新能源汽车电气技术 整车控制网络系统ppt课件

电池能量管理系统（EMS） 根据车辆行驶状态和电池状态，合理分配能量， 提高能源利用效率。
3
充电技术 包括快充和慢充两种方式，快充技术可大大缩短 充电时间，提高新能源汽车的使用便利性。
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04
新能源汽车产业链分析
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上游原材料及零部件供应商
锂电池及关键材料供应商
政策扶持
各国政府纷纷出台新能源汽车产业政策，推动市场快速发 展。
消费者认知提升 随着环保理念深入人心，消费者对新能源汽车的接受度不 断提高。
产业链协同 新能源汽车产业链上下游企业协同创新，共同开拓市场。
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环保理念推动下的可持续发展
能源转型
新能源汽车有助于减少化石能源依赖，推动能源结构转型。
环境改善
物流配送领域
电动货车、轻型卡车等新能源汽 车在物流配送领域逐渐替代传统 燃油车，提高运输效率。
特种车辆领域
新能源汽车在环卫、机场、景区 等特种车辆领域也得到应用，满
足特定场景下的使用需求。
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新能源汽车政策与法规
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国家政策扶持与引导
财政补贴
对新能源汽车的购车补贴、 充电设施建设补贴等。
税收优惠
减免新能源汽车购置税、 车船税等。
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优先通行
在部分城市，新能源汽车 可享受不限行、不限购等 政策。
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地方政府配套措施
充电设施建设
地方政府加大充电设施建设力度，提供便捷的充 电服务。
公共交通电动化
推动公共交通领域电动化，如电动公交、出租等。
示范推广
设立新能源汽车示范城市或区域，带动产业发展。

未来趋势与挑战
未来趋势
随着科技的不断进步和环保意识的日 益增强，新能源汽车将朝着更加智能 化、电动化、共享化的方向发展。
挑战
新能源汽车面临着续航里程短、充电 时间长、基础设施建设不足等问题， 同时还需要应对传统燃油汽车的竞争 和市场接受度等方面的挑战。
02
新能源汽车技术原理
电动汽车技术原理
电机驱动系统
如比亚迪、吉利、长城等，通过转型或扩展新能源汽车产品 线进入市场。
新兴汽车制造商
如特斯拉、蔚来、小鹏等，专注于新能源汽车的研发和生产 。
下游销售与服务网络
01
02
03
04
经销商网络
包括4S店、汽车销售集团、汽 车超市等销售渠道，负责新能 源汽车的销售和售后服务。
充电服务网络
包括公共充电桩、私人充电桩 、换电站等，为新能源汽车提 供充电和换电服务。
新能源汽车全套ppt课件
目
CONTENCT
录
• 新能源汽车概述 • 新能源汽车技术原理 • 新能源汽车关键零部件 • 新能源汽车产业链分析 • 新能源汽车市场与政策环境 • 新能源汽车应用案例分享 • 新能源汽车挑战与机遇并存
01
新能源汽车概述
定义与分类
定义
采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料， 但采用新型车载动力装置），根据车辆的动力控制和先进的驱动 方式，生产出的有新技术、新结构的汽车。
氢气储存与供应系统
采用高压氢气储存技术，确保 燃料电池汽车安全、稳定地运 行。
水热管理系统
燃料电池汽车在运行过程中会 产生大量热量和水，需要通过 水热管理系统进行有效控制和 管理。
03
新能源汽车关键零部件

