第29卷第5期重庆交通大学学报(自然科学版)
V o.l 29 No .5
2010年10月
J OU RNAL OF CHONGQ I NG JI AOTONG UN IVERS I TY (NATU RAL SC I ENCE)O c.t 2010
纯电动汽车高压电故障诊断与安全管理策略研究
收稿日期:2010-06-23;修订日期:2010-07-19
作者简介:宋炳雨(1986-),男,山东临沂人,硕士研究生,从事电动汽车方向研究。E -m ai:l songb i ngyu8@126.co m 。
宋炳雨,高 松,郎 华,王 鑫
(山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049)
摘要:根据纯电动汽车高压电系统配置,通过分析高压电系统潜在故障及其危害,设计了纯电动汽车高压电安全管理系统方案,并提出高压电系统故障诊断与安全管理策略。
关 键 词:纯电动汽车;故障诊断;安全管理
中图分类号:U 463 文献标志码:A 文章编号:1674-0696(2010)05-0804-04
Research on H igh Voltage Fault D iagnostics and SafetyM anage m ent
Strategy of Pure E lectric Vehicle
SONG B ing -yu ,GAO Song ,LANG H ua ,WANG X in
(Schoo l o f T raffic &V ehic l e Eng i neeri ng ,Shandong U niversity of T echno l ogy ,Z i bo 255049,Shandong ,Ch i na)Abstrac t :A ccordi ng to the h i gh vo ltage syste m con figu ration of pure electr ic vehic l e ,t he po tential faults and t he dange r o f
the h i gh vo ltag e system are analyzed .The ove ra ll scheme of the h i gh vo ltag e safety m anage m ent syste m i s desi gned ;furthe r -m ore ,the strateg i es o f sy stem d i agno stics and sa fety managem ent a re proposed .K ey word s :pure e l ectric veh icle ;fau lt diagnosti cs ;sa fety managem ent
纯电动汽车以动力蓄电池和电动机为动力装置,工作电压高达几百伏。当发生高压电路绝缘失效或短路等故障时,会直接影响到驾乘人员的生命财产安全以及车载用电器的安全。因此纯电动汽车高压电安全问题已成为纯电动汽车研究设计时必须要解决的重要问题。
纯电动汽车高压电故障诊断与安全管理的目的在于解决纯电动汽车高压电安全问题。纯电动汽车高压电系统回路的短路、漏电等故障都为电动汽车的高压用电安全构成了潜在的威胁。笔者在对纯电动汽车高压电系统配置及故障分析的基础上,研究了高压电系统故障诊断与安全管理策略。
1 纯电动汽车高压系统配置及其故障分析
1.1 纯电动汽车高压电系统配置
纯电动汽车驱动能量的惟一来源是动力蓄电池,因此纯电动汽车的高压电配置中只有动力蓄电池组一个高压母线电路,高压电安全管理系统对高压电路的用电及安全进行直接的管理和控制。图1是典型的纯电动汽车高压电系统配置图。
其中,K 1和K 2为高压电系统正负母线上的高压直流接触器,设置两组高压直流接触器来分别控
制蓄电池组高压输出正负母线,保证了断开高压电源和高压电路电气连接时的可靠性。
图1 典型纯电动汽车高压电系统配置
F i g .1 The confi gurati on of the typi cal pure EV s hi gh
voltage syste m
通过图1黑色粗实线可以看出,纯电动汽车高压电系统主要包括动力蓄电池、逆变器和电动机等几个主要部分。由于高压电系统电压高达几百伏,任何一部分故障都会为电动汽车带来潜在的危险。为了充分保证电动汽车高压电系统的用电安全,需要在分析高压电系统故障的基础上制定安全管理策略。
1.2 高压电系统故障分析
针对纯电动汽车高压电系统的配置,对纯电动汽车高压电系统可能发生的故障与安全问题进行分析,纯电动汽车高压电系统故障可以分为动力蓄电池组故障、短路故障、绝缘故障、高压环路互锁故障等7类,其中任何一类问题都是纯电动汽车的安全隐患。特别是对于短路问题、绝缘问题和交通事故造成电池液泄漏等问题,由于可能造成最为直接的人身伤害而更具危险性。表1对上述纯电动汽车涉及的高压电系统安全故障进行了分析。
表1 系统安全故障分析
Tab .1 Safety fa il ure analysis o f the s y ste m
序号故障分类故障现象及危害
1
动力蓄电池组故障 漏液; 甩出; 危险有害气体聚集; 降温失效,温度过高可能造成人身伤害、爆炸或起火等
2上电故障容性负载上电冲击,可能造成用电器永久损坏
3短路故障烧坏器件,甚至起火
4电压故障 过高,危害用电设备,电池损害 过低,加大发热,电池损害
5
绝缘故障
可能造成高压电暴露,人身伤害或损降功率6
互锁故障[1] 接通信号的互锁控制故障,可能引起意
外启动; 高压环路互锁故障,可能引起连接器烧结,损降功率
7
交通事故导致的上述故障
撞车、侧翻等包含以上所有危害
为了充分解决电动汽车所面临的各类安全问题,确保电动汽车的高压用电安全,国家电动汽车安全标准从车载储能装置、功能安全和故障防护和人员触电防护等几个方面出发,对电动汽车高压电路
设计和布置提出了严格的设计和检测要求,并给出
了较为详细的硬件设计实验检测规程[1-3]
,但是,这仅仅是高压电系统本身设计与布置层面的安全措施。由于电动汽车运行环境复杂,故障的发生具备相当的不确定性,仅靠高压电系统本身安全性设计与布置还不足以使电动汽车具备防范各种高压危险事故发生的能力,为了满足电动汽车对高压电安全的要求,需要针对高压电安全问题建立一套完善的管理策略,对绝缘故障、短路故障等进行实时诊断,以便在高压电系统故障发生前或发生时做出准确判断并自动采取有效的保护措施,切实保障驾乘人员的生命财产安全。
2 高压电安全管理系统设计总体方案
2.1 系统功能
纯电动汽车高压电安全管理系统是实现高压电系统故障诊断和安全管理的智能管理系统。针对以上高压电系统可能发生的故障,高压电安全管理系统应具备如下6项主要功能:
1)系统上电防瞬态冲击;
2)实时过电流检测及故障处理;3)高低压保护及故障处理;4)绝缘检测及故障处理;
5)互锁故障检测及故障处理;6)事故问题检测及故障处理。2.2 结构组成
图2为高压电安全管理系统总体结构设计图,作为一个车载管理系统,合理的功能布局将为系统
最终功能的准确可靠实现提供良好的保障。
图2 高压电安全管理系统逻辑设计
F ig .2 The l og i cal des i gn di agra m of t he hi gh vo ltage safety syste m
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第5期 宋炳雨,等:纯电动汽车高压电故障诊断与安全管理策略研究
图2中,序号1)~6)标示了高压电安全管理系
统上述6项主要功能的区域分布。K 1为高压电路可手动操作的常闭开关;K 2+和K -为安全管理系统微控制器控制的高压直流接触器开关;FUZE 则为熔断器设计。其中,K 1是结合实际情况和参考国标要求,以备其他装置意外失效或更换保险丝等情
况下允许手动断开高压电路而进行的设计。将常闭开关和高压直流接触器及熔断器装置和动力蓄电池集成在一个密封箱体内,有效的保障了电动汽车的高压用电安全。
