纯电动汽车驱动系统设计

纯电动汽车驱动系统设计第四节纯电动汽车驱动系统设计二、蓄电池数量和容量的选择1.纯电动汽车蓄电池的类型第四节纯电动汽车驱动系统设计二、蓄电池数量和容量的选择2.蓄电池数量的选择蓄电池得要串联起来为电动机供电

式中Nbmin—动力电池模块的最小数量；Ummin—电动机的最小工作电压（V）；Ubmin—动力电池模块的最小电压（V）。第四节纯电动汽车驱动系统设计二、蓄电池数量和容量的选择2.蓄电池数量的选择蓄电池组需要向电动机提供足够的功率以满足电动机的峰值功率要求，故蓄电池组动力电池模块数量的最大值为式中Nbmax—动力电池模块的最大数量；Pmmin—电动机的最大功率（kW）；Dpower—动力电池的功率密度；ηmc—电动机及其控制系统的效率；Mmod—动力电池模块的质量（kg）。第四节纯电动汽车驱动系统设计二、蓄电池数量和容量的选择3.蓄电池容量的选择动力电池的容量主要由纯电动汽车的续驶里程决定的

式中Cb—动力电池组的容量（A·h）；s—续驶里程（km）；e—单位行驶里程消耗的能量（KJ/m）；Ub—动力电池组的工作电压（V）。第四节纯电动汽车驱动系统设计二、蓄电池数量和容量的选择3.蓄电池容量的选择

两个方面：

选择的蓄电池容量越大，蓄电池组所储存的电能就越多，续驶里程也相应越长；但蓄电池组的质量增加，整车的整备质量增加，导致行驶阻力也增加，反过来又影响纯电动汽车的续驶里程。

第四节纯电动汽车驱动系统设计三、传动系统参数的选择在选择变速器传动比的时候，存在单挡或多挡两种方案。

如果所选电动机的调速范围足够宽，能够达到动力性和最高车速的要求，就可以直接采用固定速比的减速器。

这样不仅可以减轻纯电动汽车的质量，而且驾驶时无需换挡，驾驶更为轻松。第四节纯电动汽车驱动系统设计三、传动系统参数的选择1.传动系统的传动比传动系统的最小传动比就是主减速器的传动比i0。最小传动比应满足车辆最高行驶速度的要求，设传动系统的最小传动比为imin，则由最高车速Vmax(单位为km/h)与电动机最高转速Nmax(单位为r/min)可确定最小传动比，即

第四节纯电动汽车驱动系统设计三、传动系统参数的选择（2）最大传动比的选择对于配备多档变速器的纯电动汽车传动系统，其最大传动比itmax为变速器I档传动比ig1与主减速器传动比i0的乘积。确定传动系统最大传动比就是确定变速器I档传动比ig1.1）最大爬坡度。汽车爬坡时车速低，可不计空气阻力，汽车的最大驱动力应为第四节纯电动汽车驱动系统设计三、传动系统参数的选择2）附着条件。确定最大传动比后应验证是否满足附着条件，即式中Fz—驱动轮受到的地面垂直反力。验算时，附着系数职可取0.5一0.60

第四节纯电动汽车驱动系统设计三、传动系统参数的选择

2.传动系统挡位数单挡或多挡传动装置的应用主要取决于电动机的转速一转矩特性。图8-10配置有x=2的牵引电动机和三挡传动装置的纯电动汽车的驱动力曲线第四节纯电动汽车驱动系统设计三、传动系统参数的选择

配置有x=4的牵引电动机和两挡传动装置的纯电动汽车的驱动力曲线第四节纯电动汽车驱动系统设计三、传动系统参数的选择

配置有x=6的牵引电动机和单挡传动装置的纯电动汽车的驱动力曲线第四节纯电动汽车驱动系统设计三、传动系统参数的选择汽车变速器各挡的传动比应该按等比级数分配，一般比值不大于1.7一1.8。根据最大传动比与最小传动比之间的比值，由各挡之间的公比今可以确定挡位数n，即

