电动车合集：电动汽车电气系统---技能普及
解析新能源汽车中的电力驱动技术
解析新能源汽车中的电力驱动技术新能源汽车作为可持续发展的重要方向之一，正逐渐取代传统燃油汽车成为人们出行的首选。
在新能源汽车的核心技术中，电力驱动技术起着关键作用。
本文将对新能源汽车中的电力驱动技术进行解析，帮助读者了解其原理和应用。
1.电动机电动机是新能源汽车电力驱动系统的核心组件之一。
它将电能转化为机械能，驱动车辆前进。
根据不同的应用场景和性能需求，新能源汽车中常见的电动机类型有直流电机、异步电机和永磁同步电机。
直流电机：结构简单、成本较低，适用于低速起动和频繁启停的场景。
异步电机：具有良好的负载能力和过载能力，广泛应用于城市交通工具。
永磁同步电机：高效、节能且响应速度快，适用于高速运行和高性能要求的场景。
2.电池技术电池是新能源汽车储能的关键技术之一。
它负责存储并供应电动机所需的能量。
目前常见的电池技术包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。
铅酸电池：成本低、技术成熟，但能量密度较低，适用于经济型车辆。
镍氢电池：具有较高的能量密度和循环寿命，适用于中高端车型。
锂离子电池：能量密度高、充放电效率高，是目前新能源汽车中应用最广泛的电池技术。
3.动力电子技术动力电子技术在新能源汽车中起到电能转换、电能控制和保护的重要作用。
主要包括充电机、变频器和电池管理系统。
充电机：用于将外部电源的交流电转化为电池所需的直流电。
变频器：用于调节电动机的转速和转矩，实现驱动系统的精确控制。
电池管理系统：监测和管理电池的电压、电流和温度等参数，确保电池的安全运行。
4.能量回馈技术能量回馈技术是新能源汽车电力驱动系统中常用的节能措施之一。
它通过回收制动能量和车辆滑行时的动能来再利用能量，提高能源利用率。
常见的能量回馈技术有制动能量回收系统和智能滑行系统。
制动能量回收系统：将制动过程中产生的能量转化为电能，储存起来供电使用，减少了能源的浪费。
智能滑行系统：通过优化车辆的动力调度算法，使车辆在滑行过程中能量损失降至最小，从而实现能量的回馈和节能效果。
电动汽车高压电气系统介绍
电动汽车高压电气系统介绍纯电动汽车是以动力电池为能源，其电气系统包括高压电气系统、低压电气系统及 CAN 通讯信息网络系统。
本文粗浅的介绍高压电气系统的组成及其发展趋势。
一、高压电气系统的组成在纯电动汽车上，高压电气系统主要是负责启动、行驶、充放电、空调动力等。
主要包括电池系统、动力总成、高压电控系统、充电系统、高压设备，及其线束系统。
1、电池系统动力电池PACK总成：电动汽车的“心脏”，为整车所有系统提供能源。
当电量消耗后，也需要给他进行充电。
动力电池为高压直流电，其工作电压一般为100~400V，输出电流可达到300A。
三元锂电池是目前的主流。
一般来说，电动汽车动力电池PACK由以下几个部分构成：动力电池模组，结构系统，电气系统、热管理系统，电池管理系统（BMS）。
2、动力总成电动汽车的动力总成主要由驱动电机与电机控制器（MCU）共同组成。
电机控制器MCU：将高压直流电转为交流电，并与整车控制器及其他模块进行信号交互，实现对驱动电机的有效控制。
驱动电机：按照电机控制器的指令，将电能转化为机械能，输出给车辆的传动系统。
同时，也可以将行驶中产生的机械能（如制动效能），转化为电能，通过车载充电器输送给动力电池。
当前主流驱动电机是永磁同步电机和三相交流异步电机（特斯拉）。
3、高压电控系统高压配电盒（PDU）：整车高压电的一个电源分配的装置，类似于低压电路系统中的电器保险盒。
维修开关：介于动力电池和PDU之间，当维修动力电池时，使用它可以进行整车高压电的切断，确保维修安全。
通常也会集成在PDU 上。
电压转换器（DC/DC）：将动力电池的高压直流电转化为整车用电器需要的低压直流电，供给蓄电池，以能够保持整车用电平衡。
车载充电器（OBC）：将交流电转为直流电的装置。
受整车布置的影响，越来越多车型趋向于将DC/DC与OBC整合为控制器，甚至将PDU、DC/DC与OBC整合为三合一控制器。