1.1 汽车电路的表示方法
现代汽车电路图的种类繁多，因车型不同存在一定差别，但仍
可根据其特点和用途划分为接线图、线束图、原理框图和原理
图等类型。
丰
（1）接线图
田
普
接线图是一种专门用来标记接线与连接器的实际位置、色码和
锐
线型等信息的指示图，又称敷线图，体现了汽车电气实际的情
斯
混
况。接线图专门用于检修时查寻线束走向、线路故障，并在线
这 种情况下可以无危险地继续行驶。通过本任务的学习，熟悉新能源汽车国家高压法规相关要
求。
1.电路图的基本组成
汽车电路即汽车用电设备的通路，指根据用电设
备的工作特性及相互间的关系用导线和车体连接
成电流的通路，构成一个完整的供、用电系统。
汽车电路一般由电源、用电设备、电路控制装置、
导线和电路保护装置组成，如图所示。
2018
新能源汽ห้องสมุดไป่ตู้电气技术
相关知识
任务1 电路图的基本组成和元件识别
新能源汽车的高电压组件采用了自安全设计结构，其控制系统能够可靠识别会给车主和技术 人员带来危险的故障，并立即关闭高电压系统，确保工作部件上不再有危险电压。即便只取
下高 个电故压障部的时件电基没的路本有一图组直个成接盖危板险，。高高电电压压系元系统电件统也路识的会别自自诊动断关现功闭一能。确高元定电汽件故压车的障系电检后统路修会采将用其容记错录设在计故结汽的障构车维码，线护存因束储此器仅内出，
比亚迪 e5 P 位电机及控制器原理图
1.2 汽车电路图形符号 汽车上的用电设备数量较多，用电器元件的结构图来表示汽车电路会非常复杂。因此，
通常用符号表示电器元件，并用导线将电器元件按照一定的规律连接起来，构成汽车 的电路图。 汽车电路中常用的图形符号有电路图形符号和仪表、开关、指示灯标志图形符号。所 有汽车电路图均是由线条、图形符号和文字表示的，它们遵循一定的规则，但各种车 型因产地和厂家不同，会采用一些特定记号。学习和掌握汽车电路的基本标注方法， 有助于正确判别接点标记、线型（规格截面）及色码标志等代码信息。 具体的电路图形符号和仪表、开关、指示灯标志图形符号的含义可参阅厂家维修资料， 以下列举一部分广泛应用的汽车电路图形符号，见以下表格 。

控制系统开发流程
Page 7
控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
控制系统架构
Page 8
控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
单元测试及MIL测试
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控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
SIL及PIL测试
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控制系统开发管理流程介绍
Rational DOORs：是做需求管理的时候需要的产品，主要用于定制 和管理项目中的各种需求，可以与Change和Synergy工具无缝集成。
Rational Change：是做变更管理的时候需要的产品，主要用于定制 和管理项目中的各种工作流程以及变更流程。
5.3
NEDC (欧洲)
1181
33.6
74.6
3.9
JC08
1204
24.5
50.7
6.1
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控制系统开发管理流程介绍
基于模型的软件开发（MBD: Model Based Design）
项目繁多 各种类型产品，各种产品平台 产品种类不断增加
方案多样 每种产品多种配置方案 配置方案定期更新
New Energy
新能源汽车动力系统控制技术
新能源汽车动力系统控制技术
01
新能源汽车分类及构型介绍
02
纯电动汽车控制技术
03
混动汽车控制技术
04
控制系统开发管理流程
05
电控系统故障诊断
06
动力电池及其管理系统介绍（实操）
07
电机及整车控制系统介绍（实操）
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新能源汽车动力系统控制技术
04 04-01 04-02 04-03 04-04

CAN总线通信网络节点发送的报文遭到破坏后，可自 动重发。节点在错误严重的情况下具有自动切断的功能。
整车控制系统主要由6个部分7个节点构成，6个部分 是：车辆管理单元、电池管理系统、电机驱动控制单元、 CVT与发动机控制单元、人机界面和状态传感器。7个节 点是：车辆管理单元、电池管理系统、电机驱动控制单元、 CVT与发动机控制单元、加速踏板、制动踏板和人机界面。 其中车辆控制单元是主节点，其他节点为从节点。
数据帧由 7 个不同的位场组成：即帧起始、仲裁场、 控制场、数据场、CRC 场、应答场、帧结束。数据场长 度可为 0。CAN 协议具有标准信息帧和扩展信息帧两种 格式，区别在于标准帧采用 11 位标识符（ID）,而扩展帧 采用 29 位标识符。标准格式和扩展格式数据帧如图所示。
各个位场定义如下：
（1） SOF（帧起始）：标志总线空闲状态，并使所 有站点同步；
整车电气设计及整车CAN通讯
2010-5-9
.
发展概况
在全球提倡环境保护和石油能源紧缩的情况下， 传统汽车已经不能适应人们的节能减排需求，新 型汽车纷纷兴起。
纯电动车EV是未来汽车发展的目标，但受限 于电池技术，安全性和性能得不到保障，成本高 昂。
在这种情况下，混合动力微车HEV作为过渡模 式具有很高的市场契合度，成本较低，受电池技 术限制较小，性能与安全性都有很高的保障性， 预计在未来十年内会占据适当的市场份额，加上 国内新能源汽车市场处于萌芽状态，在此时介入
对于混合动力汽车，很多部分都由独立的电子 控制器进行控制。为了将整个电动汽车内各系统 进行统一管理，实现数据共享和相互之间协同工 作，我们采用CAN总线进行数据传递。
CAN网络是现场总线技术的一种，它是一种 架构开放、广播式的新一代网络通信协议，称为 控制器局域网现场总线。CAN网络原本是德国 BOSCH公司为欧洲汽车市场所开发的。CAN推 出之初是用于汽车内部测量和执行部件之间的数 据通信。在现代轿车的设计中，CAN总线被广泛 的采用，奔驰、宝马、大众等汽车都采用了CAN 总线进行控制器的联网。.

