第四章纯电动汽车
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车载充电器一般采用下列技术: (１)高效隔离型的ＤＣ/ ＤＣ 技术。 (２)单相功率因数校正和谐波抑制技术。 (３)高密度磁集成技术。 (４)密封结构和工作时散热设计。 (５)与电池管理系统进行通信。
非车载充电器要符合以下技术要求: (１)充电器功率密度要高，以减少安装空间和降低成本；运行效率高，以提高能量利用率 和降低运行成本；高功率因数和低的谐波含量，以减少对电网的影响。 (２)充电电流满足大功率充电的要求。 (３)具有高安全性，如高绝缘性、过流保护、过压保护、短路保护以及防雷击等特性。
一、纯电动汽车驱动系统布置形式
由于电动汽车电驱动和能源的多样性，导致存在各种可能的结构形式，如图４-２ 所 示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
二、电力驱动系统
电力驱动系统包括电动机驱动装置、机械传动装置和车轮。如图４-３ 所示为电动机 驱动系统结构示意图。
第二节 纯电动汽车组成与原理
三、电源系统
对车载充电器有以下几点需求: (１)具有高功率密度，以便减小充电器的体积和重量，具有高效率，以减少发热和提高能 量利用率，高功率因数和低的谐波含量，以减少对电网的影响。 (２)满足环保要求，具有良好的抗振动、防水、防尘性能，具有良好的温度适应性。 (３)具有高安全性，如高绝缘性、过流保护、过压保护、短路保护等特性。
(３)热泵型空调系统，系统的工作原理图如图４-１１ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
３. 电动制动器
电动制动器施加在制动摩擦片上的作用力，是通过采用力矩电动机驱动滚珠丝杠(图４ -１２)或者电动机的输出经过减速齿轮后(图４-１３)加在制动盘上。
第二节 纯电动汽车组成与原理
第二节 纯电动汽车组成与原理
ＥＭＢ 制动系统与传统制动系统相比，它具有以下优点: (１)ＥＭＢ 制动系统用电线传递能量、数据线传递信号，完全摒弃了原有的液压管路等部 件，而且无真空助力器，结构简洁、质量轻、体积小，便于发动机舱其他部件的布置，也 有利于减轻整车质量和整车结构的设计与布置。
(２)ＥＭＢ 采用了电控，易于并入车辆综合控制网络中，并且可以同实现ＡＢＳ、ＴＣＳ、 ＥＳＰ、ＡＣＣ 等多种功能，这些电子装备的传感器、控制单元等部件可以与ＥＭＢ 共 用，而无需增加其他的附加装置。 避免了像传统制动系统那样，在制动系统线路上安装 大量的电磁阀和传感器，使得制动系统结构更加复杂，也增加了液压回路泄漏的隐患。
第二节 纯电动汽车组成与原理
２. 电动空调系统
电动空调与传统燃油汽车空调装置相比，有以下优点: (１)提高车载空间的自由度
(２)效率高，省能源，提高乘员的舒适性。如图４-１０ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
电动空调的制热常用的有三种方法: (１)采用ＰＴＣ 加热器加热。 (２)采用电动机冷却液余热，同时ＰＴＣ 辅助加热。
１. 隔离型的ＤＣ/ ＤＣ 技术
图４-４ 是该变换器主回路 ，４ 个开关管两端并联电容或 利用开关管的寄生电容，并利 用变压器的漏感即可实现开关 管的零电压关断。
第二节 纯电动汽车组成与原理 ２. 功率因数校正和谐波抑制技术
ＡＰＦＣ 的基本原理框图如图４-５ 所示。
１)ＤＣＭ 控制模式 ２)ＣＣＭ 控制模式
(４)传动效率高、安全可靠，而且节能。 (５)无需制动液，降低了对环境的污染。
第三节 纯电动汽车的关键技术
一、电动机及控制技术
内置式永磁同步电动机的输出特性曲线非常接近电动汽车驱动电动机理想特性曲线 (如图４-１４)。
第三节 纯电动汽车的关键技术
现在电动汽车上采用最多是电动机是交流异步电动机和永磁同步电动机，有两种控制 技术可以用来控制它们。 (１)矢量控制技术
第二节 纯电动汽车组成与原理
有源功率因数校正技术从结构上分为两级ＰＦＣ 和单级ＰＦＣ。 (１)两级功率因数校正。典型的两级变换器的结构如图４-６ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
