《电动汽车测试与评价》全套教学课件

2022/10/14第1

页2022/10/14第1

页第1章电工仪表与测量基础电动汽车测试与评价目录2022/10/14第2

页第1节电工测试的基本知识第2节

电工仪表的基本知识第3节电测量指示仪表技术特性第4节

电工仪表的校验第5节

数字仪表一、电工测试的基本知识2022/10/14第3

页电工测量测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程，包括测量对象、测量方法和测量设备3个要素。测量过程一般包括3个阶段：（1）准备阶段。首先要明确“被测量”的性质及测量所要达到的目的，然后选定测量方式，选择合适的测量方法及相应的测量仪器。（2）测量阶段。建立测量仪器所必需的测量条件，慎重地进行操作，认真记录测量数据。（3）数据处理阶段。根据记录的数据，考虑测量条件的实际情况．进行数据处理，以求得测量结果和测量误差。

一、电工测试的基本知识2022/10/14第4

页测量方法的分类1、按照被测量的测量方式分类（1）直接测量：被测量与同类标准量直接比较。（2）简介测量：对与被测量有一定函数关系的几个量进行测量。（3）组合测量：被测量有多个，且能以某些可测量的组合形式表示。2、按度量器参与测量过程的方式分类（1）直读法：直接从仪器仪表的刻度盘上读出测量结果的方法。（2）比较法：将被测量与度量器通过较量仪器进行比较。又分为平衡法、微差法和替代法。2022/10/14第5

页二、电工仪表的基本知识电工仪表的分类

测量各种电磁量的仪器仪表系统称为电工仪表。按其工作特点通常可分为指示仪表、数字仪表和比较仪器三大类，其中指示仪表是最常见的电工仪表。1、指示仪表：先将被测电磁量转换为可动部分（其上附有指针等）的偏转角位移，再根据指针在标尺上指示的位置，直接读出被测电磁量的数值。2、数字仪表：先将被测模拟量（即连续量，如电压、电流等）转换为数字量，再以数字方式显示出被测量的数值。3、比较仪器：将被测量与度量器（即标准单位的实体．如标准电池、标准电阻等）进行比较，从而读出被测量的数值。2022/10/14第6

页二、电工仪表的基本知识电工仪表的原理与组成图1.1

电工指示仪表的结构先把被测量x转按成仪表的测量机构可以直接接受的过渡量y，这一步变换由测量线路完成。再将过渡量y，变为仪表可动部分的偏转角，这一步变换由测量机构完成。通过偏转转角读出被测量x的值。2022/10/14第7

页二、电工仪表的基本知识指示仪表首先应有一个将电量转换成角位移的结构，称之为测量机构。测量机构通常包括以下5个部分：1、驱动装置2、控制装置：分利用机械力和利用电磁力两种。3、阻尼装置4、读数装置：由指示器与标度盘组成。5、支撑装置电工仪表的原理与组成2022/10/14第8

页二、电工仪表的基本知识电工仪表的型号图1.2

安装式仪表的编制规则仪表的产品型号可以反映出仪表的用途和工作原理，对安装式和便携式仪表的型号，规定了不同的编制规则。便携式仪表型号的组成：由于便携式仪表不存在安装问题，所以将安装式仪表型号的形状代号省略后，即是它的产品型号。2022/10/14第9

页二、电工仪表的基本知识电工仪表的主要技术特性要保证测量结果的准确、可靠，就必须对测量仪表提出一定的质量要求。对于一般电工测量指示仪表来说，主要有下列几方面的要求：1、有足够的准确度2、变差小3、受外界因素影响小4、要具有适合被测量的灵敏度5、仪表本身消耗的功率尽量小6、要有良好的读数装置7、足够的绝缘强度和过载能力8、良好的阻尼三、电测量指示仪表技术特性2022/10/14第10

页几种主要形式电测量指示仪表的性能比较详见课本表1-4。电工仪表的选择合理地选择仪表通常是指保证测量准确度前提下，确定仪表的类型、仪表的准确度、仪表量程和仪表内阻等。（1）仪表类型的选择根据被测量是直流还是交流选用直流仪表或交流仪表。测量交流时，应区分是正弦波还是非正弦渡。如果是正弦波电流（电压），只需测其有效值即可换算出其它数值，采用任一种交流电流表（电压表）均可进行测量。如果是非正弦波电流（电压），则应区分是测量有效值、平均值、瞬时值还是最大值。三、电测量指示仪表技术特性2022/10/14第11

页电工仪表的选择（2）仪表准确度等级的选择仪表的准确度越高，测量的结果也越可靠。选用仪表时要根据工程实际要求选用合适的准确度的仪表，以保证测量结果的误差被限制在容许的范围以内。但是不应该盲目追求仪表的准确度高，因为仪表的准确度越高，价格越贵，维修也较难。因此在能用准确度较低的仪表就可满足测量要求的情况下，就不要选用高准确度的仪表。通常准确度为0.1～0.2级的仪表用作标准表及作精密测量用；0.5～1.0级的仪表用于实验室一般测量：1.0～5.0级的仪表用于一般工业生产。三、电测量指示仪表技术特性2022/10/14第12

页电工仪表的选择（3）仪表量程的选择根据被测量的大小选用量程适合的仪表，就可充分发挥仪表准确度的作用，从而可以得到准确度较高的测量结果。如果选择不当，用量程比被测量数值大碍多的仪表去测量较小的量时，其测量误差将会很大。我们可以用下面的例子来说明：例如，为了要测量20V的直流电压，如果选用准确度为1.5级、量程为30V的电压表，则测量结果中可能出现的最大绝对误差测量20V电压时的相对误差为相对误差是可以接受的。三、电测量指示仪表技术特性2022/10/14第13

页电工仪表的选择在上面的例题中，若采用准确度为0.5级，但量程为150v的电压表，则测量结果中可能出现的最大绝对误差为测量20V电压时的相对误差为由此可见，测量结果的准确程度，不仅与仪表准确度等级有关，而且与它的量程有关。在上述示例中，用量程为150V的0.5级电压测量时所得出的测量误差反而比用量程为30V的1.5级电压表测量时大一些。因此，我们应根据被测量的大小来选择量程合适的仪表，一般应使被测量的大小为仪表测量上限的1/2～2/3以上。三、电测量指示仪表技术特性2022/10/14第14

页电工仪表的选择（4）仪表内阻的选择在选择仪表类型时，测量线路及被测对象的阻抗大小，对测量结果的准确度的影响也必须予以充分注意。下面以电压表、电流表为例来说明。对于电压表来说，它在使用时是与被测电压两端并联的，当我们需要测量电阻两端的电压时，电压表与电阻相并联。如果选择仪表类型不合适，仪表的内阻不是足够大时（相对于被测对象的电阻值来说），电压表的接入将严重改变电路原有的工作状况，因而造成很大的误差，甚至根本不能进行测量。对于电流表来说，它在测量时是串联接入被测电路的，与电压表的分析相似，为了使电流表的接入不至过多地影响原来电路的工作状况，因此要求电流表的内阻越小越好，一般当电流表内阻。三、电测量指示仪表技术特性2022/10/14第15