4、充电系统快充口：输入高压直流电，可以直接通过PDU给动力电池充电。
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。
《新能源汽车电气与电气系统》课程标准
一、导言新能源汽车是以替代传统燃油汽车为目标，以电力为动力源，在电动车市场的快速发展下，对于电气与电气系统的要求也不断提高。
为了使新能源汽车电气与电气系统的设计、制造、安装、调试、维修与管理工作有序进行，我国教育部发布了《新能源汽车电气与电气系统》课程标准。
二、课程目的1. 引领新能源汽车电气与电气系统“专业化”发展新能源汽车电气与电气系统的课程标准的发布，旨在通过规范、系统化的教育培训，培养具备新能源汽车电气与电气系统的综合应用实践能力、创新能力和拓展全球市场业务应用的高素质、应用型专门人才。
2. 推动新能源汽车电气与电气系统的标准化和规范化建设通过制定课程标准，规范新能源汽车电气与电气系统的教学内容和培养目标，推动教学研究的规范、标准和国际化。
三、课程内容1. 课程体系《新能源汽车电气与电气系统》课程标准中，包含的主要内容有：电动汽车电气基础知识、电动汽车电气系统组成与工作原理、电动汽车电动机与控制系统、电动汽车动力电池与管理系统、电动汽车充电系统、电动汽车智能交通系统、电动汽车车载电子系统等。
2. 课程目标《新能源汽车电气与电气系统》课程标准要求培养学生具备以下综合能力：（1）理论基础知识能力：掌握新能源汽车电气与电气系统的基本理论和相关知识；（2）实践应用能力：能够进行新能源汽车电气与电气系统的设计、制造、安装、调试、维修与管理工作；（3）创新动手能力：具备解决新能源汽车电气与电气系统实际问题的能力；（4）团队协作与沟通能力：具备跨学科、跨文化团队工作的能力；（5）实习体验能力：具备跨国企业、上市公司挑战性的实习体验。
四、课程教学方法1. 理论教学与实践教学相结合新能源汽车电气与电气系统的课程教学应该注重理论教学与实践教学的有机结合，培养学生对理论知识的领悟和应用能力，同时强化动手操作、实际应用与实习实践。
2. 产学研结合在课程教学中，应该加大产学研结合的力度，与相关企业合作，提供实践实习评台，加强学生的职业素养培养。
新能源汽车电气介绍
二.CAN总线在车辆上的应用介绍
2.2.3 CAN信息的查询展示
能耗查询 确认键
电池系统状态
电池单体信息 电池温度信息
电池故障信息
二.CAN总线在车辆上的应用介绍
2.2.3 CAN信息的查询展示
能耗查询 确认键
使能控制状态
高压接触器状态
三.车辆动态性能介绍
1制动回馈的介绍 2车辆驻坡的介绍 3高压急断按钮的使用注意事项
转/ 分
三.车辆动态性能介绍
2车辆驻坡的介绍
车辆处于上坡、D档 下坡、R档
倒溜
倒溜 释放0.5秒 车辆静止5秒
手刹/脚 刹解除
车辆静止5秒
释放0.5秒 倒溜
实车测试后溜距 离小于20cm
三.车辆动态性能介绍
3高压急断按钮的使用注意事项
仪表出现的报警信息，系统会自动功或者强制停 止处理，不需按急断开关
判 断
电机控制器
开门信号
禁行
仪表显示乘 客门互锁
解除开关
禁止行车
解除开 关位于
电器设 备箱内
正常行车
二.CAN总线在车辆上的应用介绍
2.1 整车CAN拓扑图介绍 2.2 CAN信息的查询 2.3 CAN故障的诊断查询
二.CAN总线在车辆上的应用介绍
2.1整车CAN拓扑图介绍
1.图中绿色部分（主要通信节点 有：仪表、VCU、MCU、二合一、 远程监控），这条can线我们一般 称为整车can，线号TCH\TCL
止给投币机以及门泵供电
一.特殊电器控制功能实现
2.中门停车灯，在门泵打开时蜂鸣并且闪烁，15秒后停止
此功能由汉纳森模块来实现： 具体要求为：模块接收到翘板开关的中门打开信号后，JA14输出高电平持续时间 15s，15s后停止输出
电动汽车高压电气演示课件
备注
电池成组电压
国内主要商用车电压水平
体积：740L 成组方案：5P157S； 标称电压：3.65*157=574V； 标称电量：69kwh； 电池模组固定采用框架式结构，分两层布置； 分箱布置
5
精
6
精五征电动汽车高压电路示意图
