纯电动汽车--驱动结构和电池性能

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新能源汽车技术-第2版-第2章-电动汽车的基本结构和工作原理可修改全文

新能源汽车技术-第2版-第2章-电动汽车的基本结构和工作原理可修改全文
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2.1. 2 纯电动汽车的结构
除了车身、 底盘等传统内燃机汽车上具备的组成部分, 纯电动汽车还包括由电驱动系统、 蓄电池系统及电控系统组成的 “ 三 大电” 系统和由电制动、 电转向、 电空调组成的 “ 三小电” 系统。 其中, 由驱动电机和控制系统组成的电驱动系统是 纯电动汽车的动力核心, 也是区别于 传统内燃机汽车的最大不同点, 如图 2-3 所示。 (1) ) 电源 蓄电源为电动汽车的驱动电机提供电能。 目前纯电动汽车使用的动力蓄 电池包括磷酸铁锂蓄电池、 锰酸锂蓄电 池、 三元锂离子蓄电池等。 (2) ) 驱动电机 驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能, 通过传动装置或者 直接驱动车轮和工作装置。 (3) ) 电控系统 电动汽车的各个组成部分都需要由控制单元进行管理和控制, 包括 了整车控制器、 蓄电池管理系统及电机控 制器等, 相互之间通过 CAN 总线或其他方式进行 通信,实现整车的驱动行驶。
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2. 按照动力混合程度分类 混合动力电动汽车按照传统内燃机和电动机动力的混合程度不同, 可分为微度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功 率比不大于 5%)、 轻度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机 的额定功率比为 5% ~ 15%)、 中度混合型 ( 电动机峰值功 率和发动机的额定功率比为 15% ~ 40%) 和深度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功率比大于 40%)。 (1)微度混合动力电动汽车 微度混合动力电动汽车也称为起—停混合动力电动汽 车。在微度混合动力电动汽车中, 电动机 仅作为内燃机的起动机或发电机使用, 不为汽车行驶 提供持续动力, 通常是在传统内燃机的起动机上加装传动带驱动起 动机。 如图 2-10 所示, 该 电机为发电/ 起动一体化电动机, 用来控制发动机的起动和停止, 从而取消发动机的怠 速, 降 低了油耗和排放。 一般微度混合技术可以节省油耗 4. 5%。

纯电动汽车驱动系统设计及性能仿真

纯电动汽车驱动系统设计及性能仿真

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( 2)
第三 , 电动汽 车应具备 持续爬 坡 能力 , 据最 大爬坡 度确定 电机 额定输 出功 率 根
( gf ̄ mgi a r + ) , () 3
其 中 i 电动 汽 车爬坡 速 度 , 为 单位 为 k h 要使 电动 汽 车能 正常 行 驶 , m/ . 电机 额定 功 率 P 必 须 同时 满 足 以上 3 条件 , 个 又考 虑到机 械传递 效率 刁 则 ,
电池组 容量 选择 主要考 虑 电动 汽车行 驶 时的 最大 功 率 和行 驶 一定 距离 所 消耗 的能 量. 在选 定 蓄 电池 型号 的条件 下 , 电池组 容量 取决于 蓄 电池 数 目. 此 , 因 根据 电动汽 车 所需 最 大功 率 和续 驶 里程 确 定 蓄 电池
数 目 r / .
其 中 : V C , 分别 为每块 蓄 电池 的容量 和 电压 ; 为单 位 路 程 ( m) 消耗 能 量 , 位 为 k ; 为 续驶 里 W k 所 单 W L 程 , 位为 k 单 m. 根 据 () () 7 ,8 式所列 条件 得到 7 , 则 电动汽 车需 要蓄 电池 数 目即为 n T X , ) " n, / z ≥Ia { z. I
作者简介: 树健(98 )男 . 高 1 8 一 , 山东 临 沂 人 , 安 大 学 硕 士 研究 生 , 要 从 事 汽 车 新 能 源 研究 ; 丁 跃 ( 90一 , , 长 主 陈 16 )男 安 徽 安 庆 人 , 安 大 学 教 授 , 士 生 导 师 , 要从 事新 能 源 车辆 、 制 技 术 和 太 阳 能 汽 车 等 研 究 . 长 硕 主 控
车动力 性 能和续 驶里程 .