在进行上述防护设计的同时,系统设计了与PC 机通信的RS232接口,另外还考虑了CAN 通信设计,这为高压电安全管理系统和外界实现信息交互提供了良好的保障。
3 高压电系统故障诊断与安全管理策略
3.1 整体思想
高压电系统故障诊断与安全管理的整体思想是要保证纯电动汽车在静止或运行全过程的高压用电安全。3.1.1 上电过程
对于纯电动汽车高压电路的整个动力回路,存在着大量的容性负载。如果在高压电路接通过程中不采取有效的防范措施,高压电路在瞬时上电时,由于系统电路容性负载的存在,将会对整个高压系统电路造成上电冲击。为此,在上电过程中需要对高压电路进行防电流瞬态冲击预充电。
纯电动汽车在接到有效启动的命令组合信号之后,高压电安全管理系统上电。首先对高压电路系统进行上电前预诊断,如果蓄电池剩余电量充足,电压正常,并且电路无绝缘和短路等故障,接通防电流瞬态冲击预充电系统进行高压电路预充电。如果高压电路预充电在约定的正常时间范围内完成,则系统允许接通高压电路,否则禁止高压电路接通。3.1.2 系统运行过程
在高压电路预充电过程结束并成功接通高压电路之后,车辆进入正常待机或运行状态。这时为了保证高压电路系统用电安全,避免人员和车辆损害,系统进入实时故障诊断状态,重点针对电压、电流、绝缘电阻等和高压电系统安全直接相关的重要参数进行循环的实时检测,根据发生故障的严重程度做出相应的故障处理措施。如果判断高压电路发生绝缘失效、高压环路互锁故障、短路、高低压故障以及车辆碰撞、侧翻事故时,应果断的及时断开高压电路并给出声光警报。3.1.3 断电过程
如果是正常的关机信号到来,则电动汽车进入
关机断电程序,在正式切断高压电源输出之前,需要首先对车辆动力蓄电池温度值进行判断,在温度值许可的情况下直接完成断电操作,但如果温度值过高,则需要由电路驱动风扇进行强制降温,并在温度许可时切断高压电路。
在紧急情况下,所有参与高压电安全管理与控制的模块都可以直接通过管理系统跨过整车控制器而直接切断高压电路。3.2 防电流瞬态冲击预充电
前面所述,为了防止直接接通高压电路对高压电系统器件形成冲击,安全接通高压电路,需要针对高压电路进行防电流瞬态冲击的预充电设计。
图3为系统预充电电路原理图。其中,R 为预充电电阻,而U 1、U 2和U 3为3个高压直流接触器。
图3 预充电电路原理
F i g .3 Sche m atic d i agram o f the pre -charg i ng circuit
电动汽车在正式接通高压电路之前,先要完成对高压电系统电路预充电。其执行过程为,接到高压电路接通命令之后,系统在微控制器控制下闭合U 1和U 3,如果在预充电时间t 内(最长10s)高压系统两端的电压Vh 达到了动力蓄电池两端电压Vb 的90%或以上,则系统预充电成功,否则,预充电失败,停止高压电路接通。3.3 过电流检测和高低压保护
过电流检测的目的是用来检测短路故障,而高低压保护功能则是为了保障纯电动汽车在动力蓄电池高低压时用电器及动力蓄电池的安全。要实现过电流检测和高低压保护功能,主要是对高压电路系统工作电压和电流值进行实时检测和诊断。当检测到系统的工作电流超出了允许的范围,则判断系统出现了短路故障,而当检测到系统工作电压过高或过低时,则诊断为高低电压故障,鉴于这2种故障可能产生的危害性,当其发生时均予以断电处理。
通常,针对高压环路系统电压和电流的检测,有分压电路和霍尔电压/电流传感器2种方式。分压电路方式成本低、结构简单,但为了保持测量结果的准确性,要求采用精密电阻。霍尔电压和电流传感器都是根据霍尔效应制作的磁场传感器,在参数测量原理上基本一致,具有测量精确度高、线性度好、工作频带长、过载和抗干扰能力强、测量范围大等优
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点,同时由于霍尔传感器在参数测量过程中能实现主电路回路和单片机系统的隔离,因此其输出可以直接与控制器接口,安全性更高。综合考虑,在高电压、大电流的电动汽车系统中,应用霍尔元件进行参数测量更有其优越性。下面是应用某型号磁平衡式(闭环)霍尔电流传感器对高压电系统回路进行过电流检测的原理图(图4)
。
图4 霍尔电流传感器过电流检测原理
Fig4 Sche m ati c diagra m of overcurrent detection by H all
current sens or
图4中,虚线所示部分即为霍尔电流传感器,其传感器内部包括磁芯开口处形成的聚磁环、副边补偿线圈等,使用时,被测电流的导线应穿过霍尔传感器磁芯。其电流测量的基本原理,原边电流I p 在聚磁环处产生的磁场通过一个初级线圈电流产生的磁场进行补偿,补偿电流I o 将精确反映原边电流I p ,在霍尔电流传感器输出端M 与电源地之间串接恰当电阻R o ,并在该电阻上取电压V ou t ,就构成了电压形式的输出,V out 进入单片机ADC 进行模数转换,之后结合软件编程可实现过电流检测。3.4 绝缘检测
在电动汽车国家标准中,绝缘电阻是表征电动汽车绝缘状况好坏的重要参数,绝缘电阻和电池额定电压的比值至少大于100 /V,最好大于500 /V [4]
。为此,按照标准要求,要针对绝缘问题进行绝缘电阻的实时监控设计,以满足车辆在任何情况下的绝缘状况检测和及时的故障处理要求。
根据电动汽车国家标推荐的电动汽车绝缘电阻计算方法,直接给出绝缘电阻计算的硬件设计原理图,如图5
。
图5 绝缘电阻在线检测原理图
Fig .5 Sche ma ti c diag ra m of on -li ne ins ulati on resistance detection
图5中,R +和R -为待计算的正负母线对地的
绝缘电阻;R 0为计算绝缘电阻而设置的偏置电阻;虚线框中的部分则为计算正负母线对地电压所采用
的电阻分压采样电路[5]
。通过微控制器的循环控制,交替将R 0并接到正负母线对地电阻上并测得相应的V +和V -,根据基尔霍夫电压和电流定律分别列式可实现正负母线对地电阻的测量计算。3.5 高压环路互锁
高压环路互锁功能设计是针对高压电路的连接可靠程度而提出的(图6),当检测到高压回路的连接没有达到预期的完整性要求时,安全管理系统将直接或通过整车控制器禁止相关动力电源的输出,直到该故障完全排除为止。否则会存在高压电暴露、连接不良造成动力回路输出功率下降、甚至使连
接器烧坏等不良后果[6]
。
图6 高压环路互锁检测原理[7]
Fig .6 Sche ma tic diag ra m of t he hi gh vo ltage loop
circuit i nterlock detection
图6中,send 和receive 分别是从单片机输出和
输入的信号;FET 为场效应管,能够起到将单片机系统和高压电路隔离的保护作用。其工作原理为:管理系统为高压系统回路提供5V 左右的电压,并且检测返回的电压,如果单片机接收不到返回的电压,则表明高压互锁故障,应给出报警提示,并及时断开高压电路。3.6 事故问题检测
由于电动汽车中安装了可能危及人员生命的大容量高压蓄电池组,因此在发生意外事故,特别是严重碰撞和侧翻时,将会使车内的蓄电池单元、高压用电器等与车身固定件之间发生碰撞挤压等情况,造成潜在的脱落、短路、绝缘失效等非常危险的情况。为了适应这种被动控制的需求,最大程度上保证电动汽车在发生意外事故时人员和车辆的安全、减少或避免二次伤害的发生,必须要考虑事故问题发生的可能性,使车辆在事故发生时具备可靠的被动安全保护功能。
对于意外碰撞事故的检测,可以通过加速度传感器来实现,而对于侧翻事故,可以由角度传感器来
感知车辆倾覆或翻滚状况[8]
。鉴于汽车碰撞或倾覆事故对车辆和人员损伤程度的不可预期,为安全起见,当管理系统检测到碰撞或侧翻事故发生时,控制系统应以最快的速度切断高压电源,对电动汽车
(下转第831页)
807
第5期 宋炳雨,等:纯电动汽车高压电故障诊断与安全管理策略研究