式中q—各挡之间的公比。第四节纯电动汽车驱动系统设计三、传动系统参数的选择在分配各挡传动比时，为充分利用牵引电动机的功率，应保证各挡的功率曲线互相衔接。电动汽车功率平衡曲线如图4-13所示。图4-13a中I挡和II挡的功率曲线较好衔接。电动汽车功率平衡曲线第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测1.绝缘检测的意义在较高的电压下，电缆线绝缘介质容易老化，受潮湿环境的影响及其他因素的影响，容易导致高压系统线路和车辆底盘之间的绝缘性能下降，致使蓄电池组通过不良的绝缘层漏电，使底盘电位升高。

这不仅会危及车上乘员的人身安全，而且还会影响低压电器和车辆电子控制器的正常工作。第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法(1)辅助电源法辅助电源法在漏电检测装置中，使用一个电压为110V的检测用辅助蓄电池，并使辅助蓄电池的正极与待测直流电源的负极相连，使辅助蓄电池的负极与车辆底盘连接。绝缘性能良好的情况下，漏电电流为零;

绝缘下降情况下，产生漏电电流，此时检测装置根据漏电电流的大小进行报警，并关断待测系统的电源。

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法（2）电流传感器

电流传感器是采用霍尔式电流传感器进行漏电检测。将待测系统中电源的正极和负极一起同方向穿过电流传感器，当没有漏电电流时，电流传感器输出电压为零。

当发生漏电现象时，电流传感器输出电压不为零。

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法3）变阻抗网络法

在一些电动汽车上，常采用变阻抗网络法来测量蓄电池对底盘的绝缘电阻，其测量原理如图4-20所示。第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法3）变阻抗网络法

当开关S1、S2全部断开时，测量正、负母线与电底盘之间的电压分别Up1、Ua1，由电路定律得到：第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法3）变阻抗网络法

当开关S1闭合，S2断开时，则在正母线与电底盘之间接入了标准偏置电阻Rc1，测量正、负母线与电底盘之间的电压分别为Up2、Un2，同样可得第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法由上面两式可得

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法同样，绝缘电阻在以下两种情况也可以得到1)S1和S2全部断开，S1断开、S2闭合。2)S1闭合、S2断开，S1断开、S2闭合。

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法改进的方法当S1断开的时候

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法改进的方法当S1闭合时

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池组的绝缘检测2.绝缘检测的方法改进的方法

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统二、蓄电池组的充电管理1.车载充电器的充电模式1）蓄电池的充电方法蓄电池管理系统通常选择智能化的充电方法，以定压、定流、脉冲等基本充电方法组合成智能化的快速充电模式。2）充电电压的检测方法由车载充电器的充电方法可知，充电电压是控制充电过程的重要参数。3）蓄电池组中各蓄电池性能不均匀问题的处理

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统二、蓄电池组的充电管理2.蓄电池管理系统的充电管理

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统三、制动能量回馈控制1.能量回馈制动的基本原理1)紧急制动:在这种情况下应以机械制动为主，电力制动同时作用。2)中轻度制动:通常由电力制动完成减速过程，机械制动完成停车过程。3)下长披时制动:可完全由电力制动提供，在制动过程中回馈电流小，充电时间长。第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统三、制动能量回馈控制

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统三、制动能量回馈控制2.能量回馈制动的控制策略1）理想制动力分配控制策略以使车辆的制动距离最小化为控制目标，控制施加在前后轮上的制动力，同时给驾驶人最佳的制动方向稳定性感觉。2）最佳制动能量回馈控制策略

在符合制动要求的条件下，在满足对应于给定减速度指令的总制动力情况下，向前轮分配更多的制动力。

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统三、制动能量回馈控制2.能量回馈制动的控制策略3）前后制动力固定比值控制策略

对于常规机械制动系统，前后轮制动力的分配比例是固定的。

第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统三、制动能量回馈控制3.直流电动机回馈制动

电动汽车的驱动电动机有多种类型，而不同类型的驱动电动机回馈制动的控制方式是不一样的。第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统三、制动能量回馈控制2.能量回馈制动的控制策略在回馈制动过程中，将电动机电枢驱动电流断开，在电枢两端接入一个开关电路，并使其处于高频通断状态。第五节

纯电动汽车蓄电池管理系统三、制动能量回馈控制2.能