纯电动车基础知识1.doc

纯 电 动 车 基 础 知 识
PURE ELECTRIC VEHICLE KNOWLEDGE

---整理编辑：郑旺
2010-11-30

目录catalog
一、 电池（Battery） 2
1、电池的种类 2
2、动力电池特性 2
3、钛酸锂电池 3
4、电池充放电 4
二、 电控系统（Electrical control assembly） 4
1、 电动汽车电控系统的组成 4
三、 用电设备（Device） 6
四、 电机（Electromotor） 6

一、 电池（Battery）
1、电池的种类
按是否可充电分为一次电池和二次电池，按用途分为通用电池，动力电池，储能电池等，按材料分为，镍氢电池，镍镉电池，铅酸电池和锂离子电池等。
2、动力电池特性
动力电池主要是以锂离子电池为主，磷酸铁锂电池也就是常说的的铁电池就是其中一种，也是当今应用比较广泛的一种动力电池。
磷酸铁锂电池相对于其他电池有如下有点和好处。
（1）、效率输出：标准放电为2～5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电（10S）可达20C；
（2）、温时性能良好：外部温度65℃时内部温度则高达95℃，电池放电结束时温度可达160℃，电池的结构安全、完好；
（3）、安全：使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性最好；
（4）、好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95%；
（5）、放电到零伏也无损坏；
（6）、快速充电；
（7）、成本；
（8）、环境无污染。
（9）、无记忆效应等。
3、钛酸锂电池
此种电池主要就是用钛酸锂材料代替石墨材料作为磷酸铁锂锂离子电池的负极。其性能相对传统磷酸铁锂电池本身有如下特点：
l 比能量相对来说小了
l 低电压
l 重量大
l 体积大
l 高功率
l 放电电流大
l 温度特性好
l 最重要的是循环次数很理想

4、电池充放电
（1）、充电装置

小
中
大
输出电压范围
215-400
215-400
215-400
输出电流范围
0-100
0-250
0-300
输出功率
40KW
100
120
输入电压&电流
380
380/250
380/250
冷却方式
风冷
风冷
风冷

（2）、充电率
充电电流大小是电池容量的N倍，成为NC。

二、 电控系统（Electrical control assembly）
1、 电动汽车电控系统的组成
电控系统一般由传感器、信号处理电路、电控单元、控制策略、执行机构、自诊断电路和指示灯组成。
不同类型的电动汽车上，电控系统存在一些区别，但是总体来说一般都包括以下几个系统：
（1）、能量管理系统
其工作原理可以简单的归纳为：由电子控制单元根据数据采集电路采集到的电池状态信息以及其他相关信息，进行数据分析和处理，并形成最终的指令和信息发送到相应的功能模块。
功能：
维持电动车上所有电池的最佳工作状态，采集车辆各个子系统的运行数据，进行监控和诊断；控制充电方式和提供剩余能量的显示。

（2）、再生制动控制系统
利用刹车时浪费掉的能量来发电回收，增加续航里程数。
（3）、电机驱动控制系统
一般由以下几部分组成组成：电机，电力电子变流器，数字控制器，传感器。
目前电动车上采用的电机主要是，感应电机，永磁同步电机和开关磁阻电机。
系统由电力电子逆变器向IGBT集成模块发展，由传感器像集成智能传感器发展。
（4）、电动助力转向控制系统
电动助力转向系统通常由助力通常由传感器，电子控制单元、电动机、电磁离合器和减速机构等组成。
（5）、动力总成控制系统等。
动力总成控制系统包括动力总成控制单元、发动机电控单元、电机控制器、AMT控制器及动力电池管理系统。其中动力总成控制单元用以确定发动机与电动机输出功率的比例，以满足汽车的动力性能、经济性、排放性等性能指标，保证换档操作过程的平顺性。
2、 电动汽车电控设备
i. 电机控制器
ii. 发电机控制器
iii. VMS
iv. BMS

