纯电动汽车结构与检修课件.ppt

2023/4/3,目 录,模块一 纯电动汽车概述模块二 纯电动汽车基本结构原理模块三 纯电动汽车电源系统的结构与检修模块四 驱动电机系统与检修模块五 纯电动汽车充电系统的结构与检修模块六 整车控制系统与通信网络,2023/4/3,一、纯电动汽车的定义和特点（一）纯电动汽车的定义：纯电动汽车，是指以车载电源为动力源，通过蓄电池向驱动电机提供电能，电机运转驱动汽车行驶，并且符合道路交通安全法规各项要求的车辆。,2023/4/3,（二）、纯电动汽车与内燃机汽车的区别 纯电动汽车与传统的内燃机汽车在车身结构及外观上基本相同，但两者的驱动系统不同。纯电动汽车以车载电源作动力源，而传统内燃发动机汽车是以燃油作动力源；纯电动汽车用动力电机替代内燃发动机驱动车辆行驶；纯电动汽车以高压大电流为动力系统。而传统内燃发动机汽车，除点火系统用高压低电流之外，其他电源均为低压弱电系统。纯电动汽车主要包括驱动电机、动力电池和电控系统、充电机、DC/DC等主要高压电器。,2023/4/3,（三）纯电动汽车的特点：1、环保、无尾气排放污染2、能量转换效率高3、结构简单，维修方便,（一）铁路货物运输合同的主要法律依据中华人民共和国合同法（简称合同法)，是调整横向经济关系的法律规定。中华人民共和国铁路法（简称铁路法)，是保障铁路运输和铁路建设顺利进行的法律规定。铁路货物运输合同实施细则（简称实施细则)，是以合同法作为依据，结合铁路货物运输的特点而制定的经济法规，是合同法的补充。中华人民共和国民法通则（简称民法通则)也是涉及调整铁路货物运输合同的法律，对当事人违反合同应承担的民事责任作了规定。,二、货运工作的法规依据,（二）铁路货物运输规程铁路货物运输规程（简称货规)，是货物运输的基本规章。货规的引申规章有:铁路货物运价规则、铁路危险货物运输管理规则、铁路鲜活货物运输规则、铁路超限货物运输规则、铁路货物装载加固规则、铁路货物运输计划管理暂行办法、货运日常工作组织办法、快运货物运输办法、铁路集装箱运输规则、铁路货物保价运输办法、铁路货物运输杂费管理办法、货车使用费核收暂行办法、铁路专用线专用铁路管理办法（试行)及根据货规精神制定的其他办法。,（三）铁路内部货运管理规则与办法 铁路内部货运管理规则与办法主要有铁路货物运输管理规则（简称管规)和铁路货运事故处理规则（简称事规)。管规明确规定了货物运输各个环节的作业内容和质量要求，是铁路货运工作人员的工作细则。事规是铁路内部处理货运事故的规定。其他还有铁路零担货物运输组织规则、铁路集装箱运输管理规则、铁路货物保价运输管理办法、货装职工守则等。,（四）其他规章国际联运规章、水陆联运规章、军运规章等。,二、铁路货物运输线路网,（一）铁路重载在大宗物资运输方面，发展重载运输具有得天独厚的优势。近年来，澳大利亚、南非、美国铁路大力发展重载运输，重载技术不断创新、日趋成熟，重载纪录不断突破，既适应了煤炭、矿石等大宗货物的运输需求，又大大提高了铁路运输效率。列车牵引重量不少于8000吨、不少于150千米的线路年货运量不低于4000万吨、车辆轴重不低于27吨是国际重载铁路的三个主要标准，满足两个即可称为重载铁路。我国：大秦铁路，瓦日铁路,三、铁路货运的发展方向,（二）多式联运 国际多式联运是一种以实现货物整体运输的最优化效益为目标的联运组织形式。以至少两种不同的运输方式，由多式联运经营人将货物从一国境内接管货物的地点接至另一国境内制定地点交付的货物运输。国际多式联运是当前国际货物运输的发展方向。我国地域辽阔，更具有发展国际多式联运的潜力。,（三）发展现代物流 发展铁路现代物流，是降低全社会物流成本、更好地发挥铁路在综合交通运输体系中骨干作用的客观要求，是深化铁路改革、实现铁路运输创新发展的重要举措，是拓展市场、做大做强铁路运输企业、探索中国铁路在新形势下发展道路的重要途径。为进一步方便广大旅客货主，推动铁路向现代物流转型发展，中国铁路95306网站已于2015年 4月10日上线运行。,任务二 明确铁路货物运输基本条件,根据托运货物的数量、性质、形状等条件，结合所用装运货车的方式不同，将铁路货物运输的种类划分为整车、零担和集装箱三种。（一)整车货物运输一批货物的重量、体积、形状或性质需要以一辆以上货车运输的，应按整车托运。,一、铁路货物运输的种类,（二)零担货物运输 不够整车运输条件的，按零担托运。按零担托运的货物，一件体积最小不得小于0.02 m3（一件重量在10 kg 以上的除外)，每批不得超过300 件。