页（5）根据使用场所及工作条件进行选择仪表A组A1组B组B1组C组工作条件温度0～+40℃-20～+50℃-40～+60℃相对湿度95%85%95%85%95%霉菌、昆虫有没有有没有有块雾没有没有—没有—凝露有有有没有有尘土有有有有有最恶劣条件温度-40～+60℃-40～+60℃-50～±60℃相对湿度95%95%95%95%95%霉菌、昆虫有没有没有没有有块雾有（在海运包装条件下）有（在海运包装条件下）有凝露有没有有没有有尘土有（在包装条件下）有（在包装条件下）有四、电工仪表的校验2022/10/14第16

页仪表在使用一段时间后，都要对它的质量进行检查，看看它的准确度是否还合乎仪表标度盘上所标明的准确度，这个过程叫对仪表的校验。按照我国规定，0.1、0.2和0.5级标准表每年至少要进行一次校验，其余仪表可以根据使用情况决定校验周期。

校验前的检查在进行仪表校验时，首先要对被校表进行外观检查，看看是否有零件脱落或损坏之处，并轻轻摇晃被校表，看指针是否回到零位，并注意有无不正常的声音，如果有上述现象则首先要予以消除。然后将仪表通电，使其指针在标度尺上缓慢地上升和下降，观察是否有卡针的现象，如果有卡针现象，应经过修理，才能进行校验。四、电工仪表的校验受检项目仪表类别校验方法直流下的基本误差及升降变差的测量0.1～0.5级直流及交直流两用标准表直流补偿法额定及扩大频率下的基本误差及升降变差的测量0.1～0.5级交直流两用及交流标准表交直流比较法直流下及交流下的基本误差及升降变差的测量0.2级工作仪表及0.5～5.0级仪表直接比较法2022/10/14第17

页校验方法根据仪表的类别及准确度，可按下表选择校验方法。四、电工仪表的校验被检表的准确度级别标准表的准确度级别与标准表一起使用的互感器级别与标准表一起使用的分流器级别不考虑更正考虑更正———0.00.20.52022/10/14第18

页校验方法校验仪表用得最多的是将被校表与标准表的示值直接比较的方法，称为直接比较法。采用直接比较法时，标准表及与标准表配套使用的分流器、互感器的级别应符合下表的规定。四、电工仪表的校验2022/10/14第19

页校验线路1、直流电流表的校验电路如图（a）所示为校验电流表的线路，调节RP1、RP2可以改变输出电压的大小，调节RP3可以改变电路的电阻值。RP1、RP2配合使用，可以比较平滑地调节并准确地达到所需的电流值，在校验量程较小的电流表时，可选用这一线路。如图（b）所示为用标准毫伏表校验电流表的线路。所测电流实际值如下式：四、电工仪表的校验2022/10/14第20

页校验线路2、交流电流表的校验电路如图所示为校验交流电流表的线路。与直流电流表所不同的是采用了交流电源,并用自耦变压器T1、T2来调节电源的电压。四、电工仪表的校验2022/10/14第21

页校验线路3、直流电压表的校验电路如图所示线路中RP1和RP2是用以调节电压的两个电阻。RP1的电阻值通常要比RP2的电阻要大很多倍，这样就可利用RP1作粗调用，RP2作细调用，这样可以使得电压的调节较为平滑，从而便于取得我们所需要的读数。四、电工仪表的校验2022/10/14第22

页校验线路4、交流电压表的校验电路如图所示为校验交流电压表的线路，与直流电压表的线路是类似的，只是采用了交流电源，并相应采用了自耦变压器T1和T2作为调节电压的设备。四、电工仪表的校验2022/10/14第23

页校验线路5、功率表的校验电路五、数字仪表2022/10/14第24

页数字仪表的测量机构1、双积分A/D转换器五、数字仪表2022/10/14第25

页数字仪表的测量机构双积分A/D转换器的基本原理是对输人模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变成与之成正比的时间间隔，然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔，进而得到相应的数字量输出。由于该转换电路是对输入电压的平均值进行变换，所以它具有很强的抗工频干扰能力，在数字测量中得到广泛的应用。右图为双积分A/D转换器各工作处工作波形。五、数字仪表2022/10/14第26

页数字仪表的测量机构2、LED数码管及字符管LED数码管的管脚排列及内部结构如图所示，a～g表示7个笔段。DP为小数点，LED数码管分普通亮度和高亮度两种，管子正常发光时工作电流为5～10mA，的属普通数码管，低于2A为高亮度数码管，后者发光效率高而功耗低。此外，LED数码管尚有一位、双位、多位之分，多位数码管适台作动态扫描显示。上述器件均能与CMOS或TTL电路匹配。

五、数字仪表2022/10/14第27

页数字仪表的测量机构2、LED数码管及字符管LED字符管属于特种数码管，在数字仪表中专用于符号显示。常见的有3中：“+”符号管（显示+、-号极性）；“+1”符号管（显示+1或-1）：“米”字符号管（显示数字、运算符号或26个英文字母，可作为单位显示）。典型产品的外形及管脚排列如图所示。五、数字仪表2022/10/14第28

页数字电压表数字电压表可缩写为DVM。这里只讨论用于测量直流电压的DVM。加至DVM的直流电压，可以是被测电压本身，也可以是被测交流电压经过均值检波器转换的直流电压。与模拟电压表相比，数字电压表有很多优点。它的量程范围宽、精度高，并以数字显示结果；测量速度快；它能向外输出数字信号，可与其它存储、记录、打印设备相连接；输入阻抗高，一般可达10左右。目前数字电压表已经广泛用于电压的测量和仪表的标准。多量程数字直流电流表结构图如上图。五、数字仪表2022/10/14第29

页数字毫欧表数字毫欧表外形如右图1，主要由数字电压表、运算放大电路、基准电阻和量程转换开关构成。数字毫欧表是以数字电压表基本为核心的电阻表，一般采用比例法测电阻。右图2为比例法测电阻。五、数字仪表2022/10/14第30

页数字毫欧表用比例法测毫欧级电阻需接入运算放大电路。在运算放大电路的保护下，可以测量20挡以下的基准电阻，同时也消除了由接线电阻、接触电阻带来的误差，如图所示为毫欧表的电路框图。五、数字仪表2022/10/14第31

页数字电容表如右上图所示为数字电容表的基本结构，主要包括数字电压基本表，电容/电压转换器，量程选择电路等。如右下图所示为数字电容表的电容/电压转换电路图，数字电容表是利用被测电容CX的充、放电过程，将被测电容量转换为电压量，然后经过数字电压基本表A/D转换，从而得到与被测电容量成正比的数字量。五、数字仪表2022/10/14第32