并相互发送各自的状态信息（充电桩输出电压电流、车 辆电池电压电流、SOC等）。
（2）充电结束阶段 车辆会根据BMS是否达到充满状态或是受到充电桩
发来的“充电桩中止充电报文“来判断是否结束充电。
满足以上充电结束条件，车辆会发送“车辆中止充电报 文”，在确认充电电流小于5A后断开。充电桩在达到操 作人员设定的充电结束条件，或者收到汽车发来的“车
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， 高压电路在上电瞬间，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。
电动汽车在接到有效启动的命令组合信号之后，整车管理 系统（VMS）低压上电，对高压电路系统进行高压上电前预诊 断，如果SOC达到一定值，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。
无论是在炎热的夏季还是在寒冷的冬季，用户在出门前就
可以通过手机指令实现远程的空调制冷、空调暖风和除霜功能。
（3） 远程充电控制 用户离开车辆时将充电枪插入充电桩，并不进行立即充电，
可以利用电价波谷并在家里实时查询SOC值，需要充电时通过 手机APP发送远程充电指令，进行充电操作
11. 整车CAN总线网关及网络化管理 （1）整车CAN总线
7.电动化辅助系统管理 电动化辅助系统包括电动空调、电制动、电动助力转向。
整车控制器应该根据动力电池以及低压电池状态,对 DC/DC、 电动化辅助系统进行监控。
电动车辆在正常使用中，电动空调、电制动、电动助力
转向等辅助功能是能源消耗的主要原因之一，并且随着环境 温度、不同路况等因素的变化而变化，在辅助系统的工作中 会引起不合理的应用与能量浪费，所以有效对车辆的辅助系 统进行管控可以节省部分能源。

整车控制器网络结构
3. 纯电动汽车的关键技术
关键技术：
➢ 整车轻量化技术：整车轻量化始终是汽车技术重要的研究内容。纯电动汽车由于布 置了电池组，整车重量增加较多，轻量化问题更加突出。
• 使用轻质材料。
新材料 A
新工艺 B
• 优化生产工艺， 减少材料或零部 件使用量。
• 多合一集成系统 设计
C 集成化
动力电池
电动机
发动机
燃油
1. 纯电动汽车的定义及分类 学而有思，……
纯电动汽车可 以怎样进行分 类呢？
1. 纯电动汽车的定义及分类
按照用途分类：
➢ 纯电动轿车； ➢ 纯电动客车； ➢ 纯电动货车。
1. 纯电动汽车的定义及分类
按照电池类型分类：
➢ 铅酸蓄电池； ➢ 锂离子电池； ➢ 镍氢蓄电池； ➢ 钠硫蓄电池； ➢ 镍镉电池； ➢ 太阳能电池等。
二合一系统
三合一系统
多合一系统
3. 纯电动汽车的关键技术
关键技术：
➢ 整车控制技术：纯电动轿车整车控制系统是两条总线的网络结构，即驱动系统的高速CAN 总线和车身系统的低速总线。高速CAN总线每个节点为各子系统的ECU。低速总线按物理 位置设置节点、基本原则是基于空间位置的区域自治。
整车控制器壳体
目前国内主流乘用车企业，在电池供应商的选择上，除了 比亚迪，基本都选择了宁德时代。
1. 纯电动汽车的定义及分类
1. 纯电动汽车的定义及分类
按照驱动电机分类：
➢ 直流电动机； ➢ 交流电动机； ➢ 永磁无刷电机； ➢ 开关磁阻电动机。
直流无刷电机
特斯拉感应电机
2. 纯电动汽车的结构及特点 思而后学，……
内容
Contents