5 结 论
结合遗传算法的全局自适应优化和粒子群算法快速并行搜索的特点,给出了基于遗传算法的粒子群算法的多源数据融合模型,同时避免了遗传算法精度偏低和粒子群算法易陷入局部最小值的缺点,
得到了全局高精度优化的参数[7-8]
。此次研究中,只研究了单个目标航迹的融合问题,如果把这种方法推广到多个目标的航迹融合,就能够准确高效地对多目标进行跟踪及航行诱导,并对水上交通中的船舶航行控制具有一定的理论和现实意义。
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(上接第807页)
高压电路做出及时有效的断电处理。
图7是高压电系统故障诊断和安全管理的主流程图。其中状态检测的主要状态参数有:电压、电流、绝缘电阻、传感器信号(包括温度、加速度和侧倾角度)
以及高压环路工作状态等。
图7 主流程图F i g .7 M a i n fl ow diagram
4 结 论
针对纯电动汽车高压电系统配置和高压电系统
可能存在的故障,设计了高压电安全管理系统的总
体方案,并对其工作原理进行了介绍,最后对纯电动汽车高压电系统故障诊断和安全管理策略进行了研究。此项工作对高压电安全管理系统的研究和开发提供了有益的参考。鉴于高压电可能对人体和车载用电器带来的危险性,纯电动汽车高压电系统的安全用电问题日益成为人们公认的纯电动汽车发展的共性问题。相信随着纯电动汽车其他方面技术的不断发展和成熟,高压电系统故障诊断和安全管理系统势必会得到更深一步的研究,而技术也将不断走向成熟。
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831
第5期 谭 伟,等:基于遗传粒子群算法的船舶航迹融合研究
纯电动汽车故障排查与诊断 1.1 检修安全事项 1.1.1基本维修术语 （1）清洗 用有效的方法消除锈迹、油垢及其它污物等的作业。 （2）检查 对车辆及其它部件和总成的可靠性和有效性的观察与检测。（3）紧固 按技术规范的规定，将机件或总成的紧固件校紧。 （4）拆检 将机件或总成拆解，进行详细检查，不符合要求者，进行修复或更换。 ）润滑5（． 零部件经过清洁或清洗后，按规定加注润滑油或润滑脂。（6）调整 对总成或部件按技术要求的规定，进行调节整定。 （7）检修 根据检查结果，对不符合技术要求的部件进行修理。 （8）整形 用专用设备对物件变形部位进行整形，使其恢复原状。
（9）新能源部分 纯电动公交客车上采用动力蓄电池为动力源的设备和配套 的总成、附件及相关联的控制电路、仪表等。 （10）绝缘包扎妥当 指高压线接头处或外表绝缘老化破损处，按绝缘包扎工艺处理而言。即使用黄腊带，橡皮包布及塑料胶带（或黑包布）等三种绝缘材料依次自内而外，分层整齐包扎紧密。 （11）拆装 将总成从车上拆下来，按技术规范进行各项作业后，再 将总成装回。 （12）齐全 指数量、规格和要求都符合规定。 （13）基本绝缘 新能源高压电气设备的导电体与机壳间的绝缘电阻。 （14）附加绝缘 新能源高压电气设备的机壳与车身金属部件间的绝缘电阻。（15）总绝缘 整车新能源高压电气设备全部接通情况下，新能源高压电气设备的导电体与车身金属部件间的绝缘电阻。 1.1.2基本要求 （1）电气电路的维护必须由持电工证（电工证说明：国家安全生产监督管理总局发放的特种作业操作证――电工作
业类，低压运行维修证）的合格电工执行，并严格遵守电工安全操作规程进行。． （2）维护和保养新能源部分所需工具：兆欧表、万用表、钳流表（含直流及交流）、具有绝缘手柄的操作工具（含力矩扳手、快速扳手、螺丝刀等）、绝缘手套、绝缘鞋等。检测用仪器需要先检查功能及附件均工作正常后方可使用，操作工具应提前使用绝缘胶带包裹除去与标准件接触点以外 的裸露金属部分，避免因仪器故障或操作工具裸露金属部分误触带电部件，导致高压事故。 （3）在系统进行维护和保养前必须切断动力电源。步骤为先将钥匙开关置于“OFF”并拔出钥匙，（维护和保养期间，应将钥匙收起并妥善保管。）关闭低压总火翘板开关，并将低压电源总开关手柄拨到“OFF”位置然后依次拔出总正、总负快断器。复原时，应确保低压 24V总电源开关处于“OFF”档、总火翘板开关处于关闭状态，钥匙开关置于“OFF”，然后依次插入总正、总负快断器。 （4）集成式控制器，有高压直流输入线和高压交流输出线，维护人员维护时拔下快断器，对高压电源进行检查维护时，在任何情况下不能同时接触电池的正负极；以上操作必． 须佩戴绝缘手套和绝缘鞋、使用绝缘工具。 （5）检查电机绝缘时，要拔下快断器，电机连接线要与集成式控制器分离。
分析研究电动汽车高压互锁 相对于传统汽车而言，电动汽车的一个重要特点就是车内装有能保证足够动力性能的高压系统，包括了充电系统、配电箱、储能系统（动力电池）、动力系统（即驱动电机）等高压部件，如图1所示。由此而存在的高压电伤害隐患完全有别于传统汽车，其高达300 V以上的电压以及可能达到数十、甚至数百安培的电流随时考验着车载高压用电器的使用安全。因此，随着电动汽车行业的不断向前发展，对电动汽车电安全的研究刻不容缓。电动汽车高压电安全措施有以下几点。 1）在用户正常操作时，通过绝缘防护、等电势（搭铁电阻）、外壳IP防护、泄漏电流等措施提供电气防护。
2）环境条件和可能发生的意外事件都可能使得这种保护的强度降低。因此，高压系统配置了绝缘监测功能，一般采用漏电传感器对高压系统进行绝缘监控。 3）在车辆维修保养时，采用紧急维修开关进行安全防护。 4）在异常使用时（例如碰撞、非正常操作断开高压连接器等），采用高压互锁、高压泄放（主动放电、被动放电）保障使用安全。 5）在电路设计时，应能满足电气间隙、爬电距离等要求，并具备各类过压、过流、短路防护功能。 以上为电动汽车高压电安全设计的保护措施，本文主要对高压互锁进行介绍。 1高压互锁的定义 在ISO国际标准《ISO 6469-3: 2001电动汽车安全技术规范第3部分：人员电气伤害防护》中，规定车上的高压部件应具有高压互锁装置，但并没有详细地定义高压互锁系统。高压互锁，也指危险电压互锁回路（HVIL Hazardous Voltage InterlockLoop）：通过使用电气小信号，来检查整个高压产品、导线、连接器及护盖的电气完整性（连续性），识别回路异
安全防护措施 学习目标 1.能够理解我国电力安全法规的相关规定； 2.能够了解电动汽车高压标准； 3.能够正确使用并保养高压防护工具； 4.能够熟练使用高压检测设备 5.能够严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； 6.能够熟知企业电力安全规程； 7.能够理解维修设备以及车辆自身的高压防护措施及其原理。 重点 1.能够正确使用高压安全工具； 2.能够严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； 3.能够熟练使用高压检测设备； 难点 1.能够严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； 2.能够熟练使用高压检测设备； 3.能够理解车辆自身的高压安全防护措施及其原理。 理论知识 一、电力法律法规 （一）我国法的形式 当代中国成文法形式包括：宪法、法律、行政法规、地方性法规、自治法规、行政规章、特别行政区法、国际条约。其中宪法、法律、行政法规在中国法的形式体系中分别居于核心地位和极为重要的地位。