纯电动汽车

纯电动汽车
(2)动力转向单元 转向装置是为实现汽车转弯所设置的。 (3)驾驶室显示操控台 驾驶室显示操控台类似传统汽车仪表盘,不过显示信息 内容会根据电动汽车驱动的控制特点有所增减。其信息指示更多采用数字或液晶显示 屏。
二、纯电动汽车结构特点与工作原理
纯电动汽车
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1. 传统驱动方式
如图3.9所示,该驱动系统仍然采用内燃机 汽车的驱动系统布置方式,包括离合器、变 速器、传动轴和驱动桥等总成,只是将内燃 机换成电动机,离合器是用来切断或接通驱 动电动机到车轮之间传递动力的机械装置, 变速器是一套具有不同速比的齿轮机构.。
三、增程式电动汽车结构与工作原理
纯电动汽车
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低速纯电动模式
低速纯电动模式 中,离合器C3结合, C1和C2分离,行星齿轮齿圈锁止。发动 机和发电机不工作,主驱动电机提供车辆所需的驱动力矩。
高速纯电动模式
高速纯电动模式中,离合器C2结合,C1和C3分离。发电机变为电动机与主驱动 电机共同为整车提供驱动力,这种方式提高了整个驱动系统的效率,能够在车辆高速 行驶时提供更多的行驶里程。
一、比亚迪E6电动汽车
纯电动汽车
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2. 比亚迪E6汽车组成与工作原理
与传统汽车结构相比,纯电动汽车在动力驱动方面区别最大,比亚迪E6汽车在动力驱动上 主要由三大模块组成:电动车控制模块、动力模块和高压辅助模块。
一、比亚迪E6电动汽车
纯电动汽车
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2. 比亚迪E6汽车组成与工作原理
(1)电动车控制模块
三、增程式电动汽车结构与工作原理
纯电动汽车
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增程式电动汽车是以提高纯电动汽车的续驶里程为目的,在纯电动汽车的基础上增加增程 器而成。它的基本结构由增程器、动力电池、驱动电机及传动系统组成,结构框图如图3.19所 示。

新能源汽车4纯电动汽车

新能源汽车4纯电动汽车

噪声和振动小
能源效率高,多样化 内部空间布置灵活性大 结构相对简单,使用维修方便 动力电源使用成本高,续驶里程短
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第四章 纯电动汽车
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概述 纯电动汽车的结构与原理
纯电动汽车的核心技术 纯电动汽车的充电
纯电动汽车实例
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第二节 纯电动汽车的结构与原理
相比于内燃机汽车,纯电动汽车用电力驱动控制系统取代了发动机, 用电子输入装置取代了节气门,用动力电池组取代了油箱,所以,纯电 动汽车主要由电力驱动控制系统、底盘、车身以及各种辅助装置组成。 电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能, 也是电动汽车的核心,它相当于传统汽车中的发动机,与其他功能以机 电一体化方式相结合,这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。
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概述 纯电动汽车的结构与原理
纯电动汽车的核心技术 纯电动汽车的充电
纯电动汽车实例
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第四节 纯电动汽车的充电
4.1 充电的基本功能
对电网进行电力变换并提供直流电
供给与蓄电池额定条件相对应电力
当蓄电池充满电后自动停止充电
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4.2 充电方式
常规充电 方式
1
快速充电 方式
无线充电 方式
驾驶室显示操控台
类似于传统汽车驾驶 室的仪表盘,不过其 功能根据电动汽车驱 动的控制特点有所增 减,其信息指示更多 地选用数字或液晶屏 幕显示。
辅助装置
为提高汽车的操控性、 舒适性、安全性而设 置的,可根据需要进 行选用。
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第四章 纯电动汽车
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概述 纯电动汽车的结构与原理
纯电动汽车的核心技术 纯电动汽车的充电
纯电动汽车实例

