新能源汽车电气技术--新能源汽车制动系统

新能源汽车电机控制系统设计技术研究随着全球能源危机的日益加深和生态环境问题的愈发严峻，新能源汽车日益成为各国政府重点支持和研发的领域。

相比传统燃油汽车，新能源汽车具备环保、节能、高效的诸多优势，越来越受到人们的关注。

其中，电动汽车是新能源汽车的主要发展方向，因为它具有电力驱动、节能减排、健康环保、静音等特点，同时其动力系统也成为电气化汽车的核心所在。

而在电动汽车的动力系统中，电机控制系统起到了至关重要的作用。

新能源汽车经常采用交流电机或永磁同步电机，与传统燃油汽车的发动机不同，电机控制系统直接影响电动汽车的性能、效率和安全性。

下面，本文将讨论新能源汽车电机控制系统设计技术的研究现状、问题及发展趋势。

一、电机控制系统设计技术研究现状目前，国内外在电机控制系统设计技术方面已取得了长足进展。

在控制方式上，从最早的PID控制算法到现代控制理论和现代控制算法，可以实现多种控制策略，如功率流量控制、控制轴转矩和速度、感应器控制剩磁转矩等。

这些控制策略对应了不同的场合和应用，如车队管理、电机驱动、恒流控制和多电机控制等。

此外，在硬件选型方面，也有多种不同的解决方案。

例如，传统模拟电路与现代数据采集和控制型处理器的设计相结合，可以实现更高的控制性能和可靠性，同时也具有更好的灵活性和可编程性。

二、电机控制系统设计技术研究问题虽然已经有了较为成熟的技术研究成果，但在实际应用过程中，依然存在一些问题。

具体来说，有以下几点：（1）高速运转条件下的问题。

由于电动车电机转速高，电机控制系统的高速动态响应能力成为制约其性能的重要因素。

这使得目前电机控制系统的研究重点逐渐转向了高精度控制器、高速数据采集和处理技术、复杂控制算法等。

（2）制动过程中的问题。

目前电动车主要采用驱动电机反转制动和制动能量回收技术进行制动，但二者都存在一定的问题。

因此，目前还缺乏一种高效的电机制动控制方法，这是电机控制系统技术研究的难点所在。

（3）安全问题。

新能源汽车电气技术期末考试题库一、判断题1、手动维修开关并联在动力电池输出电路上。

（错）2、所有的电动汽车都装备有维修开关。

（错）3、拆下带低压互锁开关的高压导线连接器也能切断高压。

（对）4、高压检验时，各高压端子的电压必须低于动力电池额定电压。

（错）5、高压部件通常安装有电容器，能保持一段时间的高电压。

（对）6、北汽新能源汽车所有车型都装备手动维修开关。

（错）7、新能源汽车电路组成中，保护装置包括熔丝、电路断路器以及易熔线等。

（对）8、在分析汽车电路时除了导线绝缘皮的颜色外，还要注意线芯截面积等信息。

（对）9、汽车电路图中的熔断器（保险丝）一般常用F字样表示。

（对）10、CAN总线电控单元内的光电隔离电路相当于电脑。

( 错)/11、CAN总线上的控制模块通过收发器接收和发射信息。

（对）/12、低压辅助蓄电池在高压上电前给汽车电脑以及部分低压元器件供电。

（对）二、选择题1、CAN总线上传输的是数字脉冲信号，可以用（B ）检测。

A、万用表B、示波器C、汽车诊断仪D、电流表2、利用电气符号或实物图形将每一个系统中的元件按照要求连接起来，能够简明清晰地反映汽车电路构成、连接关系和工作原理的图，称为（B ）A 、原理框图B 、电路原理图C 、分布图D、线束图3、低压电气系统元件不包括（C ）A、DC/DC转换器B 、车内保险丝盒C、动力电池D、低压蓄电池4、下列那种表示为双色导线（D ）A、RB、GC、LD、R/Y5、电机控制器MCU中的传感器不包括( )。

