第一篇：新能源電動汽車兩檔變速器的設計與實現(xiàn)

新能源電動汽車兩檔變速器的設計與實現(xiàn)

摘 要：

汽車傳動系統(tǒng)中，變速器作為關(guān)鍵構(gòu)件，直接影響整車性能。為了使電動汽車驅(qū)動電機的效率得到提升，對固定速比電動汽車進行改動，采用兩擋傳動比方案，促使驅(qū)動電機工作效率提高，進而使整車動力性能及經(jīng)濟性能得到提升。主要對純電動汽車兩擋自動變速器傳動比優(yōu)化及換擋品質(zhì)進行研究。

1、整車基本參數(shù)

基于傳統(tǒng)微型車對電動汽車進行研究，保留原車懸掛系統(tǒng)，動力電池采用錳酸鋰電池，驅(qū)動電機采用永磁同步電機。

綜合研究后，整車參數(shù)為：滿載質(zhì)量1 350 m/kg，機械傳動效率0.9，輪胎滾動半徑0.258 r/min，迎風面積1.868 A/m2，空氣阻力系數(shù)0.31.根據(jù)國標GB/T 28382—2012標準及市場定位，整車動力性指標如下：30 min最高車速≥80 km/h，最大爬坡速度≥20%，4%坡度的爬坡車速≥60 km/h，12%坡度的爬坡車速≥30 km/h，工況法行駛里程≥100 km。

2、驅(qū)動電機參數(shù)確定

對電機進行選擇時，要確保電機最大限度地工作在高效區(qū)，同時也要考慮電池組的峰值放電倍率。

2.1 驅(qū)動電機功率在最高車速時計算

以最高車速在水平道路上行駛，對加速阻力忽略不計，設風速為0，那么電機的輸出功率即為

? ? ? ? ? ? ? P1為最高車速時驅(qū)動功率； ηt為機械傳動效率； mg為整車滿載質(zhì)量； f（u）為滾動阻力系數(shù)； umax為最大車速； Cd為空氣阻力系數(shù)； A為迎風面積。其中：

f（u）=1.2（0.009 8+0.002 5[u/（100 km/h）]+ 0.000 4[u/（100 km/h）]4）.按照實際需求及國際標準，選擇100 km/h車速，根據(jù)式（2），計算結(jié)果為0.015 24，代入式（1），計算結(jié)果為P1=13.2 kW。如果車速符合國家標準規(guī)定的不低于85 km/h，那么電機的功率還可以選擇更小的。

2.2 驅(qū)動電機功率在最大爬坡時計算

對爬坡行駛時所需要的功率進行計算，忽略空氣阻力功率與加速阻力功率，那么電機輸出功率可計算出f（u）=0.012 7，根據(jù)式（3）可計算出P2=26 kW。

? ? ? P2為最大爬坡度行駛功率； i為爬坡度；

ua為爬坡時最低車速。

2.3 加速性能計算驅(qū)動電機峰值功率

假設風速為0，在水平道路上，電動汽車輸出的最大功率位于整車加速過程的末時刻。

? ? ? P3為勻加速末時刻所需的最大功率； ta為勻加速時間； ua為勻加速時末速度。

根據(jù)GB/T 28382—2012標準可知，ta取值為10 s，根據(jù)式（2）和式（4）可計算出P3=21.3 kW。

根據(jù)式（1）計算，確定電機額定功率為15 kW，由式（3）和式（4）可知，電機峰值功率選定為30 kW。

為了滿足成本因素與實際需求，最終選擇電機額定功率15 kW，峰值功率30 kW。3 傳動系傳統(tǒng)比確定

在行駛條件和電機特性不發(fā)生改變的情況下，對比以下幾種傳動比的變速器使用動力性能，實現(xiàn)對傳動比的優(yōu)化，使換擋品質(zhì)得到提高。

3.1 單一傳動比動力性能

為了兼顧最大爬坡度及最高車速，固定傳動比選擇為6.963，則其阻力與動力平衡，85 km/h為達到的最高車速，12%的坡度為最大坡度。為使爬坡性能得到滿足，將電機峰值功率加大到45 kW，轉(zhuǎn)速提高到9 000 r/min才能實現(xiàn)。這種工況下，存在的主要問題是需要提高電池放電功率，提高減速器齒輪潤滑性，同時還會對倒擋時減速器輸入軸反轉(zhuǎn)帶來一定的影響。

3.2 兩擋傳動比的動力性能如果電機的功率輸入相同，兩擋變速器的高擋傳動比與低擋傳動比分別為6.5和10，通過計算，可以得到阻力與動力平衡圖。

km/h是能夠達到的最高車速，而最大爬坡坡度達不到20%，只能接近。所以，需要驅(qū)動電機輸出更高的功率才能實現(xiàn)更高的車速和爬坡度，這就要求電池的性能也要得到提升。

3.3 五擋變速器傳動比的動力性能 采用15 kW的額定功率時，五擋變速器的最大傳動比與最小傳動比分別為3.538和0.78，主減速傳動比3.765，倒擋速比3.454.在15 kW額定功率條件下，96 km/h為五擋變速器可以達到的最高車速，最大爬坡坡度達到20%以上，動力性能得到有效滿足。

如果行車速度只需要滿足85 km/h的最低標準車速，采用11 kW的額定功率電機，則五擋變速器的最大傳動比與最小傳動比分別為5.494和1.033，主減速傳動比4.314，倒擋速比3.583.在11 kW額定功率條件下，車速最高可滿足85 km/h的需求，并且最大爬坡度也能夠達到20%。

兩擋時，電池放電功率需求為30 kW，放電倍率為1.28；而采用五擋時，電池只需要提供15 kW的放電功率就可以滿足動力性能，放電倍率為0.64.所以，使用五擋變速器時，對電池性能的要求大幅降低。

3.4 3類變速器對比

根據(jù)以上分析，電機如果選擇15 kW額定功率，則3種變速器的最高車速及最大爬坡度如表1所示。

采用15 kW電機與五擋變速器配合，能夠滿足最高車速與最大爬坡度的需求。從能耗方面來看，同等工況條件下，五擋變速度輸出功率最低為11 kW，兩擋變速器最低需要輸出15 kW，單擋變速器則需要輸出45 kW。綜合對比可見，五擋變速器的能耗最低。結(jié)論

通過本文研究可知，純電動汽車兩擋自動變速器傳動比優(yōu)于單擋傳動比，但與五擋傳動比相比稍差。

所以，對于兩擋變速器的純電動汽車而言，為了提高傳統(tǒng)比，實現(xiàn)最大車速及最大爬坡度的提升，可對變速器進行改進，采用五擋變速器，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車性能的提高。

現(xiàn)階段，五擋變速器已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，而兩擋變速器研發(fā)成果顯然還不明顯，所以，五擋變速器可以直接應用現(xiàn)有技術(shù)及成果，實現(xiàn)研發(fā)成本的降低，同時五擋變速器對電池、電機的要求都不高，是未來電動汽車發(fā)展的主要方向。

二、淺談新能源電動汽車兩檔變速器設計與實現(xiàn)的分析

1、兩檔變速器設計理論基礎

現(xiàn)有常用的電動汽車兩檔變速器有AMT結(jié)構(gòu)和DCT結(jié)構(gòu)。采用AMT結(jié)構(gòu)時，需要使用同步器，此時換擋沖擊較大。而采用DCT結(jié)構(gòu)時，由于變速箱只有兩個檔位，此時雙離合器結(jié)構(gòu)會使成本增加很多。

AT自動變速器主要有兩種類型，一種為辛普森式行星齒輪變速器，一種為拉維納式行星齒輪變速器。

2、設計原理

為使變速器設計更加緊湊，所設計的兩擋變速器采用行星齒輪式兩擋變速原理，將差速器進行集成設計，取消了傳統(tǒng)AT變速器上的液力變矩器和機械油泵，采用一個小型的電動油泵為系統(tǒng)提供液壓動力，通過兩個高速開關(guān)電磁閥分別控低速擋制動器B1和高速擋離合器C1。

當B1接合、C1松開時，可以得到一個比較大減速比：當B1松開、C1接合時，則整個行星架輸出速比為1：當B1，Cl均分離時，則可以實現(xiàn)空擋運行。

3、兩檔變速器傳動速比設計

一檔在常用低速段電機要高效率的運行以及要滿足汽車爬坡功能的要求，二檔在滿足常用高速運行段時電機要保持在高效運行區(qū)，盡量降低此時的能源浪費，這是兩檔變速器速比選擇的基本條件。檔位切換過程中的平順性控制問題也是速比選擇過程中的不容忽視的重要一環(huán)，過小的2檔速比以及過大的1檔速比可能造成輸出總功率不平衡，影響平順性。

