现充电桩的远程监控、实时数据传输和智能调度等功能，提高充电服务的质量和效率。
首先，充电桩网络应采用统一的通信协议和数据接口标准，以实现各个充电桩之间的互联互通。
这样可以方便充电桩的管理和监控，提高充电桩的稳定性和可靠性。
其次，充电桩网络应与其他智能交通系统和能源管理系统进行接口对接，实现数据的共享和交互。
这样可以充分利用智能交通系统和能源管理系统的信息资源，提高充电桩的运行效率和能源利用率。
最后，充电桩网络还应支持自动化的远程管理和智能调度功能。
通过远程监控和智能调度，可以实现充电桩的负荷均衡、充电电价优化和充电排队的合理调度，提高充电服务的效率和用户的满意度。
电力系统中的电动汽车充电网络优化
电力系统中的电动汽车充电网络优化在当今社会，电动汽车作为一种可持续的交通方式，正逐渐成为主流。
然而，随着电动汽车数量的不断增加，一个关键的问题逐渐凸显出来——如何优化电力系统中的电动汽车充电网络，以满足日益增长的充电需求，同时确保电力系统的稳定和高效运行。
电动汽车充电网络的优化，首先要考虑的是充电设施的布局。
在城市中，不同区域的电动汽车使用频率和需求存在差异。
例如，商业区和住宅区在工作日和周末的充电需求就有所不同。
商业区在工作日可能有更高的充电需求，因为人们开车上班并在工作期间需要充电；而住宅区则在夜间和周末可能需求更大，因为人们在家休息和出行。
因此，充电设施的布局应基于对这些区域的详细调研和分析，以实现合理的覆盖。
另外，交通流量也是一个重要的影响因素。
主要交通干线和枢纽附近需要配备更多的快充设施，以满足长途行驶的电动汽车的充电需求。
而在城市内部，由于行驶距离相对较短，可以适当增加慢充设施的比例，以降低成本和对电网的冲击。
在优化充电网络时，还需要充分考虑电网的承载能力。
大量电动汽车同时充电可能会导致电网过载，影响电网的稳定性和供电质量。
为了避免这种情况，需要采用智能充电技术。
智能充电可以根据电网的实时负荷情况，动态调整充电功率，实现负荷的平衡分布。
例如，在电网用电低谷期，提高充电功率，加快充电速度；在用电高峰期，则降低充电功率，减少对电网的压力。
同时，与可再生能源的整合也是优化充电网络的重要方向。
太阳能和风能等可再生能源具有间歇性和不确定性的特点，但如果能将其与电动汽车充电设施相结合，就可以在可再生能源发电充足时为电动汽车充电，既提高了可再生能源的利用率，又减少了对传统化石能源的依赖。
为了实现这些优化目标，先进的信息技术不可或缺。
例如，通过物联网技术，可以实时监测充电设施的运行状态和用户的充电行为，为优化决策提供数据支持。
大数据分析则能够帮助我们深入了解用户的充电习惯和需求模式，从而更精准地规划充电设施的布局和充电策略。
电力系统中电动汽车的充电网络研究
电力系统中电动汽车的充电网络研究在当今社会，随着环境保护意识的增强和对可持续能源的追求，电动汽车作为一种绿色出行方式，正逐渐成为主流。
然而，电动汽车的广泛普及离不开一个高效、便捷且可靠的充电网络。
这个充电网络的建设和优化对于电力系统的稳定运行以及电动汽车的用户体验都具有至关重要的意义。
电动汽车的充电需求与传统燃油汽车的加油需求有着显著的不同。
电动汽车的充电时间相对较长，而且充电功率也各不相同，这就对充电网络的规划和布局提出了更高的要求。
为了满足不同用户在不同场景下的充电需求，充电网络需要涵盖多种类型的充电设施，包括家庭充电桩、公共充电桩、快速充电站等。
家庭充电桩是电动汽车用户最常用的充电方式之一。
对于拥有固定停车位的用户来说，在家中安装充电桩可以提供极大的便利，通常在夜间进行充电，利用低谷电价，降低充电成本。
然而，家庭充电桩的安装受到诸多因素的限制，如小区电力容量、停车位产权等。
因此，在推广家庭充电桩的过程中，需要相关部门和电力企业共同努力，制定合理的政策和技术标准，解决安装过程中的难题。