,下列货物，由于性质特殊，或需特殊照料，或受铁路现有设备条件的限制，尽管不够整车运输条件，也不得按零担托运:1.需要冷藏、保温或加温运输的货物；2.规定限按整车办理的危险货物；3.易于污染其他货物的污秽品（例如未经过消毒处理或使用密封不漏包装的牲骨、湿毛皮、粪便、炭黑等)；4.蜜蜂；5.不易计算件数的货物；6.未装容器的活动物（铁路局规定在管内可按零担运输的除外)；7.一件货物重量超过2 t，体积超过3 m3 或长度超过9 m 的货物（经发站确认不致影响中转站和到站装卸车作业的除外)。,（三)集装箱运输 集装箱是一种现代化运输设备，使用集装箱进行的货物运输，称为集装箱运输。集装箱适用于运输精密、贵重、易损、怕湿的货物。凡适箱货物均应采用集装箱运输。,（四)整车运输的特殊形式1.整车分卸2.站界内搬运和途中装卸（五)准、米轨间直通运输（六)国铁与地方铁路间直通运输,（一)一批的概念 一批是铁路承运货物和计算运输费用的一个单位，是指使用一张货物运单和一份货票，按照同一运输条件运送的货物。（二)按一批办理的条件 按一批托运的货物，必须托运人、收货人、发站、到站和装卸地点相同（整车分卸货物除外)。按运输种类的不同，一批的具体规定是:1.整车货物以每车为一批，跨装、爬装及使用游车的货物，每一车组为一批。2.零担货物或使用集装箱运输的货物，以每张货物运单为一批。,二、一批,（三)按一批办理的限制 由于货物性质各不相同，其运输条件也不一样。为保证货物安全运输，规定下列货物不得按一批托运:1.易腐货物与非易腐货物。2.危险货物与非危险货物（另有规定者除外)。3.根据货物的性质不能混装运输的货物，如液体货物与怕湿货物，食品与有异味的货物，配装条件不同的危险货物等。4.按保价运输的货物与不按保价运输的货物。5.投保运输货物与未投保运输的货物。6.运输条件不同的货物,为加速货物运输，提高货物运输质量，适应市场经济的需要，铁路开办了货物快速运输（简称快运)，在全路的主要干线上开行了快速货物列车。货物快速运输，分为必须按快运办理和托运人要求办理两种。,三、货物的快速运输,（一）货物运到期限的概念 货物运到期限是铁路将货物由发站运至到站的最长时间限制，是根据铁路现有技术设备条件和运输工作组织水平确定的，也是铁路承运部分货物的根据。,四、货物运到期限,（二)货物运到期限的计算货物运到期由货物发送期间、运输期间和特殊作业时间三部分组成，具体规定如下:1.货物发送期间为1 d；2.货物运输期间：运价里程每250 km 或其未满为1 d；按快运办理的整车货物，运价里程每500 km 或其未满为1 d。3.特殊作业时间:整车分卸货物，每增加一个分卸站，另加1天；准米轨间直通运输的整车货物，另加1天。4.运到期限，起码为3天。,货物的实际运到日数,从货物承运次日起算，在到站由铁路组织卸车的，至卸车完了时终止；在到站由收货人组织卸车的，至货车调到卸车地点或交接地点时终止。托运易腐货物或“短寿命”放射性货物时，应记明容许运输期限。货物的容许运输期限至少须大于货物运到期限3 d 方可承运。,（三)货物运到逾期 所谓运到逾期，是指货物的实际运到日数超过规定的运到期限，这是一种违约行为。快运货物运到逾期，除退还快运费外，货物运输期间按每250 km 运价里程或其未满为1 d，计算运到期限超过时，还应按上述规定，向收货人支付违约金。,任务三 认识铁路货物运输合同,（一）铁路货物运输合同的概念 铁路货物运输合同是铁路承运人将货物从起运地点以铁路运输的方式，运输到约定地点，托运人或者收货人支付运输费用的合同。按铁路货物运输合同实施细则的规定，托运人利用铁路运输货物，应与承运人签订货物运输合同。,一、铁路货物运输合同,（二）铁路货物运输合同的特征1货物运输合同的标的是铁路运送货物的行为。2铁路货物运输合同具有特殊的合同主体。3铁路货物运输合同采用标准合同的形式。4运输费用由国家定价。5货物运输合同的履行以交付货物给收货人为履行完毕。,（三）铁路货物运输合同的合同文件 按季度、半年度、年度或更长期限签订的整车大宗物资运输合同并须提出月度要车计划表，其他整车货物可用月度要车计划表作为运输合同，交运货物时还须向承运人递交货物运单。零担货物和集装箱货物，以货物运单作为运输合同。,（一)要约与承诺合同法规定，当事人订立合同，采取要约、承诺方式。（二)合同的成立 铁路运输中，车站承运货物，加盖车站承运日期戳，并将领货凭证返还托运人，合同即宣告成立。