4、電機參數(shù)選擇

驅(qū)動電機作為純電動汽車動力源，直接決定整車的性能。相對于其他傳統(tǒng)電驅(qū)動系統(tǒng)，純電動汽車驅(qū)動電機應當有如下特點。

(1)高功率密度、高轉(zhuǎn)矩密度：

(2)低速高轉(zhuǎn)矩和高速恒功率的寬調(diào)速范圍：

(3)較高的驅(qū)動效率、低噪聲、低成本：

(4)在惡劣環(huán)境下可靠工作：

(5)能頻繁起動、停車、加減速，對轉(zhuǎn)矩控制的動態(tài)要求比較高。己知參數(shù)：

①傳動比i=6.5(單級變速器傳動比)，機械傳動效率?=0.95，驅(qū)動輪半徑r =0.283m。

②滾動阻力系數(shù)f=0.014。

③空氣阻力系數(shù)GD =0.32。④車輛迎風面積A=1.91。

⑤整車質(zhì)量為1500kg。

⑥設定爬坡速度25km/h，爬坡度25%，角度十四度。

⑦設定高速勻速行駛的速度為110km/h。

通過計算，車輛爬坡時電機的峰值輸出功率能達到30kW，峰值轉(zhuǎn)矩能達到176N·m即可。

電機爬坡時效率按75%計算。需要的電機輸入功率為P/0.75。車輛以最高速行駛時電機輸出的功率為15kW，轉(zhuǎn)矩為24N·m，轉(zhuǎn)速為6000r/min，以上參數(shù)為無風理想狀況下的計算參數(shù)。

根據(jù)無刷直流電機的過載特性和加速要求特性，要預留有部分后備功率，選額定輸出功率為25kW的無刷直流電機，可滿足高速情況下的功率輸出，爬坡時電機過載到38kW的峰值功率，因此，選用額定功率25kW。峰值功率38kW。最高轉(zhuǎn)速6000r/min，峰值轉(zhuǎn)矩180N·m電機。

5、換擋設計

為了在換擋過程中保持變速器的輸出轉(zhuǎn)矩平順變化，必須精確控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩和離合器的滑摩。控制策略包括在轉(zhuǎn)矩相應用線性前饋控制器控制驅(qū)動電機和離合器，而在慣性相應用PID控制器控制驅(qū)動電機，使離介器卞從動盤的角速度差跟隨期望的曲線。

根據(jù)轉(zhuǎn)矩相和慣性相傳動系的動力平衡方程和保持變速器的輸出轉(zhuǎn)矩平順變化，以及無動力中斷的擊求，推導出轉(zhuǎn)矩相和慣性相時變速器輸出轉(zhuǎn)矩的公式，從而確定了轉(zhuǎn)矩相和慣性相的控制策略。

以車速和油門開度為換擋參數(shù)。采用與傳統(tǒng)汽車自動變速換擋規(guī)律獲取相同的方法，當汽車掛1擋運行在某一油門開度下時，取該油門開度兩擋效率曲線的交點對應的車速為升擋車速，如果沒有交點則取1擋效率曲線的末端車速為升擋車速；當汽車在2擋運行時，為了防止循環(huán)換擋，降擋車速則是在升擋車速的基礎上進行一定的換擋延遲。

通過試驗驗證，帶二檔變速功能電動汽車與傳統(tǒng)電動的汽車相比最高車速及最大爬坡度都有了明顯的提高。最高車速提高了22.56km/h，而在經(jīng)濟性上，采用兩檔變速器使整車的能耗降低了6%，續(xù)駛里程延長了7%。

采用兩檔變速器，可以使電機更多地工作在高效區(qū)，其原因是采用兩檔變速器時，電機的工作轉(zhuǎn)矩比采用固定檔減速器小得多，這樣就減小了電機的工作電流，降低了電機的燒組損耗，提高了電機的工作效率。

第二篇：新能源電動汽車任務書

湖北文理學院畢業(yè)論文（設計）任務書

題目：

新能源電動汽車IEDS電驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)試

學生姓名： 楊成杰

學號：

2009116140

專業(yè)：機械設計制造及其自動化 班級：0911

指導教師：周立文（學校）、馮楠（企業(yè)）

一、畢業(yè)論文（設計）的主要內(nèi)容及要求：

主要內(nèi)容

1、熟悉工作崗位

2、學習裝配IEDS電驅(qū)動系統(tǒng)的各組成裝置

3、在實驗學習IEDS電驅(qū)動系統(tǒng)的原理、產(chǎn)品出廠檢測調(diào)試、三包產(chǎn)品的維修

4、在工程部學習新能源電動力汽車的結(jié)構(gòu)和原理及裝車調(diào)試 要求1、2、3、4、5、通過這次實習使自己熟悉社會工作崗位

通過這次實習去學會如何用所學的知識去解決工作中的實際問題 學習并了解新能源汽車的結(jié)構(gòu)及原理 學習并了解IEDS電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理 學習并掌握裝用IEDS電驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的調(diào)試

二、畢業(yè)論文（設計）應完成的成果

1、畢業(yè)實習報告（>2500漢字）

2、畢業(yè)實習鑒定表

3、英文獻翻譯（>2500漢字）

4、開題報告（>2500漢字）

5、開題申請表

6、論文正文（>8000漢字）

7、指導記錄（>10次）

8、答辯PPT

第三篇：新能源電動汽車回收系統(tǒng)(DOC)

現(xiàn)代汽車電子技術(shù)

題目：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

摘要

本文從全球環(huán)境污染和能源短缺等嚴峻問題闡述了發(fā)展電動汽車的重要性和必要性，著重分析概括了電動汽車制動能量回收系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

關(guān)鍵字 電動汽車 制動能量回收系統(tǒng) 引言

目前，普通燃油汽車在國內(nèi)外仍占據(jù)絕大部分汽車市場。汽車發(fā)動機燃燒燃料產(chǎn)生動力的同時排放出大量尾氣，其成分主要有二氧化碳（CO2）,一氧化碳（CO）,氮氧化合物(NOX)和碳氫化合物（HC），還有一些鉛塵和煙塵等固體細微顆粒物，雖然現(xiàn)代汽車技術(shù)已經(jīng)使汽車尾氣排放降到很低，但由于汽車保有量持續(xù)高速增加，汽車排放的尾氣還是會對人類的生存環(huán)境造成很嚴重的影響，例如近年來不斷加劇的溫室效應，光化學煙霧，城市霧霾等大氣污染現(xiàn)象。

內(nèi)燃機汽車消耗的能源主要來自石油，石油屬于不可再生資源，目前全球已探明的石油總量為12000.7億桶，按現(xiàn)在的開采速度將只夠開采40.6年左右，即使會不斷發(fā)現(xiàn)新的油田，但總會有消耗的一天。全球交通領域的石油消耗占石油總消耗的57%，由于汽車的保有量持續(xù)快速增長（主要來自發(fā)展中國家），到2020年預計這一比例將達到62%以上，2010年我國的石油對外依存度已達到53.8%，到2030年預計這一比例將達到80%以上，可見石油資源的短缺將會直接影響我國的能源安全，經(jīng)濟安全和國家安全，不利于我國長期可持續(xù)的發(fā)展，因此探索石油以外的汽車動力能源是21世紀迫切需要解決的問題。

電動汽車具有無污染，已啟動，低噪聲，易操縱等優(yōu)點，相關(guān)的技術(shù)研究已趨成熟，是公認的未來汽車的主流。自1997年10底豐田推出混合動力車型 Prius 以來，電動汽車越來越受市場的歡迎，近年來不少國內(nèi)外汽車生廠商已向市場推出不少種類的電動汽車，在混合動力汽車領域，日本的豐田和本田不管從技術(shù)研發(fā)還是在市場銷售，宣傳等方面已經(jīng)走在世界的前列，推出了諸如Pius，Insight，F(xiàn)it，Civic等量產(chǎn)化混合動力車型，其他國外汽車制造商在本田和豐田之后也相繼推出相應的車型，例如寶馬3系，5系，7系，8系都推出了相應的混合動力車型，大眾途銳的混合動力版，特斯拉推出的MODEL S 純電動車，國內(nèi)汽車生產(chǎn)商比亞迪在電動汽車領域已經(jīng)走在前列，相繼推出包含“秦”在內(nèi)的許多種混合動力車型。制動能量回收系統(tǒng)是現(xiàn)代電動汽車和混合動力車重要技術(shù)之一，也是其一個重要特點。其工作原理如圖1所示，在一般的內(nèi)燃機汽車上，當車輛減速、制動時，車輛的運動能量通過制動系統(tǒng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⑾虼髿庵嗅尫拧６陔妱悠嚺c混合動力車上，這種被浪費掉的部分運動能量已可通過制動能量回收技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿Υ嬗谛铍姵氐葍δ苎b置中，有效地利用了車輛制動時的動能，可以顯著的改善車輛的燃油經(jīng)濟性及車輛的制動性，提高能量的利用效率，增加電動汽車的行駛里程。