高压安全管理系统拓扑图
7
精
高压供电系统方案
15
精
整车电压平台越少越安全，减少故障率，防护成本 低。
五征物流微卡电压平台为： 高压574V 低压12V 有些混合动力车型考虑轻量化会有双向逆变。
16
精
高压电系统安全性设计
目的在于防止漏电、 过流、 有毒及易燃的化学 物质泄漏等。
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精
高压电系统安全性设计
目的在于防止漏电、 过流、 有毒及易燃的化学 物质泄漏等。
人体电阻 =1000Ω （润湿状态的大致阻值）
11
精
电动汽车高压电伤害分析
电脱离的极限电压 E=I×R=0.07×1000=70V
12
精
高压电系统安全性设计
电压平台选择
目前ISO和国标没有对高压平台进行强制性规定， 结合目前国内电机电控平台现状，有一个推荐 值。 144V 288V 320V 346V 400V 576V
车身
系统 动力总成 动力附件 电机 主减速器 动力电池
高压控制系统 充电口 悬架 转向 制动 行驶
组合仪表 变速换档
白车身 货箱 外饰
内饰
4
精
开发方案 取消发动机、变速箱、离合器 增加额定功率55KW 峰值110KW永磁同步水冷电机 取消进排气系统、供油系统
额定功率55KW 峰值110KW永磁同步水冷电机
关于电动汽车的各方面知识集锦(精选)
关于电动汽车的各方面知识集锦(精选)关于电动汽车的各方面知识集锦(精选)随着环保意识的增强和科技的进步，电动汽车逐渐成为人们关注的焦点。
本文将为您介绍电动汽车的相关知识，包括其原理、优势、发展趋势以及与传统汽车的对比等方面。
一、电动汽车的原理电动汽车是指以电能作为主要能源，通过电动机驱动车辆运行的一种汽车。
它的工作原理主要包括电池供能、电动机驱动和能量回收三个过程。
首先，电池作为电动汽车的能量来源，将电能存储起来；其次，电动机负责将电能转化为机械能，推动汽车前进；最后，能量回收系统通过制动时的能量回收，将部分能量转化为电能再次存储，提高能源利用效率。
二、电动汽车的优势1. 环保节能：电动汽车使用电能作为能源，不产生尾气排放，可以有效减少对大气环境的污染，降低温室气体排放。
同时，电动汽车具有高能量转化效率，相比传统汽车更加节能。
2. 减少噪音：电动汽车采用电动驱动，相比传统汽车的内燃机，噪音更低，减少了城市交通噪音的污染。
3. 低运营成本：电动汽车充电费用相对较低，而且维护费用也较传统汽车更低，减少了车主的使用成本。
4. 提高车内空气质量：电动汽车不仅能够改善室外空气质量，也能够提供更加健康的车内环境，减少对乘客的健康影响。
三、电动汽车的发展趋势1. 技术突破：随着科技的不断进步，电池技术得到了大幅度的提升，电动汽车的续航里程逐渐增加，电池充电速度也在逐渐加快。
同时，电动汽车的智能化和自动驾驶技术也在不断发展。
2. 政策支持：各国政府纷纷出台扶持电动汽车的政策，包括免征购置税、补贴购车款项、免费充电等福利政策，进一步推动了电动汽车的发展。
3. 充电基础设施建设：充电基础设施的建设是电动汽车发展的关键。
各地方政府和企业密集投资充电桩建设，提高了电动汽车的充电便利性。
4. 共享出行：共享出行模式与电动汽车的结合是未来发展的重要趋势。
通过共享出行平台，用户可以更加便捷地使用电动汽车，进一步提升电动汽车的出行效率和节能效益。
电动汽车技术知识点总结
电动汽车技术知识点总结随着环保意识的提高和新能源汽车政策的出台，电动汽车正逐渐成为人们生活中的重要交通工具。
电动汽车是指以电池或其他可充电储能装置为动力，并以电动驱动装置为动力源的汽车。
与传统燃油汽车相比，电动汽车具有零排放、低噪音、低维护成本等优势，因此备受人们的青睐。
本文将就电动汽车的技术知识点进行总结，内容包括电动汽车的基本原理、电池技术、电动驱动技术、充电技术、智能汽车技术等方面。
一、电动汽车的基本原理电动汽车的基本原理是将电能转化为机械能驱动汽车运行。
它主要包括储能系统、电动驱动系统和车辆控制系统三个部分。
1. 储能系统：电动汽车的储能系统是指将外部电源供给的电能转化为储能的系统，通常采用电池或其他可充电储能装置。