A、旋变传感器B、开盖传感器C、温度传感器D、压力传感器6、动力电池管理系统BMS控制电路中，电流互感器属于(A )A、电流传感器B、电压传感器C、温度传感器D、执行器7、断开电源检测CAN总线两条线之间的电阻值，一般大约是（B ）。

A、30ΩB、60ΩC、120ΩD、240Ω8、CAN总线上的信号可以用( C)检测。

A、万用表B、汽车故障诊断仪C、示波器D、电流表9、新能源汽车高压电气系统中高压导线在车辆上的连接普遍采用（D ）。

新能源汽车的关键技术有哪些1．"三纵"的关键技术（1）混合动力电动汽车1）对中度混合动力方面，突破混合动力电动汽车关键技术，深化发动机控制技术研究，解决动力源工作状态切换和动态协调控制，以及能源优化管理，掌握整车故障诊断技术，进一步提高整车的可靠性、耐久性、性价比，开发出高性价比、具有市场竞争力、可大规模产业化的混合动力电动汽车系列产品。

2）对深度混合动力方面，突破混合动力系统构型技术，能量管理协调控制技术，开发深度混合动力新构型；开发出高性价比、可大规模批量生产的深度混合动力轿车和商用车产品。

3）对插电式混合动力电动汽车方面，掌握插电式混合动力构型及专用发动机系统研发技术；突破高效机电耦合技术、轻量化、热管理、故障诊断、容错控制与电磁兼容技术、电安全技术；开发出高性价比、可满足大规模商业化示范需求的插电式混合动力轿车和商用车系列产品。

（2）纯电动汽车以小型纯电动汽车关键技术研发作为纯电动汽车产业化突破口，开发纯电动小型轿车系列产品（包括增程式），并实现大规模商业化示范；开发公共服务领域纯电动商用车并大规模商业示范推广；加强插电式混合动力电动汽车研发力度，开发系列化插电式混合动力轿车和商用车系列产品。

小型纯电动汽车方面，针对大规模商业化示范需求，开发系列化特色纯电驱动车型及其能源供给系统，并探索新型商业化模式。

实现小型纯电动汽车关键技术突破，重点掌握电气系统集成、动力系统匹配和整车热-电综合管理等技术。

开发出舒适、安全、性价比高的小型纯电动轿车系列产品。

纯电动商用车方面，重点研究整车NVH、轻量化、热管理、故障诊断、容错控制与电磁兼容及电安全技术。

（3）燃料电池汽车面向高端前沿技术突破需求，基于高功率密度、长寿命、高可靠性的燃料电池发动机突破新型氢-电-结构耦合安全性等关键技术，攻克适应氢能源供给的新型全电气化技术，底盘驱动系统平台技术，研制出达到国际先进水平的燃料电池电动轿车和客车，并进行示范考核；掌握车载供氢系统技术，实现关键部件的自主开发，掌握下一代燃料电池电动汽车动力系统平台技术，研制下一代燃料电池电动轿车和客车产品，并进行运行考核。

《新能源汽车技术》课程教学大纲课程代码：0803515018课程名称：新能源汽车技术英文名称：Technology on clean energy vehicles总学时：48 讲课学时：44 实验学时：4学分：3适用对象：车辆工程专业先修课程：新能源汽车导论、模拟电子技术B、数字电子技术B、单片机原理及应用、新能源汽车技术、汽车理论、电力电子技术。

一、课程的性质、目的和任务《新能源汽车技术》课程是车辆工程专业一门重要的专业必修课，涉及新能源汽车的电机、电池及控制方面的知识。

通过本课程的教学，要求学生了解和掌握新能源汽车的基本原理、理论和设计，掌握混合动力电动汽车构造，电驱动系统，串联式、并联式和轻度混合动力电驱动的设计方法，能量存储系统，再生制动，燃料电池及其在车辆中的应用，以及燃料电池混合动力电驱动系统设计等，为以后从事汽车及新能源汽车检测、服务、科研等方面工作打下良好的基础。