1.宪法 宪法在法的形式体系中居于最高的、核心的地位，是一级大法或根本大法。从实质特征看：只有最高国家权力机关——全国人民代表大会才能行使制定和修改宪法的权力，其为各种法律的立法根据或基础。 2.法律 法律是由全国人大及其常委会依法制定、修改的，规定和调整国家、社会和公民生活中某一方面带根本性的社会关系或基本问题。 3.行政法规 行政法规是由最高行政机关——国务院依法制定、修改的，是有关行政管理和管理行政事项的规范性文件的总称。行政法规在中国法的形式体系中具有承上启下的桥梁作用。它所处的地位低于宪法、法律，而高于地方性法规。 4.地方性法规 地方性法规是由特定机关依法制定和修改，效力不超出本行政区域范围，作为地方司法依据之一，是在法的形式体系中具有基础作用的规范性文件的总称。地方性法规低于宪法、法律、行政法规，但又具有不可或缺作用的基础性法的形式。 5.自治法规 自治法规是民族自治地方的权力机关所制定的自治条例和单行条例的总称。自治条例是民族自治地方根据自治权制定的综合性法律文件；单行条例则是根据自治权制定的调整某一方面事项的规范性文件。 6.行政规章 行政规章是有关行政机关依法制定的，事关行政管理的规范性文件的总称，分为部门规章和政府规章两种。部门规章是国务院所属部委根据法律和国务院行政法规、决定、命令，在本部门的权限内，所发布的各种行政性的规范性法律文件，亦称部委规章。 （二）中华人民共和国安全生产法 ?颁布时间：2002-6-29发文单位：全国人民代表大会常务委员会 ?第三条安全生产管理，坚持安全第一、预防为主的方针。 ?第五条生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。 ?第十条生产经营单位必须执行依法制定的保障安全生产的国家标准或者行业标准。 ?第十八条生产经营单位应当具备的安全生产条件所必需的资金投入 ?第二十一条生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。 ?第二十三条生产经营单位的特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。 ?第三十七条生产经营单位必须为从业人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用品，并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴、使用。 ?第四十三条生产经营单位必须依法参加工伤社会保险，为从业人员缴纳保险费。
纯电动汽车整车控制器的设计 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。传 统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。纯电 动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。随着科 技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提 供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。本文 从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词：纯电动汽车；整车控制器；硬件设计；软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种，以其清洁无污染、驱动能源多样化、能 量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器（vehicle control unit，VCU）作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽，主要实现数据采集和处理、控 制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车 辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中，积极推行整车 控制系统架构的标准化和统一化，汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件，整车厂只需要开发核心应用软件，有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内 各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案，开发技术进步明显，但是对核 心电子元器件、开发环境的严重依赖，所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象，针对电动汽车应有的结构和特性，对 整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 （一）整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车 通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互，获取整车的实时数据，然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行 驶状态进行判断，从而进入不同的工况与运行模式，对电机控制系统或制动系统 发出操控命令，并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行，并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器，属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传 输的数据和驾驶操作指令，依照给定的控制策略做出工况与模式的判断，实现实 时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电，以整车控制器为中心通信节 点的整车通信网络，实现了数据快速、可靠的传递。 （二）整车控制系统设计 复合电源的结构设计，选择了超级电容与DC/DC串联的结构，双向DC/DC跟 踪动力电池电压来调整超级电容电压，使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全，同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量，在复合电源系 统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关，防止了纯电动汽车处于再生制动状态时，动力电池继续供电，降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计，由整车控制器（VCU）、电机控制器（motor control unit，MCU）、电池管理系统（battery management system，BMS）、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元（Electronic Control Unit，ECU）组成 了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计
纯电动汽车高压原理设计---副本