,二、铁路货物运输合同的订立,（一)托运人的权利和义务（二)承运人的权利和义务（三)收货人的权利和义务,三、铁路货物运输合同各方的权利和义务,（一)完全履行（二)不完全履行,四、铁路货物运输合同的履行,2023/4/3,二、国内外纯电动汽车的发展与现状,（一）、国外纯电动汽车的发展历史,1834年，美国人托马斯制造出第一辆直流电动机驱动的电动车；1835年，荷兰教授Stratingh设计了一款小型电动车；1839年，苏格兰州罗伯特使用了不可充电电池制造了第一辆纯电动汽车。1867年奥地利发明家Franz Kravogl在巴黎世界博览会推出了一款双轮驱动电动车。1881年世界上第一辆铅酸电池电动三轮汽车出现，发明人为法国工程师古斯塔夫.特鲁夫。1899年5月，世界首辆车速超过100km/h 的电动汽车出现了，速度为105.88100km/h，比利时人卡米乐设计名为“Jamais Contente(永不满足号)”的铝制车身汽车，炮弹外形，现在保存在法国贡比尼(Compiegne)博物馆中。,2023/4/3,（一）国外纯电动汽车的发展历史,罗伯特制作了第一辆纯电动汽车,爱迪生和一辆电动车的合影,2023/4/3,从19世纪末到20世纪初，电动汽车进入商业化阶段。英国、法国和美国先后涌现了一批著名的电动汽车制造公司，如最早的电动汽车制造厂Morris和Salom电动客车和货车公司，发明家爱迪生，制作了一辆电动汽车。到1912年，美国约有34000辆注册的电池电动汽车，几乎涵盖了各种车型。这一时期也成为早期电动汽车发展的黄金时期。,（一）国外纯电动汽车的发展历史,1886年，由于内燃机以及相关燃油的发明和技术的进步，电动汽车的不足就逐步显现出来。电动汽车由于每次行驶都要长时间充电，并且电力设备影响运行距离，因而逐渐被燃油汽车取代。1911年，美国人Kettering发明的燃油汽车电起动器使燃油汽车更具有吸引力，这时候电动汽车的发展遭受了一个巨大的挑战。而Ford公司大规模生产工艺的进步，使每辆福特T型车的价格从1909年的850美元锐减到1925年的260美元，更加速了电动汽车的消失。因此，从20世纪3060年代，电动汽车步入冬眠期。,2023/4/3,20世纪70年代初，蔓延全球的中东石油危机迅速的爆发，一场能源革命随之而来，这场石油危机，使得靠燃油生存的普通汽车面临着新的第一次挑战。电动汽车的春天又一次来到。欧洲、亚洲等各个国家投入大量的人力物力再一次重新致力于电动汽车的开发和研究。,（一）国外纯电动汽车的发展历史,从20世纪90年代开始，在能源和环境的双重压力下，电动汽车的研究开发再次进入了一个活跃期。世界各大汽车制造商纷纷推出各自的电动汽车产品。目前，在欧美以及亚太的主要城市，客户都可以买到各大主要汽车厂商的电动汽车。在美国，通用、福特、特斯拉等汽车公司，电动汽车的发展中起着非常重要的作用。在日本，几乎所有的汽车生产商，如丰田、日产、马自达、三菱、铃木、大发、五十菱等汽车公司都制定了各自的商业化电动汽车发展规划。欧洲的许多国家，尤其是法国、德国、意大利和英国都纷纷进入电动汽车市场，其中活跃的汽车公司有雪铁龙、雷诺、宝马、奔驰、奥迪、大众、欧宝、菲亚特等。这些汽车制造商都开始生产自己品牌的电动汽车或者开始涉及电动汽车领域。,2023/4/3,（一）国外纯电动汽车的发展历史,日本丰田公司、本田公司一直致力于电动汽车的研究。面对未来电动汽车巨大的市场，日产公司也积累了强大的力量，以图在电动汽车市场占据一席之地。日产公司于1947年发布了其研发的第一款电动汽车。从20世纪60年代开始，公司更加积极致力于电动汽车的研发，而且研制并销售了一系列电动车型。1997年，日产公司发布了全球首辆装备锂离子电动的电动汽车Prairie Joy。在2005年的东京车展上，日产公司发布了全球首辆装备锂离子电池的Pivo电动汽车。之后，续航里程更长的Pivo2在2007年东京车展上亮相。,除了日本的汽车制造商在研发和销售电动汽车之外，美国各大汽车制造商也纷纷推出了各自的品牌的电动汽车。美国通用汽车公司曾雄踞全球最大车厂地位长达77年，虽然受到国际金融危机的影响，但同样在电动汽车领域具有雄厚的实力。通用公司从1916年就开始电动汽车的研发。近几十年来，通用公司不断研发各种类型的电动汽车，积累了丰富的经验。通用公司主动适应市场发展需求，早在2012年发布了2014款雪佛兰Spark EV纯电动汽车。