新能源汽車動力電池系統(tǒng)與充電系統(tǒng)課件：純電動汽車基本工作原理

純電動汽車基本工作原理純電動汽車的行駛狀態(tài)主要有起動、起步、正常行駛、急加速、上坡、減速制動、倒車和停車等。起動、起步：要求電機供給大轉(zhuǎn)矩，低速起步；平路正常行駛：要求電機提供足夠的驅(qū)動力和速度，同時能耗最低；急加速和上坡：要求電機提供較大的驅(qū)動力，有較好的超載能力；減速制動時：要求電機轉(zhuǎn)化為發(fā)電機，進行回收減速制動的能量，向電池組

充電；當(dāng)汽車停車：電機自動停止。純電動汽車基本工作原理汽車啟動加速過程當(dāng)電源接通，汽車前進時：主控ECU接收到檔位控制器、加速踏板和角度傳感器等各方面信息，傳遞給電機控制器，以控制流向前驅(qū)動電機的電流。此時電池組電流通過維修開關(guān)、配電箱/繼電器、電機控制器向前驅(qū)動電機供給需要的電流，從而使驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，通過變速器/差速器和傳動軸，帶動左右驅(qū)動輪，使汽車前進。汽車減速過程當(dāng)汽車減速時，車輪帶動驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，通過電機控制系統(tǒng)使感應(yīng)電機成為交流發(fā)電機產(chǎn)生電流，再將交流電變?yōu)橹绷麟娤螂姵亟M充電（制動再生能量）。同時，BEV控制系統(tǒng)通過各傳感器、電流檢測器對動力電池組、驅(qū)動電機進行監(jiān)控并及時反饋信息和報警，并通過電流表、電壓表、電功率表、轉(zhuǎn)速表和溫度表等儀表進行顯示。1.車輛停止?fàn)顟B(tài)車輛在停止?fàn)顟B(tài)，點火開關(guān)沒打開時，車輛各接觸器處在斷開位置。2.車輛預(yù)充上電電動汽車的電機控制器等電路中都含有電容，電動汽車在冷態(tài)啟動無預(yù)充情況下，主接觸器直接接通，電池高壓將直接加載到空的電容上，電容兩端電壓為0，相當(dāng)于瞬間短路，極大的瞬間電流會對繼電器、整流器件、待充電容造成較大沖擊，甚至損壞，所以需要預(yù)充電阻限流，通過預(yù)充回路現(xiàn)將母線之間的電容進行預(yù)充，以保證系統(tǒng)正常運行。思考：車輛在上電時一般都要先進入預(yù)充狀態(tài)，為什么？預(yù)充接觸器就是在電池管理系統(tǒng)的控制下，在電動車?yán)鋺B(tài)啟動時，接通預(yù)充電阻所在的電路，對電流進行限制，直到電容達到充電目標(biāo)要求后（接近動力電池電壓），電池管理系統(tǒng)控制預(yù)充接觸器斷開，接通主接觸器。2.車輛預(yù)充上電車輛預(yù)充中電路圖2.車輛預(yù)充上電打開點火開關(guān)，電池管理器收到車輛啟動信號后，先控制電池包的正負極接觸器3和4閉合，再控制預(yù)充接觸器8閉合，這時電壓電流經(jīng)過正極接觸器3出來到預(yù)充接觸器8，經(jīng)過100Ω的預(yù)充電阻9，對電流電壓進行了限制，再到預(yù)充電容，電容開始充電，當(dāng)電容的電壓與電池包電壓包電壓相差50V時，預(yù)充完成，這時主接觸器7閉合，預(yù)充接觸器8斷開，此時車輛上高壓電，DC-DC轉(zhuǎn)換器也進入工作狀態(tài)。車輛預(yù)充完成電路圖3.車輛運行狀態(tài)車輛上電完成后，OK燈點亮后，可以正常掛擋行駛時，駕駛員踩剎車掛擋，此時高壓電經(jīng)正極接觸器3和主接觸器7進入配電箱分配到電機控制器，電機控制器把直流高壓電經(jīng)過轉(zhuǎn)換（直流變交流）和處理，給驅(qū)動電機輸出所需的三相交流電，同時，電機控制器還根據(jù)駕駛員的意愿控制驅(qū)動電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，以及其扭矩的大小、轉(zhuǎn)速的快慢。4.車輛能量回收狀態(tài)車輛在制動或滑行的過程中，驅(qū)動電機給電機控制反向電，其電經(jīng)過電機控制器逆變和轉(zhuǎn)換（交流變直流）成高壓電經(jīng)主接觸器7、正負極接觸器3和4給動力電池充電。5.車輛漏電狀態(tài)車輛如發(fā)生漏電，車輛的漏電傳感器檢測到漏電的信號，把漏電的信號發(fā)送給電池管理器和其他模塊，這時候電池管理器控制正負極接觸器3和4斷開，也控制主接觸器7斷開，同時電機控制器（VTOG）控制主動泄放模塊在5S內(nèi)將電容的電壓泄放至60V以下，保證車輛和人身安全。車輛充電狀態(tài)插上交流充電槍后，車輛充電器接收到充電槍的信號，控制車內(nèi)接觸器閉合，2