纯电动汽车高压原理设计 一、电动汽车概述 1.1 电动汽车定义及组成 电动汽车（EV，electric vehicle）是指以车载电源为动力，由电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 电动汽车区别于内燃机汽车的最大不同点是动力系统由电力驱动系统组成，电力驱动系统是电动汽车的核心，由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电系统和电力附件组成，电动汽车的其他装置则基本与内燃机汽车相似。 目前，电动汽车上使用的驱动电机广泛采用为永磁无刷或异步交流电机，随着电机和电机控制技术的发展，开关磁阻电机和轮毂电机等势必成为将来电动汽车驱动电机应用的方向。 目前，电动汽车上应用最广泛的动力电源是锂离子动力电池，但随着新型储能装置的发展和技术革新，类似燃料电池、金属电池、超级电池、超级电容等储能装置也将会改变电动汽车应用的进程。 1.2 电动汽车的分类 电动汽车的种类：纯电动汽车(BEV，battery electric vehicle )、混合动力汽车(HEV，Hybrid-electric vehicle)、燃料电池汽车(FCEV，Fuel cell electric vehicle)。 纯电动汽车，驱动电机的能源完全来自于车载电力储能装置——动力电池。 混合动力汽车，驱动电机的能源来自于传统或新型燃和电力储能装置。 串联式混合动力汽车（SHEV）：车辆的驱动力只来源于电动机。 并联式混合动力汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。 混联式混合动力汽车（CHEV）：同时具有串联式、并联式驱动方式。 燃料电池汽车：以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是完全无污染的汽车。 1.3 电动汽车的历史
《电动汽车高压安全及防护》 课程标准 制定单位：_____________________________ 制定时间：2015年11月14日
目录 一、课程定位 二、课程学习目标 三、学习模块设计 四、考核方式 五、媒体资源
一、课程定位 《电动汽车高压安全及防护》是汽车检测与维修技术专业（新能源汽车方向）的一门专业核心课程，本课程容是学生学习或从事电动汽车维修与检查工作的必备知识。通过本课程的学习，帮助学生从电的基础知识、高压电的危害、电动汽车安全操作及防护措施、维修电动汽车对工位及维修环境的要求、电动汽车维修专用工具的使用、触电急救方法六大方面学习新能源汽车的安全维修操作知识，使学生熟悉电动汽车安全操作及防护措施的基本要求，掌握电动汽车维修及检查工作的安全使用方法，并掌握触电后自救和他救的正确流程。 本课程是在工学交替的过程中，能使学生在实践动手能力培养过程中掌握知识，并运用知识去分析问题、解决问题，培养学生职业安全意识。 二、课程学习目标 通过《电动汽车高压安全及防护》的学习，使学生掌握以下专业能力、社会能力和方法能力。 1．专业能力 （1）熟知电的基础知识，能够分辨并说出直流电与交流电的区别，说出常见电器元件的特点和作用； （2）了解电压等级划分，熟知电流对人体的影响，能够正确辨别触电事故的种类和触电的方式； （3）了解电动汽车高压标准，熟知企业电力安全规程，能够正确使用高压防护工具、高压检测设备，严格准确地按照安全操作流程进行电动汽
车断电操作； （4）熟知触电急救的处理流程，能够根据触电情况将触电者脱离电源； （5）掌握心肺复的急救方法，能够对触电伤员进行急救处理； （6）熟知车辆的高压系统注组成部分，看懂拓扑图并描述个高压部件在车辆上的安装位置、功能、结构，并对车辆的基本故障进行排查； （7）熟知整车高压线束的分布，能够介绍各段高压线束的各个脚位的功能。 2．社会能力 （1）具有良好的职业素质和团队协作精神； （2）具有安全、环保和社会责任意识； （3）具有组织协调能力和执行计划能力； （4）具有较强的沟通能力、分析问题和解决问题能力； （5）具有较强的自我控制、自我管理的能力 3．方法能力 （1）能够自主制定工作计划； （2）具备正确使用高压防护工具、高压检测设备，严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； （3）能运用心肺复的急救方法，对触电伤员进行急救处理； （4）能通过各种媒体查找资源，具备较强的信息检索能力； （5）能进行自主学习，掌握新知识、新技能。 三、学习模块设计 1．学习模块设计思想
纯电动汽车高压电气系统安全设计 纯电动汽车高压电气系统安全设计 一、纯电动汽车电气系统安全分析 纯电动轿车电气系统主要包括低压电气系统、高压电气系统及 CAN 通讯信息网络系统。 1、低压电气系统采用 12 V 供电系统，除了为灯光照明系统、娱乐系统及雨刷器等常规低压用电器供电外，还为整车控制器、电池管理系统、电机控制器、DC/DC 转换器及电动空调等高压附件设备控制回路供电； 2、高压电气系统主要包括动力电池组、电驱动系统、DC/DC 电压转换器、电动空调、电暖风、车载充电系统、非车载充电系统及高压电安全管理系统等； 3、CAN 总线网络系统用来实现整车控制器和电机控制器、以及电池管理系统、高压电安全管理系统、电动空调、车载充电机和非车载充电设备等控制单元之间的相互通信。 图a 高压配电盒 纯电动汽车电压和电流等级都比较高，动力电压一般都在 300～400 V（直流），电流瞬间能够达到几百安。人体能承受的安全电压值的大小取决于人体允许通过的电流和人体的电阻。有关研究表明，人体电阻一般在 1 000～3 000 Ω。人体皮肤电阻与皮肤状态有关，在干燥、洁净及无破损的情况下，可高达几十千欧，而潮湿的皮肤，特别是受到操作的情况下，其电阻可能降到 1 000 Ω 以下。由于我国安全电压多采用 36 V，大体相当于人体允许电流 30 mA、人体电阻 1 200 Ω的情况。所以要求人体可接触的电动汽车任意 2 处带电部位的电压都要小于 36 V。根据国际电工标准的要求，人体没有任何感觉的电流安全阈值是 2 mA，这就要求人体直接接触电气系统任何一处的时候，流经人体的电流应该小于2 mA 才认为整车绝缘合格。 因此，在纯电动汽车的开发过程中，应特别考虑电气系统绝缘问题，严格按照电动汽车相关国标标准要求设计，确保绝缘电阻能够满足人身安全需求，保证绝缘电阻值大于 100 Ω/V。 二、电动汽车高压电气系统安全设计概述 相对于传统汽车而言，纯电动汽车采用了大容量、高电压的动力电池及高压电机和电驱动控制系统，并采用了大量的高压附件设备，如：电动空调、PTC 电加热器及 DC/DC 转换器等。由此而隐藏的高压安全隐患问题和造成的高压电伤害问题完全有别于传统燃油汽车。 根据纯电动汽车的特殊结构及电路的复杂性，并考虑纯电动汽车高压电安全问题，必须对高压电系统进行安全、合理的规划设计和必要的监控，这是电动汽车安全运行的必要保证。
纯电动汽车高压原理设计 一、电动汽车概述 1.1 电动汽车定义及组成 电动汽车（EV，electric vehicle）是指以车载电源为动力，由电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 电动汽车区别于内燃机汽车的最大不同点是动力系统由电力驱动系统组成，电力驱动系统是电动汽车的核心，由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电系统和电力附件组成，电动汽车的其他装置则基本与内燃机汽车相似。 目前，电动汽车上使用的驱动电机广泛采用为永磁无刷或异步交流电机，随着电机和电机控制技术的发展，开关磁阻电机和轮毂电机等势必成为将来电动汽车驱动电机应用的方向。 目前，电动汽车上应用最广泛的动力电源是锂离子动力电池，但随着新型储能装置的发展和技术革新，类似燃料电池、金属电池、超级电池、超级电容等储能装置也将会改变电动汽车应用的进程。 1.2 电动汽车的分类 电动汽车的种类：纯电动汽车(BEV，battery electric vehicle )、混合动力汽车(HEV，Hybrid-electric vehicle)、燃料电池汽车(FCEV，Fuel cell electric vehicle)。 纯电动汽车，驱动电机的能源完全来自于车载电力储能装置——动力电池。 混合动力汽车，驱动电机的能源来自于传统或新型燃和电力储能装置。 串联式混合动力汽车（SHEV）：车辆的驱动力只来源于电动机。 并联式混合动力汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。 混联式混合动力汽车（CHEV）：同时具有串联式、并联式驱动方式。 燃料电池汽车：以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是完全无污染的汽车。 1.3 电动汽车的历史 早在1873年，由英国人罗伯特·戴维森用一次电池作动力发明了可供实用的
