纯电动汽车课件.ppt

纯电动汽车实训室建设设备配置方案纯电动汽车实训室建设设备配置方案2014年8月总目录一、纯电动汽车整车实训平台二、纯电动汽车电源管理系统实训平台三、纯电动汽车驱动技术实训平台四、纯电动汽车制动能量回收实训平台五、纯电动汽车电动转向系统实训平台六、纯电动汽车空调系统教学实训平台七、纯电动汽车CAN总线网络实训平台八、纯电动动力系统能量转换仿真平台九、电池管理系统模拟仿真平台一、纯电动汽车整车实训平台介绍配备便携式展板并喷绘电路原理图配备无线手持式智能故障模拟系统半解剖式车身全车可视化设计 配备维修手册、校本教材和实训指导书1 1、整车控制部分：、整车控制部分：整车控制部分主要是判断操纵者意愿，根据车辆行驶状态和电池和电机系统的状态合理分配动力，使车辆运行在最佳状态。2 2、电机及电机驱动部分：、电机及电机驱动部分：电机及其驱动部分功能是电能和机械能的相互转换的子系统，其功能是接受整车控制器的转矩信号，驱动车辆行驶、转向和再生制动回馈能量，同时监控电机系统状态并故障报警和处理。3 3、电池、电池管理和电压转化部分：、电池、电池管理和电压转化部分：这部分的作用主要是进行能量的贮存及能量的释放、需要电压的转换和电池状态 的检测等等电动汽车动力系统1 1）整车状态的获取功能及组成：）整车状态的获取功能及组成：a、整车状态的获取：通过车速传感器、档位信号传感器等采用不同的采样周期时检测整车的运行状态b、通过CAN总线获得原车功能模块、动力电池系统、电机驱动系统等状态信息2 2）驾驶员的意愿识别和控制模式的判断：）驾驶员的意愿识别和控制模式的判断：a、通过各种状态信息（加速/制动踏板位置、当前车速和整车是否有故障信息等）来判断出当前需要的整车工作模式（如起步、加速、减速、匀速行驶）。b、根据判断得出的整车工作模式、动力电池系统和电机驱动系统状态计算出当前车辆需要的扭矩。c、根据当前的参数和状态及前一段时间的参数及状态，算出当前车辆的扭矩能力，根据当前车辆需要的扭矩，最终计算出合理的最终需要实现的扭矩。整车控制器功能介绍3 3）整车故障的判别及处理：）整车故障的判别及处理：a、判断整车的各个传感器、执行机构的状态。b、置出相应的错误标志，协调在错误情况下各个模块的计算、执行。c、将错误状态记录、输出、消除。4 4）外围相连驱动模块的管理：）外围相连驱动模块的管理：a、根据各个功能模块的最终计算结果，通过总线控制各个外围功能模块（空调）。5）电动汽车辅助系统的控制：）电动汽车辅助系统的控制：1、驾驶安全辅助设备 助力转向。2、电器附件 DCDC、水泵、空调、暖风等；3、休闲娱乐辅助设备 DVD等。二、纯电动汽车电源管理系统实训平台介绍电池管理系统电池管理系统动力电池箱动力电池箱辅辅助助元元器器件件动力电池模组动力电池模组动力锂电池状态监测动力锂电池状态监测（1 1）纯电动车电源管理系统操作与认知实训；）纯电动车电源管理系统操作与认知实训；（2 2）纯电动车电源管理系统装调实训；）纯电动车电源管理系统装调实训；（3 3）纯电动车电源管理系统故障实训；）纯电动车电源管理系统故障实训；（4 4）纯电动车电源管理系统充电实训）纯电动车电源管理系统充电实训电池管理系统BMS的作用：电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统中，它的作用就相当于人的大脑。它不仅要保证电池安全可靠的使用，而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命，作为电池和整车控制器以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接触器控制动力电池组的充放电，并向VCU上报动力电池系统的基本参数及故障信息。BMS具备的功能：通过电压、电流及温度检测等功能实现对动力电池系统的过压、欠压、过流、过高温和过低温保护，继电器控制、SOC估算、充放电管理、均衡控制、故障报警及处理、与其他控制器通信功能等功能；此外电池管理系统还具有高压回路绝缘检测功能，以及为动力电池系统加热功能。电池管理系统BMS的组成：按性质可分为硬件和软件，按功能分为数据采集单元和控制单元；BMS的硬件：主板、从板及高压盒，还包括采集电压线、电流、温度等数据的电子器件；BMS的软件：监测电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值、温度值，通过与VCU、充电机的通讯，来控制动力电池系统的充放电。电池管理系统的作用为提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。