页数字电容表（1）使用时先将电源开关置于“ON”位置，接下200pF挡按键，调节调零旋钮使显示屏显示值为“0.00”。（2）将被测电容插入仪表插孔，选择合适的量程，对待测电阻进行从小量程到大量程的转换，待显示屏读数稳定后，读取的数据就是该量程下的待测电容数值。（3）测量完成后，将开关按钮至于“OFF”处，以防耗电。（4）测量时，若电容元件不能直接插入面板插孔，可用测试线连接进行测量。测试线应尽可能短些，线间距离应尽可能大些，以减小测试线分布电容造成的测量误差。2022/10/14第33

页2022/10/14第33

页谢谢！TheEnd！2022/10/14第34

页第2章电气参数的测量电动汽车测试与评价本章教学要点电阻的测量电容的测量电感的测量接地电阻的测量温度的测量电池功率的测量直流大电流的测量2022/10/14第35

页2.1电阻的测量方法

利用伏安法测量电阻的基本原理：

利用欧姆定律

，只要测出元件两端的电压和通过的电流，即可由欧姆定律计算元件电阻。2022/10/14第36

页1.用万用表测量电阻2.利用伏安法测量电阻2.1电阻的测量方法测量电路的系统误差控制当Rx远大于RA时，电流表内接；当临界阻值时，采用电流表的内接；当电流表内接时，电流测量值大于真实值，即R测>R真图2.1内接法测电阻当Rx远小于RA时，电流表外接；当临界阻值时，采用电流表的外接；当电流表外接时，电流测量值小于真实值，即R测<R真图2.2内接法测电阻2022/10/14第37

页2.1电阻的测量方法根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同，滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择。（1）滑动变阻器限流接法

图2.3变阻器限流接法（2）滑动变阻器限压接法图2.4变阻器限压接法2022/10/14第38

页2.2电容的测量方法（1）电压表—电流表法2022/10/14第39

页图2.5电压表—电流表测电容电阻若电压表的读数为，电流表的读数为，则被测电容式中，为电源的角频率，若电源频率为,则。2.2电容的测量方法（2）替代法2022/10/14第40

页这种线路中L、C的接入也是为了使电路在谐振状态下测量，以使仪表有较大读数。如果调节可调标准电容箱使开关S在“1”或“2”位置时都有相同读数，而其他元件的参数都保持一样，那么就有。图2.6替代法测量电容2.2电容的测量方法（3）谐振法2022/10/14第41

页图中的信号发生器是频率可调的振荡器，测量时，调节信号发生器的频率，使电压表读数最大,此时电路达到谐振，则图2.7谐振法测量电容2.3电感的测量测量电感分为测量铁芯电感和空心电感两种。2022/10/14第42

页空心电感的测量：（1）电压表—电流表法图2.8电压表—电流表测量线圈电感图以适当电流通过被测电感线圈，用电流表测量电流,用高内阻电压表测量线圈两端的电压，那么线圈的阻抗可表示为在直流下测量出被测电感线圈的电阻，如果测量时的交流频率为已知，则可按下式求得2.3电感的测量（2）三表法2022/10/14第43

页（a）电压表前接（b）电压表后接图2.9三表法测电感图根据三个仪表的测量读数求出电感和电阻2.3电感的测量（3）谐振法2022/10/14第44

页测量时调节信号发生器的频率和可调标准电容，使与可调标准电容并联的电压表读数最大，此时电路谐振。则图2.10用谐振法测量电感的桥式线路2.3电感的测量铁芯电感的测量2022/10/14第45

页图2.11用交流电桥测量铁芯电感时引入直流偏置的两种方法2.4接地电阻的测量（1）电压表—电流表法2022/10/14第46

页图2.12电压表—电流表测接地电阻电路图在图中，电流表测量出通过电极的电流，高内阻的电压表测出上的电压降，则按可以计算出被测接地电阻的数值。2.4接地电阻的测量（2）电桥法2022/10/14第47

页图2.13电桥法测接地电阻的电路图（a）s接到位置1，电桥的平衡条件为（b）s接到位置2，电桥的平衡条件为由上述两式求得2.4接地电阻的测量（3）补偿法2022/10/14第48

页图2.14补偿法测接地电阻的电路图值可从测量中直接读取。2.4接地电阻的测量TE3571数字接地电阻测量仪介绍2022/10/14第49

页仪表工作原理：

电机内DC/AC变换器将直流变为交流的低频恒流，经过辅助接地极和被测物组成回路，被测物上产生交流压降经辅助接地极送入交流放大器放大，再经过检波送入表头显示。2.4接地电阻的测量仪表特点：（1）结构上采用高强度铝合金作为外壳，电路上为防止工频、射频干扰而采用锁相环同步跟踪检波方式，并配以开关电容滤波器使仪表有较好的抗干扰能力。（2）采用DC/AC变换技术将直流变为交流的低频恒定电流以便于测量。（3）允许辅助接地电阻在0-2，0-40之间变化，不至影响测量结果。（4）此仪器不需人工调节平衡，3(1/2)位LCD显示，除测量大地电阻外，还可测低电阻导体电阻、土壤电阻率以及交流电压。（5）如若测试回路不通，表头显示“1”代表溢出，符合常规测量习惯。2022/10/14第50

页2.5温度测量温度测量方法分类2022/10/14第51

页图2.15温度测量方法分类2.5温度测量接触式测温方法2022/10/14第52

页将接触式测温方法分为膨胀式测温，电量式测温和接触式光电、热色测温三大类。接触测温法在测量时需要与被测物体或介质充分接触，测量的是被测对象和传感器的平衡温度。在测量时除了会对被测温度有一定干扰外，还要保证传感器不与被测介质有化学反应，另外大多数接触式测量方法会存在导热误差、辐射误差等影响。2.5温度测量非接触式测温2022/10/14第53

页与接触测温法相比，非接触测温法不需要与被测对象接触，因而不会干扰温度场，动态响应特性也很好，但是会受到被测对象表面状态或测量介质物性参数的影响。非接触测温方法主要包括辐射式测温、光谱法测温、激光干涉式测温以及声波测温方法等。2.5温度测量

热电偶测温原理：热电偶测温的基本原理是热电效应，即两种不同的导体(或半导体)两端接合组成回路，当两个接合点的温度不同时，会在回路内产生热电势，即塞贝克电势，这一现象称为热电现象。用它进行温度的测量就是依赖所产生热电势与两个接合点温度之间的一定关系而实现的。2022/10/14第54

页热电偶产生热电势必须具备的两个条件是:①热电偶必须用两种不同的热电极构成;②热电偶的两接点必须具有不同的温度。2.5温度测量四个与热电偶相关的基本定律2022/10/14第55