圖1 制動能量回收原理

2電動汽車制動能量回收系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

2.1制動能量回收系統(tǒng)的組成與分類 2.1.1制動能量回收系統(tǒng)的組成

由于電動機產(chǎn)生的再生制動力矩通常達不到傳動燃油車中的制動系統(tǒng)產(chǎn)生的制動性能，所以在電動汽車中，制動能量回收系統(tǒng)包括液壓制動和再生制動兩個子系統(tǒng)，同時涉及到整車控制器、變速器、差速器和車輪等相關(guān)部件，如圖2所示。電制動系統(tǒng)包含驅(qū)動電機及其控制器、動力電池和電池管理系統(tǒng)電機控制器用于控制驅(qū)動電機工作于發(fā)電狀態(tài),施加回饋制動力;電池管理系統(tǒng)控制電能回收于電池;液壓控制系統(tǒng)包括液壓制動執(zhí)行機構(gòu)和制動控制器(BCU),用于控制摩擦制動力的建立與調(diào)節(jié)。

圖2 制動能量回收系統(tǒng)的組成

2.1.2制動能量回收系統(tǒng)的分類

按回饋制動力與摩擦制動力的耦合關(guān)系,制動能量回收系統(tǒng)可分為疊加式(或并聯(lián)式)和協(xié)調(diào)式(或串聯(lián)式)兩種,如圖3所示。

圖3 疊加式與協(xié)調(diào)式制動能量回收系統(tǒng)

疊加式制動能量回收系統(tǒng)是將電機回饋制動力直接疊加在原有摩擦制動力之上,不調(diào)節(jié)原有摩擦制動力,實施方便,但回饋效率低,制動感覺差。協(xié)調(diào)式制動能量回收系統(tǒng)則是優(yōu)先使用回饋制動力,對液壓制動力進行相應調(diào)節(jié),使兩種制動力之和與總制動需求協(xié)調(diào)一致,回饋效率較高,制動感覺較好,但須對傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)進行改造,實施較為復雜。早期的電驅(qū)動車輛大多采用疊加式回饋制動。隨著技術(shù)的發(fā)展,在回饋效率、制動感覺和制動安全等諸多方面具有巨大優(yōu)勢的協(xié)調(diào)式回饋制動逐漸成為了研發(fā)的主流。

對于疊加式回饋制動,液壓制動力無須調(diào)節(jié),傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)即可實現(xiàn)。而對于協(xié)調(diào)式回饋制動,則應對液壓系統(tǒng)進行重新設計或改造。按照其液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)所依托的技術(shù)平臺,協(xié)調(diào)式制動能量回收系統(tǒng)又可分為以下3 類。

(1)基于 EHB 技術(shù)（電子液壓制動系統(tǒng)）的制動能量回收系統(tǒng)

此類方案采用傳統(tǒng)車輛 EHB 電控液壓制動系統(tǒng)作為協(xié)調(diào)式回饋制動的執(zhí)行機構(gòu)。

(2)基于 ESP / ESC 技術(shù)的制動能量回收系統(tǒng) 此類方案基于 ESP / ESC 技術(shù)平臺,利用標準化零部件,對制動管路布置進行相應改造。

(3)基于新型主缸/助力技術(shù)的制動能量回收系統(tǒng)

此類方案根據(jù)協(xié)調(diào)式回饋制動的技術(shù)要求對制動主缸和助力系統(tǒng)進行重新的設計與開發(fā)。

裝備協(xié)調(diào)式能量回收系統(tǒng)的車輛制動時，在保證制動安全的條件下優(yōu)先采用電機回饋制動力，當回饋制動力不能滿足制動需求時再施加液壓制動力。在施加電機回饋制動力時要考慮電機的外特性、電池狀態(tài)和制動穩(wěn)定性等，因此在制動過程中電機回饋制動力總是在變化的，這就要求能夠準確快速地調(diào)節(jié)液壓制動力以使得總制動力與駕駛員需求相符。因此傳統(tǒng)車的液壓制動系統(tǒng)不滿足制動能量回收技術(shù)的要求，需要加以改造或重新設計新的液壓制動系統(tǒng)。除了需要設計能夠靈活調(diào)節(jié)液壓制動力的液壓制動系統(tǒng)之外，還需設計合適的控制策略，主要包括回饋制動力與液壓制動力的分配以及前后輪制動力的分配，控制策略必須充分考慮到制動穩(wěn)定性、電池充電能力、電機特性和駕駛感覺。目前制動能量回收技術(shù)的研究主要集中在兩個面：方案設計和控制策略。2.2制動能量回收系統(tǒng)方案設計

電驅(qū)動車輛與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛相同，都安裝了各種各樣的底盤動力學控制系統(tǒng)，以保證車輛的正常行駛，一般包括驅(qū)動控制和制動控制兩大方面，在制動控制系統(tǒng)上，目前基本上所有的車輛都配備了ABS防抱死制動系統(tǒng)，在各種惡劣工下該系統(tǒng)已經(jīng)可以很大程度上保證車輛制動時的可控性和穩(wěn)定性。而在電驅(qū)動車輛的制動控制中，由于引入電動機回饋制動，會對防抱死制動系統(tǒng)產(chǎn)生的不確定的影響，需要對制動回饋系統(tǒng)和防抱死制動系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)，常見的協(xié)調(diào)式（串聯(lián)式）制動回饋系統(tǒng)和防抱死制動系統(tǒng)從調(diào)節(jié)手段和執(zhí)行機構(gòu)上來看，防抱死制動和串聯(lián)回饋制動下的制動融合是相同的，這就為實現(xiàn)這兩個制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制提供了便利。

因此在使用協(xié)調(diào)式制動回饋系統(tǒng)的趨勢下，為了充分保證制動安全，簡化執(zhí)行機構(gòu)，提高系統(tǒng)的集成程度，對制動能量回饋與防抱死制動在硬件和軟件上進行集成設計與控制具有現(xiàn)實意義。目前國際上已經(jīng)有不少知名的整車和零部件制造商都提出了自己的解決方案，其中大多適用于乘用車的液壓制動能量回收系統(tǒng)，按照其工作原理大致可以分為兩類：一類是基于原有的ABS/ESP系統(tǒng)，在制動管路上安裝調(diào)節(jié)閥、蓄能器、電機和泵等來達到調(diào)節(jié)摩擦制動轉(zhuǎn)矩的目的，同時保證制動踏板感覺；第二類是對原有會制動系統(tǒng)的主缸進行改造，在進入輪邊調(diào)節(jié)閥之前完成踏板感覺和實際制動力的解耦。以上兩種方案中，為了保證制動感覺與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車一致，普遍安裝了踏板感覺模擬器。第一類方案的代表是日本的豐田公司。他們推出的基于 EHB 方案設計的集成制動能量回收功能制動防抱死系統(tǒng)（圖4）已經(jīng)批量應用于 Prius 混合動力車上，在正常制動情況下，主缸與制動器管路隔離，阻斷了踏板和液壓管路的關(guān)聯(lián)。系統(tǒng)中有專門的電機泵和低壓蓄能器為輪缸提供制動壓力，同時利用沖程模擬器模擬踏板的位移和反作用力。踏板位移傳感器和主缸壓力傳感器判斷駕駛員的制動需求，在獲知當前最大回饋制動力后，總制動力被分配給摩擦制動和回饋制動，相應的控制信號分別傳遞至輪邊壓力調(diào)節(jié)閥和電機控制器。其中，輪邊壓力調(diào)節(jié)閥也作為防抱死制動時的調(diào)節(jié)機構(gòu)，在防抱死控制循環(huán)中進行增壓、保壓、降壓等操作。當系統(tǒng)失效時，主缸與制動管路接通同時關(guān)閉沖程模擬器，主缸壓力直接送達輪缸產(chǎn)生制動力。該方案的優(yōu)點是可以任意調(diào)節(jié)各輪缸壓力，回饋策略的設計因此變得簡單，能量回收效率也較高。

圖 4豐田制動壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖

Nissan 公司于 2008 年推出的能量回收系統(tǒng)則完全基于 ESP 系統(tǒng)設計，在ESP 的基礎上沒有增加任何部件，僅對制動管路做出了改動，將兩個開關(guān)閥與蓄能器和主缸相連。在制動能量回收中需要調(diào)節(jié)摩擦制動力時，同樣使用了開關(guān)閥隔斷主缸和輪缸，消除輪缸壓力波動對主缸壓力的影響。其次，位于蓄能器和主缸之間的開關(guān)閥根據(jù)制動踏板位移傳感器的信號進行適度地調(diào)節(jié)，從而真實模擬主缸壓力對踏板的影響。同時電機控制泵抽取制動液進入輪缸，隨后各輪缸根據(jù)需要分別進行調(diào)節(jié)。