《新能源汽车技术》教学课件 第3章 纯电动汽车

《新能源汽车技术》教学课件 第3章 纯电动汽车

3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
2.电力驱动及其控制技术 电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件,要使电
动汽车有良好的使用性能,驱动电机应具有调速范围宽、 转速高、启动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动 态制动强和能量回馈等特性。
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
3.电动汽车整车技术 电动汽车是高科技综合性产品,除电池、电动机外,
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
(1)电池技术 电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽
车发展的关键因素。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争, 关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的 高效电池。
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
作为第3代燃料电池是当今理想的车用电池,但目 前还处于研制阶段,一些关键技术还有待突破。
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
3.1.1纯电动汽车的基本结构
纯电动汽车的定义:纯电动汽车(简称BEV)是指以 车载电源(如铅酸电池、镍氢电池或锂离子电池)为动力, 用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求 的车辆。
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
纯电动汽车,顾名思义是以电池等电能元件作为驱 动源。
新能源汽车
主讲人:XXX 教授
第三章
纯电动汽车
新能源又称非常规能源
3.1 结构及行驶性能 3.2 基础设施建设 3.3 车型实例
在断加剧的“人、 车、自然”的矛盾之 下,人们开始把目光 从传统的燃油汽车转 向新能源汽车。
第三章纯电动汽车
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
近年来,各国争相对汽车节能减排技术进行了大量 的研究与发展,最普遍的方式就是对传统内燃机汽车采 取一定的技术改造。例如代用燃料、发动机多气门技术 、涡轮增压、稀燃、分层燃烧、电控喷射等。

纯电动汽车(2024版)

纯电动汽车(2024版)

项目一
项目二
项目三
项目四
项目五
项目六
充电口
任务一
任务二 任务三 任务四
动力蓄 电池组
池组任务五 车载充电器
电动机控制器 (逆变器)
电动机
车轮
变速器总成 和驱动轴器
车轮
车的布置方式
(b)纯电动汽车的动力流程
项目一
项目二
项目三
项目四
项目五
项目六
任务一 任务二 任务三 任务四 任务五
纯电动汽车的结构与燃油汽车相比,主要增加了电力驱 动控制系统,而取消了发动机。电力驱动控制系统由3大部 分组成:
任务一 纯电动汽车按照驱动电动机的驱动形式,可分为:
任务二 任务三 任务四
1、电动机集中驱动形式。
两侧的驱动轮 由机械连接, 并由同一电动 机驱动。
任务五
2、电动机分散驱动形式。
每个驱动轮由一个电动机单独驱动,两侧的驱动 轮没有机械连接,驱动系Hale Waihona Puke 有双或四台电动机,。项目一
项目二
项目三
项目四
项目五
项目六
任务二
动力部件结构紧凑,便于布置,增加了车内空间
;便于整车的电子化、智能化、线控化。
任务三
任务四
缺点:多个电动机的控制与相互协调技术难度
大,轮毂电动机的散热、电磁干扰、防尘、防水
任务五
任务较为困难;对汽车的平顺性、操纵稳定性、
通过性有一定负面影响。
五、纯电动汽车动力系统的选择
项目一
项目二
项目三
项目四
任务四
易损坏电动机及相关电力器件;
任务五
电动机功率选择过大:后备功率增加,有利于

纯电动汽车的基本机构及优缺点分析

纯电动汽车的基本机构及优缺点分析

纯电动汽车的基本机构及优缺点分析摘要: 汽车保有量的持续增加促使石油资源的消耗量逐日增多,传统汽车在消耗大量自然资源的同时,还造成了严重的环境污染,环境污染程度已经远超过大自然的自我净化能力,致使空气质量指数持续下降危及人们的身屯、健康。