公共充电桩则主要分布在商业区、公共场所和工作区域等。
它们为没有条件安装家庭充电桩的用户提供了补充充电的选择。
但目前公共充电桩的数量还相对不足，分布也不够均匀，导致一些地区的用户充电困难。
此外，公共充电桩的使用效率也有待提高，部分充电桩由于维护不善或被燃油车占用等原因，无法正常为电动汽车充电。
为了改善这种状况，一方面需要加大公共充电桩的建设力度，根据用户需求和交通流量进行合理布局；另一方面，要加强对充电桩的管理和维护，建立有效的监管机制，确保充电桩的正常使用。
快速充电站是为了满足用户在长途旅行中的紧急充电需求而设立的。
它们通常具有较高的充电功率，可以在较短的时间内为电动汽车补充大量电量。
然而，快速充电站的建设成本较高，而且对电力系统的冲击也较大。
因此，在规划快速充电站时，需要充分考虑电力系统的承载能力，合理选择建站地点，并配备相应的电力储能设备，以缓解充电时对电网的压力。
新能源汽车供电网络布局与策略
新能源汽车供电网络布局与策略
在当今社会，随着环保意识的不断增强和节能减排的要求日益严格，新能源汽车作为未来汽车发展的重要方向备受关注。
而新能源汽车的供电网络布局与策略，更是决定其发展方向与效率的重要因素之一。
供电网络布局的重要性
新能源汽车的供电网络布局直接影响着车辆的充电便捷性和效率。
一个合理的供电网络布局可以有效解决新能源汽车在充电过程中的诸多问题，提升用户体验和车辆的续航能力。
良好的供电网络布局也为新能源汽车产业的可持续发展奠定坚实基础。
供电网络布局策略
在制定新能源汽车供电网络布局策略时，需要考虑诸多因素，包括但不限于城市规划、充电桩建设、充电设施运营管理等。
合理的策略不仅要满足用户的基本充电需求，还要考虑到未来产业发展的需求，促进新能源汽车产业链的完善和升级。
新能源汽车供电网络的未来展望
随着科技的不断进步和社会的发展，新能源汽车供电网络将迎来更多创新和突破。
未来，我们有理由相信，在政府政策的支持下，新能源汽车供电网络将逐步完善，成为推动新能源汽车产业发展的重要引擎，促进汽车产业向更加清洁、智能的方向发展。
在未来的路上，让我们携手努力，共同推动新能源汽车供电网络的布局与策略，为建设美丽的地球贡献一份力量。
供电网络布局与策略是新能源汽车产业发展中至关重要的环节，只有通过科学合理的规划和策略制定，才能推动新能源汽车行业迈向更加绿色可持续的未来。
电路中的电动汽车和智能交通
电路中的电动汽车和智能交通近年来，随着科技的飞速发展，电动汽车和智能交通成为了炙手可热的话题。
电动汽车以其零排放、低噪音等优势逐渐受到人们的青睐，而智能交通则使得城市出行更加便捷、高效。
让我们来探讨一下电动汽车和智能交通在电路中所扮演的角色和起到的作用。
首先，我们来看电动汽车在电路中的角色。
电动汽车与传统汽车相比，最大的区别在于其使用电能对驱动系统进行动力供应，而非燃料。
这就必然涉及到电路的应用。
电动汽车内部的电路系统包括电池组、电机、控制器等部件。
电动汽车的电池组是储存电能的重要设备，可以说是电动汽车的“心脏”。
而电机则是将电能转化为机械能的核心组件，通过电路中的控制器来调整电机的工作状态和输出功率。
因此，电动汽车离不开稳定可靠的电路系统。
除了电动汽车本身的电路，智能交通系统在电路中也发挥着重要作用。
智能交通系统通过将各种交通设备连接到一个统一的网络中，实现交通信息的传输和智能管理。
这个网络就是构建在电路之上。
例如，交通信号灯的智能控制就需要通过电路传输控制信号，并根据道路上的实时交通情况进行智能调节。
另外，智能交通系统还包括了ETC （Electronic Toll Collection）电子不停车收费系统和智能导航系统等。
这需要借助于电路技术来实现数据传输和信息处理。