页（1）均质回路定律（2）中间导体定律（3）连接导体定律与中间温度定律（4）参考电极定律2.5温度测量热电阻测温由于金属、半导体等的电阻随温度的变化而变化，这就使得我们有可能利用金属电阻的变化来测量温度，利用金属、合金或半导体的电阻的变化来测量温度的仪器叫做电阻温度计。2022/10/14第56

页（1）为了达到电阻和温度之间关系稳定，复现性好，要求在使用的温度范围内材料的化学和物理性质稳定。（2）电阻温度系数要大，这样才能有一定的灵敏度。（3）电阻率要大，使敏感元件可以小型化。（4）电阻与温度必须单值对应，电阻与温度的关系线性要好。（5）材料要易于提纯，要能分批复制而不改变其性能，有良好的互换性。元件应满足要求：2.5温度测量埋置检温计测温法2022/10/14第57

页埋置检温计测温法，从原理上属于接触式测量，将热电偶或电阻埋置在所要测温的部件周围，有利于精确测量温度。埋置检温计法常用的温度计有两种:电阻体和热电阻。电阻体温度计是利用铂电阻或半导体电阻值随温度改变的性质而制成的。金属电阻温度计是用金属丝绕在石母或陶瓷做的锯齿状的十字架上，装在玻璃管或石英管中制成。使用半导体PTC热敏电阻或半导体温度继电器，将其埋置在电机定子槽底与铁芯之间，或定子绕组端部，用来直接检测绕组温度用以保护电机。2.6功率测量直流功率的测量2022/10/14第58

页（1）间接法：因为直流功率等于电压和电流的乘积，所以通过测量电压和电流可以间接求得功率。图2.20间接法测量直流功率电压较高、电流较小时用（a）电路，电压较大、电流较大时用（b）电路2.6功率测量2022/10/14第59

页（2）直接法：用电动系功率表可直接测量直流功率。图2.21单相功率表接线法2.6功率测量交流功率的测量2022/10/14第60

页（1）单相交流功率的测量图2.21单相功率表接线法2.6功率测量2022/10/14第61

页（2）三相交流功率的测量：三相对称电路只要用一个单相功率表测量任一相的功率，然后把它乘以3即得出三相负载的总功率。三相不对称电路中，三相四线制线路采用三个单相功率表分别测量各相功率，它们的读数之和就是三相负载总功率;而三线制线路一般用两个单相功率表测量三相功率，三相总功率等于两个单相功率表读数的代数和。图2.22两功率表法测三相功率图2.23三相对称线路相量图

2.7直流大电流测量用单个电阻量具测量直流大电流2022/10/14第62

页测量（5-10）KA以下的电流普遍使用做成分流器形式的单个电阻量具而较少采用测量电阻器。通常制作的这种测量电阻器工作电流不大于（1-3）KA。这种量具的电阻元件常常放在充有变压器油的外壳内，油被流动的水冷却。这种恒温方法在所有电流下，一直到额定电流都能保证它的温度变化很小。容许通过电阻量具的最大电流由下式决定:式中，为最大容许消耗功率；为量具的电阻。2.7直流大电流测量电阻量具测量直流大电流的误差2022/10/14第63

页（1）稳定性误差：锰铜电阻的不稳定性以及在电阻元件与接头焊接处过渡电阻的变化，尤其对有很多锰铜片的分流器，是直流大电流量具电阻随时间变化的主要原因。电阻元件中的机械应力是引起电阻在时间上不稳定的主要原因。这种机械应力产生于制作锰铜合金和分流器的过程中，在安装分流器时出于汇流排和分流器本身重力的影响也会产生应力。电阻元件本身在发热和电流过载时发生的变形、各个分流器片本身之间电流的相互作用和电流与外磁场相互作用所引起的电磁力，这些都可能产生相当大的机械应力。2.7直流大电流测量电流分布不均匀的误差2022/10/14第64

页在每个接头有几个电流端钮和许多锰铜片的分流器上，可以观察到电位端钮之间的电压降与安装质量有明显关系。这就牵涉到接头和锰铜片中电流的重新分布。而这电流分布又因为各个端钮上接触过渡情况不同而有所变化。因此，产生的误差与接头的形状、电流端钮和电工位端钮的个数和布置情况以及分流器的安装质量有关。

减小该误差的主要方法是避免电位端钮之间分流器局部范围内电流的重新分布。这可以采用增加接头的长度，减小宽度的方法来实现。减小电流重新分布而不涉及增加分流器尺寸和重量的最合理方法是利用短的一段狭窄，局部地减小端钮和电位端钮之间接头的截面积。2.7直流大电流的测量2022/10/14第65

页图2.26减小电流端钮与电位端钮之间接头截面的分流器图2.27有三对电位端钮的分流器接线器2.7直流大电流的测量负载误差2022/10/14第66

页分流器负载特性不同是因为制作分流器的锰铜的温度系数存在差异，以及铜接头部分电阻在分流器中占有一定比例，而铜接头部分的电阻又与分流器的结构以及电位端钮的布置有关的缘故。负载特性的极端情况发生在制造分流器的锰铜温度系数本身符号改变时的温度。2.7直流大电流测量由于电位导线连接方式不同引起的误差2022/10/14第67

页校正了的导线接头与分流器电位端钮相接触的地方在重新连接时可能产生位移几毫米。当接点产生这样大的位移时，分流器上被测电压降就可能改变0.04%—0.06%。将分流器接头上电位输出端做成凸出部件就可以消除这种误差，但是这时凸出部件的长度应两倍于它的直径。2.7直流大电流的测量热电势误差2022/10/14第68

页热电势误差:研究各种类型的直流大电流分流器表明，热电势可能达到0.1%额定电压。这种热电势误差在额定电压降很小的分流器中影响特别大，分流器各个元件的温度场不均匀和在测量电压降的电器中存在不同种类的金属时会出现相当大的热电势。选择不合适的分流器的电流端钮和电位端钮的电镀层以及已校正了的导线接头电镀层也可能是产生较大热电势的原因。2.7直流大电流的测量用分支电流总和的方法测量直流大电流2022/10/14第69

页

由于制造和检定直流大电流电阻量具有困难，在有些情况下，对整个被测电流采用组合电阻量具代替单个量具来测量，这种量具是由几个并联的测量电阻器或分流器组成。它的额定电流等于各个分流器额定电流的总和。图2.30分流器并联线路图2022/10/14第70