大力发展环保清洁的新能源汽车是目前缓解石油紧缺、解决环境污染问题的有效措施。

各国纷纷倡导绿色出行,环保、高效、零排放的纯电动汽车始终是我国新能源汽车发展的布局中心。

纯电动汽车与传统内燃机汽车动力源存在明显差异,内部结构极大简化,大幅提升了电动汽车内部布局的灵活性和造型的自由度,然而现有纯电动汽车尚未形成独有的设计特征。

文章对新能源纯电动车的相关技术要点进行分析。

关键词:新能源汽车;双电机;电动汽车;驱动系统1新能源纯电动车定义与原理纯电动汽车顾名思义,是利用单一蓄电池作为储能动力源,通过电动机、电力驱动及控制系统、传动系统等来驱动行驶并符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。

传统汽车的驱动模式是内燃机对在油箱中储存的化石燃料做功产生动力,通过离合器、变速箱等传动系统到达车轮驱驶汽车运动;纯电动汽车则是集成式驱动模式,直接利用电池储存的电能,通过控制系统来驱动电动机产生动力,再通过传动系统驱动车轮行驶。

2新能源纯电动车优缺点2.1优点新能源汽车与传统的汽车相比较而言,其能耗更低,新能源纯电动汽车消耗的能源主要是电能,传统汽车消耗的是汽油、柴油,相比之下,新能源纯电动车具有更多优点,具体如下。

(1)零排放。

电动汽车以电能为动力源,不是油类,所以在行驶的时候不会排放出二氧化碳等污染物。

(2)能源利用率高。

电动汽车动力源的来源有很多,比如风力发电、水力发电、太阳能发电等,这些都可以产生电能,而且科技快速发展,还会不断拓展纯电动汽车能源的范围,使得纯电动汽车的能源更多样化。

另外,有研究显示,传统汽车所消耗的原油,必须要经过提炼之后才可以用于汽车,原油经过提炼之后送到加油站,燃油在燃烧过程中的能量效率大约为13%,但是纯电动汽车所消耗的电能,只需要经过电力传输驱使汽车行驶,其能量效率大约为18%左右,由此可见,纯电动汽车的能源利用率更高。

简述纯电动汽车结构及工作原理

简述纯电动汽车结构及工作原理

简述纯电动汽车结构及工作原理纯电动汽车是指完全依靠电能驱动的汽车,其结构和工作原理与传统燃油汽车有较大的不同。

本文将以标题“纯电动汽车结构及工作原理”为主题,详细介绍纯电动汽车的构成和运行原理。

一、纯电动汽车的结构1. 电池组:电池组是纯电动汽车的核心组件,它负责储存电能。

多数纯电动汽车采用锂离子电池作为电源,其能量密度高、重量轻、寿命长。

电池组通常由多个电池单体串联而成,以提供足够的电压和容量,满足汽车的动力需求。

2. 电机:电动汽车的驱动力来自电机。

电机将电能转化为机械能,通过传动系统驱动车轮运动。

纯电动汽车一般采用交流电动机,其特点是转速范围广、效率高、响应迅速。

电机通常安装在汽车的前后轴上,通过减速装置与车轮相连接。

3. 控制系统:控制系统是纯电动汽车的大脑,负责监测和控制电池组、电机等各个部件的工作状态,以实现车辆的正常运行。

控制系统包括电池管理系统、电机控制系统、车辆管理系统等。

其中,电池管理系统用于监测电池的电量、温度等信息,确保电池组的安全和性能;电机控制系统则控制电机的启停、转速等参数,实现车辆的加速、减速等操作。

4. 充电系统:纯电动汽车需要通过充电系统为电池组充电。

充电系统包括充电桩、充电线缆和车辆内部的充电控制装置。

用户可以在家中或公共充电站进行充电,充电时间和方式根据电池容量和充电设备的功率而定。

5. 辅助系统:辅助系统包括空调系统、制动系统、电力转向系统等。

这些系统与传统汽车相似,但在纯电动汽车中,它们都由电能驱动,减少了对燃油的依赖。

二、纯电动汽车的工作原理纯电动汽车的工作原理可简要概括为:电池组储存电能,电机将电能转化为机械能驱动车辆,通过控制系统实现对电池组和电机的监测和控制,辅助系统提供额外的功能支持。

