任务二:认识核心部件

学习目标

● 纯电汽车结构组成
● 了解纯电汽车核心部件功能
● 什么是三电

1、纯电汽车结构组成

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_汽车电子电气架构各阶段特点

传统燃油车主要分为四部分:
● 动力系统
○ 发动机
○ 变速器 (比较复杂易坏,电动汽车没有,只有一个减速器)
● 底盘
○ 行驶
○ 制动
○ 转向
● 电气系统(低压)
○ 空调(由燃油供电)
○ 灯光
○ 车载电网
○ 舒适
● 车身

纯电动汽车
● VCU 整车控制中心
● 能源系统
○ 动力电池(DC 330V左右)
○ DCDC : 高压直流 转 电源直流 (相当于燃油车的发电机)
○ 充电机 ODC
● 电驱动系统
○ 电机控制器MCU
○ 换流器(分为整流器和逆变器): 逆变器 (相当于电动机,用于驱动时,直流转交流, 将动力电池的直流电转化为驱动电机的交流电) 整流器(相当于发电机,用于充电时,交流转直流,将电机驱动转化的交流电转化为动力电池可用的直流电)
○ 电机
● 低压电器(附件)
○ 灯光
○ 车载电网
○ 舒适
● 空调系统(高压:空调压缩机由高压380v动力电池供电)
○ AC 空调制冷
○ PTC 陶瓷加热
● 专用车身

2、了解纯电汽车核心部件功能、什么是三电

整车控制系统

● 能源子系统:动力电池、DCDC、充电ODC

● 驱动子系统:电机、电机控制器

● 辅助子系统:空调、转向、低压电器附件

核心三电(电池、电机、电控 及其软件控制系统)

● 动力电池及其管理系统

● 电机及其控制器

● 整车控制系统

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_控制系统_02


备注:

● 绿色和橙色表示高压,橙色表示电流从动力电池输出、绿色表示输入到动力电池

● 黑色:低压12V电源

● 蓝色:低压控制线,通讯线 CAN

任务三:认识动力电池

学习目标:

● 动力电池的分类和特点

● 动力电池系统的组成

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_汽车_03


小电池:电芯:3.7V左右

动力电池包:由上千节电芯通过串并联连接电池包,总输出电池包在330V左右

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_整流器_04


● 圆柱电芯:目前使用最多

○ 18650型号

○ 21700型号,是目前主流型号,特斯拉以及大部分乘用车选择,比18650的容量增大了

● 软包电芯:主要特点是轻,降低了电池的重量,也是有一定市场的

● 方壳电芯:BYD使用

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_嵌入式硬件_05


市场主流还是 三元锂电池

● 能量密度高

● 低温特性好

● 稳定性差(可以使用BMS的策略管理能力进行补偿)

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_汽车电子电气架构各阶段特点_06


电池管理系统(以管理电池的安全性为主,其次考虑动力性):

● BMS 电池管理系统

● 冷却系统

● 热管理系统

任务四:认识电驱动系统

学习目标:

● 主流电机的分类和特点

● 电驱动系统的组成和功能

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_嵌入式硬件_07


限制电车性能的因素(加速性能、最高车速)

  • 电机性能 (最主要因素)
  • 环境
  • 控制系统

    主流:三相交流电机 永磁同步电机 (特斯拉使用感应异步电机)

    电机控制器中有换流器:
    ● 换流器(分为整流器和逆变器): 逆变器 (相当于电动机,用于驱动时,直流转交流, 将动力电池的直流电转化为驱动电机的交流电) 整流器(相当于发电机,用于充电时,交流转直流,将电机驱动转化的交流电转化为动力电池可用的直流电)

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_汽车电子电气架构各阶段特点_08


汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_控制系统_09


汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_整流器_10

燃油车和电动车的扭矩变化:
● 电动机,起步扭矩大,所以提速快,但到达速度限值时,加速性能差

任务五:认识纯电动汽车辅助装置

学习目标:

● 空调系统的工作方式

● 核心部件的冷却和加热

● 转向与制动

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_整流器_11


制冷:空调压缩电机(交流),里面有控制器,控制功率

PTC:热敏电阻,核心部件的冷却和加热:

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_嵌入式硬件_12


水冷:(特斯拉)

风冷:

● 主动制冷(主要用在动力电池部分,通过空调鼓风机送冷风,比较耗电)

● 被动制冷 (主要是散热风扇)

加热:

● 加热膜 (主要用于北方温度低的环境)

● PTC + 冷却液循环转向与制动:

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_汽车_13


● EPS:助力转向

● 真空泵:控制制动系统

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_嵌入式硬件_14

● DCDC转换器:高压直流转换低压直流

任务七:为纯电动汽车充电

学习目标:

● 纯电汽车的充电方式、方法
● 每种充电方式的特点
● 充电安全

汽车电子电气架构各阶段特点 汽车电气结构的认知_汽车_15


● 慢充为主,快充为辅 (快充的实际输出里程是小于慢充跑的实际里程的,掉电更快,对动力电池有一定损伤相对于慢充)

● 普通慢充:车载充电机 电流:10-20A

● 快充:属于应急充电,150-400A