(２)单级功率因数校正。典型的单节ＰＦＣ 变换器电路如图４-７ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
四、辅助系统
１. 电控助力转向系统
第四章 纯电动汽车
第一节 概述 第二节 纯电动汽车组成与原理 第三节 纯电动汽车的关键技术 第四节 纯电动汽车设计原则
第一节 概述
一、纯电动汽车分类
１. 电动轿车
２. 电动货车
３. 电动客车
第一节 ຫໍສະໝຸດ Baidu述
二、纯电动汽车基本结构
图４-１ 所示为现代纯电动汽车驱动系统的功能图。
第二节 纯电动汽车组成与原理
第二节 纯电动汽车组成与原理
( ２)电动助力转向系统，它取消了传统的液压油泵、液压助力油缸、油管、液压油等部件 ，直接由电动机对转向系统助力，如图４-８ 所示，与传统液压助力系统相比，减少了结 构的复杂性。
第二节 纯电动汽车组成与原理
(３)线控电动转向系统，它与传统的转向系统相比，去掉了转向盘与车轮之间的机械连 接，如图４-９ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
非车载充电器一般采用下列技术: (１)高效隔离型的ＤＣ/ ＤＣ 技术。
(２)三相功率因数校正和谐波抑制技术。 (３)多个整流模块并联均流技术。 (４)快速充电技术及其应用。 (５)与电池管理系统进行通信
下面对其中关键的隔离型ＤＣ/ ＤＣ 技术和功率因数校正和谐波抑制技术进行介绍。
(３)在传统的制动系统中，踏板至制动主缸的机械结构以及气压液压系统的固有特性， 使得制动反应时间长、动态响应速度慢。 ＥＭＢ 以踏板模拟器代替了传统的机械踏板传 力装置，中心控制单元接受踏板模拟器传来的电信号，判断驾驶员的意图，产生相应的控 制命令，这样便大大缩短了制动反应时间，而且改善了制动时的脚感。
电动助力转向系统具有以下优点: (１)能源消耗低，不转向时候不消耗功率； (２)操纵性能好，可以通过软件实现随着车速等信息的变化而变化的转向助力； (３)结构简洁，安装方便。
电动助力转向可以分为三大类: (１)液压电动助力转向系统，在该系统中，转向助力系统由液压驱动控制，只是液压泵不 再是发动机驱动，而是由电控单元控制的直流无刷电机驱动，它们根据转向系统需要向液 压转向助力器提高压力油。 该系统与发动机驱动系统相比，降低了油耗同时提高了车辆 的操纵性。
非车载充电器要符合以下技术要求: (１)充电器功率密度要高，以减少安装空间和降低成本；运行效率高，以提高能量利用率 和降低运行成本；高功率因数和低的谐波含量，以减少对电网的影响。 (２)充电电流满足大功率充电的要求。 (３)具有高安全性，如高绝缘性、过流保护、过压保护、短路保护以及防雷击等特性。
一、纯电动汽车驱动系统布置形式
由于电动汽车电驱动和能源的多样性，导致存在各种可能的结构形式，如图４-２ 所 示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
二、电力驱动系统
电力驱动系统包括电动机驱动装置、机械传动装置和车轮。如图４-３ 所示为电动机 驱动系统结构示意图。
第二节 纯电动汽车组成与原理
三、电源系统
对车载充电器有以下几点需求: (１)具有高功率密度，以便减小充电器的体积和重量，具有高效率，以减少发热和提高能 量利用率，高功率因数和低的谐波含量，以减少对电网的影响。 (２)满足环保要求，具有良好的抗振动、防水、防尘性能，具有良好的温度适应性。 (３)具有高安全性，如高绝缘性、过流保护、过压保护、短路保护等特性。
(３)热泵型空调系统，系统的工作原理图如图４-１１ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
３. 电动制动器
电动制动器施加在制动摩擦片上的作用力，是通过采用力矩电动机驱动滚珠丝杠(图４ -１２)或者电动机的输出经过减速齿轮后(图４-１３)加在制动盘上。
第二节 纯电动汽车组成与原理
第二节 纯电动汽车组成与原理
ＥＭＢ 制动系统与传统制动系统相比，它具有以下优点: (１)ＥＭＢ 制动系统用电线传递能量、数据线传递信号，完全摒弃了原有的液压管路等部 件，而且无真空助力器，结构简洁、质量轻、体积小，便于发动机舱其他部件的布置，也 有利于减轻整车质量和整车结构的设计与布置。