,2023/4/3,（一）国外纯电动汽车的发展历史,pivo纯电动概念车,雪佛兰Spark EV纯电动汽车,2023/4/3,作为北美的另一大汽车生产商福特公司也于20世纪60年代开始研究电动汽车。Comuta为福特公司的第一辆电动汽车。进入90年代，福特公司把多款电动汽车商用化，并提出了多款电动汽车的性能。其中，最早向外销售的是1995年推出的Ecostar小型送货电动汽车，福特公司最近推出一款Focus Electrc 纯电动汽车。,（一）国外纯电动汽车的发展历史,福特Focus Electrc 纯电动汽车,2023/4/3,（一）国外纯电动汽车的发展历史,特斯拉（Tesla）汽车公司成立于2003年的美国加州，是以设计、生产和销售纯电动汽车为主的公司。在2008年，特斯拉汽车公司推出第一款纯电动豪华跑车Roadster，到2012年停产前Roadster曾经远销37个国家和地区，销量超过2300辆。2010年，特斯拉汽车公司上市，成为美国自1956年福特公司以来第一家上市的汽车制造商，也是目前唯一一家在美国上市的纯电动汽车独立制造商。在欧洲，意大利菲亚特汽车公司也是较早从事电动汽车研发的企事业。从20世纪60年代开始，这个公司就开始研发一整套电动汽车的生产技术，并积累了很好的经验。德国宝马公司在1989年推出了它的新一代电动汽车E30E，1991年研制出改进的电动汽车E36E，同年正式推出了专门设计的两门四座电动汽车E1，在1992年又推出四门四座电动汽车E2。2013年底，BMW i3纯电动汽车正式售卖；法国雪铁龙公司在20世纪90年代也开始发展电动汽车，以适应环保和节能要求。在1990年，其投放市场的是Peugeot 106和Citroen AX电动小轿车，随后又推出Peugeot Ion和Citroen Citela等。,2023/4/3,（二）国内纯电动汽车的现状,我国也开发了具有自主知识产权的电动汽车。“八五”期间，国家计委和国家科委将电动汽车项目正式列入国家研究和攻关计划。“九五”期间，国家科技部把电动汽车列入国家重大产业工程项目，完成了纯电动轿车先导车的研制和全新纯电动轿车先导车的研制和全新纯电动轿车概念车的开发，建成了我国唯一的国家电动汽车运行试验示范区。另外，还研制了我国首辆纯电动大客车和我国首辆具有完全自主知识产权的纯电动公交车，完成了为期3年的载客示范试验。“十五”期间，我国以开发电动汽车整车技术和关键零部件技术为重点，采取整车牵头、零部件配合、产学研相结合的模式，推动了电动汽车技术的研发。“十一五”期间，国家继续坚持以电动汽车市场为产品开发的导向，以整车产品为载体，以电动汽车动力系统技术平台为核心，促进企业产品的开发和创新；以关键零部件工程化、系统化促进产业链的建设，以共性基础技术促进平台、总成和零部件的深入研究，以公共服务平台，基础设施和政策法规建设促进市场应用和推广。但是，现代电动汽车的研发，涉及各学科的基础理论和最新技术，国产商用电动汽车的产业化，既面临着机遇，也充满着挑战。,2023/4/3,目前，除国内巨大的潜在市场之外，电动汽车在中国的发展还应该具备三大有利条件：第一，举办大型国际活动为电动汽车的推广提供机会。第二，须有中国政府政策的大力支持。电动汽车产业化需要政府积极支持，要有配合的政策、法规。第三，须有企业、科研院所的全力配合。,（二）国内纯电动汽车的现状,北京奥运会上使用的纯电动汽车,2023/4/3,（二）国内纯电动汽车的现状,目前国内电动汽车研究成果概述如下：由天津清源公司、天津一汽、天津大学和天津蓝天高科等单位联合研制的纯电动汽车，其最高行驶已达到120km/h，一次充电连续行驶里程达252km。2005年，天津清源公司开发了三种纯电动轿车车型，并通过了搭载锂电池的纯电动轿车正面碰撞实验，更向美国出口了112辆纯电动轿车。2006年又承担了天津市重大产业化项目“电动汽车动力总成产业化和电动汽车整车生产示范”项目，建成了具备年产2万辆纯电动轿车、1000辆混合动力电动客车能力的生产基地。2009年，天津清源公司又斥资近3000万元开发了一种高空作业专用车，建成年生产能力3000辆的生产线，开拓了电动升降专用车这一特种纯电动汽车的国内市场。,北京科凌公司承担了国家“863”计划电动汽车重大产业专项中的“纯电动客车开发”项目和2008年北京“科技奥运、绿色奥运”工程中的电动汽车项目，开发出多种型号的纯电动客车。