而电动汽车和智能交通的出现，也给电路带来了一些新需求和新挑战。
电动汽车充电桩的建设就需要电路工程师在城市中布设充电站点，并设计相应的电路方案。
这既需要满足电动汽车的高功率充电需求，又要保证电路的安全性和可靠性。
另外，智能交通系统中的大数据处理和分析也对电路技术提出了更高的要求。
如何保证数据的传输速度和准确性，以及对数据进行实时处理和决策，都需要通过电路技术来支持和实现。
电动汽车和智能交通的兴起，也刺激了电路技术的发展。
为了满足电动汽车的高效充电需求，研发出了更加先进的充电器和电池管理系统。
而为了实现智能交通系统的各项功能，电路技术也在不断创新和突破。
电力系统中的电动汽车充电网络
电力系统中的电动汽车充电网络随着全球对环境保护的重视以及对可持续能源的追求，电动汽车在交通领域的地位日益凸显。
然而，电动汽车的广泛普及离不开一个高效、便捷且可靠的充电网络。
这个充电网络不仅对于电动汽车用户的日常使用至关重要，也对整个电力系统的稳定运行和规划产生着深远的影响。
在探讨电力系统中的电动汽车充电网络之前，我们有必要先了解一下电动汽车充电的基本类型。
目前，主要的充电方式包括交流慢充、直流快充和超级快充。
交流慢充通常适用于家庭和办公场所，充电时间较长，一般需要数小时甚至十几个小时。
直流快充则能在较短的时间内为车辆补充较多的电量，通常在几十分钟到一两个小时之间。
而超级快充则是最新的技术，能在极短的时间内为车辆充满电，但对电力设施的要求也极高。
电动汽车充电网络的建设是一个复杂的系统工程，涉及到多个方面的因素。
首先是地理位置的布局。
充电设施需要分布在城市的各个角落，包括商业区、住宅区、公共停车场、高速公路服务区等，以满足用户在不同场景下的充电需求。
在城市中心，由于土地资源紧张，充电设施的建设可能会面临空间限制的问题。
因此，需要合理规划，充分利用现有资源，比如在停车场中安装充电桩，或者在路边设置专用的充电停车位。
而在高速公路服务区，由于车辆的流动性较大，充电设施的数量和充电速度就显得尤为重要，以避免出现车辆排队等待充电的情况。
其次，充电网络的建设还需要考虑电力供应的问题。
大量的电动汽车同时充电会给电力系统带来巨大的负荷冲击。
如果不加以合理规划和调控，可能会导致局部电网过载、电压波动等问题，影响电力系统的稳定性和可靠性。
为了解决这个问题，一方面需要加强电网的基础设施建设，提高电网的输电能力和稳定性；另一方面，可以通过智能充电管理系统，对电动汽车的充电行为进行优化调度，比如在电力低谷时段进行充电，以平衡电网负荷。
再者，充电网络的互联互通也是一个关键问题。
不同的充电运营商可能采用不同的充电标准和计费方式，这给用户带来了不便。
电力系统中电动汽车充电网络的优化设计
电力系统中电动汽车充电网络的优化设计在当今社会，随着环保意识的增强和对可持续能源的追求，电动汽车正逐渐成为主流交通工具。
然而，电动汽车的广泛普及也给电力系统带来了新的挑战，其中之一便是如何优化设计电动汽车充电网络，以满足日益增长的充电需求，同时确保电力系统的稳定运行。
一、电动汽车充电网络的现状与挑战目前，电动汽车充电网络的发展还存在一些不足之处。
首先，充电设施的分布不均衡，在一些地区充电站点密集，而在其他地区则难以找到充电设施，这给用户带来了不便。
其次，充电速度也是一个问题，快充技术虽然在不断发展，但仍不能完全满足用户的快速充电需求。
再者，不同类型的电动汽车对充电标准和接口的要求不尽相同，这也增加了充电网络建设的复杂性。
从电力系统的角度来看，大量电动汽车同时充电可能会导致电网负荷的急剧增加，给电网的稳定性和安全性带来威胁。
特别是在用电高峰时段，如果不加控制地进行大规模充电，可能会引发电网过载、电压波动等问题。