主要有锂电池、镍氢电池、超级电容等。
2. 电动驱动系统：电动汽车的电动驱动系统是指将储能系统储存的电能转化为机械能的系统，包括电动机、变速器等。
电动车辆的电动机通常采用交流电机或直流电机。
3. 车辆控制系统：车辆控制系统是指根据车辆运行状态和行驶需求，对储能系统和电动驱动系统进行控制，以实现车辆的安全、高效运行。
车辆控制系统包括电子控制单元(ECU)、车载通讯系统、动力总成管理系统等。
二、电池技术电池是电动汽车的核心部件之一，直接影响着电动汽车的续航里程、充电效率和安全性。
目前，电动汽车主要采用锂电池、镍氢电池和超级电容等。
1. 锂电池：锂电池是目前电动汽车主流的储能装置，具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点。
常见的锂电池类型包括磷酸铁锂电池、三元锂电池和钴酸锂电池等。
2. 镍氢电池：镍氢电池是一种成熟的储能装置，具有高循环寿命、低成本和较好的安全性能。
但其能量密度较低，不利于提高电动汽车的续航里程。
3. 超级电容：超级电容具有充放电速度快、循环寿命长和高温稳定性好的特点，是电动汽车快速充电和能量回收的理想选择。
但其能量密度相对较低，不适合作为主要储能装置。
三、电动驱动技术电动汽车的电动驱动技术是将储能系统储存的电能转化为车辆动力的关键技术，主要包括电动机、电机控制器和变速器等。
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
电动汽车基本知识课件
电动汽车在智能交通系统中的应用前景
自动驾驶
电动汽车是实现自动驾驶的重要载体，未来 智能交通系统中，电动汽车将与自动驾驶技 术紧密结合。
车联网
电动汽车作为智能交通系统中的节点，可以 实现车与车、车与基础设施、车与行人之间
的信息交互，提高交通效率和安全性。
THANKS 感谢观看
电池的充电与维护
充电方式
快充、慢充和无线充电， 快充为主流充电方式。
充电时间
根据电池容量和充电方式 ，快充通常需要30-60分 钟，慢充需要6-8小时。
电池维护
定期检查电池状态，保持 电池干燥，避免过度充电 和放电。
电池的寿命与回收
电池寿命
通常在5-8年左右，受使用频率、充 电方式、维护状况等因素影响。
维护与保养的内容
主要包括定期检查电动机和减速器的 润滑情况，保持清洁，定期更换润滑 油等。同时，也需要定期检查线路和 电器元件是否有故障或损坏，以确保 驱动系统的正常运行。
04 电动汽车的驾驶体验与性能
驾驶体验与驾驶技巧
驾驶体验
电动汽车的驾驶体验相对传统燃油车更 为平稳，噪音更小，加速更为迅速。
驱动系统的优化
为了提高电动汽车的性能和效率，需要对驱动系统进行优化 。优化的方向包括提高电动机的效率、减小减速器的传动损 失、优化控制策略等。
驱动系统的维护与保养
维护与保养的重要性
驱动系统是电动汽车的核心部分，其 性能和寿命直接影响到电动汽车的性 能和使用寿命。因此，对驱动系统进 行定期的维护和保养十分重要。
电动汽车的发展历程
01
02
03
早期电动汽车
19世纪末，电动汽车开始 出现，但由于电池技术和 基础设施限制，发展缓慢 。
《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。
关于电动汽车的各方面知识集锦通用版
关于电动汽车的各方面知识集锦通用版关于电动汽车的各方面知识集锦随着环保意识的提高和科技的进步，电动汽车(EV)正逐渐成为一种可行的替代传统汽车的选择。
本文将介绍关于电动汽车各方面知识的集锦，帮助读者更好地了解电动汽车的优势、充电技术、性能和未来发展等相关内容。
一、电动汽车的优势1.环保：电动汽车无尾气排放，不会造成空气污染，有效减少温室气体的排放，保护环境，减少对化石燃料的需求。
2.经济性：相较于汽油车，电动汽车的使用成本更低。
电能价格相对稳定，电动汽车的维护成本较低，省去了燃油费用和部分机械维护费用。
3.高效能：电动汽车的动力系统更高效，利用率更高。
其电动机转换电能为动力的效率高达90%以上，远远高于燃油车的发动机效率。