如图1-7所示。2008年，一汽公司携手深圳雷天能源集团设计的一汽雷天电动客车成功下线，该车采用雷天公司生产的磷酸亚铁锂电池，充电只需20min即可在110km/h时速下行驶300km左右的路程。,2023/4/3,东风汽车公司的电动汽车事业起步于“八五”期间，当时由东风技术中心开发出第一台纯电动中巴车。在“九五”期间开发了纯电动轿车概念车CEV-95。为了进一步缩短与国外汽车公司的技术差距，2001年东风集团与湖北武汉市武汉经济技术开发区、华中科技大学、武汉理工大学合资组建了东风电动车辆股份有限公司，并在国家“863”计划电动汽车重大专项的公开招标中同时承担两个整车课题。北京理工大学电动车辆工程技术中心致力于电动汽车的研发，成功研制了BK6122EV奥运用纯电动大客车、BK6120EV纯电动超低地板公交客车、BFC6100EV纯电动旅游客车、HFF6850GK60EV纯电动中型客车、HFF6112GK50EV纯电动超低板公交客车等多种整车产品。开发了续流增磁绕组电机及其控制器、变脉冲快速充电器、整车综合控制和能量管理系统等具有自主知识产权电动汽车关键零部件产品。目前正在开展纯电动公交客车的公交线路试运营试验，电池组综合性能试验室以及国家“863”电动汽车重大专项电机及其控制器测试基地。目前，北京理工大学在电动汽车整车总体技术、电动车辆电机驱动技术、快速充电技术、整车综合管理和控制技术、电传动系统测试技术等方面积累了丰富的经验，取得了丰硕的成果。,（二）国内纯电动汽车的现状,2023/4/3,比亚迪公司从2003年进入汽车行业，在双模技术和纯电动技术方面都取得了显著的进展。比亚迪公司开发的磷酸铁锂电池，有效解决了一般锂电池在电流过充电条件下易发生爆炸等安全问题。磷酸铁锂电池还具有循环寿命长、制造成本低、安全性能良好、能量密度高、低温性能好及生产过程无污染等技术优势。2011年10月上市的比亚迪纯电动汽车E6，最大续航里程达到了300km（综合工况），最高时速140km。比亚迪E6搭载自主研发的磷酸铁锂电池，配合电动机可提供90kw额定功率，以及450N.M的最大扭矩。同时，E6款纯电动出租车也已经在深圳、南京、长沙、太原等多个城市运营。东南大学也是国内较早对电动汽车开展研究的高校之一。1995年在国家自然基金等资助下对电动汽车电动机驱动技术开展研究，承担了国家自然科学基金项目3个，重点项目1个等课题。研究成功双凸极永磁电动机、混合励磁双凸极电动机、混合励磁磁通切换电动机等新型高性能电动机。,（二）国内纯电动汽车的现状,2023/4/3,北京新能源汽车股份有限公司，是一家以环保乘用车为主要经营范围的新能源科技公司。主要产品包括EC180、EU260、EX260、EV160、EH300、物流车等。成立于2009年，经过四年多的发展积累，北汽新能源已掌握整车系统集成与匹配、整车控制系统、电驱动系统三大关键核心技术，旗下EC180、EU260、EX260、EV160、EH300、物流车等多款产品已投入市场或示范运营。目前,北汽新能源已与大洋电机、普莱德电池、爱思开电池等多家公司展开了战略合作，并与美国Atieva公司签订了股权认购协议，成为后者的第一大股东。随着我国综合国力的增强，也为了减少对石油的依赖，降低汽车的尾气排放，节约和提高能源效率，电动汽车已经成为国内的一个研发热点。同时，电动汽车的发展也将促进中国汽车技术水平和制造业水平的提高。我们可以一方面通过中国的劳动力，利用国外发达国家的资金和水平，发展中国的电动汽车市场，形成有利的商业环境；另一方面在政府的扶持引导下，发展民族企业，利用电动汽车缩短同国外发达国家的差距，尽早实现汽车强国。,（二）国内纯电动汽车的现状,2023/4/3,三、纯电动汽车的分类 1、按照用途不同分类：电动轿车、电动货车、电动客车 2、按照蓄能装置分类：二次蓄电池、超级电容器、飞轮蓄电池 3、按照驱动系统的组成：直流无刷、直流有刷、交流异步、磁阻电机四、纯电动汽车的常用术语,2023/4/3,1.纯电动汽车(battery electric Vehicle,简称BEV)，是指以车载电源为动力源，通过蓄电池向驱动电机提供电能，电机运转驱动汽车行驶，并且符合道路交通安全法规各项要求的车辆。2.混合动力电动汽车。由两种或两种以上的储能器、能源或转换器作为驱动能源，其中至少有一种能够提供电能的车辆。3.驱动电动机（drivemotor），为车辆行驶提供驱动力的电动机。4.