2018
新能源汽车电气技术
相关知识
任务1 电动助力转向系统的功能与组件更换
新能源汽车的高电压组件采用了自安全设计结构，其控制系统能够可靠识别会给车主和技术 人员带来危险的故障，并立即关闭高电压系统，确保工作部件上不再有危险电压。即便只取
下高 个电故压障部时件没的有一直个接盖电向危板动系险，助统。高力概高电转述电压压系系统统也的会自自丰诊动电转田断关现动向普功闭一助系锐能。力统斯确高定电故压障系后统会采将比用电转其亚容动向记迪错助系录设力统e在5计故结障构码，存因储此器仅内出，
2.1.2 普锐斯电动助力转向系统组件的更换流程及注意事项 1. 更换注意事项 （1）SRS 安全气囊系统操作注意事项 ➢ 有些维修操作会影响 SRS 安全气囊，维修前一定要阅读 SRS 安全气囊的操作注意事项。 （2）拆卸、安装和更换电动助力转向组件的注意事项 ➢ 1）拆下和安装转向机总成时，一定要向正前方对正前轮。 ➢ 2）断开转向柱的滑动拨叉和转向机总成的小齿轮轴时，一定要在开始操作前做装配标记。 ➢ 3）拆下及重新安装或更换任何转向系统组件后，都要对转向中心点进行调整（零点校准）。 ➢ 4）打开电动助力转向系统的连接器时，打开电源开关（IG）（发动机和混合动力系统停止运
（3）转向柱的搬放注意事项 1）搬转向柱总成时： a. 避免对转向柱总成有任何冲击，尤其对电动机和转矩传感器。如果转向柱总成跌落或受到严重冲击，则需要换
新。 b. 移动转向柱总成时，不要拉线束。 c. 转向柱总成或其他相关转向零件已经被拆下，重新安装或更换后，对转向中心点进行调整（零点校准）。 2）断开和重新连接连接器时： a. 断开与电动助力转向系统相关的连接器时，打开电源开关（IG），打正转向盘，关闭电源开关，然后断开连接
非同轴式 REPS 总成

第四章
故障分级及处理方式
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第四章
故障分级及处理方式
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整车控制器架构图
第四章
故障分级及处理方式
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整车CAN总线网关及网络化管理 在整车的网络管理中,整车控制器是信息控制的中心,负责信息的 组织与传输,网络状态的监控,网络节点的管理,信息优先权的动 态分配以及网络故障的诊断与处理等功能。通过CAN(EVBUS)线协 调电池管理系统、电机控制器、空调系统等模块相互通信。
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驾驶员意图解释 对驾驶员操作信息及控制命令进行分析处理,也就是将驾驶员的 油门信号和制动信号根据某种规则,转化成电机的需求转矩命令。 因而驱动电机对驾驶员操作的 响应性能完全取 决于整车控制的 油门解释结果,直接影响驾驶员的控制效果和操作感觉。
驱动控制 根据驾驶员对车辆的操纵输入(加速踏板、制动踏板以及选档开 关)、车辆状态、道路及环境状况,经分析和处理,向VMS发出相应 的指令,控制电机的驱动转矩来驱动车辆,以满足驾驶员对车辆驱 动的动力性要求;同时根据车辆状态,向VMS发出相应指令,保证安 全性、舒适性。
第四章
故障分级及处理方式
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基于CCP的在线匹配标定 主要作用是监控ECU工作变量、在线调整ECU的控制参数(包括MAP、 曲线及点参数)、保存标定数据结果以及处理离线数据等。完整 的标定系统包括上位机PC标定程序、PC与ECU通讯硬件连接及ECU 标定驱动程序三个部分。
第四章
故障分级及处理方式
电 动 汽 车 培 训 之 一
天津市优耐特汽车电控技术服务有限公司
讲师：优耐特汽车电控·王征
01 整车控制器硬件 02 第二代整车控制器功能 03 整车控制器功能介绍 04 故障分级及处理方式