电池管理系统的主要功能:（1）估算电池组荷电状态（SOC)（2）动态监控电池组的工作状态（3）单体电池的均衡（4）动力电池内部温度控制（5）与其他控制器的通讯功能充电时采用慢充（即车载充电）方式为宜。电芯的温度范围在055之间，才可以充电，当有温度点高于55或低于0时，电池管理系统将自动切断充电回路，此时将无法充电。充电前检测箱体内部温度，若有低于0的温度点，启动加热模式：闭合加热片，进行加热内循环，待所有电芯温度点高于5，停止加热，启动充电程序，过程中出现加热片温度差高于20，则间歇停止加热，待加热片温度差低于15，则重启加热片。加热过程中，正常情况下充电桩电流显示为4A6A。充电过程中充电桩电流显示为12A13A。如果单体压差大于300mV,则停止充电，报充电故障。1、动力电池慢充状态说明：动力电池系统充电分为快充、慢充和制动能量回收三种方式。三、纯电动汽车驱动技术实训平台简介高压控制盒冷凝器驱动电机电机控制器电机系统的连接示意图一、电机系统构成永磁同步电机（PMSM）效率高、体积小、重量轻及可靠性高 PMSM 是系统的重要执行机构，是电能转与机械能转化的部件，并将自身的运行状态的信息发送给电机控制器。电机使用了一些传感器来提供电机的工作信息。这些传感器包括：旋转变压器：用以检测电机转子位置；温度传感器：用以检测电机的绕组温度。电机控制器 电机系统的控制中心。它对所有的输入信号进行处理，并将电机控制系统运行状态的信息发送给整车控制器。电机控制器内含功能诊断电路。当诊断出异常时，它将会激活一个错误代码，发送给整车控制器。电机控制系统使用了如下传感器来提供电机的工作信息，包括：p 电流传感器：用以检测电机工作的实际电流（包括母线电流、三相交流电流）p 电压传感器：用以检测供给电机控制器工作的实际电压（包括高压电池电压、蓄电池电压）p 温度传感器：用以检测电机控制系统的工作温度（包括模块温度、电机控制器温度）项目参数类型永磁同步电机基速3000rpm转速范围09000rpm额定功率20kW峰值功率45kW额定扭矩64Nm峰值扭矩144Nm重量4550kg电机控制器项目参数直流输入电压336V工作电压范围252403V控制电源12V控制电源范围916V重量911Kg二、电机系统主要技术参数电机系统的连接示意图说明：说明：（1）电机控制器和电机的外壳必须可靠接地；电机控制器和电机的外壳必须可靠接地；（2）可用高压动力电池替换大功率直流电源；可用高压动力电池替换大功率直流电源；（3）散热水箱、风扇提供控制器冷却回路；散热水箱、风扇提供控制器冷却回路；（4）控制器通过控制器通过C A N 接口接收工作命令，接口接收工作命令，发送状态信息。发送状态信息。四、纯电动汽车制动能量回收实训平台真空泵真空泵控制器控制器真空罐真空罐真空泵真空泵电机系统驱动模式 整车控制器根据车辆运行的不同情况，包括车速、档位、电池 SOC 值来决定，TM 电机输出扭矩或功率。当TM 电机控制器从整车控制器处得到扭矩输出命令时，将动力电池提供的直流电能，转化成交流电能,以使TM 电机输出扭矩。此时TM 电机输出力矩驱动车辆。电机系统发电模式 当车辆在溜车或刹车制动的时候，电机控制器从整车控制器得到发电命令后，电机控制器将电机处于发电状态。此时电机会将车子动能转化成交流电能。然后，交流电能通过电机控制器转化为直流电，存储到电池中。五、纯电动汽车电动转向系统实训平台扭矩传感器转向机线束电机涡轮蜗杆减速机构控制器六、纯电动汽车空调系统教学实训平台空调控制面板空调控制面板冷凝器冷凝器电动压缩机电动压缩机风道风道HVACHVAC总成总成管路管路PTCPTC加热器加热器七、纯电动汽车CAN总线网络实训平台数据采集终端RMS电机控制器MCU车载充电机CHG空调压缩机EAS电池管理系统BMS整车控制器VCU诊断接口DLC快充设备DC-CHMEV BUS500k bps八、纯电动动力系统能量转换仿真平台 该该设设备备完完整整展展示示了了汽汽车车电电动动动动力力系系统统，可可以以动动态态模模拟拟电电动动动动力力系系统统的的启启动动、低低速速行行驶驶、一一般般行行驶驶、全全速速行行驶驶、减减速速行行驶驶和和停停车车六六种种工工况况下下的的能能量量流流动动方方向以及电动机的运行状态。向以及电动机的运行状态。九、电池管理系统模拟仿真平台 完完全全真真实实展展现现新新能能源源汽汽车车中中埋埋离离子子电电池池及及管管理理系系统统工工作作特特性性:系系统统通通过过检检测测终终端端单单元元对对电电池池各各种种参参数数(电电压压、电电流流、温温度度等等)实实时时采采集集，同同时时显显示示模模块块将将电电池池的的运运行行状状态态信信息息实实时时展展示示。显显示示屏屏的的动动态态变变化化信信息息能能形形象象反反映映电电池池组组的的工作原理和动态特性。工作原理和动态特性。Thanks!