页谢谢！TheEnd！2022/10/14第71

页第3章电动汽车用动力蓄电池测试与评价

电动汽车测试与评价本章教学要点车用超级电容铅酸蓄电池锂离子蓄电池金属氢化物镍蓄电池2022/10/14第72

页2022/10/14第73

页3.1.1车用超级电容原理车用超级电容的原理：利用电双层的结构实现电解质的机能。当固体和液体这两个不同相态接触时，在接触界面上正负电荷为相对排列，形成电双层结构。通常状态下的超级电容，由于正极和负极采用相同的活性炭，因此没有电位差，同电池一样不产生电动势。但是充电时有大量电子流向负极使负极带电，而电极表面汇集了与此电量等量的正离子。正极与此相反，汇集负离子。以此保证各自电极和离子间的电位差。表示为等效电路时，正极、负极上的双电层各自等价于一个电容，可理解为通过电解液串联。2022/10/14第74

页3.1.2车用超级电容分类根据电极材料分类

碳电极双电层超级电容金属氧化物电极超级电容有机聚合物电极超级电容根据电解质材料分类

有机物电解液超级电容

水基溶液超级电容碳镍体系超级电容

2022/10/14第75

页3.1.3车用超级电容的基本术语及型号图3.1超级电容器型号示意图2022/10/14第76

页3.1.4基本试验及要求

电容器检验时，外壳不得有变形及裂纹，表面平整、干燥，无电解液溢痕，且标志清晰。标志应清晰完整、准确无误。电容器的外形尺寸及质量符合生产企业提供的技术条件。其主要包括：试验条件试验方法和要求静电容量、储存能量、内阻、大电流放电能力、电压保持、高温性能、低温特性、循环耐久能力、耐振动性、穿刺试验、加热试验。2022/10/14第77

页3.1.5检验规则检验分类、检验项日、要求章条号、试验方法章条号、样品数量和试验周期见书中表3一1。每批产品出厂前应在该批产品中随机抽样进行出厂检验，并按书中表3一1的规定进行。在出厂检验中，若有一项或一项以上不合格时，应将该批产品退回生产部门返修普检，然后再次提交检验。若再次检验仍有一项或一项以上不合格，则判定该批产品为不合格。

型式检验可选用某一规格为代表产品进行，但是产品鉴定试验不可选用某一规格为代表产品进行。型式检验共需抽样20只，其中4只为备份电容器。2022/10/14第78

页3.2.1电动汽车用铅酸蓄电池原理铅酸蓄电池的基本单元是单体电池，每个单体电池均由正极板、负极板和装在正极板和负极板之间的隔板组成。正极板表面上附着一层褐色的二氧化铅，负极板是海绵状的铅板。电解液是浓度为27%—37%的稀硫酸水溶液。两端加上负荷时，在外部电路电子流动形成电流，而在电池内部，化学能转换为电能，电以离子的形式，从一个电极到另一个电极。正电极在放电时，是由外界电路接收电子，形成还原反应;负电极释放电子到外界电路，形成氧化反应;电解液的作用是给正负电极之间流动的离子创造一个液体环境，或者说充当离子流动的介质。2022/10/14第79

页3.2.2铅酸蓄电池的分类免维护铅酸蓄电池的特点：（1）免维护蓄电池采用低锑合金或铅钙合金做极板栅架;

（2）采用信封式隔板。这样可以有效避免正极板上活性物质脱落，延长蓄电池使用寿命;

（3）采用内装饰密度计。从密度计指示器指示的不同颜色，可以判断蓄电池的存电状态及液面高度;

（4）采用安全通气装置;

（5）联条采用穿壁式连接。这种连接方式可以减小蓄电池的内阻，提高蓄电池的容量。2022/10/14第80

页3.2.4基本试验及要求蓄电池检验时，外壳不得有变形及裂纹，表面干燥、无酸液，且标志清晰、正确。电池极性应与标志的极性符号一致。蓄电池外形尺寸、质量参见企业提供的技术说明。端子的位置以及对端子的外观、结构等具体要求由用户与制造厂协商决定。其主要包括：试验条件试验方法和要求3h率额定容量、大电流放电、快速充电能力试验、-20oC低温放电、安全性、密封反应效率、水损耗、荷电保持能力、循环耐久能力、耐振动性能、限压阀2022/10/14第81

页3.2.5检验规则表3-4检验规则2022/10/14第82

页3.2.5检验规则每批产品出厂前应在该批产品中随机抽样进行出厂检验。在出厂检验的3h率额定容量试验中，蓄电池的容量差应不大于5%。在出厂检验中，若有一项或一项以上不合格，应将该批产品退回部门返修普验，然后再次提交验收。若再次检验仍有一项或一项以上不合格则判定该批产品为不合格。2022/10/14第83

页3.2.6铅酸蓄电池的改进铅酸蓄电池容量的影响因素与提高极板构造的影响放电电流的影响电解液温度的影响电解液密度的影响蓄电池的免维护及密封化板栅合金的改进负极的改进电池的装配电池的管理2022/10/14第84

页3.3.1电动汽车用锂离子蓄电池原理锂离子电池通过正极锂金属氧化物中产生的锂离子在负极活性炭中的嵌入与迁出来实现蓄电池的充放电过程。当对锂离子电池进行充电时，正极上的锂原子电离成锂离子与电子。生成的锂离子通过电解液运动到负极。当对电池放电时，嵌在负极碳层中的锂原子从活性炭内部向表面移动，并在表面电离成锂离子与电子。锂离子与电子分别通过电解质和负荷到达正极板，重新嵌入锂金属氧化物中。通常所说的蓄电池容量指的就是放电容量。2022/10/14第85

页3.3.3锂离子蓄电池的基本术语及型号图3.5锂离子蓄电池型号示意图2022/10/14第86

页3.3.4基本试验及要求蓄电池检验时，外观不得有变形及裂纹，表面应平整、干燥、无外伤、无污物等，且标志清晰、正确;端子极性应正确。并应有正负极的清晰标志。蓄电池外形尺寸、质量应符合生产企业提供的技术条件。其主要包括：试验条件试验方法和要求单体蓄电池蓄电池充电、20oC放电容量、-20oC放电容量、55oC放电容量、20oC倍率放电容量、常温与高温荷电保持与容量恢复能力、储存、循环寿命、安全性蓄电池模块20oC放电容量、简单模拟工况、耐振动性、安全性2022/10/14第87

页3.3.5检验规则表3-7检验规则2022/10/14第88

页每批产品出厂前应在该批产品中随机抽样进行出厂检验。对出厂检验的20oC放电性能检验项目，所有蓄电池样品I3（A）放电容量差应不小于5%。在出厂检验中，若有一项或一项以上不合格，应将该批产品退回部门返修普验，然后再次提交验收。若再次检验仍有一项或一项以上不合格则判定该批产品为不合格。3.3.5检验规则2022/10/14第89

页3.4.1电动汽车用金属氢化物镍蓄电池

金属氢化物镍电池的正极是

，负极是采用由贮氢材料作为活性物质的氢化物电极，电解质为氢氧化钾水溶液，隔膜仍沿用镉镍电池使用的隔膜，主要有尼龙纤维、聚丙烯纤维和维纶纤维电池隔膜。电池表示为式中，M为贮氢合金；MH为金属氢化物。2022/10/14第90