4.静音性：电动汽车使用电动机作为动力来源，噪音较小，有效减少了城市交通噪音污染。
二、电动汽车的充电技术1.家庭充电：电动汽车可以在家中充电，通常通过专用的充电桩或家庭电源插座进行充电。
家庭充电可以满足日常使用需求，方便快捷。
2.公共充电桩：在市区或停车场等公共场所设有充电桩，方便电动汽车用户进行充电。
公共充电桩一般提供不同速度的充电服务，如快充、慢充等，以满足用户不同的用车需求。
3.快速充电站：快速充电站可提供较高功率的直流快充服务，能够在短时间内为电动汽车充电，通常用于长途旅行或急需充电的情况。
三、电动汽车的性能1.续航里程：电动汽车的续航里程是指车辆在一次充电后能够行驶的最远距离。
不同型号的电动汽车续航里程有所差异，目前市面上的电动汽车续航里程普遍在200-500公里之间，满足了绝大部分日常使用需求。
2.加速性能：电动汽车的电动机响应速度快，通常比燃油车具有更好的加速性能。
电动汽车零秒的扭矩特性和独特的传动系统设计使其在起步加速时，可以达到出色的表现。
3.操作便利：电动汽车通常配备充电桩和车载导航系统，可以快速查找充电桩，并提供导航指导，使用户能够方便地规划充电路线和行车路线。
新能源电动汽车电气系统培训课件
统而设计。 现代汽车越来越多采用电子控制装置，需检测及交
换大量数据，采用总线技术是必然途径。
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CAN的发展背景及应用
•现代汽车电子控制技术发展趋势
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
• 纯电动汽车的能源管理系统
•电池荷（充）电状态指示器
于是，电机再生制动过程的电能便充入蓄电池储存起来2。8
制动能量回馈的具体过程可分为三个阶段
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2. 2 能源管理系统 • 制动能量回馈系统
•制动能量回馈发电系统的基本原理
三个阶段
（1）续流阶段
i E / R (I0 E / R)e(R/L)t
（2）电流反向阶段
i E （I1+ E ）e（- R/ L）t
汽车电子技术的发展汽车上电子装置越来越多汽车的整 体布置空间缩小；
传统电器设备多为点到点通信导致了庞大的线束； 大量的连接器导致可靠性降低； 存在冗余的传感器。
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CAN的发展背景及应用
• 现代汽车电子控制系统分类
单独控制系统 由一个电子控制单元控制一个工作装置或系统的电子控制系统，如 发动机控制系统、自动变速器等。
2002年，PQ24平台使用带有车载网 络控制单元的第三代CAN bus
2000年，PASSAT和GOLF采 用了带有网关的第二代CAN bus
新能源汽车专业技能介绍
新能源汽车专业技能介绍随着全球环保意识的增强和能源危机的日益严重，新能源汽车逐渐成为汽车行业的热门方向。
作为一种使用新能源驱动的汽车，新能源汽车不仅能有效减少对传统化石能源的依赖，降低对环境的污染，还能为人们提供更加经济高效的出行方式。
因此，学习并掌握新能源汽车专业技能成为了现代汽车工程师的重要任务。
1. 理解电动汽车原理和技术电动汽车是新能源汽车的重要代表，它通过电动机驱动车辆运动。
学习电动汽车的原理和技术，掌握电动机的工作原理、电池的选用与管理、电控系统以及电动车的充电技术等方面的知识，是新能源汽车专业技能的基础。
2. 掌握新能源汽车的电池技术电池是新能源汽车的核心部件之一，直接影响车辆的续航里程和性能。
学习新能源汽车电池技术，包括电池的种类、性能参数、充放电原理与管理等内容，能够帮助工程师进行电池的选型、充电系统的设计和故障诊断。
3. 熟悉新能源汽车的电控系统新能源汽车的电控系统是实现电池能量转换、电机驱动、充电管理等功能的关键。
学习新能源汽车的电控系统，包括电机控制器、电池管理系统、充电桩控制系统等方面的知识，能够帮助工程师进行系统设计、故障诊断和性能优化。