二、优化充电网络设计的目标和原则优化电动汽车充电网络的设计，其主要目标是提高充电的便利性和效率，同时减轻对电力系统的负面影响。
为了实现这些目标，需要遵循以下原则：1、合理性：充电站点的布局应根据电动汽车的使用频率和分布情况，合理分布在城市、高速公路等区域，以确保用户能够在需要时方便地找到充电设施。
2、兼容性：充电网络应支持多种充电标准和接口，以适应不同类型的电动汽车。
3、智能化：利用先进的信息技术，实现对充电设施的智能监控和管理，根据电网负荷情况灵活调整充电功率。
4、可持续性：在建设充电网络时，应充分考虑可再生能源的接入，以减少对传统能源的依赖，降低碳排放。
三、优化充电网络布局合理的布局是充电网络优化设计的关键。
在城市区域，应重点在商业区、居民区、公共停车场等地设置充电站点。
商业区可以满足购物、办公等场景下的充电需求；居民区可以方便居民夜间充电；公共停车场则能为临时停车的用户提供服务。
对于高速公路，应根据间隔距离合理设置快充站点，确保电动汽车在长途行驶过程中能够及时补充电量。
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反应原理
替代燃料汽车是指使用非石油提炼的液化天然气，压 缩天然气，醇类燃料，醚类燃料，煤制油及氢气等作为 直接燃料的汽车。 其特点依然是使用内燃机作为驱动装置，车辆在进行技 术和结构改装后，使用性能与普通汽（柴）油车相当。
清洁替代燃料 汽车特点与优势
1.1.4新能源汽车发展趋势
我国的现有的能源情况大体可分以为；气体燃料液体 燃料和电能。气体燃料包括；压缩天然气、液化天然气 和液化石油气液体燃料包括；石油、生物柴油、甲醇、 乙醇、二甲醚等。电能为二次能源。正是由于这些燃料 的不同造就了目前新能源汽车发展的多样化
1990年4月： 通用汽车公 司推出Impact 电动汽车
纯电动汽车发展历史
1991年； 宝马公司推 出E1电动汽 车这辆电动 概念车的外 壳材料是可 回收塑料， 整车重不到 907公斤， 一次充电可 行驶273公 里，最高时速达128公里。 1994年；世界上最好的电动车EV1进入测试阶段 它身上寄托了太多人对于一个新的汽车产业蓬勃 兴起的希望。到1996年通用汽车公司已经开始制 造并销售EV1电动汽车。它成为大型制造公司用 现代化批量生产的方式推出的第一款电动汽车。
右图是燃料 电池汽车模 型
燃料电池汽车发展历史
在日本燃料电池系统发展中，丰田公司处以领先 地位。日本还发了熔融碳酸盐燃料电池。1992年 又开发了质子交换膜燃料电池。 韩国现代已经 推出第三代燃料电池电动车ix35如图。
亚洲
燃料电池汽车发展历史
我国在“十五”、“863”计划和“十一五”节能与新能源 汽车重大项目支持下，燃料汽车技术取得重要进展 基本掌握了整车、动力系统与关键零部件的核心技 术。研制的“超越系列”、“上海牌”、“奔腾”、“志翔” 等燃料电池汽车成功服务于2008年北京奥运会和 2010年上海世博会。 亚洲
纯电动汽车发展历史
1974年11月
受制于电池技术，澳大利亚南部的Flinder大学 通过发动机和传输系统的优化以提高电动效率， 使一次充电里程增加到144公里。这就是著名的 “南澳概念”。
复苏期 （1990年至今）
中东石油危机令 全世界陷入石油 短缺的境地中， 人们又开始关注 其他动力的汽车 ，电动车再次进 入人们的视线中。
储能系统平台化； 为适应新能源汽车在实际运行中苛刻的环境， 动力电池也需要进行全新的适应整车的设计； 包括乘客和电池安全、通风散热等。下图是 Volt电池平台。
技术平台与 系统化
随着环境污染越来越严重以及温室效应、能源危机 等问题的日益突出，使得新能源汽车有广阔的前景。
油电混合 纯电动
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图是利用风能发电