页3.4.2金属氢化物镍蓄电池分类及特点由于MH—Ni电池在使用中需循环使用，所以要考虑其影响因素。主要分为内在因素和外在因素。电池本身因素（内在因素）贮氢合金寿命、镍电极寿命、隔膜、导电剂、粘合剂、电池结构和组装工艺电池的使用和维护（外在因素）充电方式、过充电、放电深度、电池工作温度、合理安排电池充电时间、电池的均匀性2022/10/14第91

页3.4.3基本试验及要求单体蓄电池充电、20oC放电性能、-20oC放电性能、55oC放电性能、20oC倍率放电性能、常温与高温荷电保持能力、安全性、循环寿命、储存蓄电池模块充电、20oC放电性能、简单模拟工况、耐振动性、安全性2022/10/14第92

页3.5简单模拟工况1.能量型蓄电池

能量型蓄电池放电步骤在（205）oC条件下进行，由四个阶段组成。图3.6能量型蓄电池简单模拟工况放电曲线2022/10/14第93

页3.5简单模拟工况表3—13能量型蓄电池简单模拟工况放电阶段2022/10/14第94

页2.功率型蓄电池功率型蓄电池放电步骤在（205）oC条件下进行，由两个阶段组成。图3.7功率型蓄电池简单模拟工况放电曲线3.5简单模拟工况2022/10/14第95

页3.5简单模拟工况表3—14功率型蓄电池简单模拟工况放电阶段2022/10/14第96

页3.6一致性分析方法1.单体电池的一致性分析方法以24只单体蓄电池为例，单体蓄电池放电容量的标准差系数计算如下:标准差标准差系数式中，为第个蓄电池的容量;为24个蓄电池的平均容量。2022/10/14第97

页3.6一致性分析方法2.蓄电池模块的一致性分析方法以10只为一蓄电池模块为例，蓄电池模块中的10个单体蓄电池放电电压的标准差系数计算如下:标准差标准差系数式中，为第个蓄电池第放电阶段的放电终止电压；为10个蓄电池的第放电阶段放电终止电压的平均值。2022/10/14第98

页谢谢！TheEnd！2022/10/14第99

页2022/10/14第99

页第4章电动汽车用电动机的测试与评价电动汽车测试与评价目录2022/10/14第100

页第1节电动汽车用电动机的分类、作用和要求第2节

电动汽车用电动机原理第3节电动汽车用电动机测试基本术语第4节

电动汽车用电动机及其控制器测试技术条件第5节

电动汽车用电动机及其控制器测试方法和要求第6节电动汽车用电动机的性能测试系统实例一、电动汽车用电动机的分类、作用和要求2022/10/14第101

页分类1、按工作电源分类

交流电动机直流电动机单相电动机三相电动机有刷直流电动机无刷直流电动机电磁直流电动机永磁直流电动机稀土永磁直流电动机铁氧体永磁直流电动机铝镍钴永磁直流电动机串励直流电动机并励直流电动机他励直流电动机复励直流电动机电动机俗称马达，是一种将电能转化成机械能，并可再使机械能产生动能，用来驱动其它装置的电气设备。一、电动汽车用电动机的分类、作用和要求2022/10/14第102

页分类2、按结构和工作原理分类3、按起动与运行方式分类4、按用途分类5、按转子的结构分类6、按运转的速度分类电动汽车用电动机不同于一般的工业用电动机，有其自身的要求和特点。这里我们按电动机对电动汽车所体现的不同功能将其分为两种：牵引电动机和非牵引电动机。电动汽车中使用的电动机组主要包括直流电动机、感应电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等。一、电动汽车用电动机的分类、作用和要求2022/10/14第103

页作用牵引电动机及其控制系统（电动机驱动系统）是电动汽车中最为关键的系统，其类型和运行性能决定电动车的运行性能。牵引电动机的功能是在驾驶员的操作下，能够按照驾驶员的意图高效地将电能转化为电动汽车车轮的动能，或者相反，将电动汽车动能转化为电能。牵引电动机在纯电动汽车整车系统中的结构如下图所示。

电池组电动机控制系统电池管理转向控制器电动机辅助控制器驱动电动机信号处理脚踏板制动转向系统辅助电器一、电动汽车用电动机的分类、作用和要求2022/10/14第104

页作用对燃料电池汽车或混合动力汽车也有类似上图的结构框图。所以牵引电动机的运行性能是电动汽车运行性能的决定因素。对牵引电动机深入研究和对其控制系统的改进是改善电动汽车性能的一个重要方向。非牵引电动机辅助电动汽车安全可靠运行，并改善乘坐的舒适度。例如，散热风扇保证控制器或其它部件在适宜运行的工况下，稳定可靠地运行；电动转向泵使车辆转向更加灵敏安全；电控空调系统控制电动汽车内温度，在炎炎夏日给人以清凉。可以说非牵引电动机也是电动汽车中必不可少的部件，没有非牵引电动机电动汽车安全可靠运行和舒适乘坐将难以保证。牵引电动机和非牵引电动机同样都是电动汽车的重要部件，对其进行深入研究和性能改进将提高电动汽车的运行性能。

一、电动汽车用电动机的分类、作用和要求2022/10/14第105

页要求在市区行驶时，要求电动汽车电动机有很好的转矩控制动态性能。在市区和市郊两种不同工况行驶时，要求工作在恒转矩区和恒功率区。要电动机能够在大范围内保持高效率运行，尽可能地提高其功率密度。减小电动汽车电动机的重量、体积，增加与车体的适配性。当大气温度在（－20～40）℃时，电动机及控制器能按规定的定额运行。瞬时功率高，有一定的过载能力，并且可靠性好，有一定的抗震能力。

重量小，体积小，成本低，易于产业化，而且便于拆卸维修。驱动系统必须符合车辆上电气控制系统的安全性标准和电气安全标准。安装于机动车上，处于空间小、温差变化大、振动剧烈的恶劣环境中。

2022/10/14第106

页二、电动汽车用电动机原理基本电磁原理（1）电磁感应定理在磁场中运动的导体将会产生感应电动势，磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直。作用导体中感应的电势大小为。电势的方向用右手定则确定。（2）电磁力定律载流导体在磁场中将会受到力的作用。若磁场与载流导体互相垂直，则作用在导体上的电磁力大小为。力的方向用左手定则确定。2022/10/14第107

页二、电动汽车用电动机原理直流电动机通常所说的直流电动机是指磁极极性沿圆周按N、S极交替排列，利用换向器和电刷对电枢电路内部电流进行换向的异极直流电动机。

1、组成：静止部分定子和旋转部分转子。

2、可逆性：同一台电动机能作电动机或发电机运行的原理。在再生制动的过程中，节省能量，增加电动汽车的续驶里程。

3、电枢绕组：核心部分，有同槽式叠绕组、波绕组和蛙绕组三类。

4、励磁方式：他励式和自励式（又分为串励式、并励式和复励式）。5、换向：有刷直流电动机电动机工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和电刷不转。无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。2022/10/14第108