韓國MANDO公司于 2009年推出的制動能量回收系統(tǒng)，同樣也是基于 ESP設計的。在原有的 ESP 系統(tǒng)的基礎上，增加了一套開關(guān)閥機構(gòu)，用來在摩擦制動力調(diào)節(jié)過程中隔斷主缸和輪缸之間的聯(lián)系，從而保證制動感覺。同時通過原有 ESP 系統(tǒng)中的開關(guān)閥和電機泵，將蓄能器中的制動液直接輸送至輪缸的進油閥處，來增摩擦制動力，同時也可以通過關(guān)閉進油閥和打開排油閥來保持和減小輪缸制動壓力。該系統(tǒng)同時具有進行 ABS 和 ESP 調(diào)節(jié)的功能，為了加快進油速度，系統(tǒng)中在前后制動管路上各使用了兩個泵。

總結(jié)以上方案，各個廠家的做法大同小異，基本著眼于已有的液壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行改造。優(yōu)點是這些系統(tǒng)普遍具有同時進行制動能量回收控制和底盤動力學控制的功能，對于單個車輪的控制也較自由。不過也存在以下一些不足：

豐田公司的方案基于 EHB 系統(tǒng)，目前 EHB 在國內(nèi)外應用得還不是很廣泛，因此要以 EHB 為基礎開發(fā)，系統(tǒng)成本太高且可靠性還需要驗證，目前豐田公司自身也正處于改進以達到降低成本的階段； MANDO 公司的方案與前兩者相比，ESP 本身的成本略有降低，可靠性上也到了保證。不過在系統(tǒng)中增加大量的壓力傳感器，從成本上來說也是很不利于進行大規(guī)模推廣的。因此從這些角度看，如果是利用原有的 ABS/ESP/EHB 系統(tǒng)進行制動能量回收系統(tǒng)的設計，應盡量以成熟的 ABS 系統(tǒng)為基礎，這樣本身可靠且代價較小。同時也要注意盡可能減少系統(tǒng)中的壓力傳感器等部件，降低成本。

第二類方案普遍是對原有制動主缸進行改造，主要目的是將踏板力和主缸壓力完全解耦。這種方案中，需要對制動主缸進行重新設計，因此在初期需要付出的代價和精力就很大。同時系統(tǒng)的可靠性相比于前一種也存在更多的未知。

本田公司于 2006 年推出了伺服制動能量回收系統(tǒng)，設計了一種新型制動主缸替換傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)主缸。制動回饋調(diào)節(jié)閥安裝在制動主缸里，主缸到輪缸的制動管路與一般制動系統(tǒng)相同，輪邊的壓力調(diào)節(jié)閥負責進行防抱死控制。制動主缸中的回饋調(diào)節(jié)閥除了在制動回饋時調(diào)節(jié)制動管路的壓力，還可將高壓蓄能器的制動液直接送達輪缸進行主動制動。該系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)只在局部進行改動，將原車的主缸替換為帶回饋調(diào)節(jié)閥的主缸。同時通過采用行程模擬器和伺服制動閥，將踏板制動力與制動管路壓力解藕。此系統(tǒng)是純機械系統(tǒng)，可靠性相對較高。本田將該方案應用在Civic和Insight混合動力車型上。

大陸公司在 2008 年推出的電控真空助力液壓制動系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖 5所示。該系統(tǒng)也實現(xiàn)了踏板力與液壓制動力之間的完全解藕，踏板力完全由行程模擬器提供，從而保證了踏板感覺較好。該系統(tǒng)中，圖 5 大陸電動真空助理系統(tǒng)

在主缸和踏板之間增加了液壓腔，該液壓腔由額外的電控真空泵提供動力。常規(guī)制動時，液體進入該腔，在制動主缸和踏板之間形成一道阻隔。主缸的壓力增長和減小由液壓腔內(nèi)的液體直接控制，同時該部分液體能夠?qū)μぐ逑嚓P(guān)部件產(chǎn)生反向的作用力，保證壓力調(diào)節(jié)過程中不影響踏板等的位置。液壓腔同時留有部分保證踏板相關(guān)部件和主缸部件在系統(tǒng)失效時仍能保持機械接觸，從而恢復為常規(guī)液壓制動系統(tǒng)，失效保護方案較好。

（1）系統(tǒng)正常工作時踏板動作被推桿槽限制，即踏板行程是受限的，踏板力完全由行程模擬器提供；

（2）踏板轉(zhuǎn)角傳感器可檢測踏板轉(zhuǎn)角，從而確定駕駛員制動需求；

（3）通過真空調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)助力器中的真空度，從而調(diào)節(jié)制動主缸中的壓力；

（4）計算出目標液壓制動力后，通過真空調(diào)節(jié)閥、位移傳感器和真空度傳感器閉環(huán)調(diào)節(jié)制動主缸中的壓力；

（5）系統(tǒng)失效時，例如系統(tǒng)斷電、行程模擬器失效或真空調(diào)節(jié)閥等失效時，行程模擬器關(guān)閉，制動踏板運動至推桿最左端并繼續(xù)向左運動推動真空助力器推桿，從而推動制動主缸推桿，產(chǎn)生制動壓力，恢復為常規(guī)液壓制動系統(tǒng)。

由以上分析可以看出，在該系統(tǒng)中踏板力與液壓制動力之間完全解耦，踏板力完全由行程模擬器提供，從而保證了良好的踏板感覺。系統(tǒng)失效時可恢復為常規(guī)液壓制動系統(tǒng)，失效保護方案較好。其缺點是電動真空泵壽命一般并不高，另外該系統(tǒng)只能調(diào)節(jié)主缸制動力，不能對前后輪液壓制動力單獨調(diào)節(jié)，因此在設計制動能量回收控制策略時受到一定限制。目前該系統(tǒng)尚未應用在任何量產(chǎn)車型上。

另一種常見的在主缸內(nèi)隔斷踏板力和主缸壓力的做法，是增加額外的動力機構(gòu)，起到踏板推桿的作用，而避免踏板推桿在摩擦制動力調(diào)節(jié)過程中受壓力波動的影響。Nissan、Honda 和韓國的 Hyundai 公司都基于該思路開發(fā)出了各自的新型主缸。

Nissan、Hyundai采用的均是與踏板同軸放置的電機，首先將電機的輸出經(jīng)過一級增速機構(gòu)，隨后利用螺紋螺桿機構(gòu)將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為直線移動，推動某種軸向運動機構(gòu)。該軸向運動機構(gòu)一般與主缸內(nèi)滑動鍵相接觸，自身運動的同時也推動了滑動鍵的移動，從而平穩(wěn)控制主缸內(nèi)的制動壓力。與 Hyundai 的系統(tǒng)安裝了踏板力模擬機構(gòu)不同的是，Nissan 的系統(tǒng)沒有配備該機構(gòu)，有可能會對制動中的舒適性造成一定影響。Honda 與 2010 年提出的新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與前兩者略有不同，該系統(tǒng)在制動踏板相連的一級主缸后加入了一個次級主缸。動力機構(gòu)就是與該次級主缸相連，通過一個錐齒輪結(jié)構(gòu)將電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成活塞的移動來推動次級主缸內(nèi)的彈簧和滑塊，進而來控制壓力并將其輸出至其后的各制動輪缸對應的開關(guān)閥處。在調(diào)節(jié)次級主缸內(nèi)的壓力時，通過一組開關(guān)閥阻斷一級主缸和次級主缸，同時使用了蓄能器和開關(guān)閥的組合來模擬踏板制動感覺，這一點做法與第一類中的相似。

總結(jié)第二類方案中的幾種系統(tǒng)，可以看到如果采用了新型主缸，一般無法回避不能獨立調(diào)節(jié)前后輪缸壓力的缺陷，Honda 的方案是這樣，Nissan 和Hyundai 的方案同樣如此。這樣就導致在設計制動能量回收控制算法時受到一定的限制。大陸的方案除了這一點缺憾，同時還存在電動真空泵性能和壽命要求高的問題，因此目前尚未應用在任何量產(chǎn)車型上。Honda 于 2010 年提出的方案通過增加次級主缸和開關(guān)閥解決了這一問題，可以做到前后輪獨立調(diào)節(jié)，不過系統(tǒng)的成本太高，結(jié)構(gòu)上也略顯繁雜，不利于在實車上的布置。第二類方法最致命的一點是，需要重新對制動主缸進行設計，精密度要求高，而國內(nèi)的生產(chǎn)水平從目前來看還有不少差距。國外的其它公司或科研院校在該領域也進行了一些研究，但成果較少，沒有實現(xiàn)現(xiàn)量產(chǎn)裝車應用。