国家标准《电动汽车高压系统电压等级技术规范》编制说明 （征求意见稿） 一、任务来源 根据国家“863” 计划《电动汽车整车及零部件技术标准研究》(2011AA11A277)要求，其子项目《电动汽车高压系统电压等级技术规范》，由东风集团股份有限公司技术中心负责起草，计划于2013年12月完成。 二、标准编制的意义和适用范围 标准编制的目的在于促进中国电动汽车行业电动附件等零部件企业的产品平台化发展，减少产品种类，提高产品销售数量，降低产品成本，推进电动汽车产业发展。 该标准适用于混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车。对于电压等级小于144V与大于600V电动汽车高压系统，不在本标准规定范围之内。该标准为推荐性标准，不排斥整车企业开发定制的不符合该标准所规定的电压等级的电动汽车产品。该标准为推荐性标准，不排斥整车企业由于技术进步、整车布置空间等问题，导致整车电压等级略微偏离该电压等级。 三、工作过程简述 2011年9月，接到对《电动汽车高压系统电压等级技术规范》制定的任务后，东风汽车公司首先成立了标准制定工作组,确定了制定原则和方法，制定了工作计划，以确保标准制定质量和进度。 1.广泛征集意见和建议
为了解掌握国内主机及零部件厂在研和已上市电动汽车及零部件产品高压系统电压等级信息，使制定的标准充分、合理、适宜，2011年9月，东风汽车公司起草了“电动汽车高压用电系统及零部件电压等级技术规范调查问卷”，对上汽、奇瑞、一汽、长安、广汽、北汽、国轩、万向等59个单位进行了问卷调查，收到问卷20份。 2.对返还的20份问卷进行了统计分析，以确定国内电动汽车高压系统及零部件电压等级分布情况，为电压等级标准制定提供数据支持。 3.对关键高压零部件电压等级确定因素如下：对于动力电池系统我们考虑现有电芯模块成组及电池系统的方便性通用性互换性与电压等级之间的关系；对于高压配电系统、电机及其控制器系统、DC/DC 转换器、电动空调、PTC加热器等高压零部件，我们分析和考虑了其关键零部件效率、电压、成本、整车搭载之间的关系，最后提出了其电压等级。 4.收集查阅国内电动汽车高压系统电压等级相关标准、文件，以确保修订后的标准与相关标准、文件的相容性。 5.2012年8月，我们走访了奇瑞、上汽、英飞凌公司，进行企业和零部件厂家调研，讨论标准主体思想，听取企业意见和建议，丰富并修改了标准和编制说明的内容。 6.2012年8月-2012年9月提出行业标准草案（第一稿），并通过标准研究工作组秘书处发往各有关单位征求意见，再次收集了同时在网上广泛征求意见部分意见和建议。共收集到9个单位共21条意
纯电动汽车高压电气系统安全设计摘要：在电动汽车研发安全设计中，纯电动汽车安全设计除与传统燃油车一样考虑乘员的主动安全与被动安全外，还需重点考虑动力电池系统和高压系统安全。为解决纯电动汽车高压电系统的安全问题，文章对高压部件和高压线束防护与标识、预充电回路保护、高压设备过载/短路保护、绝缘电阻检测、动力电池电流电压检测、高压接触器触点状态检测、高压互锁电路检测、充电互锁检测、高压系统余电放电保护以及碰撞安全等高压系统潜在的安全问题提出了相应的解决方案，形成一整套完整的电动汽车高压电气系统的安全设计方案。该方案能确保电动汽车高压系统安全可靠地运行。关键词：纯电动汽车；高压电气系统；高压触点；绝缘电阻；高压互锁；碰撞安全。 现代电动汽车一般分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、外接式可充电混合动力汽车及增程式电动汽车。纯电动汽车是指完全由蓄电池提供电力驱动的电动汽车，工作电压高达几百伏，远远高于安全电压。且高压系统工作时放电电流有可能达到数十安，甚至高达上百安[1]。当高压电路发生绝缘、短路及漏电等情况时，会直接对驾乘人员的人身生命财产安全造成危害。 因此，在设计高压系统和对高压系统关键部件进行选型时，不仅要满足整车驱动的要求，还必须确保驾乘人员和汽车运行环境安全。因此，纯电动汽车整车的电气系统安全性已成为评价纯电动汽车安全性的一项重要指标。文章简述了某公司纯电动轿车高压电气系统的安全设计与控制策略。 1纯电动汽车电气系统安全分析 纯电动轿车电气系统主要包括低压电气系统、高压电气系统及CAN通讯信息网络系统。低压电气系统采用12V供电系统，除了为灯光照明系统、娱乐系统及雨刷器等常规低压用电器供电外，还为整车控制器、电池管理系统、电机控制器、DC/DC转换器及电动空调等高压附件设备控制回路供电； 高压电气系统主要包括动力电池组、电驱动系统、DC/DC电压转换器、电动空调、电暖风、车载充电系统、非车载充电系统及高压电安全管理系统等； CAN总线网络系统用来实现整车控制器和电机控制器、以及电池管理系统、高压电安全管理系统、电动空调、车载充电机和非车载充电设备等控制单元之间的相互通信。 纯电动汽车电压和电流等级都比较高，动力电压一般都在300～400V（直流），电流瞬间能够达到几百安。人体能承受的安全电压值的大小取决于人体允许通过的电流和人体的电
纯电动汽车绝缘故障的诊断及排查 纯电动汽车是以纯电池动力来驱动车辆运行的，其动力电池的输出电压大部分都在DC/72 V 至DC/600 V之间甚至更高。根据《GB3805安全电压》的要求，人体的安全电压一般是指不致使人直接致死或致残的电压，一般环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”是DC/36 V。电动汽车动力电池输出的直流电压区间已远远超过了该安全电压。因此，国家的电动汽车安全要求标准对人员的触电防护提出了明确的要求，其中包括对绝缘电阻值的最低要求。根据GB/T18384.3-2001第6.2.2条规定，动力系统的测量阶段最小瞬间绝缘电阻为0.5 kΩ/V。各整车厂开发的纯电动车辆，则根据各自设定的电压等级来确定动力系统的绝缘电阻报警阀值。 在笔者参与开发的一款东风御风纯电动轻型客车上，动力系统的绝缘故障是以仪表及上位机的报警来实现监测的，依据系统电池电压，该车型最低报警绝缘电阻值定为500 kΩ。2014年10月起总装下线的整车在试验及调试过程中，在近万公里的行驶里程中发生了多起绝缘报警故障，笔者也参与排查了多起此类故障，通过对排查过程的总结，积累了一点经验，下面就排查的具体方法和步骤进行说明。 1 绝缘故障报警的实现 该款纯电动轻客上，最低报警绝缘电阻值设定为500 kΩ，由电池管理系统BMS来承担检测功能，当检测到的绝缘电阻值低于该值时，BMS将对应的绝缘故障代码上报给上位机，整车上则由组合仪表来进行代码显示和故障灯报警。当组合仪表上显示了故障代码或报警灯时，表示此时车辆出现了绝缘故障，必须马上进行故障排查，以免出现人身安全事故。 2 绝缘报警初步排查 根据现场故障表现来看，故障的种类和故障部件表现多样，可根据以下步骤进行初步排查。 1）如车辆的仪表能正常显示，并正确反映是否有故障，那么说明BMS绝缘监测系统本身应该是正常工作的。 2）如车辆的仪表显示绝缘无连接（也有对应的故障代码），此时应该检查低压控制线路是否正确或可靠连接。笔者就碰到过低压线束端插接件插针松脱和扭曲导致连接失效的情况。 3）排除了低压连接线路问题，则需要排除CAN总线的通信故障，检查终端电阻阻值是否正常，若正常应该是60Ω，如果测出是40Ω，则可能信号被削弱，会导致CAN通信不正常。 4）当车辆的组合仪表明确显示有故障，此时表明车辆的绝缘故障发生在高压回路上，高电压部件出现了绝缘电阻过低的情况，需要对高电压部件进行相关检查。由于该绝缘检测系统无法对绝缘故障点进行定位，这时需要进行逐步的人工排查。 3 高电压回路的排查 3.1高电压回路的构成 高压电回路的构成如图1所示，按安装位置分成车辆前舱部分和车辆后部两个部分。前部主要有电机系统、高压配电箱、充电系统及附件，后部由电源分配盒和电池包组成，安装于车辆后底部。所有线条连接所至的部件的相应位置均有超过人体安全电压的高压电，操作时需要特别关注。另外，由于东风御风纯电动轻客采用电池模块外部并串联结合方式，考虑线路简化及成本控制，只在总正和总负回路上各设置了控制继电器，没有再另外增加维修开关。 3.2操作注意事项 在进行高压回路的排查前，为了确保安全，一定要按照相应的高压安全操作规程进行作业，操作人员按规定穿戴好防护用品，检查工具的绝缘性。操作时应戴绝缘手套，穿绝缘靴，
