电动汽车结构与检修课件-53电动汽车动力系统相关附件控制.pptx

1、授课教师：XXX授课日期：xxxx年xx月xx日电动汽车电气设备构造与检修 新能源电动汽车的认识项目一 电动汽车高压电系统防护项目二 电动汽车动力电池系统项目三 电动汽车驱动电机系统项目四 电动汽车整车控制器项目五 电动汽车充电系统项目六 电动汽车电气系统项目七 电动汽车高压辅助系统项目八 任务一电动汽车整车控制器功能概述与工作原理 任务二电动汽车上电与下电功能控制 任务三电动汽车动力系统相关附件控制 任务四纯电动汽车整车控制器安全功能控制1.理解电动汽车动力系统冷却方式和动力回收方式。2.熟悉电动汽车动力系统能量分配优先原则。3.能够根据输出输入功率计算系统效率。今天车行售后接待了一台电动汽

2、车，客户反馈车辆时速超过140km/h时无法继续提速。请根据本学习目标对车辆进行入厂检测，读取车辆动力系统信息进行诊断，排除故障现象并说明该故障现象出现的原因，为客户做一个合理的解释。二、动力系统的冷却方式介绍一、动力系统能量分配原则三、排档状态与整车状态电动汽车动力系统相关附件控制四、整车工作模式分析一、动力系统能量分配原则 为保证车辆能够正常工作，也为了保证电池的使用寿命，在电池电量较小时，整车控制器需权衡所有用电器的使用情况，以用电情况看，共分为4大系统。优先级划分：DC/DC系统电池热管理电机系统驾驶舱内的乘客加热与冷却 DC/DC系统 电池热管理 电机系统 驾驶舱内的乘客加热与冷却（

3、1）整车电器能量最优原则一、动力系统能量分配原则电动汽车四大系统能量DC/DC系统DC/DC作为整车大多数控制器的电源，若其失效，意味着整车陷入瘫痪，控制器无法工作，故其功率使用优先级为最高。电池热管理在温度极低/极高的环境下，温度对电池活性影响大，将会直接影响到电池的放电效率，久而久之，将会影响到电池的寿命，故部分能量必须用于电池的加热/冷却，以保证整车的正常行驶及使用寿命。电机系统电机系统作为整车的执行机构，为整车的动力源，直接影响到整车的驾驶，但权衡电池寿命及控制器工作状态，其优先级略低于1)及2)。驾驶舱内的乘客加热与冷却乘客的舒适性不影响整车的正常行驶，故其优先级最低。一、动力系统能

4、量分配原则 因为电池是被动放电的载体，其自身无法控制输出电流大小，故需要整车控制器对电池放电能力进行约束。为释放电机的所有性能，在扣除附件系统所用的能量外，将电池能量全部用于电机的旋转。（2）功率与扭矩的匹配性计算 其中，电机输出功率P1=T*n/9550(KW)，DC/DC输入功率P2(KW)，AC/PTC输入功率P3(KW)，电池系统的输出功率P=U*I*0.001(KW)，由能量守恒原则可知：P=P1/+P2+P3；可以计算出：T=(P-(P2+P3)*9550/n；电机及电机控制器的系统效率二、动力系统的冷却方式介绍一、动力系统能量分配原则三、排档状态与整车状态电动汽车动力系统相关附件

5、控制四、整车工作模式分析二、动力系统的冷却方式介绍 电动车在放电过程中，电机及其控制器会产生较大的热量，过高的温度将直接影响到高功率元件及电机的性能，对整车的动力性及动力系统的寿命都有较大的影响，故设计冷却系统，用于动力系统的冷却。动力系统的冷却方式主要是以水冷为主1.水泵 水泵的任务是让冷却液在整个散热系统中循环，而整个水冷循环经过多个功率器件，DX3 BEV的水冷系统结构图如图5-9所示，冷却液由水泵流出，因行车过程中OBC不工作，无热量产生，温度较低，故OBC置于水冷系统的前段。电机在行车过程产生较大的热量，温度最高，置于水冷系统的末段，因为水冷系统为一循环系统，故水流又从电机重新流回水