2.3制動能量回收系統(tǒng)的控制策略

為了在滿足制動性能要求下盡量多的回收車輛的動能，應該協(xié)調(diào)控制液壓制動和再生制動兩個子系統(tǒng)，這樣就會呈現(xiàn)兩個基本問題：首先是如何在再生制動和液壓制動之間分配所需的總制動力，以盡可能多的回收車輛動能；二是如何在前后輪軸上分配總制動力，以實現(xiàn)穩(wěn)定的制動狀態(tài)。目前基本上有四中不同的制動控制策略：具有最佳制動感覺的串聯(lián)制動策略、具有最佳能量回收率的串聯(lián)制動策略、并聯(lián)制動策略和ABS防抱死制動策略。

2.3.1 具有最佳制動感覺的串聯(lián)制動策略

具有最佳制動效果的串聯(lián)制動系統(tǒng)通過控制器控制施加于前后輪上的制動力，而使制動距離達到最小，且駕駛者的感覺良好。這就要求施加在前后輪的制動力遵循理想的制動力分布曲線I。

當給出的制動踏板行程小于某值時，將僅有再生制動施加于前輪，模擬了傳統(tǒng)汽車中發(fā)動機延遲點火作用。制動踏板行程大于該值時，施加于前后輪的制動力遵循理想的制動力分布曲線I，如圖6粗線所示。施加于前輪的制動力分為再牛制動力Fbf_reg和機械摩擦制動力Fbf_mech兩部分。當所需的制動力小于電機所能產(chǎn)生的最大制動力，只采用電機再生制動；反之，電機將產(chǎn)生其最大的制動轉(zhuǎn)矩，剩余的制動力由機械制動系統(tǒng)補足。由于電機不同于內(nèi)燃機的外特性，電動機產(chǎn)生的最大再生制動力與其轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。在低轉(zhuǎn)速(低于基速)的狀態(tài)下，其最大轉(zhuǎn)矩為常量。在高轉(zhuǎn)速(高于基速)狀態(tài)下，最大轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)速呈雙曲線形下降。因此，在給定制動踏板位置時，機械制動轉(zhuǎn)矩將隨車速而變化。

圖6 對應于最佳制動效果的前后輪制動力

2.3.2 具有最佳能量回收率的穿啦制動策略

具有最佳能量回收的串聯(lián)制動是在滿足對應于給定的制動踏板行程指令的總制動力情況下，盡可能多地回收制動能量。當車輛制動強度z小于路面附著系數(shù)Φ制動時，只要滿足前后輪制動力之和等于總制動力，則施加在前后輪上的制動力可在一定范圍內(nèi)變化。變化范圍如圖7粗線AB所示。此時應優(yōu)先采用再生制動；若Fbf_reg_max在這一范圍內(nèi)(圖中點C)，則施加在前輪上的制動力應僅由再生制動得到無須機械制動。滿足總制動力需求，后輪制動力按點E得出。若Fbf_reg_max小于點A所對應的數(shù)值，則控制電動機產(chǎn)生其最大的再生制動力。前后輪的制動力應控制在點F的狀態(tài)，以優(yōu)化駕駛者的感覺,并減小制動距離。此時，前輪必須產(chǎn)生機械摩擦制動力，后輪上產(chǎn)生點H的制動力。當制動強度比路面附著系數(shù)小很多時，且再生制動力能滿足總制動力需要時，可只應用再生制動，無須在前后輪上施加機械制動。當制動強度等于路面附著系數(shù)時，前后輪上制動力工作點在曲線I上。在高附著系數(shù)的路面上(工作點F)，應用最大的再生制動力，剩余部分由機械制動供給。在較低附著系數(shù)的路面上(工作點K)，單獨應用再生制動力，產(chǎn)生前輪制動力。

圖 7 對應于最佳能量回收的前后輪制動力

2.3.3 并聯(lián)制動策略

該制動系統(tǒng)具有一個對前后輪以固定的制動比率分配的傳統(tǒng)機械制動裝置。再生制動添加了施加在前輪上的附加制動力，結(jié)果形成以總制動力分布曲線。施加在前后輪軸上的機械制動力正比于主汽缸中的液壓。由電動機產(chǎn)生的再生制動力是主缸中液壓函數(shù)，因此為車輛減速度函數(shù)。由于有效再生制動力是電動機轉(zhuǎn)速的函數(shù)，且因在低轉(zhuǎn)速條件下，幾乎沒有被回收的動能。當所需的負加速度小于給定的負加速度設定值時，再生制動有效。當給出的負加速度率制動指令小于某設定值時，將只應用再生制動，此時模擬了傳統(tǒng)車輛中發(fā)動機的延遲點火。

2.3.4 ABS防抱死制動策略

ABS防抱死制動策略在混合動力再生制動能量回收中具有較大的優(yōu)勢，尤其是在四個車輪上都安裝有電動機的車輛。它效仿了傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)的控制感受。當接受到制動信號后，總制動器單元將牽引電動機的特性和控制法則，給出前后輪的制動轉(zhuǎn)矩，再生制動轉(zhuǎn)矩和機械制動轉(zhuǎn)矩。電動機控制器將指令電動機產(chǎn)生恰當?shù)闹苿愚D(zhuǎn)矩，而機械制動控制器則向電動裝置給出指令，以對每個車輪產(chǎn)生恰當?shù)闹苿愚D(zhuǎn)矩。該電動機制動裝置同時被防抱死制動系統(tǒng)控制，以防止車輪完全被抱死。電動汽車制動能量回收影響因素分析

暫不考慮再生制動能量回收系統(tǒng)控制策略對制動能量回收的影響，從電動汽車再生制動系統(tǒng)能量流動圖可以看出，制動能量由車輪流至蓄電池，所流經(jīng)的每一個零部件都會對能量造成損失，考慮到機械傳動效率很高且穩(wěn)定，因此影響制動能量回收的主要因素有三個部分：電機的工作特性、蓄電池的工作狀態(tài)和液壓制動系統(tǒng)的布置形式。另外，相關(guān)研究表明在合適的制動力范圍內(nèi)，再生制動力所占的比例越大，制動能量回收率越高，雙軸電機驅(qū)動比單軸電驅(qū)動能夠有更好的制動能量回收表現(xiàn)。

圖 8 再生制動系統(tǒng)能量流動 4 總結(jié)與展望

在世界環(huán)保節(jié)能意識高漲和能源問題突出的21世紀，隨著國內(nèi)外相關(guān)政策的放松，電動車關(guān)鍵技術(shù)和基礎設施的不斷完善，電動汽車將是“后汽油機時代的次生代新能源汽車的主流”，制動能量回收系統(tǒng)作為電動汽車的重要關(guān)鍵技術(shù)之一，不僅能夠大幅提高整車的經(jīng)濟性，增加其續(xù)航歷程，同時也會對汽車的制動安全性，制動舒適性產(chǎn)生重要影響。未來制動能量回收系統(tǒng)將向下面兩個方向發(fā)展：（1）再生制動系統(tǒng)如何完美的嵌入到汽車整車系統(tǒng)中，尤其是再生制動與ABS防抱死系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，使得回饋制動的引入不影響整車的制動性能。

（2）如何提高再生制動系統(tǒng)的能量回收效率，傳統(tǒng)的汽車采用摩擦制動系統(tǒng)來制動系統(tǒng)，這個過程能量損耗巨大，通過制動技術(shù)和系統(tǒng)控制策略實現(xiàn)再生制動系統(tǒng)和摩擦制動系統(tǒng)最佳協(xié)同配合，以期獲得更好的能量回收表現(xiàn)。目前的研究熱點是協(xié)調(diào)式（串聯(lián)式）再生制動系統(tǒng)。

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第四篇：純電動汽車新能源汽車論文

新能源汽車之純電動汽車

學院：機電工程學院 專業(yè)年級： 姓名： 學號：

[摘要]：隨著我國汽車保有量的持續(xù)增長，汽車排放污染跟能源問題將會越來越嚴峻。現(xiàn)在我們國家提倡低碳生活和可持續(xù)發(fā)展，為了響應國家的政策。我們必須尋找一種對環(huán)境零污染或低污染的汽車，而目前公認最為理想可行的就是純電動汽車了。而作為內(nèi)燃機跟純電動汽車的過渡產(chǎn)物就是混合動力汽車，混合動力汽車已經(jīng)不是什么新鮮的產(chǎn)物了，目前已經(jīng)有很多車企生產(chǎn)了。在近兩年，我國的車企對純電動汽車的熱情很高，可惜都只是雷聲大雨點小。大都只是處于概念車的階段。發(fā)動純電動汽車還有一段很曲折艱辛的路要走。