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控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
电子产品/系统开发管理平台： 包括需求管理平台（Rational DOORs）、需求缺陷变更管理 平台（Rational Change）和软件配置管理平台（Rational Synergy），这些管理平台是当今汽车行业在开发阶段流行推 广应用的平台管理软件。
美国加州环保局1989年立法 扩大了诊断零部件范围 增加了对系统的诊断要求，如催化器失效、失火、蒸汽泄漏等 建立了标准化故障码和通讯协议
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电控系统故障诊断
故障诊断概述
K线
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电控系统故障诊断
故障诊断概述
CAN网络
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电控系统故障诊断
故障诊断概述
控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程介绍
丰田(TOYOTA)
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控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程概述
控制系统开发流程
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控制系统开发管理流程介绍
测试中需要使用的几种典型路况
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控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程介绍
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控制系统开发管理流程介绍
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质子交换膜燃料电池结构示意图
当前电动汽车正处于发展高潮，对于电动汽车技术 的全面发展，重中之重就在于能量存储技术的提高。 动力电池将向着高比能量、高可靠性、低成本、安 全环保方向发展。近阶段，铅酸电池虽然年代久远， 但其技术成熟、成本低，在今后的一定时期内依然 具有竞争能力，仍将拥有一定市场；燃料电池代表 着未来动力电池的发展方向，但其成本太高，短时 间内无法得到大规模商业化；镍氢蓄电池依然具有 优势；锌空气电池有待开发；锂离子电池具有很多 优点，是我们今后要大力发展的动力电池。
（2）转子部分
转子部分主要由电枢铁心、电枢绕组、换向 器等三部分组成。
电枢铁心既是主磁路的组成部分，又是 电枢绕组的支撑部分，电枢绕组嵌放在电枢 铁心的槽内。电枢铁心一般用0.55mm硅钢冲 片叠压而成。
电枢绕组由扁铜线或圆铜线按一定规律 绕制而成，它是直流电动机的电路部分，也 是产生电动势和电磁转矩进行机电能量转换 的部分。
1—绝缘体；2—垫圈； 3—PTC元件；4—正 极端子；5—排气孔； 6—防爆阀； 7—正极；8—隔板； 9—负极；10—负极 引线；11—正极； 12—外壳
为锂离子电池的工作原理，电池在充电 时，锂离子从正极材料的晶格中脱出， 通过电解质溶液和隔膜，嵌入到负极中； 放电时，锂离子从负极脱出，通过电解 质溶液和隔膜，嵌入到正极材料晶格中。 在整个充放电过程中，锂离子往返于正 负极之间。
永磁同步电动机的结构，和传统电动机一样， 主要由定子和转子两大部分构成。定子与普 通感应电动机基本相同，由电枢铁心和电枢 绕组构成。电枢铁心一般采用0.5 mm硅钢冲 片叠压而成，对于具有高效率指标或频率较 高的电动机，为了减少铁耗，可以考虑使用 0. 35mm的低损耗冷轧无取向硅钢片。电枢 绕组则普遍采用分布、短距绕组；对于极数 较多的电动机，则普遍采用分数槽绕组；需 要进一步改善电动势波形时，也可以考虑采 用正弦绕组或其他特殊绕组。

任务1 整车控制系统基本组成及原理
（三） 车载网络系统
1. 车载网络系统的作用
车载网络系统将可以在实现数据信息共享的同时，按照不同的协议和拓扑结构 将不同系统的信息进行通信与控制，既减少了线束，又可更好地控制和协调汽车的 各个系统，在汽车满足动力性、经济性达到最佳的情况下，提高了汽车的舒适度、 操作方便性。
一、 整车控制系统组成
整车控制系统，是电动汽车的神经中枢，它可以实现对各系统的数据交换、信 息传递、故障诊断、安全监控、驾驶员意图解析、动力蓄电池能量管理等功能。
纯电动汽车的整车控制系统按实现的功能可分为低压电气系统、高压管理系统、 车载网络系统，而实现这些控制功能的整车控制系统的组成部件基本相同，主要由 整车控制器、高压配电装置、DC-DC转换器、子系统控制器、数据总线、驾驶员操 纵传感器、高压互锁、绝缘检测装置（漏电传感器）、低压电源及各种低压辅助电 器等组成。
任务1 整车控制系统基本组成及原理
任务1 整车控制系统基本组成及原理
（八） 驾驶员操纵传感器
1. 挡位传感器
挡位传感器的作用是检测汽车变速杆的位置，并将信号送给整车控制器，为控 制汽车的行驶状态提供必要的信息。
挡位传感器分为接触式和非接触式。
任务1 整车控制系统基本组成及原理
2. 制动踏板位置传感器 （1）制动踏板位置传感器类型
任务1 整车控制系统基本组成及原理
3. 数据总线特点 （1）结构特点
控制总线从结构上简化了硬件设计和系统结构，具有良好的功能和规模扩充性、 系统更新性。
（2）信息传输特点
控制总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点。
（3）使用特点
控制总线采用双线通信方式，检错能力强，便于故障诊断和维修，并可在高干 扰环境中工作。