页二、电动汽车用电动机原理感应电动机感应电动机运行的基本原理是基于电动机定子与转子之间的电磁感应作用，感应电动机置转子于转动磁场中，因涡电流的作用，使转子转动。1、基本结构：固定部分、转动部分和辅助部分。

2、气隙旋转磁场和感应电动势：给异步电动机通入对称的三相交流电时，将会在气隙中产生一个旋转的气隙磁场，这个旋转的磁场会同时切割定转子绕组，这样在两个绕组内会产生相应的感应电动势。

3、感应电动机的工作原理

4、三相交流感应异步电动机2022/10/14第109

页二、电动汽车用电动机原理永磁同步电动机通常说的永磁同步电动机（PMSM）具有定子三相分布绕组和永磁转子，在磁机构和绕组分布上保证感应电动势波形为正弦。无刷直流电动机（BLDCM）也是一种永磁同步电动机。

1、结构：定子、转子和辅助装置。按照永磁体在转子上的位置不同，将永磁电动机转子可以分为表面式、镶嵌式和深埋式。

2、工作原理：典型的系统由电动机本体、逆变器、位置传感器、控制器组成。当定子绕组的某一相通电时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号，去控制电子开关线路，从而使定子各项绕组按一定次序导通，定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。

3、永磁同步电动机的特点2022/10/14第110

页二、电动汽车用电动机原理开关磁阻电动机开关磁阻电动机（SwitchedReluctanceMotor，SRM）具有最简单的结构，开关磁阻电动机与感应式步进电动机的结构有些相似，均是利用在磁场作用下不同介质之间的磁拉力（Max－well力）产生电磁转矩。

1、结构：开关磁阻电动机的定子和转子都是由硅钢片叠片组成，采用凸极结构。2、工作原理：关磁阻电动机是指电动机各相磁路的磁阻随转子位置而变，因此电动机的磁场能量也将随转子的位置而变，由此可以以磁能为媒介变换为机械能。这样才能以相序循环供电保持转子持续一个方向的旋转，输出机械能。三、电动汽车用电动机测试基本术语2022/10/14第111

页工作制S1工作制——连续工作制S2工作制——短时工作制三、电动汽车用电动机测试基本术语2022/10/14第112

页工作制S3工作制——断续周期工作制S4工作制——包括启动的断续周期工作制三、电动汽车用电动机测试基本术语2022/10/14第113

页工作制S5工作制——包括电制动的断续周期工作制S6工作制——连续周期工作制三、电动汽车用电动机测试基本术语2022/10/14第114

页工作制S7工作制——包括电制动的连续周期工作制S8工作制——包括负载-转速相应变化的连续周期工作制三、电动汽车用电动机测试基本术语2022/10/14第115

页工作制S9工作制——负载和转速作非周期变化的工作制三、电动汽车用电动机测试基本术语2022/10/14第116

页定额1、电动机的功率等级电动机的功率等级分为1kW、2.2kW、3.7kW、5.5kW、7.5kW、11kW、15kW、18.5kW、22kW、30kW、37kW、45kW、55kW、75kW、90kW、110kW、132kW、150kW、160kW、185kW、200kW及以上。2、控制器容量等级控制器容量等级分为5kVA、10kVA、15kVA、35kVA、50kVA、60kVA、100kVA、150kVA、200kVA、270kVA、300kVA、360kVA、420kVA及以上。3、电源的电压等级

电源的电压等级分为36V、48V、120V、144V、168V、192V、216V、240V、264V、288V、312V、336V、360V、384V、408V、540V、600V。四、电动汽车用电动机及其控制器测试技术条件2022/10/14第117

页1、环境条件：海拔、大气环境温度、相对湿度不超过、电动机及控制器的抗盐雾能力。2、技术要求：（1）定频振动和扫频振动（2）控制器壳体机械强度（3）防护等级（4）温升限值（5）电动机定子绕组冷态直流电阻（6）电动机绕组的匝间绝缘（7）电动机定子绕组对机壳的绝缘电阻（8）耐电压（9）热态绝缘电阻（10）电压波动（11）电动机转矩——转速特性及效率（12）电动机及其控制器的过载能力（13）堵转转矩和堵转电流、（14）再生能量回馈特性（15）最高工作转速（16）超速（17）电动机控制器的保护功能（18）安全接地检查（19）接触电流四、电动汽车用电动机及其控制器测试技术条件2022/10/14第118

页3、检查试验项目：（1）机械检查，包括转动检查、安装尺寸、外形尺寸、质量、外观及铭牌内容的检查；（2）电动机定子绕组的冷态直流电阻值；（3）电动机绕组匝间绝缘；（4）控制器壳体机械强度；（5）电动机定子绕组对机壳的绝缘电阻；（6）耐电压；（7）空载检查；（8）堵转转矩和堵转电流；（9）电动机控制器保护功能；（10）安全接地检查；（11）水冷系统的水压试验。四、电动汽车用电动机及其控制器测试技术条件2022/10/14第119

页4、型式试验（1）检查试验的全部项目。（2）环境试验：a）温度、湿度和热态绝缘电阻；b）定频振动和扫频振动；c）盐雾。（3）温升：按照产品工作制要求运行。（4）防水、防尘。（5）电动机转速-转矩特性及效率。（6）再生能量回馈。（7）最高工作转速。（8）超速。（9）振动和噪声。（10）接触电流。（11）电压波动。（12）过载能力和峰值功率。（13）电磁兼容性。（14）耐久性。四、电动汽车用电动机及其控制器测试技术条件2022/10/14第120

页5、标志、包装、运输和储存（1）电动机铭牌内容应（2）电动机控制器铭牌（3）包装箱外部（4）包装（5）运输（6）贮存2022/10/14第121

页五、电动汽车用电动机及其控制器测试方法和要求1、实验准备（1）测量仪器选择（2）试验电源（3）布线（4）冷却装置2、一般性实验项目（1）电动机定子绕组实际冷状态下直流电阻的测定（2）电动机绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定（3）最高工作转速试验（4）超速试验（5）耐电压试验（6）工频耐电压试验（7）电枢绕组绝缘直流泄漏电流试验及直流耐压试验（8）控制器的耐电压试验（9）控制器过载能力及其它性能试验2022/10/14第122

页五、电动汽车用电动机及其控制器测试方法和要求3、环境试验（1）温度、湿度和热态绝缘电阻（2）盐雾4、电动机转矩特性及效率测试（1）堵转转矩和堵转电流（2）转矩——转速曲线（3）效率求取5、再生能量回馈试验（1）直接在整车上试验（2）用惯性轮装置试验（3）发电试验六、电动汽车用电动机的性能测试系统实例2022/10/14第123