[關(guān)鍵詞]：內(nèi)燃機：混合動力：電動汽車：汽車：技術(shù)

1、汽車的現(xiàn)狀

像我們這代人,對于汽車并不會感到很陌生.特別是近幾年中國車市出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象,據(jù)保守的估計,中國現(xiàn)在的機動車保有量已經(jīng)超過兩億.而且還保持上升的趨勢,去年的產(chǎn)銷量達1360萬輛,首次超過美國而位居世界第一.今年1到9月份的產(chǎn)銷已經(jīng)達到去年全年的水平了,保守估計今年的產(chǎn)銷量將達1700萬輛.而且在接下來的幾年會穩(wěn)居榜首,產(chǎn)銷量持續(xù)增長.在這數(shù)據(jù)中,又有多少是屬于電動汽車的呢?統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示是非常非常的少,幾乎可以被忽視.汽車的產(chǎn)銷量不斷的增長,這也將引起一系列的問題.內(nèi)燃機技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)可說是爐火純青的地步了,想到再進一步改善是非常的困難了.我們都是知道無論是汽油機還是柴油機,都會排放一些對大氣有害的氣體,如:CO HC Nox等.雖然說排放標準不斷的在提高,但是污染還是存在的.這將跟我們提倡的低碳生活有點格格不入,因此我們就必須找出其它代替品.就目前而言,就有新燃料發(fā)動機,如:醇燃料 氫燃料 石油氣燃料 天然氣燃料

太陽能燃料 混合動力汽車 電動車等等.在這些新能源汽車中,純電動汽車將是我們發(fā)展的趨勢.因為其它的,不是技術(shù)太難攻關(guān),就是使用經(jīng)濟性和燃料來源困難等等.電動汽車的優(yōu)點是零排放 零污染 燃料來源方便 動力性良好等.但就目前的現(xiàn)狀而言,電動汽車的缺點也是顯而易見的, 目前電動汽車尚不如內(nèi)燃機汽車技術(shù)完善，尤其是動力電源（電池）的壽命短，使用成本高。電池的儲能量小，一次充電后行駛里程不理想，電動車的價格較貴。但從發(fā)展的角度看，隨著科技的進步，投入相應的人力物力，電動汽車的問題會逐步得到解決。揚長避短，電動汽車會逐漸普及，其價格和使用成本必然會降低。現(xiàn)在處于內(nèi)燃機跟純電動汽車的過渡產(chǎn)物是HEV混合動力汽車, 混合動力汽車的種類目前主要有3種。一種是以發(fā)動機為主動力，電動馬達作為輔

串聯(lián)混合動力電動汽車原理。另外一種是，在低速時只靠電動馬達驅(qū)動行駛，速度提高時發(fā)動機和電動馬達相配合驅(qū)動的“串聯(lián)、并聯(lián)方式”。還有一種是只用電動馬達驅(qū)動行駛的電動汽車“串聯(lián)方式”，發(fā)動機只作為動力源，汽車只靠電動馬達驅(qū)動行駛，驅(qū)動系統(tǒng)只是電動馬達，但因為同樣需要安裝燃料發(fā)動機，所以也是混合動力汽車的一種。

現(xiàn)在車市的混合動力車主要有,PRIUS 思域 凱美瑞 凱越 LS600H S400 SMART F3DM等等.由于我們國家提倡低碳生活,國家的政策便大力的支持發(fā)展純電動汽車.目前幾乎所有的車企都積極的響應國家的號召,如:比亞迪的E6 奇瑞S18 眾泰2008EV 長安奔奔MINI 日產(chǎn)的LEAF 通用的VOLT等等.雖然推出的車型很多,但也只是雷聲大雨點小.技術(shù)都不啥的,而且銷量也是少之又少.電動汽車并不是現(xiàn)代才有的產(chǎn)物, 早在19世紀后半葉的1873年，英國人羅伯特·戴維森（Robert Davidsson）制作了世界上最初的可供實用的電動汽車。這比德國人戴姆勒（Gottlieb Daimler）和本茨（Karl Benz）發(fā)明汽油發(fā)動機汽車早了10年以上。戴維森發(fā)明的電動汽車是一輛載貨車，長4800mm，寬1800mm，使用鐵、鋅、汞合金與硫酸進行反應的一次電池。其后，從1880年開始，應用了可以充放電的二次電池。從一次電子表池發(fā)展到二次電池，這對于當時電動汽車來講是一次重大的技術(shù)變革，由此電動汽車需求量有了很大提高。在19世紀下半葉成為交通運輸?shù)闹匾a(chǎn)品，寫下了電動汽車需求量有了很大提高。在19世紀下半葉成為交通運輸?shù)闹匾a(chǎn)品，寫下了電動汽車在人類交通史上的輝煌一頁。1890年法國和英倫敦的街道上行駛著電動大客車，當時電動汽車生產(chǎn)的車用內(nèi)燃機技術(shù)還相當落后，行駛里程短，故障多，維修困難，而電動汽車卻維修方便.電池是電動汽車發(fā)展的首要關(guān)鍵，汽車動力電池難在 “低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”等三個要求上。要想在較大范圍內(nèi)應用電動汽車，要依靠先進的蓄電池經(jīng)過10多年的篩選，現(xiàn)在普遍看好的氫鎳電池，鐵電池，鋰離子和鋰聚合物電池。氫鎳電池單位重量儲存能量比鉛酸電池多一倍，其它性能也都優(yōu)于鉛酸電池。但目前價格為鉛酸電池的4-5倍，正在大力攻關(guān)讓它降下來。鐵電池采用的是資源豐富、價格低廉的鐵元素材料，成本得到大幅度降低，也有廠家采用。鋰是最輕、化學特性十分活潑的金屬，鋰離子電池單位重量儲能為鉛酸電池的3倍，鋰聚合物電池為4倍，而且鋰資源較豐富，價格也不很貴，是很有希望的電池。我國在鎳氫電池和鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面均取得了快速的發(fā)展。電動汽車其他有關(guān)的技術(shù)，近年都有巨大的進步，如：交流感應電機及其控制，稀土永磁無刷電機及其控制，電池和整車能量管理系統(tǒng)，智能及快速充電技術(shù)，低阻力輪胎，輕量和低風阻車身，制動能量回收等等，這些技術(shù)的進步使電動汽車日見完善和走向?qū)嵱没Ｎ覈蟪鞘械拇髿馕廴疽巡荒芎鲆暎嚺欧攀侵饕廴驹粗唬覈延?6個城市被列入全球大氣污染最嚴重的20個城市之中。我國現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車，但石油資源不足，每年已進口幾千萬噸石油，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，假如中國人均汽車持有量達到現(xiàn)在全球水平---每1000人有110輛汽車，我國汽車持有量將成10倍地增加，石油進口就成為大問題。因此在我國研究發(fā)展電動汽車不是一個臨時的短期措施，而是意義重大的、長遠的戰(zhàn)略考慮。

2、人們對純電動車的認識及技術(shù)瓶頸 鋰電池大規(guī)模用于電動車還需一定時間 河南環(huán)宇集團鋰電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)副總工程師鄧倫浩

目前國內(nèi)鋰電池的研究工作和國外相比，差距主要體現(xiàn)在電池的控制系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng)上。鄧倫浩對記者說，現(xiàn)在國內(nèi)對鋰電池的研究處于各自開發(fā)的狀態(tài)。目前，有的公司已經(jīng)能夠為電動汽車提供相應的鋰電池配套產(chǎn)品，配套的鋰電池一般能跑200~500公里左右。

鄧倫浩告訴記者，現(xiàn)在國內(nèi)鋰電池的價格太高，電源管理系統(tǒng)的問題還沒得到很好地解決。電動汽車還面臨充電的問題。目前，家里的一般線路不能為電動汽車鋰電池充電，必須配一個小型的專用充電器，而且充電的時間很長，很麻煩。在國外，為了解決這一問題，一般都把充電站和加油站放在一起。現(xiàn)在國內(nèi)的充電站還沒有大規(guī)模地建立起來。

國內(nèi)鋰電池研究存在三大問題

中國汽車工程學會電動汽車分會主任陳全世

陳全世告訴記者，目前國內(nèi)鋰電池研究存在三大問題。首先是制造的一致性問題。由于在鋰電池的制造工藝和設備上存在差距，使得國內(nèi)鋰電池的生產(chǎn)工藝參差不齊，制造標準還達不到一致性。電動汽車所用的鋰電池都是串聯(lián)或并聯(lián)在一起，如果一致性問題解決不好，那么所生產(chǎn)的鋰電池也就無法大規(guī)模應用于電動汽車。