1. 充电:纯电动汽车需要通过外部电源对电池组进行充电。

充电桩将交流电转化为直流电,通过充电线缆连接到车辆中的充电控制装置,再将电能存储到电池组中。

2. 行驶:当电池组充满电后,电机可以将电能转化为机械能,驱动车辆行驶。

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2.0.3 基本组成
5. 车身及底盘 车身 EV车身造型特别重视流线型,以降低空气阻力系数。 底盘
◇由于动力电池组的质量大,为减轻整车质量,采用 轻质材料制造车身和底盘部分总成。
◇动力电池组占据的空间大,在底盘布置上还要有足 够的空间存放动力电池组,并且要求线路连接、充 电、检查和装卸方便,能够实现动力电池组的整体 机械化装卸。
且充电和放电方便迅速,但尚处于研制阶段。
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2.0.3 基本组成
1. 车载电源 高压电源
◇动力电池组提供约155~380V高压直流电。 ◇动力电池组是供电机工作的唯一动力电源。 ◇空调系统的空压机,动力转向系统的油泵和制动系
统的真空泵等,也需要动力电池组提供动力电能。 低压电源 动力电池组通过DC/DC转换器,供应12V或24V低压 电,并储存到低压电池组中,作为仪表、照明和信 号装置等工作的电源。
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2.0.3 基本组成
1.车载电源 2.电池管理系统 3. 驱动电动机 4. 控制系统 5. 车身及底盘 6. 安全保护系统
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2.0.3 基本组成
1. 车载电源
组成
以动力电池组作为车载电源,用周期性的充电来补 充电能。
重要性
◇动力电池组是EV的关键装备,储存的电能、质量和 体积,对EV性能起决定性影响,也是发展EV的主要 研究和开发对象。
度控制系统,各种电池对充电技术有不同要求。而
且电化学电池中的活性物质在使用一定的期限后,
会老化变质以至完全丧失充电和放电功能而报废,
从而使EV的使用成本高可。编辑ppt
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2.0.3 基本组成
1. 车载电源 发展
(3)第三代电池:飞轮电池、超级电容器 飞轮电池是电能—机械能—电能转换的电池。 超级电容器是电能—电位能—电能转换的电池。 这两种储能器在理论上都具有很大的转换能力,而
◇ EV发展的症结在于电池,电池技术对EV的制约仍 然是EV发展的瓶颈。
◇建立充电站系统、报废电池回收和处理工厂,是推
广EV的关键问题。 可编辑ppt
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2.0.3 基本组成
1. 车载电源 发展
(1)第一代EV电池:铅酸电池 ◇优点:技术成熟,成本低。 ◇缺点:比能量和比功率低不能满足EV续驶里程和 动力性能的需求,但进一步发展了阀控铅酸电池、 铅布电池等,使铅酸电池的比能量有所提高。
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2.0.3 基本组成
小结 操纵:在操纵装置和操纵方法上继承或沿用内燃机汽车主 要的操纵装置和操纵方法,适应驾驶员的操作习惯,使操 作简单化和规范化。 控制:在EV控制系统中,采用全自动或半自动的机电一体 化控制系统,达到安全、可靠、节能、环保和灵活的目的。 电池:提高电池的比能量和比功率,实现电池的高能化。 电机:采用高效率的电能转换系统和高效率的驱动电动机, 提高电动机和驱动系统的效率。 车身和底盘:采用流线型车身,降低迎风面积和空气阻力 系数。采用轻金属材料、高强度复合材料和新型EV专用车 身和底盘结构,实现车身和底盘的轻量化,减轻整备质量。 采用低滚动阻力轮胎,降低行驶阻力。 再生制动:回收再生制动能量,延长行驶里程。
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2.0.1 定义
结构示意图