辅助电动机（auxiliarymotor），驱动电动机以外的电动机。5.DC/DC变换器DC/DC(converter)，将某一直流电源电压转换成任意直流电压的变换器。6.蓄电池（battery），能将所获得的电能以化学能的形式贮存并可以将化学能转变为电能的一种电化学装置，它可以重复充电和放电。7.动力蓄电池（tractionbattery），为电动汽车动力系提供能量的蓄电池。,2023/4/3,8.单体蓄电池（cell），构成蓄电池的最小单元，一般由正极、负极及电解质等组成，其标称电压为电化学偶的标称电压。9.蓄电池模块（batterymodule），一组相联的单体蓄电池的组合。10.蓄电池组（蓄电池包）（batterypack），由一个或多个蓄电池模块组成的单一机械总成。11.燃料电池汽车，以燃料电池作为动力源或主动力源的汽车。12.电池的容量，是指充满电的电池在指定条件下放电到终止电压时输出的电量。13.电池的能量，是指在标准规定的放电制度下，电池所输出的电能。14.电池的功率，在一定的放电制度下，单位时间内电池输出的能量。15.SOC 电池的荷电状态，描述电池剩余容量占额定容量的百分比。16.DOC 放电深度，电池已经放出的电量与电池额定容量的比值。,2023/4/3,17.电池的循环使用寿命，是指电池以充电一次和放电一次为一个循环，按一定得测试标准，当电池容量降到某一个规定值（我国标准规定为额定值的80%）以前，电池经历的充放电循环的总次数。18.地面充电系统，通过直接更换电动汽车的电池组来达到为其充电的目的。19.快速充电，是以较大电流短时间（在电动车停车20min至2h内），为其提供短时充电服务。20.电动汽车的电机驱动系统，是指电能转化为机械能，并通过传动装置将能量传递到车轮进而驱动车辆按驾驶人意志行驶的关键系统。21.飞轮储能装置，让高速旋转的飞轮以机械能的形式存储能量，实现电能和机械能之间相互转化的装置。,2023/4/3,22.燃料电池，是利用氢气和氧气（空气）在催化剂的作用下直接经电化学反应产生电能的装置。23.电池的放电制度，指放电率、放电形式（恒流、变流或脉冲）、终止电压和温度。24.能量密度（energy density），从蓄电池的单位质量或单位体积所获取的电能，用Wh/kg,Wh/L来表示。25.功率密度（power density），从蓄电池的单位质量或单位体积所获取的输出功率，用W/kg,W/L表示。26.爬电距离，在两个可导电部分之间沿固体绝缘材料表面的最短距离。,2023/4/3,五、典型纯电动汽车简介,（一）特斯拉纯电动汽车,2023/4/3,五、典型纯电动汽车简介,（二）日产聆风纯电动汽车,2023/4/3,五、典型纯电动汽车简介,（三）比亚迪E6纯电动汽车,2023/4/3,五、典型纯电动汽车简介,（四）上汽荣威E50纯电动汽车,2023/4/3,五、典型纯电动汽车简介,（五）江淮IEV5纯电动汽车,2023/4/3,五、典型纯电动汽车简介,（六）北汽EV150纯电动汽车,2023/4/3,五、典型纯电动汽车简介,（七）长安逸动纯电动汽车,2023/4/3,六、纯电动汽车高压安全基本注意事项,1、高压安全注意事项,2023/4/3,（二）纯电动汽车专用工具,2023/4/3,六、纯电动汽车使用注意事项,纯电动汽车与传统内燃机汽车有所不同，具备高压驱动系统。该系统具有高压、大电流的特点。使用要求有别于传统内燃机车辆，应该加以重视，在使用时应注意：,1.充电：车辆不宜过充过放，最理想的充电时机是蓄电池放电深度为50%70%，建议每天充一次电，使电池经常处于浅循环状态，可延长电池寿命。要用16A专用电线来接线，充电线路要选择合适的线径，线路敷设应固定安装，要加装短路和漏电保护装置。长期使用快充会造成电池寿命衰减，在具备充足充电时间的情况下，建议使用慢充补电。若电动汽车长期不用，要保持定期充电。,2023/4/3,2.停放：长时间停放应将辅助蓄电池的电源线拔下来。不要长时间放置于潮湿、高温、阳光暴晒等环境下。3.使用：启动车辆之前（上电之前）检查一下所有的线路连接是否紧固、正确。确保电池电量充足，避免过放电。开车时尽量避免急加速急刹车等情况的出现。假如出现撞车等事故，首先要拔下钥匙，切断电源，并远离车辆，再寻求厂家或汽车维修4S店的帮助。,六、纯电动汽车使用注意事项,2023/4/3,六、纯电动汽车使用注意事项,4.