二、教学基本要求学完本课程应达到以下基本要求：(1) 掌握电动汽车构造，了解电驱动系统组成。

(2) 掌握串联式、并联式和轻度混合动力电驱动的设计方法。

(3) 掌握能量存储系统，了解车辆再生制动。

(4) 掌握燃料电池及其在车辆中的应用，了解燃料电池混合动力电驱动系统设计。

三、教学内容及要求共分七章教学内容，对每章内容均要求作了解和掌握。

第一章环境影响与现代交通运输的历史第一节大气污染第二节全球变暖及石油资源第三节应对环境和石油能源问题关于交通运输工具发展策略的重要性第四节电动车及混合动力汽车发展的历史第五节燃料电池车的历史第二章电动汽车第一节电动汽车的结构第二节电动汽车的性能第三节正常行驶下的牵引力第四节能量消耗第三章电驱动系统第一节直流电动机驱动第二节感应电动机驱动第三节永磁无刷直流电动机驱动第四节开关磁阻电动机驱动第四章混合动力驱动系结构和设计第一节混合动力电驱动系统的概念第二节混合动力电驱动系统的构造串联式混合动力驱动系统、并联式混合动力驱动系统和混联式混合动力驱动系统。

新能源汽车◆文/河北 商爱朋别克纯电动车VELITE6新技术剖析(二)(接上期)(8)高压辅助系统VELITE6的高压辅助系统主要包括3套与温度控制相关的系统(图28)，分别是：高压部件电子冷却系统、暖风系统、制冷系统。

高压部件电子冷却系统用于对14V辅助电源模块、车载充电机、电机控制模块的冷却，其主要部件如图29所示，此冷却系统使用零件号为12378491的冷却液。

高压部件电子冷却系统控制框图如图30所示，整车控制模块通过脉宽调制信号控制电子水泵冷却风扇的转速。

暖风系统有一个独立的冷却液循环，由高压加热模块加热冷却液，为车辆的暖风系统提供热源(如图31)。

注意使用与高压部件电子冷却系统相同型号的冷却液，零件号为12378491。

暖风系统控制框图如图32所示，空调控制模块也是通过脉宽调制信号控制电子水泵的转速。

制冷系统的压缩机由高电压驱动(图33)，使用R134a制冷剂，标准制冷剂量为900g。

使用PAG压缩机油，总容量为110～150mL，制冷系统控制框图如图34所示，其中空调控制模块通过LIN网络与高压空调压缩机进行通讯。

图28 高压辅助系统图29 高压部件电子冷却系统图30 高压部件电子冷却系统控制框图图31 暖风系统图32 暖风系统控制框图栏目编辑：高中伟 gzw@图33 制冷系统图34 制冷系统控制框图2.变速器VELITE6搭载针对纯电动车特别开发的单级变速器(图35)，通过齿轮系数的调整，起到了减速增扭的作用，降低电机功率需求，实现大幅优于传统燃油车的驾驶平顺性，无动力中断和换挡顿挫。

其主要技术特点有：(1)将驱动电机动力传递至前桥左右半轴；(2)内有一个挡位减速齿轮和一个差速器；(3)内有P挡锁止机构；(4)外有换挡操作拉索，带挡位传感器。

图35 单级变速器3.转向系统VELITE6装配柱载式电动转向系统(图36)，基本结构为齿轮齿条结构，装配有电子转向柱锁。

助力大小随速可调，另外还具备抖动抑制功能，转向电机可主动提供阻尼降低振颤。

NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车纯电动汽车制动能量回收系统关键技术现状分析王静怡　吴涛　吉麒麟西华大学　四川省成都市　610039摘 要： 文章以制动能量回收控制策略为核心，展开制动能量回收系统关键技术现状分析。