一、概述 现阶段动力电池能量密度越来越高，单体电芯容量越来越大，各高压部件一旦出现短路现象而无相应的保护措施，轻则部件损坏，重则引起火灾（尤其动力电池），后果将不堪设想，所以各高压部件回路的保护至关重要，本文将阐述纯电动汽车高压直流熔断器计算及选型方法，并实例说明。电动汽车电气拓扑图如图一所示。 图一电动汽车电气拓扑图 二、熔断器选型 2.1 熔断器分类 1）按动作特性主要分为： 普通熔断器（gG/gL）、快速熔断器部分范围保护（aR）、快速熔断器全范围保护（gR）、Time-delay型及特殊熔断器； 2）按照外形形状主要分为： a、英标熔断器 英式熔断器壳体采用陶瓷材质，圆柱管体，具有体积小、浪湧耐受性能強、性价比高、弧电压小、功耗低等特点，一般小于100A的熔断器推荐采用英式系列熔断器。英标BS88熔断器样式如图二所示。 图二英标BS88熔断器
b、美标熔断器 美式熔断器系列的产品，两端触刀为一体式，熔体直接一次性焊接，可抗强冲击及振动，具备高阻燃、高绝缘性能，弧电压小，功耗低，此系列为电动汽车的优选，一般大于100A的熔断器推荐采用美标系列以增加可靠性。美标熔断器样式如图三所示。 图三美标熔断器 c、欧标熔断器 欧标方形熔断器壳体采用陶瓷材质，该产品具有运行温度低、功率损耗小、焦耳积分值小等特点，适用于要求结构紧凑、性能优越、大功率应用场合，尤其在手动维修开关（MSD）中大量使用。欧标方形熔断器样式如图四所示。 图四欧标方形熔断器 d、法标熔断器 法标熔断器具有循环性能强、体积小、构造独特等特点，模块化底座方便安装，结构紧凑，适用于占用空间小的PDU、BDU、小型交流驱动器以及其它小功率应用。法标圆形熔断器样式如图五所示。 图五法标圆形熔断器
纯电动汽车常见故障检测方法㈠、方向自动偏向一边的故障 轮胎型号、花纹一致 气压正常 轮胎气压不相等 偏差过大 检查轮胎情况 轮胎尺寸不一致 胎面花纹不相同 更换轮胎调节气压到标准 检查前悬架 弹簧变软，左右 悬 架变形不一致 前束架正常 检查传动机构横拉杆长度 更换 左右横拉杆长度相等左右横拉杆长度不一 检查前轮前束值 调整 前束值不对 前束值正常 调整 检查前轮轴承预紧度 轴承转动灵活 某前轮轴承过紧 检查车轮制动 按规定拧紧力矩调整 制动器有拖滞 制动器间隙过小 检修调整 调整
㈡、转向盘震抖 检查转向盘的自由行程 转向盘自由行程 过大 转向盘自由行程 正常 检查前悬架 检查转向器 安装连接正常 紧固螺栓松动 检查前轮前束 按规定力矩拧 前束失调 前束正常 转动摇臂 转动正常 转动摇臂 转动不正常 检查纵横拉 杆 转向器 间隙过大 调整 检查车轮摆动情 转向摆动量大 1.5mm 转向摆动正常 车轮轮辋 变形 轴承松旷 磨损、损坏 更换 更换 球头销松旷 调整、修理 更换 检查轮胎平衡块安装情 况 平衡块脱落 平衡块装配正 检查轮胎气压 重新进行动平 衡 轮胎气压过高 轮胎气压正常 调整轮胎气 检查悬架减震器 弹簧变软 减震器漏油、失 更换 更换
检查轮胎气压 胎压过低 补气 胎压正常 检查转向柱连轴节 连轴节正常 连轴节损坏 松开转向摇臂与纵拉杆的连接 更换 检查转向盘的转动情况 转向盘轻便 转向盘沉重 检查纵拉杆 检查转向器 转向器润 滑油不足 转向器 正常 转向器啮合间隙过小 补充润滑油 检查转向柱 调整 转向柱橡胶衬套润滑不良 转向柱卡滞 涂润滑脂 更换 小球销卡滞 小球销转动灵活 更换 检查横拉杆 球销正常 球销卡滞 更换 检查前悬架减震器主销轴 减震器主销轴转动灵活 减震器主销轴卡滞 更换 检查前轮定位参数 主销内、后倾角不对 前轮外倾角不对 前束不对 修理 调整或 调整
2016年我公司将大批量生产新能源车，预计年产量3000台，为了更好的降低采购成本，提高产品质量，增强市场竞争力，实现企业更好更快的发展，本着公开、公平、公正的原则，我司决定对新能源车用的高压配电箱进行公开招标。 一、招标项目: 1.高压配电箱 二、技术要求： 一、技术标准： 1. 符合QC/T413-2002 《汽车电气设备基本技术条件》中各项规定； 2. 符合GB 2893-2001 《安全色》的相关规定 3. 符合GB 2894-1996 《安全标志》的相关规定 4. 符合GB 4208-2008 《外壳防护等级（IP代码）》的相关规定 5. 符合GB/T 2423.1 《电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验A：低温（GB/T2423.1-2008)》； 6. 高压电器设备耐电压性能必须符合CJ/T5008 <无轨电车试验方法>中耐电压试验的要求和规定； 7. 符合GB/T 18384.3 2015 《电动汽车安全要求第3部分：人员触电防护》中各项规定； 8. 符合GB/T 18384.2-2015 《电动汽车安全要求第2 部分：功能安全和故障防护》中各项规定； 9. 符合GB/T 2423.2 《电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验B：高温（GB/T2423.2-2008)》中各项规定； 10. 符合GB/T 2423.17 《电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Ka：盐雾（GB/T2423.17-2008)》中各项规定； 11. 符合GB/T 1303.1-1998 《环氧玻璃布层压板》 二、技术参数： 2.1见附录 三、整机主要技术参数 3.1 防护等级：IP65 3.1.1符合GB4208-2008中IP65要求 3.2 工作温度范围：－40℃～＋85℃ 3.2.1 低温按GB/T2423.1相关要求进行，试验温度-40℃，持续时间不低于2小时，试验过程中，
摘要 在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下，发展电动汽车，利用无污染的绿色能源，实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成了广泛共识。 本课题以电动汽车他励电机控制器为例，以实现电动汽车的加、减速，起、制动等基本功能以及一些特殊情况下的处理。以开发出高可靠性、高性能指标、低成本并且具有自主知识产权的电动汽车电机驱动控制系统为目的。主要包括硬件电路板的设计，以及驱动系统的软件部分的仿真调试。 在驱动系统硬件设计中，这里主控制芯片采用ATMEL公司的ATmega64芯片。功率模块采用多MOSFET并联的方式，有效的节约了成本。电源模块采用基于UC3842的开关电源电路。选用IR公司的IR2110作为驱动芯片，高端输出驱动电流可到1．9A，低端输出驱动电流可到2.3A，能够提供7个MOSFET并联时驱动电流。对于电流检测模块，本文没有采用电流传感器或者是康铜丝,而是采用了一种基于MOSFET管压降的电流检测电路，这种方式即节约了成本也保证了检测精度。 驱动系统的软件设计中，主要实现的功能为：开关量的检测处理，故障检测，串口通讯，励磁、电枢控制，报警功能等。针对他励电机电动汽车的控制特性，提出了节能控制算法和最大转矩控制算法，用于提高电动汽车的续航里程和加速性能。 他励直流电动机驱动系统能够很好的运行在电动汽车上，性能可靠、结构简 单，并且节约了成本，使电动汽车的性价比大大提高，有利于电动汽车的普及。 关键词：电动汽车，ATmega64，他励直流电机，PID模糊控制