其次是知識產(chǎn)權(quán)問題。目前國內(nèi)在磷酸鐵鋰電池的研究上已經(jīng)取得突破，但是由于美國在這方面有專利，所以雖然我們在一些環(huán)節(jié)上能夠自主研發(fā)，但是在知識產(chǎn)權(quán)問題上，還不知如何應對。

第三是原材料的篩選問題。現(xiàn)在用于鋰電池生產(chǎn)的原材料不可能全部進口，主要還是取自國內(nèi)，但是國內(nèi)的原材料要通過國際認證，生產(chǎn)出的鋰電池才能被國際認可，所以在原材料認證環(huán)節(jié)上目前還存在一些問題。大力發(fā)展電動汽車將增加能源供需緊張形勢 中國國際經(jīng)濟合作學會經(jīng)濟合作部副主任楊金貴

目前中國80%的二氧化碳排放來自燃煤，超過50%的煤炭消費用于火力發(fā)電，而同時，火力發(fā)電量占到總發(fā)電量的70%以上。加之目前我國煤炭發(fā)電平均效率只有35%，在這樣的情況下，發(fā)展電動汽車，無異于增加電力消耗，同時也就意味著增加碳排放量。隨著我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化步伐的加快，電力資源將更為緊張。而在風能、核能發(fā)電尚在發(fā)展階段的我國而言，大力發(fā)展電動汽車，勢必將增加能源供需緊張形勢，相反不利于低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展布局。對于政府來說，在不遺余力地支持電動汽車發(fā)展、支持相關(guān)企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品的同時，更需要解決源頭問題。以電動汽車為例，用煤炭替換石油的作為并不可取，電動汽車成為低碳經(jīng)濟時代先鋒的前提是解決電力資源問題，否則，前景并不樂觀。

從以上各個專家的看法，可以看出我國要發(fā)展電動汽車是非常艱辛的和曲折的。但這并不代表不可能，只是時間問題，只要我們攻關(guān)了那些技術(shù)難題，電動汽車將會造福我們國民，甚至全人類。因此，發(fā)展純電動汽車勢不可擋。

3、純電動汽車的前景分析

國內(nèi)外汽車制造企業(yè)普遍認為：純電動新型能源汽車是目前最具有開發(fā)和推廣前景的交通工具之一，因為我們正面臨人口數(shù)量增多、石油資源緊缺、生態(tài)環(huán)境污染嚴重，選擇汽車的環(huán)保性、節(jié)能性將成為國家與百姓更加關(guān)注的指標，汽車商家也會把節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢作為銷售時的主打宣傳，純電動汽車采用良好的動力匹配和優(yōu)化控制，可充分發(fā)揮純電動汽車的優(yōu)點，避免自身的不足，開展純電動汽車的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義，汽車行業(yè)正在進行一場能源的革命，新能源汽車的時代已經(jīng)到來，所以純電動汽車發(fā)展前景非常光明。

參考文獻：

[1]董敬 莊志 常思勤。汽車拖拉機發(fā)動機。機械工業(yè)出版社。2009 [2]凌永成 現(xiàn)代汽車與汽車文化。清華大學出版社。2005 [3]邵毅明 汽車新能源與節(jié)能技術(shù)。人民交通出版社。2008 [4]百度百科 [5]中國期刊網(wǎng)

第五篇：新能源電動汽車維修資料

目 錄：

第1章 比亞迪電動汽車 001 n 1.1 比亞迪秦EV 001 n

1.1.1 高壓控制模塊ECU端子分布 001 n

1.1.2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）電路與針腳定義 001 n 1.1.3 電子駐車系統(tǒng)（EPB）ECU端子檢測 003 n 1.1.4 安全氣囊系統(tǒng)ECU端子檢測 004 n 1.1.5 智能鑰匙系統(tǒng)ECU端子檢測 006 n 1.1.6 防盜系統(tǒng)ECU端子檢測 007 n 1.1.7 中控門鎖ECU端子檢測 008 n 1.1.8 電動空調(diào)系統(tǒng)ECU端子檢測 009 n 1.1.9 多媒體系統(tǒng)ECU端子檢測 010 n

1.1.10 多媒體系統(tǒng)外置功放端子檢測 011 n 1.1.11 全景系統(tǒng)ECU端子檢測 013 n 1.1.12 全景系統(tǒng)組件位置與電路圖 013 n 1.2 比亞迪E5 015 n

1.2.1 高壓控制模塊端子分布與ECU針腳信息 015 n 1.2.2 主控制系統(tǒng)ECU端子檢測 017 n 1.2.3 電池管理系統(tǒng)ECU端子檢測 019 n 1.2.4 漏電傳感器電路 020 n 1.3 比亞迪E6 021 n

1.3.1 多媒體系統(tǒng)/CD配置電路圖 021 n

1.3.2 多媒體系統(tǒng)CD主機ECU端子檢測 023 n 1.3.3 多媒體系統(tǒng)/DVD配置電路圖 023 n 1.3.4 多媒體系統(tǒng)/DVD配置端子檢測 030 n 1.4 比亞迪唐PHEV 034 n 1.4.1 高壓電池包電路圖 034 n

1.4.2 電池管理控制器BMS端子分布及電路圖 036 n 1.4.3 高壓配電箱低壓接插件針腳功能 040 n

1.4.4 前驅(qū)電動機控制器與DC-DC轉(zhuǎn)換器電路 040 n 1.4.5 后驅(qū)電動機控制器電路圖 044 n 1.5 比亞迪秦PHEV 046 n

1.5.1 BMS電池管理控制器端子檢測 046 n 1.5.2 電池管理控制系統(tǒng)電路 048 n 1.5.3 電池管理系統(tǒng)故障代碼 049 n 1.5.4 充電系統(tǒng)故障代碼 053 n 1.5.5 車載充電電路 054 n

1.5.6 驅(qū)動電動機控制器端子檢測 054 n

1.5.7 驅(qū)動電動機總成控制器與DC總成電路 056 n 1.5.8 驅(qū)動電動機與DC-DC轉(zhuǎn)換系統(tǒng)故障碼 056 n 1.5.9 驅(qū)動電動機控制系統(tǒng)故障代碼 058 n 1.5.10 高壓配電箱低壓接插件端子檢測 059 n 1.5.11 高壓配電箱電路 060 n

1.5.12 P擋電動機控制器電路 060 n 第2章 北汽新能源電動汽車 063 n 2.1 北汽EX200/EX260 063 n

2.1.1 VCU車輛控制器端子定義 063 n 2.1.2 PDU低壓控制插件定義 065 n 2.1.3 空調(diào)控制器端子定義 066 n 2.1.4 組合儀表插件 066 n 2.1.5 中控大屏插件 067 n

2.1.6 MCU低壓控制插件 068 n

2.1.7 BCM控制器ECU端子針腳定義 069 n 2.2 北汽EV160/EV200 072 n 2.2.1 高壓部件檢測方法 072 n 2.2.2 充電器接口端子定義 073 n

2.2.3 高壓線束總成接口端子定義 074 n 2.2.4 高壓控制盒接口端子定義 075 n 2.2.5 高壓互鎖連接線路 076 n

2.2.6 驅(qū)動電動機控制器低壓接口端子定義 076 n 2.2.7 空調(diào)控制端子接口定義 078 n 2.3 北汽E150EV 079 n

2.3.1 中控大屏ECU針腳 079 n

2.3.2 旋鈕式電子換擋機構(gòu)連接器 079 n 2.3.3 保養(yǎng)周期顯示復位方法 080 n 2.3.4 熔絲與繼電器信息 080 n

2.4 北汽EU220/EU260/EU300/EU400 082 n 2.4.1 PEU電動機控制電路圖 082 n 2.4.2 PEU端口功能與ECU檢測 085 n 2.4.3 PEU低壓端子定義 087 n 2.4.4 高壓電池快換接口定義 089 n 2.4.5 VCU車輛控制系統(tǒng)電路圖 089 n 2.4.6 VCU車輛控制器針腳功能 093 n 2.4.7 PEU電動機控制器端子針腳 094 n 2.4.8 BMS插件端子功能 095 n 2.4.9 空調(diào)控制器端子功能 096 n 2.4.10 組合儀表端子功能定義 097 n 2.4.11 快充與數(shù)據(jù)接口電路 099 n 2.4.12 BMS電池管理電路 100 n 2.4.13 PEU系統(tǒng)電路圖 101 n 2.4.14 VCU系統(tǒng)電路圖 103 n 2.5 北汽EC180 106 n