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பைடு நூலகம்
2.0.2 特点
节能,不消耗石油;环保,无污染;噪声和振动小。 能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和 转轴传递,各部件的布置具有很大的灵活性。 驱动系统布置不同会使系统结构区别很大;采用不同 类型的电机(如直流电机和交流电机)会影响到纯电动 汽车的质量、尺寸和形状;不同类型的储能装置也会 影响电动汽车的质量、尺寸及形状。 不同的补充能源装置具有不同的硬件和机构,例如蓄 电池可通过感应式和接触式的充电器充电,或者采用 替换蓄电池的方式,将替换下来的蓄电池再进行集中 充电。
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2.0.3 基本组成
4. 控制系统 EV的控制系统主要是对动力电池组的管理和对电动 机的控制。 将加速踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电 信号,输入中央控制器,通过动力控制模块控制驱 动电动机运转。 计算动力电池组剩余电量和剩余续驶里程。 对整车低压系统的电子、电器装置进行控制。 采用各种各样的传感器、报警装置和自诊断装置等, 对整个动力电池组—功率转换器—驱动电动机系统 进行监控并及时反馈信息和报警。
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2.0.3 基本组成
1. 车载电源
发展
(2)第二代高能电池:镍—镉电池、镍—氢电池、钠— 硫电池、钠—氯化镍电池、锂离子电池、锂聚合物 电池、锌—空气电池和铝—空气电池等
◇优点:比能量和比功率都比铅酸电池高,大大提高 了EV的动力性能和续驶里程。
◇缺点:有些高能电池需要复杂的电池管理系统和温
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2.0.3 基本组成
3. 驱动电动机 驱动电动机是驱动EV行驶的唯一动力装置。 类型 直流电动机、交流电动机、永磁电动机和开关磁阻 电动机等。 再生制动
◇再生制动是EV节能的重要措施之一。制动时电动机 可实现再生制动,一般可回收10%~15%的能量,有 利于延长EV行驶里程。
◇在EV制动系统中,还保留常规制动系统和ABS制动 系统,以保证车辆在紧急制动时有可靠的制动性能.
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2.0.3 基本组成
6. 安全保护系统 高压安全 动力电池组具有高压直流电,必须设置安全保护系 统,确保驾驶员、乘员和维修人员在驾驶、乘坐和 维修时的安全。 故障处理 必须配备电气装置的故障自检系统和故障报警系统, 在电气系统发生故障时自动控制EV不能起动等,及 时防止事故的发生。
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2.0.3 基本组成
2.电池管理系统
管理
◇对动力电池组充电与放电时的电流、电压、放电深 度、再生制动反馈电流、电池温度等进行控制。
◇个别电池性能变化后,会影响到整个动力电池组性
能,故需用电池管理系统来对整个动力电池组及其 每一单体电池进行监控,保持各个单体电池间的一 致性。
充电
动力电池组必须进行周期性的充电。高效率充电装 置和快速充电装置,是EV使用时所必须的辅助设备。 可采用地面充电器、车载充电器、接触式充电器或 感应充电器等进行充电。
第二章 纯电动汽车(蓄电池电动汽 车)Battery Electric Vehicles(BEV)
概述 纯电动汽车驱动方案、驱动方程 动力电池:分类、电性能
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2.0.1 定义
蓄电池电动汽车(纯电动汽车) EV (Electric Vehicle)是仅由动力蓄电池向电机提供电能驱动车 辆行驶的道路车辆。
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