检修：纯电动汽车专业维修人员需具备国家颁发的强电低压（1千伏以下低压电）电工维修资质才能进行维修操作。维修前，应首先切断动力电池高压输出回路的维修开关（一般正规厂家出的电动车的电池包上都有一个检修开关），然后再维修操作。操作步骤是：关掉钥匙，拔下检修开关，等10分钟以上，让高压部件中的电容器件充分放电。然后，再对纯电动汽车车辆电器零部件及电缆线路进行检查、维修。,模块二 纯电动汽车基本结构原理,一、纯电动汽车基本结构原理二、纯电动汽车与内燃机汽车性能对比三、纯电动汽车驱动系统的布置形式四、功率变换器五、高压系统主要电器及安装布置六、纯电动汽车辅助系统七、纯电动汽车循环冷却技术八、纯电动汽车高压安全与防护九、医疗救护,2023/4/3,一、纯电动汽车的结构原理,(一)纯电动汽车的组成 纯电动汽车主要由电力驱动系统、汽车底盘、汽车车身和其他电子、电气 设备等组成。,2023/4/3,与传统内燃机汽车主要的区别在于其动力驱动系统。纯电动汽车动力驱动系统，是纯电动汽车核心。主要由电力驱动系统，电源管理系统和辅助系统构成。,2023/4/3,纯电动汽车采用电力驱动电机代替了传统的燃油内燃发动机，车辆的驱动系统作了变更，动力驱动装置作了较大调整，动力源由燃油（汽油或柴油）改变为电能，动力传动系统也随之作相应的调整与改进。纯电动汽车与传统内燃机汽车相比，结构紧凑、灵活，动力系统的控制主要是通过柔性的电力系统而不是通过传统机械机构来实现。除了动力驱动控制系统，其他部分的功能及结构组成基本与传统内燃机汽车相同。,2023/4/3,（二）纯电动汽车结构原理,纯电动汽车是在传统内燃机汽车的基础上发展起来的，以电力驱动作为汽车的动力。电力驱动是纯电动汽车唯一驱动方式。纯电动汽车与燃油汽车的主要区别在于它们的驱动系统不同，而纯电动汽车，以车载电源为动力电源，提供给动力电机电能，以动力电动机驱动车辆行驶。并在电机控制系统的控制下，实时控制驱动电机的功率和速度。,2023/4/3,电力驱动系统的三大部件：驱动电机、动力电池和电子控制系统构。由于电动机驱动不同于传统内燃机驱动，且电子、电气设备精准灵活的控制特点，使得纯电动汽车驱动机构的结构和性能特性与传统燃油汽车存在较大的差异，纯电动汽车动力传动链更加紧凑、便捷。车辆控制更加高效、灵活、准确。,2023/4/3,2023/4/3,纯电动汽车基本组成,电子控制系统是纯电动汽车动力驱动系统的控制中心，能对输入的电子信息进行处理。如根据输入的加速信号或制动信号，电子控制器发出相应的控制指令来控制功率变换器的功率输出，且通过功率变换器和电源管理器调节电源（动力电池）的电流输出功率，从而控制驱动电机功率和转速输出，对电机进行驱动、加速、减速、制动等控制。,2023/4/3,2023/4/3,图2-5 纯电动汽车驱动结构示意图,在纯电动汽车减速和下坡时，动力电机利用富裕的能量（如车辆的惯性能量）感应发电，电子控制器与电源管理器协调配合，对动力电池自行充电。再生制动的动能被吸收为电能，电源管理系统和电控系统一起控制再生制动及其能量的回收，电源管理系统和充电器一同控制充电并监测电源的使用情况。动力电池通过电源管理系统和电子控制器提供辅助能源，辅助电力供给系统为纯电动汽车辅助系统提供不同需求的能源。主要给动力转向、制动辅助及其他用电装置提供动力。,2023/4/3,（三）动力驱动系统主要部件,纯电动汽车动力驱动系统三大件：包括驱动电机、动力电池、控制器系统。1、驱动电机 驱动电机在纯电动汽车中被要求承担着电动机和发电机的双重功能，即在正常行驶时发挥其主要的电动机功能，将电能转化为机械旋转能；而在减速和下坡滑行时又担任发电任务，将汽车的惯性动能转换为电能。,2023/4/3,汽车在起步和上坡时要求有较大的起动转矩和相当的短时过载能力，并有较宽的调速范围和理想的调速特性，即在起动低速时为恒转矩输出，在高速时为恒功率输出。电机（电动机/发电机）与驱动控制器所组成的驱动系统是纯电动汽车中最为关键的部件，它直接影响着车辆的各项性能指标。纯电动汽车常用的电机:直流电机(DC Motor)、交流电机(AC IM)、永磁电机(BDCM)和开关磁阻电机(SR)等电动机。,2023/4/3,2、动力电池,动力电池是纯电动汽车的动力电源，也是纯电动汽车的主要能源，它除了供给汽车驱动行驶所需的电能外，也是供应汽车上辅助电源（低压电池）和各种辅助装置的工作电源。主要蓄电池：包括铅酸蓄电池、锂离子电池，镍氢电池、超级电容器等。