页1、实验平台的搭建（1）电动车辆牵引电机受力分析电动车辆行驶时，通过车轮和传动系施加到牵引电机轴上的转矩可以分为两部分：稳态转矩T1和惯性转矩T2，即：六、电动汽车用电动机的性能测试系统实例2022/10/14第124

页（2）电动车辆牵引电机系统工作特点电动汽车牵引电机也要适应城市道路慢速行驶的需要，并满足高速公路快速行驶的特点，因此，在转速输出方面，电动汽车牵引电机系统应具备宽广高效的调速范围，在转矩输出方面，牵引电机系统应具有零速和低速大转矩输出能力，具有低速恒转矩区，保证电动汽车零速启动和低速爬坡性能要求，同时应具有高速恒功率区，满足汽车连续高速行驶要求，并且牵引电机系统需具备一定的过载功率，以满足电动汽车加速性能要求。电动汽车牵引电机系统的理想工作外特性曲线如图所示。六、电动汽车用电动机的性能测试系统实例2022/10/14第125

页（3）实验平台结构六、电动汽车用电动机的性能测试系统实例2022/10/14第126

页2、测试系统结构系统需要采集的信号主要包括：台架直流电源的电压和电流，电机控制器输出的多相电压和电流，电机输出的转速和转矩，电机绕组温升，冷却水温度，润滑系统的压力和温度，测功机控制信号等。以电压电流信号和转速转矩信号测试为主，讨论自动测试系统的设计和实现，右图为测试方案的系统结构图。六、电动汽车用电动机的性能测试系统实例2022/10/14第127

页3、测试软件开发（1）实时数据采集分析软件在总体设计上采用中断响应方式，同时考虑测试电机类型的多样性和测试项目的统一性，通过配置文件实现以“测试任务”为中心的测试软件设计，实现资源共享和代码重用，简化开发过程，实现“测试任务”的现场组态。建立以配置文件为核心的测试配置层，包括功能接口、映射机制和硬件驱动资源三部分，如右图。六、电动汽车用电动机的性能测试系统实例2022/10/14第128

页3、测试软件开发（2）离线数据处理

右图为利用该软件测试直流电机系统得到的电压和电流信号。利用MATLABC/C++编译器将M文件编译为动态连接库和C++语言程序，嵌入到.Net平台下开发的测试系统中。基于试验测试数据，根据相关国家标准对测试内容的要求，软件调用MATLAB程序，完成对测试数据的处理、绘图和存储。2022/10/14第129

页2022/10/14第129

页谢谢！TheEnd！2022/10/14第130

页第5章纯电动汽车测试与评价电动汽车测试与评价目录5.1电动汽车的发展和理论基础5.2纯电动汽车的基本结构和原理5.3纯电动汽车整车性能测试项目5.4纯电动汽车测试基本术语及续驶里程影响因素5.5纯电动车测试条件5.6测试方法及设备5.7电动汽车能量消耗率测试的实例2022/10/14第131

页★了解电动汽车发展现状和理论基础★熟悉纯电动汽车基本结构和基本原理★掌握纯电动汽相关的性能测试与评价的基本术语及续驶里程影响因素，熟悉纯电动汽车测试条件，各性能试验的方法等本章学习目标2022/10/14第132

页2022/10/14第133

页5.1电动汽车的发展和理论基础5.1.1电动汽车发展自1881年第一辆电动汽车由法国人古斯塔夫·土维（GustaveTrouve）发明以后的十年中，世界电动汽车发展出现了第一次高潮。但由于石油的大量开采和内燃机的种种优越性，内燃机汽车迅速发展，并形成了大规模的制造工业，电动汽车则渐渐被忽视，直到20世纪70年代前后，电动汽车发展重现曙光。进入21世纪后，人们要面对日益严重的石油危机和环境问题，内燃机汽车排放的污染给全球的环境带来灾难性影响，开发生产零污染电动汽车交通工具成为各国所追求的目标。5.1.2电动汽车的理论基础燃油汽车与电动汽车的主要区别在于它们的驱动系统不同，传统的燃油汽车用液态的汽油或柴油作燃料，由内燃机驱动，而电动汽车用电机驱动，用蓄电池、燃料电池、超级电容或高速飞轮等作相应的能源。由于电机驱动独有的一些特点，使得电动汽车的结构和许多性能特性与燃油汽车存在较大的差别。电动汽车本身除具有再生制动性能外，与内燃机的制动性能也是相同的。电动汽车的能量供给和消耗，与蓄电池的性能密切相关，直接影响电动汽车的动力性和续驶里程，同时影响电动汽车行驶的成本效益，这是研究电动汽车经济性的课题。2022/10/14第133

页

2022/10/14第134

页5.2纯电动汽车的基本结构和原理纯电动汽车的结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。

图5.1

电力驱动控制系统的组成与工作原理图2022/10/14第135

页1．电力驱动控制系统电力驱动控制系统的组成与工作原理如图5.1所示，按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。

车载电源模块：主要由蓄电池电源、能源管理系统和充电控制器三部分组成。

电力驱动主模块：主要由中央控制单元、驱动控制器、电动机、机械传动装置等组成。

辅助模块：包括辅助动力源、动力转向单元、驾驶室显示操纵台和各种辅助装置等。

2022/10/14第136

页2．汽车底盘（a）传统的驱动模式

（b）电动机-驱动桥组合式驱动方式（c）电动机-驱动桥整体式驱动方式（d）轮毂电机分散驱动方式1－电动机2－离合器3－变速器4－传动轴5－驱动桥6－电动机-驱动桥组合式驱动系统7－电动机－驱动桥整体式驱动系统8－轮毂电机9－转向器图5.2四中典型的驱动结构纯电动汽车根据所选驱动方式（见图5.2）不同，其传动系也不同，不少被简化或干脆省掉。2022/10/14第137

页汽车底盘是整个汽车的基体，不仅起着支承蓄电池、电动机、驱动控制器、汽车车身、空调及各种辅助装置的作用，同时也将电动机的动力进行传递和分配，并按驾驶员的意图（加速、减速、转向、制动等）行驶。按传统汽车的归类或叙述习惯，汽车底盘应包括传动系、行驶系、转向系、和制动系四大系统。3.车身与纯电动汽车总体布局的特点汽车车身主要由车身本体、开启件（各种门、窗、行李箱和车顶盖等）、各种座椅、内外饰附件和安全保护装置（保险杠、安全带、安全气囊等）组成。由于纯电动汽车动能的传递主要是通过柔性的电缆，即减少了大量用刚性的机械件连接部件的动能传递，因此纯电动汽车各部件的布置具有较大的灵活性，并且蓄电池组也可分散布置，作为配重物来布局。纯电动汽车各个部件的总体布局的原则是：符合车辆动力学对汽车重心位置的要求，