2.5.1 動力電池系統(tǒng)故障代碼 106 n

2.5.2 驅(qū)動電動機控制系統(tǒng)故障代碼 106 n 2.5.3 熔絲與繼電器信息 107 n 2.5.4 高壓線束端子分布 110 n 2.5.5 高壓電路系統(tǒng)電路圖 110 n 2.6 北汽威旺307EV 112 n

2.6.1 高壓線束連接端子針腳定義 112 n 2.6.2 充電接口針腳定義 113 n

2.6.3 整車控制器電腦121芯針腳信息 114 n

2.6.4 電動機與電動機控制器端子針腳信息 116 n 2.6.5 熔絲與繼電器盒信息 117 n 第3章 吉利電動汽車 119 n 3.1 帝豪EV 119 n

3.1.1 動力電池系統(tǒng)部件位置與電氣線路圖 119 n 3.1.2 動力電池系統(tǒng)故障代碼 121 n

3.1.3 高壓配電系統(tǒng)部件位置與電氣原理 123 n 3.1.4 電動機控制系統(tǒng)部件位置與電氣原理 124 n 3.1.5 電動機控制器線路連接端子針腳定義 127 n 3.1.6 電動機控制系統(tǒng)故障代碼表 128 n

3.1.7 高壓冷卻系統(tǒng)部件位置與電氣原理 131 n 3.1.8 充電系統(tǒng)部件位置與電氣原理 133 n 3.1.9 充電系統(tǒng)故障診斷代碼 136 n 3.1.10 速器部件位置與電氣原理 137 n

3.1.11 車輛控制系統(tǒng)部件位置與電氣原理 139 n 3.1.12 車身控制模塊端子針腳定義 143 n 3.1.13 車輛控制單元VCU故障代碼 145 n

3.1.14 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)部件位置與電氣原理 148 n 3.1.15 通風與空調(diào)系統(tǒng)部件位置和電氣原理 150 n 3.1.16 自動空調(diào)控制端子針腳信息 155 n 3.2 全球鷹EV 156 n

3.2.1 動力控制系統(tǒng)ECU針腳定義 156 n 3.2.2 整車控制單元故障代碼 159 n 3.2.3 組合儀表連接端子針腳信息 160 n 第4章 江淮電動汽車 162 n 4.1 江淮IEV4 162 n

4.1.1 全車部件安裝位置 162 n 4.1.2 油品規(guī)格及用量 162 n 4.2 江淮IEV5 163 n

4.2.1 整車部件安裝位置 163 n 4.2.2 油品規(guī)格及用量 164 n

4.2.3 動力電池部件位置與連接端子 164 n 4.2.4 高壓系統(tǒng)連接端子針腳定義 165 n 4.2.5 VCU車輛控制系統(tǒng)電路 168 n

4.2.6 VCU車輛控制單元端子定義與檢測數(shù)據(jù) 171 n 4.3 江淮IEV6 175 n

4.3.1 IEV6E整車部件位置 175 n 4.3.2 IEV6S關(guān)鍵部件安裝位置 176 n 4.3.3 IEV6E油品規(guī)格及用量 177 n 4.3.4 IEV6S油品規(guī)格及用量 177 n 4.4 江淮IEV7 177 n

4.4.1 整車關(guān)鍵部件安裝位置 177 n 4.4.2 油品規(guī)格及用量 178 n 第5章 榮威電動汽車 179 n 5.1 榮威E50 179 n

5.1.1 高壓電池及PMU電池管理系統(tǒng) 179 n

5.1.2 高壓電池系統(tǒng)接插件分布及針腳定義 182 n 5.1.3 充電系統(tǒng)部件位置及電路 183 n 5.1.4 充電系統(tǒng)接插件針腳定義 184 n

5.1.5 動力驅(qū)動系統(tǒng)部件位置及電路圖 185 n 5.1.6 電子電力箱PEB端子針腳定義 187 n 5.1.7 冷卻系統(tǒng)部件位置 188 n 5.1.8 整車控制單元電路 190 n

5.1.9 整車控制單元VCU端子針腳定義 192 n 5.2 榮威E550 PHEV 193 n

5.2.1 混合動力控制HCU單元針腳數(shù)據(jù)及電路圖 193 n 5.2.2 高壓電池包連接端子信息及電路圖 196 n 5.2.3 充電器連接端子信息及電路圖 199 n

5.2.4 低壓電源管理單元針腳信息及電路圖 199 n 5.2.5 電子電力箱PEB連接端子信息及電路圖 201 n 5.2.6 電驅(qū)動變速器控制電路圖 203 n 5.3 榮威E950 PHEV 206 n 5.3.1 高壓系統(tǒng)線束分布 206 n 5.3.2 高壓系統(tǒng)控制電路 208 n 5.4 榮威ERX5 PHEV 215 n

5.4.1 高壓電池包連接器定義 215 n 5.4.2 混合動力控制單元端子功能 216 n

5.4.3 車窗玻璃升降器、天窗初始化方法 217 n

5.4.4 電動助力轉(zhuǎn)向（EPS）模塊初始化與自學習217 n 5.4.5 蓄電池斷電恢復后的操作 218 n 第6章 特斯拉電動汽車 219 n 6.1 MODEL S 219 n

6.1.1 車輛高壓部件位置 219 n 6.1.2 熔絲與繼電器信息 219 n 6.2 MODEL X 223 n

6.2.1 高壓系統(tǒng)部件安裝位置 223 n 6.2.2 四輪定位數(shù)據(jù) 223 n 6.2.3 制動系統(tǒng)檢修數(shù)據(jù) 223 n 第7章 寶馬電動汽車 225 n 7.1 寶馬i3 225 n

7.1.1 存儲器管理電子裝置（SME）模塊電路與端子 225 n 7.1.2 便捷充電系統(tǒng)電路和端子 227 n

7.1.3 驅(qū)動組件冷卻系統(tǒng)部件安裝位置 230 n 7.1.4 電動機電子裝置接口分布 231 n 7.1.5 全車控制單元安裝位置 232 n 7.2 寶馬i8 232 n

7.2.1 高壓系統(tǒng)部件位置 232 n 7.2.2 高壓蓄電池總成 232 n

7.2.3 電動機電子裝置接口 235 n

7.2.4 電動機電子裝置接口導線分布 235 n 7.2.5 整車控制單元安裝位置 237 n 7.2.6 高壓系統(tǒng)組件冷卻系統(tǒng) 237 n 7.2.7 高壓蓄電池充電系統(tǒng) 242 n

7.2.8 REME高電壓接口與I/O信號 243 n 第8章 其他品牌電動汽車 245 n 8.1 眾泰云100 245 n

8.1.1 電子助力轉(zhuǎn)向器ECU針腳 245 n 8.1.2 驅(qū)動電動機控制器ECU針腳 245 n 8.1.3 車身管理模塊BCM端子定義 247 n 8.1.4 車載充電機接口定義 251 n 8.2 知豆 252 n

8.2.1 熔絲與繼電器信息 252 n

8.2.2 電動機控制器故障碼及常見故障排除方法 253 n 8.3 長安逸動EV 254 n

8.3.1 整車控制器接口端子定義 254 n 8.3.2 充電系統(tǒng)接插件定義 255 n 8.3.3 充電系統(tǒng)故障診斷與排除 256 n 8.3.4 直流轉(zhuǎn)換器接口端子定義 257 n

8.3.5 DC-DC轉(zhuǎn)換器故障診斷與排除 258 n 8.3.6 P擋控制器端子針腳定義 259 n

8.3.7 電動機與電動機控制器接口端子定義 260 n 8.3.8 電動機控制系統(tǒng)故障診斷與排除 261 n 8.4 騰勢TIGER 264 n

8.4.1 熔絲與繼電器信息 264 n 8.4.2 四輪定位參數(shù) 266 n

8.4.3 電動汽車關(guān)鍵部件安裝位置 266 n 8.5 奇瑞艾瑞澤7 PHEV 267 n

8.5.1 高壓系統(tǒng)部件安裝位置及分解 267 n 8.5.2 高壓系統(tǒng)控制單元端子 268 n 8.5.3 高壓系統(tǒng)控制電路圖 272 n 8.6 長城C30EV 280 n

8.6.1 高壓系統(tǒng)部件安裝位置及總成分解 280 n 8.6.2 高壓系統(tǒng)控制單元端子功能 286 n 8.6.3 高壓系統(tǒng)控制電路圖 294 n 8.7 廣汽新能源GA5 PHEV 300 n 8.7.1 高壓部件安裝位置圖解 300 n 8.7.2 高壓系統(tǒng)控制單元端子功能 307 n 8.7.3 高壓系統(tǒng)控制電路圖 314