目录 摘要 (1) 第一章绪论 1.1纯电动汽车在国内的发展状况 (3) 1.2 国外电动汽车发展现状 (3) 1.3 本课题的任务和主要工作 (4) 第二章他励电动机的控制理论基础 2．1他励直流电动机的调速与制动 (5) 2．1．1直流电动机电枢电动势和电磁转矩 (5) 2．1．2 他励直流电动机的机械特性 (6) 第三章系统的硬件设计 3．1系统硬件的整体设计方案 (10) 3．2主控制器MCU的介绍 (10) 3．2．1 MCU的选择 (10) 3．2．2 ATmega64的特性与内部结构 (11) 3．3开关电源模块 (12) 3．4电流检测模块 (13) 3．5驱动电路的设计 (16) 3．6电压检测电路 (17) 3．7温度检测电路 (18) 3．8加减速踏板信号检测电路 (19) 3．9 开关量输入信号 (20) 3．10蜂鸣器报警电路 (20) 3．11通讯模块电路设计 (21) 3．12硬件抗干扰的设计 (22) 3．13本章小结 (23) 第四章系统的软件设计 4.1 电动汽车的控制策略研
加速踏板控制策略 一、 控制步骤： 1、 选择加速踏板电压开度信号与电机扭矩的对应关系曲线 曲线a 比较合适。 2、 找岀拟合曲线， 式中y ——电机扭矩（N*m ）； x ――加速踏板开度电压 （V ）。 3、 根据曲线计算电机扭矩值 4、 去抖动，滤波 第一步为在进行 8次求平均值时候加上阈值限制，每加一个采样值首先判断是否超出一个范围，如果超 出则为尖峰值，将其设定为下一个比较基准值，具体参考程序段： AD 采样初步滤波示例程序段 .doc 去抖的一种方法是同样的模拟信号用两路 AD 进行采集，目前的电路板有一路 AD 是给转向单元准备的， 可以考虑用在加速踏板上面。 二、 软件流程图： 电动汽车论文软件功能相关- 3.2.1加速踏板控制策略 整车控制器从加速踏板采集的是模拟量 0?5V 电压信号，之后整车控制器通过一定的算法，计算出对应 输出的电机扭矩值，再通过 CAN 总线发送给电机控制器。车辆的加速特性就取决于整车控制器中所采用的算 法。加速踏板电压开度信号和电机扭矩有三种常见的对应关系。对应关系图如图 3-3所示。 图中三条曲线 a 、b 、c 分别表示三种不同的加速踏板控制策略曲线。 a 条曲线代表硬踏板控制策略， b 条 直线表示线性踏板控制策略， c 条曲线代表软踏板控制策略。一般常用的是前两种控制策略。两种策略各有 优缺点，a 种控制策略汽车起步时更快，更有劲，也更于换挡，驾驶感觉比较好。但对应函数关系较复杂处 理的过程中计算量过大，响应特性较差； b 种线性踏板控制策略，函数关系处理比较简单，但是在汽车的加 速性上偏慢，司机驾驶感觉差一些。现分别介绍两种控制算法也就是加速踏板曲线。 线性控制策略处理起来比较简单，只需要找到固定的比例系数就可以。 硬踏板非线性控制策略处理起来比较复杂，需要一些理论和实验相结合得到一些数据，再通过拟合得到 硬踏板控制策略曲线，曲线图形 如下图 3-4所示。 曲线通过EXCEL 表格拟合得到近似的曲线， 因为是拟合曲线，所以从相似度高低依次可以得到几种曲线。 这就需要综合考虑选择更合适的一种。这里采用多项式的趋势曲线，采用更高次的方程相似度会更高一些， 但同时计算量更大一些；而选用低次的方程相似度又会差一些，所以综合考虑选择三次方程组。拟合曲线的 方程为三次方程组，曲线的方程如公式 3-1所示。 式中y ——电机扭矩（N*m ）； x ――加速踏板开度电压 （V ）。 从曲线还可以看岀，刚开始轻微踩踏板时没有扭矩。这样做的目的是考虑到人们的驾驶习惯，开车的时 候，脚会习惯性放在加速踏板 上，如车辆在行驶过程中遇到红灯停下来，这时车还在抖动，脚也随着抖动， 连带着踏板也会抖动，这时就会出现电机空转，电 机所做的功 是无用的。还有就是从安全角度看，更利于控制。 f 所以在软件 H6-2加速力拒策略示意图 编程中，加速踏板轻微开度不产生扭矩。 电动汽车论文软件功能相关-电动汽 控制系统的总线调度与整车控制策略的 6.1.1 6.1.1加速力矩控制策略 加速力矩控制策略直接影响到整车驾驶的动 车分布式 研究.kdh 力性和舒适
学习任务高压安全操作 【学习目标】 1.了解电动汽车的高压保护措施。 2.能够正确识别电动汽车高压部件 3.能够正确地使用高压检测工具。 4.掌握基本维修操作规程。 5.掌握对高压部分进行绝缘检查和互锁检查的方法。 【任务目标】 客户委托：按照正确的操作规程对车辆进行检查 一辆纯电动汽车仪表盘高压系统故障警告灯点亮，车辆不能行驶。作为一名维修 技术人员要对此车进行维修，请按照正确的操作规程对车辆进行检查。 【知识准备】 一、车辆的电气防护 在电动汽车上存在高压电，为了保证驾驶和维修安全，必须进行必要的电气防护。防护的措施主要有：高压正极和高压负极使用各自单独的高压线；系统带有等电位线，用于引开接触电压；插头和连接均有接触保护；动力电池上有可控的高压正极触点和 高压负极触点；动力电池上安装有维修开关，在拔下维修开关后高电压断电或电压下降；采用电绝缘式DC/DC转换器；高压部件内的中间电容器会进行放电；高压元件上 有互锁安全线；高压元件采用绝缘监控；在识别出碰撞时，动力电池上的高压触点就 会断开。 1.高压电气网络防护 对于电动汽车的高压部分，电气网络结构就决定了从供电器（比如动力电池）到 用电器（比如电机）的电能传输路径。图1-10所示为一般的电气网络结构类型。电气网络的结构说明见表1-2。
TN网络系统TT网络系统1T网络系统 图1-10—般的电气网络结构类型 表1-2电气网络的结构说明 当前行驶状态是什么，高压系统都会立即被断电，图1-11所示说明了这种情况。 车辆中所用的高压网络就是一种IT网络系统，如图1-12所示。对于IT网络系统，由于高压电有单独的回路，与壳体绝缘，所以就不会有电流经车身，而是流向动力电 池负极。IT网络系统的优点是如果从正极到壳体的导线出现故障，IT网络系统不会被断电。 图1-11TN网络系统和TT网络系统图1-12IT网络系统 IT网络系统出现等电位连接故障，如图1-13所示。第一个故障在车上出现时， 系统仍能工作，有报警信息。第二个故障出现时动力电池管理系统（BMS，Battery Man-agement System)会将高压系统切断（断电），同时系统内会短路，功率电子
项目1纯电动汽车高压安全操作与维护保养学习目标 1.能结合教材，说帝豪EV450汽车的性能，认识整车构造，学会基础操作。 2.能查阅维修手册，小组合作，对纯电动汽车进行高压安全操作。 3.能按规范流程执行新车PDI检查作业。 4.能够按照维修手册标准执行1万公里保养。 资源准备 纯电动汽车检修一体化学习站，并准备如下实训设备、仪器设备、工量具等： 1.设备：纯电动汽车一辆（帝豪EV450） 2.工量具及仪器设备：绝缘工具、绝缘手套、万用表、检测仪等。 3.辅助工具：二氧化碳灭火器、碎布、手电筒。 4.其他材料：维修手册、教材、教学软件、教学微课等。 学习过程 当你完成了所有的工作后请教师检查你的工作效果并在本工作单上签字，这样你就可以对整个过程的进度更加明了。 ·使用维修手册或其它维修资料·执行操作或任务 ·写下你对问题的答案·教师检查签名 ·独立完成试题·技术或操作点 ·任务完成后自评·注意事项提示
任务1 纯电动汽车的总体构造 接受工作任务 某职校新能源汽车专业就读的小虎，其邻居入手了一辆新能源电动汽车吉利帝豪EV450，想让小虎给他介绍下这车的基本结构，跟传统燃油车的区别等问题，小虎该怎么介绍给他呢？收集信息 1.新能源车是指的采用作为动力来源，综合车辆的动力控制和 驱动方面的先进技术，形成的、具有新技术、新结构的汽车。 2.汽车常规燃料有、，新型燃料 有。 3.现在市场上量产的新能源车有以下三种：
4. 纯电动汽车中市场占有率较高的有以下几大品牌（请连线）： 5.纯电动汽车和传统汽车的驱动对比： 6.请查阅帝豪EV450车辆铭牌，填写重要信息： 电机功率： 动力电池电压： 动力电池容量： 7.请识别慢、快充电口的位置 比亚迪 北汽新能源