(２)ＥＭＢ 采用了电控，易于并入车辆综合控制网络中，并且可以同实现ＡＢＳ、ＴＣＳ、 ＥＳＰ、ＡＣＣ 等多种功能，这些电子装备的传感器、控制单元等部件可以与ＥＭＢ 共 用，而无需增加其他的附加装置。 避免了像传统制动系统那样，在制动系统线路上安装 大量的电磁阀和传感器，使得制动系统结构更加复杂，也增加了液压回路泄漏的隐患。
第二节 纯电动汽车组成与原理
２. 电动空调系统
电动空调与传统燃油汽车空调装置相比，有以下优点: (１)提高车载空间的自由度
(２)效率高，省能源，提高乘员的舒适性。如图４-１０ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
电动空调的制热常用的有三种方法: (１)采用ＰＴＣ 加热器加热。 (２)采用电动机冷却液余热，同时ＰＴＣ 辅助加热。
１. 隔离型的ＤＣ/ ＤＣ 技术
图４-４ 是该变换器主回路 ，４ 个开关管两端并联电容或 利用开关管的寄生电容，并利 用变压器的漏感即可实现开关 管的零电压关断。
第二节 纯电动汽车组成与原理 ２. 功率因数校正和谐波抑制技术
ＡＰＦＣ 的基本原理框图如图４-５ 所示。
１)ＤＣＭ 控制模式 ２)ＣＣＭ 控制模式
(４)传动效率高、安全可靠，而且节能。 (５)无需制动液，降低了对环境的污染。
第三节 纯电动汽车的关键技术
一、电动机及控制技术
内置式永磁同步电动机的输出特性曲线非常接近电动汽车驱动电动机理想特性曲线 (如图４-１４)。
第三节 纯电动汽车的关键技术
现在电动汽车上采用最多是电动机是交流异步电动机和永磁同步电动机，有两种控制 技术可以用来控制它们。 (１)矢量控制技术
第二节 纯电动汽车组成与原理
有源功率因数校正技术从结构上分为两级ＰＦＣ 和单级ＰＦＣ。 (１)两级功率因数校正。典型的两级变换器的结构如图４-６ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
(２)单级功率因数校正。典型的单节ＰＦＣ 变换器电路如图４-７ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
四、辅助系统
１. 电控助力转向系统
第四章 纯电动汽车
第一节 概述 第二节 纯电动汽车组成与原理 第三节 纯电动汽车的关键技术 第四节 纯电动汽车设计原则
第一节 概述
一、纯电动汽车分类
１. 电动轿车
２. 电动货车
３. 电动客车
第一节 ຫໍສະໝຸດ Baidu述
二、纯电动汽车基本结构
图４-１ 所示为现代纯电动汽车驱动系统的功能图。
第二节 纯电动汽车组成与原理
第二节 纯电动汽车组成与原理
( ２)电动助力转向系统，它取消了传统的液压油泵、液压助力油缸、油管、液压油等部件 ，直接由电动机对转向系统助力，如图４-８ 所示，与传统液压助力系统相比，减少了结 构的复杂性。
第二节 纯电动汽车组成与原理
(３)线控电动转向系统，它与传统的转向系统相比，去掉了转向盘与车轮之间的机械连 接，如图４-９ 所示。
第二节 纯电动汽车组成与原理
非车载充电器一般采用下列技术: (１)高效隔离型的ＤＣ/ ＤＣ 技术。
(２)三相功率因数校正和谐波抑制技术。 (３)多个整流模块并联均流技术。 (４)快速充电技术及其应用。 (５)与电池管理系统进行通信
下面对其中关键的隔离型ＤＣ/ ＤＣ 技术和功率因数校正和谐波抑制技术进行介绍。
(３)在传统的制动系统中，踏板至制动主缸的机械结构以及气压液压系统的固有特性， 使得制动反应时间长、动态响应速度慢。 ＥＭＢ 以踏板模拟器代替了传统的机械踏板传 力装置，中心控制单元接受踏板模拟器传来的电信号，判断驾驶员的意图，产生相应的控 制命令，这样便大大缩短了制动反应时间，而且改善了制动时的脚感。
电动助力转向系统具有以下优点: (１)能源消耗低，不转向时候不消耗功率； (２)操纵性能好，可以通过软件实现随着车速等信息的变化而变化的转向助力； (３)结构简洁，安装方便。
电动助力转向可以分为三大类: (１)液压电动助力转向系统，在该系统中，转向助力系统由液压驱动控制，只是液压泵不 再是发动机驱动，而是由电控单元控制的直流无刷电机驱动，它们根据转向系统需要向液 压转向助力器提高压力油。 该系统与发动机驱动系统相比，降低了油耗同时提高了车辆 的操纵性。