,2023/4/3,3、控制系统,纯电动汽车控制系统是基于车载电子微处理器的硬件和软件，以及CAN通信网络系统等来实现对汽车各个功能单元的控制。主要由整车控制器（VCU，Vehicle Controller Unit）、电机控制单元(ECV，Electronic Control Unite)、电池管理系统(BMS)、CAN通信网络系统及动力电机、动力电池装置等组成。,2023/4/3,二、纯电动汽车的主要特性,纯电动汽车与内燃机汽车相比，有许多自身的特点：纯电动汽车目前处于电动汽车的研发初级阶段，其制造成本普遍高于普通内燃机汽车，因而电动汽车的初期投入大、费用支出较高，但纯电动汽车的维修保养费用较低，随着使用年限的延长，其使用费用支出会逐渐降低，经济、节能、环保的性能更加突显。,2023/4/3,纯电动汽车与内燃机汽车性能对比,2023/4/3,注：-好（适用）；-一般；-差（不适用）。,三、纯电动汽车驱动系统的布置形式,（一）驱动系统 纯电动汽车与传统内燃机汽车的主要区别在于它们的动力驱动系统不同，传统的内燃机汽车使用汽油或柴油作燃料，由内燃机作动力驱动车辆行驶，而纯电动汽车以蓄电池（主要用锂离子电池）、超级电容器、燃料电池或高速飞轮等能源设备，提供电能，应用动力电机来驱动车辆行驶。,2023/4/3,传统内燃机汽车的能量传输是以燃油供给系统向发动机提供燃料，通过发动机-离合器-变速箱-传动轴-减速器-半轴-车轮实现动力传输。整个动力传动系统以机械的刚性连接而成。纯电动汽车则是由蓄电池等能源设备提供电能，通过动力电机实现电能向机械能的转换，从而通过部分传动机构实现动力的传输，其传动链随着纯电动汽车结构形式和安装布置有很大的区别。基本的传动方式可以采用传统内燃机汽车的传动方式，用驱动电机替代发动机，构成驱动电机-离合器-变速箱-传动轴-减速器-半轴-车轮的传动系统。,2023/4/3,2023/4/3,纯电动汽车驱动系统示意图,（二）驱动系统形式,电动汽车在研发的过程中，早期多采用内燃机汽车底盘改装，基本保持了内燃机的传动系统，随着纯电动汽车驱动技术的发展，纯电动汽车采用新型的机电集成化、机电一体化驱动系统以及轮边、轮毂电动机驱动系统。1）按动力电机驱动形式分为：集中驱动系统，分散驱动系统两种。（1）集中驱动系统；（2）分散驱动系统（轮毂电机）。,2023/4/3,2）按驱动电机传动形式分为：（1）传统机械驱动系统。（2）机电集成一体化驱动系统。（3）轮毂、轮边驱动系统。3）纯电动汽车驱动系统结构形式的比较。,2023/4/3,纯电动汽车驱动系统结构形式,2023/4/3,纯电动汽车动力电机驱动系统的发展趋势是机电集成一体化结构形式和轮毂电机驱动结构形式。它们摆脱了内燃机汽车传统的机械传动系统的约束,并丰富和完善了现代纯电动汽车驱动系统结构形式，应用现代计算机技术、CAN总线通讯控制模块和电力电子控制技术，实现电气化集成控制,有效的解决从了传统内燃机汽车控制到纯电动车的电力驱动系统控制，有发挥了机电控制优势，突显了纯电动汽车电机驱动车辆性能特点。,2023/4/3,（三）电动机驱动系统的布置形式,纯电动汽车驱动系统结构形式多样，布置比较灵活，主要有一下几种结构形式：1、中央集中机械传动系统。集中驱动系统基本的形式，也是传统机械传动形式，包括动力电机-离合器-变速器-减速器-差速器等机构。此种驱动形式参考了传统内燃机汽车，以动力电机代替发动机，其动力传动系统基本采用传统内燃机汽车的传动系统。,2023/4/3,2023/4/3,纯电动汽车传统机械传动形式,2、典型的中央集中驱动系统。传动系统主要包括驱动电机-减速器-差速器等机构。驱动电机应用调速范围广的特性，提供相对恒定的功率，简化了动力传动机构，省略了离合器、变速器等装置，缩短了动力传动链，提高了传动效率。减少了传动系统的重量和空间位置。3、前置（或后置）集中传动系。包括动力电机-减速器-差速器等机构，几个零部件整合为一体，布置在驱动轴上，此时整个传动系统被大大简化和集成化。另外从再生制动的角度出发，这种驱动形式较容易实现汽车动能的回收再利用。,2023/4/3,2023/4/3,典型中央集中传统系统形式,前置（后置）集中传统系统形式,4、双电机电动轮驱动系统。包括两个动力电机-减速器-电子差速控制等机构。驱动系统取消了差速器，取而代之的是两个独立的牵引电机，两个驱动电机间通过控制系统协调，调整输出转速与扭矩。每个牵引电机单独完成一侧车轮的驱动任务，称为