吨纯电动中重卡环卫车项目培训教材课件.ppt
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1、1 16吨纯电动中重卡 环卫车项目培训培训主要内容培训主要内容一:电动车种类及原理一:电动车种类及原理二:二:1616吨纯电动车原理及使用吨纯电动车原理及使用三:驾驶操作使用说明及注意事项三:驾驶操作使用说明及注意事项一:一:电动汽车的种类及原理电动汽车的种类及原理1、纯电动汽车(Electric VehicleEV)2、混合动力电动汽车(Hybrid Electric VehicleHEV)3、燃料电池电动汽车(Fuel Cell VehicleFCV)1、纯电动汽车(Electric VehicleEV)电动汽车的研究是从单独依靠蓄电池供电的纯电动汽车开始的。纯电动车由二次电池(如铅酸电池
2、、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力,具有无污染、零排放等优点。但是,由于动力电池的性能低、价格贵、寿命短,使得当前研制的电动汽车一次充电行驶里程短,尚不能满足人们对其机动性的要求,成为纯电动汽车的致命弱点。加上充电设施投资大、建设周期长等原因,纯电动汽车的发展没有达到预期的目的。现在业内人士已逐步达成共识,认为纯电动汽车目前还无法大规模替代燃油汽车,开始逐步放弃纯电动轿车、商用车的产业化,代之以小规模,微型化和一些特定领域内使用的纯电动车辆的开发与应用。如高尔夫球车、游览车、工厂运输车等场地的特殊交通用车或运输工具,残疾人用电动车,小区域范围内行驶的一两人、十人左右的社区电动车等。纯电
3、动 汽车原理纯电动汽车 主要由蓄电池、电动/发电机等部件组成。蓄电池向电动机提供电能来驱动汽车。在制动或减速时,电机作为发电机来回收能量。2、混合动力电动汽车(Hybrid Electric VehicleHEV)混合动力电动汽车是整个电动汽车的重要过渡型产品,分为串联式、并联式、混联式,从能量守恒的角度,分为能量平衡型和能量消耗型。与纯电动汽车比较,混合动力电动汽车具有以下优点:整车重量小(由于电池的容量减小)。汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机的水平。保证驾车和乘坐的舒适性(空调、暖风、动力转向的使用)与内燃机汽车比较,混合动力电动汽车具有以下优点:可使原动机在最佳的工况区域稳定运行,从而
4、降低排污和油耗。在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式驱动车辆,实现“零排放”。通过电动机回收汽车减速和制动时的能量,进一步降低汽车的能量消耗和排放污染2、混合动力电动汽车(Hybrid Electric VehicleHEV)串联式混合动力汽车 Series Hybrid Electric Vehicle(SHEV)SHEV是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成,采用“串联”的方式组成SHEV的驱动系统。实际上SHEV的发动机发电机组只能看作一种电能供应系统,发动机并不直接参与SHEV的驱动。SHEV驱动系统的结构比较简单,控制系统也比较简单,因为只有唯一的电动机驱动模式,其特
5、点是动力特性更加趋近于EV。SHEV必须装置在一个大功率的发动机发电机组,再用驱动电动机来驱动车辆。在热能电能机械能之间的转换过程中,总效率低于内燃机汽车。三大动力总成的体积、质量较大,一般适合大型客车采用。混合动力 汽车原理串联式混合动力汽车串联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、驱动电机和蓄电池组等部件组成。发动机仅仅用于发电,发电机所发出的电能供给电动机,电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电,来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车,使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。2、混合动力电动汽车(Hybrid Electric Ve
6、hicleHEV)并联式混合动力电动汽车 Parallel Hybrid Electric Vehicle(PHEV)PHEV是由发动机、电动/发电机或驱动电动机两大动力总成组成,发动机、电动/发电机或驱动电动机采用“并联”的方式组成PHEV的驱动系统。虽然PHEV有不同的结构模型,但都是以发动机为主要驱动模式。发动机控制在低油耗、高效率和低污染的转速范围内稳定地运转。发动机直接带动PHEV的驱动系统驱动PHEV行驶,采用传动效率高的机械传动系统,没有SHEV在热能电能机械能的转换过程中的能量损耗。PHEV的发动机和驱动电动机两大动力总成都是驱动动力装置,在PHEV上可以实现发动机驱动模式、驱