图是利用太阳能发电
新能源汽车包括；混合动力汽车、纯电动汽车（包括太阳能汽车）、燃料电池 电动汽车、氢发动机汽车、以及其他新能源汽车（如二甲醚、高效储能器） 汽车等各类别产品，见下表。
1.1.3新能源汽车技术特点与优势
纯电动汽车与普通 汽车相比优势
（1）在使用过程中电动车本身不排放污染大气的有害气 体，即使在生产过程中产生的污染较少也易于控制。 （2）电力可以从多种一次能源获得，如煤，核能，水力 等，解除了人们对石油资源日见枯竭的担心。 （3）电动车可以用晚间用电低谷时富余的电力充电，提 高经济效益 （4）同样的石油变成汽油和电力来驱动汽车，电力的能 量利用率更高，并且大大减少了二氧化碳的排放。 下图是正在充电的特拉斯。
1916年
1916年，世界上第一款油电混合动力 汽车问世。这款双排座的轿车使用操 纵杆代替踏板来控制油门。
1968年 串联式混动
1968年，通用汽车将斯特林发动机与 电池组合，成为新的动力系统，推出 混合动力汽车。
油电混合动力汽车发展历史
1975年
涡轮电动车向世人走来，其动力来自独立的两 套传动系统：一台燃油涡轮机和一台电动马达。
燃料电池汽车 优势
•现代iX35
（1）能量转化效率高。燃料电池的能量转换效 率可高达60～80%，为内燃机的2～3倍； （2）零排放，不污染环境。燃料电池的燃料是 氢和氧，生成物是清洁的水； （3）氢燃料来源广泛，可以从可再生能源获得， 不依赖石油燃料。 燃料电池汽车 特点
氢能汽车特点 与优势
氢是可以取代石油的燃料，其燃烧产物是水和少量氮 氧化合物，对空气污染很少。氢气可以从电解水、 煤的气化中大量制取，而且不需要对汽车发动机进 行大的改装，因此氢能汽车具有广阔的应用前景。 现在有两种；一种是全烧氢汽车，另一种是氢气与 汽油混烧的汽车。掺氢汽车可在贫油区工作，能改 善发动机的燃烧状况，提高燃料利用率和减轻尾气 污染。
纯电动汽车特点
通常油电混合是指汽（柴）油和电能的混合有以下优势； （1）可使发动机在最佳的工况区域运行减少了发动机变 工况下的不良运行，使得发动机的排污和油耗大大降低。 （2）在人口密集的地方可用纯电驱动，实现零排放。 (3）可以通过电动机提供电力，可配备小功率发动机，并 可回收制动和减速时的能量，近一步降低汽车能量的消耗 和排污。 油电混合动力 汽车优势 发动机
能源多样化与 地域化
新能 源的 能量 来源 广泛
新能源汽车可以所在的地区所具有的条件不同， 因地制宜比如盛产甲醇的地方大力发展甲醇新能 源汽车；一方面占有地域优势，另一方面可以有 效的降低成本。
能源多样化与 地域化
我国各区域对甲醇的供销对比图
动力系统的全新设计； 动力系统的集成设计，不是简单地将各个部件进 行一个叠加组合，而是需要全新的系统耦合创新 设计理念以及包括诸多复杂问题在内的集成问题。 如本田IMA系统、丰田THS-II系统。 丰田THS-II系统主要由汽油发动机、永磁交流同 步电机、发电机、高性能金属氢化物电池盒以及 功率控制单元等组成。 技术平台与 系统化
中期发展 （1870—1920年）
这段时期是电动车 发展的黄金时期， 法国和英国都出现 了制造电动车的公 司。1899年比利时 人卡米乐-热纳茨 驾驶着一辆名为 La Jamais Contente的炮弹形 电动车，车速度第 一次突破100km/h大关。这一纪录直到20世纪才被打破。
纯电动汽车发展历史
第1章 概述
1.1.1新能源汽车发展历史
纯电动汽车发展历史
1834年美国人托马斯-达尔波特制造了一辆由不可充电 的干电池驱动的电动三轮车,但只能行驶一小段距离。 1832—1838年苏格兰人罗伯特-安得森发明了电驱动的 马车,这是一辆使用不能充电的初级电池驱动的车辆.