4. 理解新能源汽车的充电技术新能源汽车的充电技术是保证电动汽车正常使用的重要环节。
学习新能源汽车的充电技术，包括充电桩的种类、充电模式、充电速度、充电接口等方面的知识，能够帮助工程师进行充电设施的规划、建设和运营管理。
5. 掌握新能源汽车的智能化技术随着科技的进步，新能源汽车也逐渐智能化。
学习新能源汽车的智能化技术，包括车联网、自动驾驶、智能导航等方面的知识，能够帮助工程师进行智能系统的开发、测试和应用。
6. 熟悉新能源汽车的安全技术新能源汽车的安全性是人们关注的重点。
学习新能源汽车的安全技术，包括高压电安全、碰撞安全、火灾安全等方面的知识，能够帮助工程师进行安全系统的设计和故障排除。
7. 掌握新能源汽车的维修与故障排除新能源汽车的维修与故障排除是保证车辆正常运行的关键。
纯电动汽车高压电气系统原理
纯电动汽车高压电气系统原理一、概述纯电动汽车（BEV）高压电气系统是现代电动汽车的核心部分。
它由电池组、电动机、电控系统和其他辅助设备组成，负责储存和输出电能，驱动电动汽车的运行。
本文将深入探讨纯电动汽车高压电气系统的原理。
二、电池组电池组是纯电动汽车高压电气系统的核心组件，负责储存电能。
通常采用锂离子电池作为电池组，因其高能量密度、长寿命和快速充电特性。
电池组由多个电池单体串联而成，以提供所需的高压输出。
2.1 电池单体电池单体是电池组的基本单元，通常由正极、负极、隔膜和电解液组成。
正极材料通常采用锂铁磷酸盐（LiFePO4）或锂镍锰钴氧化物（NMC），负极材料通常采用石墨。
隔膜用于阻止正负极直接接触，电解液则用于传递离子。
2.2 电池管理系统（BMS）电池管理系统（BMS）是电池组的大脑，负责监测和管理电池的状态。
BMS可以实时监测电池的电压、温度和电流等参数，并根据这些信息进行动态调整，以确保电池组的安全运行和最佳性能。
2.3 充电和放电电池组可以通过外部充电器进行充电，也可以通过电动机进行回馈充电。
在车辆行驶过程中，电池组会向电动机输出电能，驱动车辆运行。
充电和放电过程中，BMS 会根据电池的状态进行控制和保护，以确保电池的安全和寿命。
三、电动机电动机是纯电动汽车高压电气系统的动力来源，负责将电能转化为机械能，驱动车辆运行。
电动机通常采用交流异步电机或永磁同步电机。
3.1 交流异步电机交流异步电机是最常用的电动机类型之一，具有结构简单、制造成本低和可靠性高的优点。
它通过电磁感应的原理将电能转化为机械能。
交流异步电机通常需要与变频器配合使用，以实现电机的调速和控制。
3.2 永磁同步电机永磁同步电机具有高效率、高功率密度和响应快的特点，是高性能电动汽车常用的电机类型。
它通过电磁场与永磁体之间的相互作用将电能转化为机械能。
永磁同步电机通常不需要变频器，可以直接由电池组提供电能。
3.3 电机控制系统电机控制系统负责控制电动机的启动、停止和调速等操作。
新能源汽车电气技术(第2版)课件：新能源汽车电源系统的认知
分类情况
方型锂离子蓄电池和柱形锂离子 蓄电池 沽酸锂离子蓄电池或锰酸锂、磷 酸铁锂离子蓄电池、一次性二氧 化锰锂离子蓄电池 一次性锂离子蓄电池；高容量锂 离子蓄电池；高倍率锂离子蓄电 池；高温锂离子蓄电池；低温锂 离子蓄电池 不可充电电池的和可充电电池
九、锂离子蓄电池的工作原理
锂离子蓄电池在结构上可分为正极、负极、电解液、隔膜、外壳与电极引线五大块。锂离子 蓄电池内部的锂离子在电场的驱动下从正极经过电解质溶液嵌入到负极上完成充电。而放电的过 程则是锂离子由负极到正极运动过程，只是放电过程中锂离子运动路径是通过外电路回到负极的。
传统燃油汽车当发动机转速低时，如果同时使用空调、音响及车灯等，有时“电池的电量 会用尽”。即使发动机仍在运行，有些条件下（如用电器全开）也会出现电力不足现象。而 混合动力汽车和新能源汽车使用动力蓄电池和DC/DC变换器，便不存在这种情况。
混合动力汽车和新能源汽车理论上说也可以省去低压的蓄电池，但实际上还是保留了蓄电 池，如图所示。这样做有两个主要原因：一是保留低压的蓄电池更能够降低车辆的成本，二 是确保电源的冗余度。
五、新能源汽车常用动力蓄电池种类