7、动电动机驱动模式和发动机驱动电动机混合驱动模式等三种驱动模式。发动机和发电机各自的功率,可以是PHEV的最大驱动功率的0.51倍,两大动力总成的功率可以叠加,因此可以采用较小功率的发动机和驱动电动机,应用在中小型PHEV上。由于是以发动机驱动模式为主要驱动模式,其特点是动力特性更加趋近于内燃机汽车。混合动力 汽车原理并联式混合动力汽车并联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电/电动机和蓄电池组等部件组成。并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机做为动力源,也可以同时使用电动机和发动机作为动力源来驱动汽车。2、混合动力电动汽车(Hybrid Electric VehicleHEV)混联式(串、并联
8、式)混合动力电动汽车 Series-Parallel Hybrid Electric Vehicle(SPHEV)混联式混合动力电动汽车(SP HEV)是综合SHEV和PHEV结构特点组成的,由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。SP HEV兼有SHEV和PHEV的优点,可以组合成更多种形式的混合驱动的驱动模式,发动机、电动/发电机和驱动电动机的功率可以是SP HEV总功率的1/31倍,车辆的整备质量可以降低,而且性能更加完善,经济性更好,在动力性能方面接近和达到内燃机汽车的水平,有害气体的排放更少,达到“超低污染”的标准要求。由于混合动力汽车可以较好地利用现有的传统汽车产业基础
9、,近年来产品开发也已经相对成熟,批量投入生产和市场的条件逐渐完善,是近期内较为现实的产业化产品。混合动力 汽车原理混联式混合动力汽车混联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、电动机、行星齿轮机构和蓄电池组等部件组成。丰田Prius所采用的混合驱动方式,它将发动机、发电机和电动机通过一个行星齿轮装置连接起来。动力从发动机输出到与其相连的行星架,行星架将一部分转矩传送到发电机,另一部分传送到电动机并输出到驱动轴。此时车辆并不是串联式或者并联式,而是介于串联和并联之间,充分利用两种驱动方式的优点。3、燃料电池电动汽车(Fuel Cell VehicleFCV)燃料电池电动汽车以氢气作为动力源,通过
10、燃料电池机组或燃料电池发动机这一能量转换装置,把氢气和氧气以电化方式由化学能量转化为电能从而驱动车辆。由于这种电动汽车唯一产生的是水,很多专家认为氢能源汽车必然成为未来汽车工业的最终发展方向和世界汽车工业争夺的热点。作为未来交通可持续发展的解决方案之一,以氢气为能源的燃料电池汽车近年来成为研发热点,并且“温度”越来越高。但由于燃料电池电动汽车目前还涉及到一系列技术和成本问题,如研究人员还未找到可以替代稀有贵金属铂的催化剂;质子交换膜和极板由于技术不成熟尚未大批量工业化生产;燃料电池发动机管理系统(电堆的热管理系统)尚处于实验室阶段;氢燃料的制备、存储和运输的基础设施投资巨大;成本问题依然是目前
11、制约PEMFC发展和应用的最大障碍等。所以,虽然燃料电池汽车具有很大潜在的市场价值,但在短期内尚难于实现大规模产业化的目标,仍然有很长一段路要走。燃料电池 汽车原理燃料电池汽车 主要由燃料箱、燃料电池发动机、蓄电池和电动机等部件组成。氢/氧燃料电池的产物只有水,属于零排放或接近零排放汽车。燃料电池的效率随输出功率变化的特性比内燃机更适合于汽车的实际运行。二、二、1616吨纯电动环卫车原理及使用吨纯电动环卫车原理及使用1 1:1616吨纯电动环卫车整车系统概述吨纯电动环卫车整车系统概述2 2:电池及其管理系统(:电池及其管理系统(BMSBMS)3 3:电机及电机控制器:电机及电机控制器4 4:整
12、车控制器:整车控制器5 5:组合仪表:组合仪表6 6:CANCAN介绍介绍7 7:高压部分:高压部分8 8:电动辅助系统:电动辅助系统1 1:16 16吨纯电动环卫车整车系统概述吨纯电动环卫车整车系统概述1616吨电动环卫车项目概吨电动环卫车项目概述述为满足节能、环保需求,北京市作为“十城千辆”示范运行城市,在公共用车方面,新能源城市大巴的推广和应用,已经取得了良好的效果;目前北京市依然大量采用低于欧2排放标准的环卫车辆,已经成为空气质量的显著污染源,为此,推动低排放、节能的城市环卫车成为必然;根据与北京理工大学协商,为适应北京市环保需求,同时提升福田新能源技术的拓展及提升,计划借助北京理工大