初期发明 （1830—1870年）
蓄电池
混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越， 混合动力汽车的发动机要使用燃油，而且在起步、加速 时，由于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，简单 地说，就是与油电混合汽 车特点
与纯电动车类似，燃料电池车不会对环境构成污染，并且 能够完全摆脱化石燃料的束缚。燃料电池车的工作原理是 将氢与空气中的氧发生化学反应，从而产生电能起动电机， 进行驱动车辆。
截止2017年12月，据测算我国新能源汽车保有 量约172.9万辆，其中纯电动汽车保有量接近150万 辆，纯电动乘用车保有量80.1万辆。
• 1.2 电动汽车结构类型
引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构
典型的纯电动汽车整体结构图
电动汽车系统可分为三个子系统：电力驱动子系统、主能源 子系统和辅助控制子系统
1991年
1991年奥迪推出“双动力”混合动 力汽车，后轮电力驱动前轮汽油驱动。
油电混合动力汽车发展历史
1997年
丰田公司发布了世 界上第一款量产混 合动力车Prius。3 年后，它走出日本 国门，至今普锐斯 是世界上第一个大 规模生产的混合动 力车辆车款。图为 现在的Prius
2003年
2003年中东局势紧张，油价飞涨。采用镍氢电池组、 搭载THS-II系统、马自达推出RX-8、综合油耗5.1L的 普锐斯二代诞生，加上2009年推出的普锐斯三代，至 今普锐斯车型销量已突破400万，成为非插电式混合 动力汽车的经典。。
氢发动机汽车发展历史
当今，对于氢发动机研究较为领先的要属宝马汽车公司和 马自达汽车公司。
1979年，宝马推出第一代氢动力车，2001年推出第六 代氢动力车745h，可使用汽油和氢气两种燃料。2006 年，宝马展示了全新一代的氢动力汽车Hydrogen7 如图。 宝马氢燃料汽车
氢发动机汽车发展历史
燃料电池汽车发展历史
北美
20世纪60—70年代，就开始将燃料电池用于汽车动力源。
欧洲
德国奔腾公司和西门子公司合作于1996年推出了装有 PEMFC的第二代新型电动车NECARII。2011年奔腾公司研发 的3辆燃料电池原型车，横跨4大洲，14个国家，完成绕地 球1周的创举。法国开发出使用“运程”燃料电池的电动汽车 “Fever”，它以低温储存的氢和空气作燃料，发电功率达 20kw，电压为90V。英国于1992年成立国家燃料电池开发 中心。
销售/辆
351006
205290
11600
我国汽车销量
60118
14604
63427
17917
85711
11375 5655 2713 1416 3038
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017 年份
据中国汽车工业协会统计，2017年我国新能源汽车产 销量分别为79.4万辆和77.7万辆，同比分别增长53.8%和 53.3%。其中，乘用车产销量分别为59.2万辆和57.9万辆 （其中，纯电动车全年累计销量448 820辆，占新能源车总 量的81%，仍是绝对主导。 ），同比分别增长71.9%和72%。商用车产销量分别为20.2 万辆和19.8万辆，同比分别增长17.4%和16.3%，
在1881年，法国工程师古斯塔夫· 特鲁夫发明 了世界上的第一辆铅酸电池的汽车纯电动三 轮车。
中期发展 （1870—1920年）