3.锂离子蓄电池 锂离子蓄电池也是一种储能电池，具有能量密度大、自放电小、平均输出电压高 、无记忆效应、使用寿命长、工作温度范围宽、绿色环保等优点，单体电池电压更是 达到3V以上，因此在许多方面都得到应用，更被广泛应用于新能源汽车。相同质量的 电池组，新能源汽车可以携带数量更多的锂离子蓄电池，使其拥有更高的容量，行驶 更远的里程。但是锂离子蓄电池也存在一定的缺陷，其生产成本高，材料的稳定性较 差，使用时需要合理管理，以防危险事故的发生。 通过以上的分析比较，可以看出锂离子蓄电池的性能最优越，最符合新能源汽车 的动力需求。但锂离子蓄电池种类众多，最具代表性的当属最新研发的磷酸铁锂电其 性能优越、安全性能好、成本较低、价格也合适，是目前最为理想的动力蓄电池。
新能源汽车电机电控系统介绍-设计应用
新能源汽车电机电控系统介绍-设计应用新能源电动汽车性能还有巨大的提升空间，大家往往关注电池，作为决定电动汽车性能的关键部件，本文详细说说电机电控。
一、电机电控的重要性新能源汽车作为传统燃油汽车的替代品，其主要电气系统即为在传统汽车“三小电”(空调、转向、制动)基础上延伸产生的电动动力总成系统“三大电”——电池、电机、电控。
其中，电机、电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代，其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、速度等主要性能指标。
同时，、电控系统面临的工况相对复杂：需要能够频繁起停、加减速，低速/爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，具有大变速范围；混合动力车还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。
此外，电机的能耗直接决定了固定电池容量情况下的续航里程。
因此，电动汽车驱动系统在负载要求、技术性能和工作环境上有特殊要求：其一，驱动电机要有更高的能量密度，实现轻量化、低成本，适应有限的车内空间，同时要具有能量回馈能力，降低整车能耗；第二，驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩，以提供高启动速度、爬坡性能和高速加速性能；第三，电控系统要有高控制精度、高动态响应速率，并同时提供高安全性和可靠性。
电机电控系统作为新能源汽车产业链的重要一环，其技术、制造水平直接影响整车的性能和成本。
目前，国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池，部分电机电控组件如IGBT 芯片等仍不具备完全自主生产能力，具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。
随着国内电机电控系统产业链的逐步完善，电机电控系统的国产化率逐步提高，电机电控市场具有的增速有望超过新能源汽车整车市场的增速。
电池、电机、电控在新能源汽车中的应用此外，随着整车车体结构轻量化的推进，电池、电机、电控系统在新能源汽车整车中的成本占比也逐渐上升。
根据Argonne 国家实验室统计数据，新能源汽车动力总成(电机、电控、变速器)的成本分别占整车成本的15.67%(轿车)和13.69%(小型货车)，总成占比仅次于电池和BMS 系统。
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图5-4 整车高压电气系统原理
图5-5 高压电器组成部件设计图与实物图
二、电动汽车空调系统
1 电动汽车空调的发展现状 1、空调系统是传统汽车和电动汽车功耗最大的辅助子 系统，它的功耗占所有辅助子系统功耗的60%以上。 2、与传统汽车空调系统不同： （1）需要采用热泵型空调系统或辅助加热器； （2）压缩机可以采用电动机直接驱动。
24V涡旋式空调压缩机
旋涡式空调压缩机原理
12
互错开180度的涡旋叶片圈组合一对啮合，动圈2以回旋半径的圆作回转运动 动圈涡旋中心绕定圈涡旋中心连续公转，原最大的月牙容积实现a—b—c的压缩，达到预