13、学较为成熟的纯电动系统开发力量,拟采用福田欧曼奇兵BJ5133EJFFD-S基础车型开发纯电动通用化底盘,填补环卫车辆中新能源车辆的空白。项目目标项目目标 :开发可靠的纯电动环卫车通用化底盘,性能满足环卫车需求(最高车速80km/h,0-50 km/h加速时间为25s,爬坡度20,续驶里程150km以上),利于多种环卫车洒水车的改装。技术方案:技术方案:以奇兵BJ5143EKEHD-2底盘为基础进行开发,电池组采用384V/400Ah磷酸铁锂或锰酸锂电池,电机为130-170kW永磁同步电机,采用CAN总线设计,辅助系统尽可能电动化。16吨电动环卫车实图电动环卫车系统模型电动环卫车系统模型动力
14、传动系统:摒弃了传统发动机、通过电机连接变速箱与主减,驱动车轮;加速传动装置:采用电子油门,加速踏板与电机控制器相连,将驾驶员意图直接传递给电机控制器,通过电机控制器将驾驶员意图传递给车轮,驱动车辆;制动系统:增加电动空气压缩机提供动力;底盘线束:采用CAN总线通讯模式,高低压两路电路设计;电动空调:增加电动压缩机,冷暖一体化空气调节系统;CAN总线及整车控制器:三路总线网络模式,由整车控制器实施整车控制和故障诊断,扩展通讯标准协议,研制两类专用仪表,满足环卫车特殊要求;仪表系统:CAN总线仪表,集成液晶显示屏,显示整车状态及故障信息。动力电池系统关键技术动力电池系统关键技术动力电池成组应用技
15、术,包括动力电池管理、监控系统、漏电检测功能、防水等极端工况保护功能;电池组热管理、高压安全和被动安全技术,包括电池组结构和封装技术,动力电池系统结构轻量化技术与安全性设计;动力电池模块的产品化、标准化和系列化;电池模块快速更换技术,当电池消耗到最低限制时,将电池包取出,换上电量较充足的电池包,以避免因为充电影响使用的现象。动力电池管理系统(动力电池管理系统(BMSBMS)功能详解)功能详解数据采集功能(如电流、电压、温度、SOC状态、故障显示等);数据传递功能(通过CAN总线与整车控制实行数据通讯);保护功能(过压、低压、过流、短路、漏电等保护功能);重大故障断路功能(内置直流接触器)。2
16、2:电池及其管理系统(:电池及其管理系统(BMSBMS)动力电池实图电池管理系统(BMS)实图动力电池简介动力电池简介 电池组采用额定电压384VDC,额定容量400Ah的磷酸铁锂电池。电池组共有八箱,单体最高电压3.7伏,最大放电倍率2c,电池由北京普莱德新能源电池科技有限公司提供。充电注意事项充电注意事项1:电芯温度不在055范围内时禁止充电。2:充电过程中当温度超过55或由单体电压超过3.65V时立即停止充电。3:充电结束后请及时切断电池组与充电机之间的连接,以避免产生过充电等滥用情况,进而避免产生安全问题或影响电池组的使用寿命。行驶中突发状况处理办法:行驶中突发状况处理办法:过放-当单
17、体电压低于2.5V时,应立即停车,关闭车钥匙,等待技术人员进行救援处理。失压-当汽车不能启动时,查看仪表盘是否有电压显示,若有电压请通知技术人员。车祸-如发生车祸请将电池主回路断开,即关闭车钥匙,严重情况下迅速离开车身范围,等待专业人员处理。电池日常维护及注意事项:电池日常维护及注意事项:1:安装电池前需要测量单体电压和绝缘;2:soc低于30%时,行车速度受到限制,建议及时充电;3:装卸电池时不可过于用力撞击,需轻装轻卸;4:电池温度低于零度时不可充电;5:电池注意防水,防止短路。电池相关安全准则电池相关安全准则电池组箱体危险危险图中箭头指向位置(电池组箱体盖板螺丝),请勿拆卸。电池组管理系
18、统图中箭头指向位置(电池组数据传输接口),请勿损坏。警告警告电池组单体电池电池组单体电池危险危险图中箭头指向位置(电池单体防暴阀),须无破损、无变色等缺陷。电池组连接件线缆电池组连接件线缆警告警告图中箭头指向位置(电池组数据传输及低压输出端子),请勿损坏。电池组外接设备电池组外接设备危险危险图箭头指向位置(电池组外接电源极柱),请勿用手指或其他身体部位触及。电池组连接件电池组连接件 警告警告图中电池组连接件,须无变色、开裂等缺陷。电池组箱体内部电池组箱体内部警告警告动力电池组箱体内部(包括管理系统),不能发生积水、浇淋等现象。其他安全信息其他安全信息图中箭头指向位置(电池组外接防止脱落的安全设
19、置),请勿随便拆卸、摘离去除。警告警告电池常见故障及解决方法电池常见故障及解决方法故障1现象:动力电池组正常状态时,电池管理系统显示某一电池组箱体采集点电池电压为0伏。检测:用排除法确定产生问题的相关部件(BMU、连接线、电池单体)。步骤 拆开问题箱体面板拆开问题箱体面板线束接口处测问题电池电压线束接口处测问题电池电压检查连接线和检查连接线和BMUBMU故障2现象:车辆正常行驶状态时,动力电池组电池管理系统突然显示SOC数值 为0%。检测:参阅动力电池组电池管理系统,设定参数。如果问题仍未解决,请及时联系 售后服务中心。故障3现象:车辆正常充电状态时,充电机系统突然停止充电工作(充电机其他数据
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