三、 用电设备（Device）
a) 电动空调
b) 电动油泵
c) 电动气泵
d) 发电机等
四、 电机（Electromotor）
1、 电机基础知识
>> 有刷电机
目前被国内大多数电动自行车生产厂家所选用,它采用碳刷作为电机电源的两个触点,利用调速转把和控制器来控制,通过齿轮二次减速及超越离合器来达到电动自行车0-20公里/小时的无极调速。目前采用的这种有刷高速电机含金量高,电机减速齿轮强度较强,耐磨性好,设计合理,故返修率较低；而且维修更换齿轮和电机的成本较少,有效的降低了电动自行车的维修费用；并且有刷电机可以通过超越离合器和飞轮实现轻松人力骑行。
>> 无刷电机
目前被电动自行车生产厂家采用的一般都是无刷无齿电机。它的转速控制系统的造价比有刷高速电机的转速控制系统要高,控制器在使用中容易发生故障。装有无刷电机的电动自行车行驶速度必须到35公里/小时以上时,才能发挥其最佳的工作效率,但是我们知道电动自行车作为非机动车来管理,时速必须在20公里/小时以下,故无刷电机被电动自行车选用降低了工作效率,可取性不强。现在它被采用的主要一点是噪音小。

建议你采用有刷电机：
电刷磨损和电机噪声是有“有刷”相对与无刷的两个最主要的缺点,但尽管存在这两个缺点,为什么国内绝大多数品版厂家仍采用有刷电机的方案呢,难道他们没有意识到这个问题吗？原因如下：
(1) 电刷的磨损不构成主要问题：
>> 电动自行车是一种间断性工作的交流工具,一组电池通常最长的放电时间(骑行时间)一般为2-3个小时,使用者第天使用电动车的平均时间大约1-2小时,而现在,广泛应用于电动自车行的盘式转子电机采用平面式换向器和优质加长式电刷,工作寿命一般在1500小时经上,因此,,一组电刷的使用时间已达1000天。可以看出,一组合格的电刷服役时间已接近三年,而更换一组电刷的成本公为5元左右,平均每年不足2元！电动自行车使用了3年也确定有必要对车辆作一些全面的检查和维护。
(2)电机发出一点声音是正常的
>> 其实,购买电动车绝不是购买空调设备,消费者大可不必为它是否毫无噪声而作出购买与否的决定。事实上,使用过无刷电机电动车的用户会知道,无刷电机在空载时或低负载时(如平坦无风情况下)电机发出的声音确实很小,但是,当运行至重要载状态如上坡,顶风,它往往会发出远远比有刷电机更为“巨大”的音响,甚至出现令人不适的电磁抖动,事实上,车辆电机运行时发出一些声音是正常的,毕竟它是一种户外使用的交通工具,国家规定的噪声合格标准为小于62分贝,绝大多数国产有刷电机都可以将分贝值控制在55分贝以下,属合格产品。

从长远及性价比的角度来看,建议你采用有刷电机。

同步电机：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p，ns称为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。
三项电机：380V
2、点击的分类
　1．按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。
　　1.1直流电动机按结构及工作原理可划分：无刷直流电动机和有刷直流电动机。
　　1.1.1有刷直流电动机可划分：永磁直流电动机和电磁直流电动机。
　　1.1.1.1电磁直流电动机划分：串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
　　1.1.1.2永磁直流电动机划分：稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
　　1.2其中交流电机还可分：单相电机和三相电机。
　　2．按结构和工作原理划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。
　　2.1同步电机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
　　2.2异步电机可划分：感应电动机和交流换向器电动机。
　　2.2.1感应电动机可划分：三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。
　　2.2.2交流换向器电动机可划分：单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
　　3．按起动与运行方式划分：电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
　　4．按用途划分：驱动用电动机和控制用电动机。
2、 电动车用电机知识
目前电动车上采用的电机主要是以下几种
1) 感应电机
定转子之间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转换的电机。感应电机一般用作电动机。
2) 永磁同步电机
3) 开关磁阻电机。

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