定压力，由排气口9排出 动圈和定圈的外周形成吸气容积4、8 ，如此周而复始地吸气、压缩、排气
4 工作原理 (1)制冷系统
半导体制冷又称为热电制冷，是固态制冷技术，不用 制冷剂，没有运行件。 热电堆起着压缩式制冷压缩机的作用， 冷端及其热交换器则相当于压缩式制冷蒸发器， 热端及其热交换器相当于冷凝器。
(6)智能化模糊控制
随着人们对客车空调系统功能要求的提高，一种基于智 能化、人性化的控制器逐步运用于电车空调系统。 他不仅能够完成传统空调的功能，而且能够根据车内负 荷大小自动调节压缩机的转速，从而使空调达到最佳节能 效果。
(7)独特的控制系统
① 电流保护设计。 ② 电压保护设计。 ③ 采用IGBT、IPM智能模块。 ④ 具备软起动特性，使机组可以正常起动。 ⑤ 防液激保护设计。 ⑥ 系统压力保护设计。 ⑦ 压缩机单机运行保护设计。
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。
（2）低压电器设备主要包括灯光系统、仪表系统和娱 乐系统等。
（3）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。
图5-3 常见低压电气原理
2、高压电气系统
（1）组成：动力电池、驱动电机和功率变换器等大功率、 高电压的电气设备。
（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。
电动汽车电气系统
一 电气系统概述 二 电动汽车空调系统 三 功率变换器 四 电动汽车高压安全 五 电气系统的电磁兼容性
一、电气系统概述
电动汽车的“神经” 分类：低压电气系统、高压电气系统
图5-1 电动汽车电气系统的结构原理
图5-2 典型的电动汽车高低压电路原理
1、低压电气系统
（1）组成：DC/DC功率变换器、辅助蓄电池和若干低 压电器设备。如图5-3所示。
(2)高效率的制冷剂
采用制冷能力更强的R407C制冷剂。 R407C的导热系数高，粘度系数小，在同等条件下，其换 热系数高。管道的阻力损失也小，这对提高系统能效比、减 小系统，减少车辆自重，节约成本有着不可低估的作用。 相比于传统的R134a制冷剂，其破坏臭氧层潜能(ODP)、全 球温室效应潜能(GW高、使用寿命长、故 障率低。 ④ 对于一体式电动压缩机，取消了发动机与压缩机之间 的传动带，没有了张紧件的质量，相对于传统结构减小 了整车质量。
⑤ 可以在上车之前预先遥控起动电动空调，对车厢内的 空气进行预先调节，相比传统空调可增加乘客的舒适性。
图5-6 电动空调的应用示例
(5)变频器技术
随着电动压缩机技术的成熟，一种基于电动压缩机控制 的变频器孕育而生。 此变频器专用于车载空调交流异步电机的启动和运行， 采用脉宽调制方式，变频变压，主电路专门针对电车电网 设计，能在频繁的浪涌电压、电流下可靠工作。 主开关器件使用IGBT，体积小，效率高，能实现交流电 机的柔性快速启动和变速运行。
(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。 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。
⑤ 电动空调系统采用变频调速的电动一体化压缩机取代 了传统的机械传动方式的压缩机；由于取消了冷却系统， 将采用电加热器进行冬天供暖。
暖风机空调系列-加热器.PTC加热器
3 关键部件及控制技术 (1)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。 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。
2 技术特点
① 可实现完全由空调自身独立实现制冷、制热功能。 ② 可根据车厢内热负荷的变化自动调节制冷量输出，达 到节能降耗的要求。 ③ 压缩机直接由电驱动，这对于电动客车而言，动力机 构不再布置在发动机舱内，整个系统可集成设计全部放 在车顶。
④ 采用制冷能力更强的R407C制冷剂(传统燃油汽车普遍 采用R134a制冷剂)，减少产品尺寸，减少能源消耗。