首先重点阐述制动能量回收前后轴制动力与电-液制动力分配原则与技术要点。

其后提出电机性能、储能装置性能状态、再生制动系统结构、行驶工况四类关键因素对制动能量回收的影响，并对其关键技术的研究现状进行综合分析。

最后提出制动能量回收系统未来的研究方向。

关键词：制动能量回收　制动力分配　控制策略　影响因素1　引言纯电动汽车在排放、结构、技术上的巨大优势让其成为汽车发展的重要方向，但其续航里程短的问题是制约纯电动汽车发展的主要因素。

因此制动能量回收系统的研究对提高能量利用率，延长车辆续航里程十分重要。

研究表明由于电机参与制动，电机通过内部转子切割定子绕组磁场产生反电动势回收电能，并产生制动扭矩。

然而制动总能量中具体能有多少能量作为电能回收还受多方面制约因素的影响。

如制动系统结构、制动力分配策略、电动机和电池工作特性、传动系统特性、各部件及传递线路损耗和控制器损耗等[1]。

本文将这些制约因素进行分类，并综合阐述各制约因素对制动能量回收系统的影响以及为提高能量回收效率针对各类因素进行优化研究的研究现状。

2　制动力分配策略模式再生制动控制策略是制动能量回收技术的核心，策略在满足制动安全法规的要求下，解决前后轮上制动力的分配问题及电机制动力与机械制动力在驱动轴上的分配问题。

一方面实现制动稳定性，另一方面改善再生制动控制效果，提高能量回收率。

制动能量回收系统的研究都是基于控制策略的优化与拓展。

2.1　前后轴制动力分配由于电机的参与，电动汽车在制动时前后轴的制动分配不再按照燃油车以固定制动力分配系数分配，此时的分配系数将是一个变动的值。

所以从提高制动稳定性及能量回收率考虑，制动器制动力分配系数变动范围必须要合理。

第一章测试1.电动汽车的动力电池容量很大，能够为低压蓄电池充电，可以省去原来的（）。

A:交流发电机 B:低压蓄电池 C:动力电池 D:车载充电机答案:A2.比亚迪秦混合动力汽车DC/DC转换器的功能是（）。

A:替代发电机 B:纯电模式下和蓄电池一起给各用电器提供低压电源 C:发动机原地起动时给动力电池包充电 D:发动机起动时给起动机供电答案:BC3.电动汽车的电源分为（）。

A:车载发电机 B:主电源 C:辅助电源 D:低压蓄电池答案:BC4.在纯电模式下，DC/DC转换器和蓄电池并联给各用电器提供低压电源。

（）A:错 B:对答案:B5.新能源汽车的12V蓄电池和传统汽车一样。

（） A:对 B:错答案:B第二章测试1.充电系统是新能源汽车主要的能源补给系统。

新能源汽车，特别是纯电动汽车的充电技术，最关键的问题是如何能实现高效率的快速充电。

（） A:对B:错答案:A2.对电动汽车采用慢充模式时，交流电经过（）转化成直流电,然后进入动力电池。

A:车载充电机 B:电机控制器 C:高压配电箱 D:DC/DC 答案:A3.小型充电站的充电电流为30〜60A,充电功率一般为5～20kW。

（） A:对 B:错答案:A4.快充充电头端口有（）个。

A:7 B:8 C:6 D:9 答案:D5.交流充电枪主要分三种：（）。

A:俄标 B:欧标 C:美标 D:国标答案:BCD第三章测试1.下面哪个部件是汽车空调制冷装置的心脏（）。

A:储液罐 B:蒸发器 C:冷凝器 D:压缩机答案:D2.汽车压缩机分为（）。

A:涡旋式压缩机 B:曲轴连杆式压缩机 C:旋叶式压缩机 D:轴向活塞式压缩机答案:ABCD3.新能源汽车空调系统的作用是对车厢内空气进行（）。

A:加热 B:通风换气C:制冷 D:除湿答案:ABCD4.新能源汽车暖风与空调系统和传统汽车的区别只在于空调压缩机驱动方式的不同。

（） A:错 B:对答案:A5.暖风与空调系统通风方式有自然通风，强制通风。