6、泵，以此循环。水泵(初始点)OBC电机控制器（包含DCDC）电机风扇&散热器图 5-9 水冷系统结构图 水泵系统结构图1.水泵 整车控制器根据电机不同的温度，整车控制器输出具有一定频率及占空比的脉冲信号至水泵控制器，水泵控制器将该脉冲信号放大后，驱动水泵工作，水流速度加快，达到冷却效果。(注：占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。占空比(Duty Ratio)在电信领域中有如下含义：例如：脉冲宽度1s，信号周期4s的脉冲序列占空比为0.25)。逻辑框如图5-10所示：图 5-10 水冷系统调速逻辑开始增大水泵占空比结束水泵以一定占空比开始工作各系统温度是否过高是 否 水泵

7、调速方式2.风扇与散热器 当动力系统的温度越来越高时，需要打开风扇进行冷却，风扇冷却装置的管道上附加热传导性能优异的散热片，以加速散热，因环境温度远小于引擎舱温度，风扇的运转使得环境温度直接吹向散热器，导致散热器内的高温冷却液得到冷却，从而达到散热调温的效果。风扇的开闭逻辑如图5-11所示：图 5-11 风扇开启逻辑开始打开风扇结束关闭风扇各系统温度是否过高是 否 风扇与散热器二、动力系统的冷却方式介绍一、动力系统能量分配原则三、排档状态与整车状态电动汽车动力系统相关附件控制四、整车工作模式分析三、排档状态与整车状态 DX3 BEV排挡系统共有3个状态，分别为D、R、N档，不同档位所对应的驱动

8、状态不同，那么整车控制器是如何识别档位的呢？1.档位的检测与故障排查档位状态SW4SW2SW1SW3R0011N0101D0110故障非RND备注：0-代表低电平，1-代表高电平 档位检测。不同档位下，排挡系统识别旋钮档位状态，控制4根硬线SW1-4输出相应电压值，下表为排挡逻辑信号。故障排查：当仪表档位与物理档位位置不匹配时，需注意排挡所输出的信号电压值是否与上图匹配。表-排挡逻辑信号2.档位行驶状态 当档位为R档时，车辆应为向后驱动，驱动速度最大值为30km/h。当档位为D档时，车辆应为向前驱动，驱动速度最大值为140km/h。当档位为N档时，车辆为停车状态，车辆无驱动力。二、动力系统的冷

9、却方式介绍一、动力系统能量分配原则三、排档状态与整车状态电动汽车动力系统相关附件控制四、整车工作模式分析四、整车工作模式分析 根据制动踏板和加速踏板的输入信号，整车控制器发出控制指令，决定电机的工作模式。无论工作模式是何种，均是控制功率转换器功率装置的通断，功率转换器的功能是调节电机和电源之间的功率流，如下介绍驱动模式及能量回收模式。1.驱动模式 工作过程：驱动模式主要以踩加速踏板为主，踏板深度越深，驱动扭矩越大，整车控制器发出驱动模式，电机系统识别扭矩大小，控制驱动电机的输出转矩，从而使电动汽车以驾驶人预期的状态行驶。其中，最关键的是电机系统中的驱动电机逆变器，驱动电机逆变器的主要功能是调节

10、动力驱动电机和动力蓄电池之间的电流频率和幅值，使其达到匹配，将动力蓄电池的直流电逆变成交流电提供给驱动电机，将电能转换成机械能，驱动电机输出的转矩经传动系统驱动车轮，使电动汽车行驶。图5-13 东南DX3纯电动汽车驱动电机2.能量回收 当驾驶员处于滑行及制动状态下，整车控制器发出能量回收模式，电机系统识别模式状态，电动汽车进行能量回收，能量回收本质就是利用电机的电气制动产生反向力矩使车辆减速或停车。对于感应电机来说，电气制动有反接制动、直流制动和再生制动等。其中，能实现将刹车过程中能量回收的只有再生制动，其本质是电机转子的转动频率超过电机的电源频率，电机工作于发电状态，将机械能转化为电能通过逆变器的反向续流二极管给电池充电。巩固与思考 巩固与思考同学们，动力系统能量分配原则是？动力系统的冷却方式是？谢谢欣赏