图4-1-2传统式驱动方式图4-1-3传统式驱动方式电机-驱动桥组合式驱动方式此种驱动形式是把电机、固定传动比的减速器和差速器集成为一个整体，通过两个半轴驱动车轮，如图4-1-4 所示。图4-1-6轮毂电机分散式驱动方式3.按驱动电机分类纯电动汽车按其驱动电机类型可分为4 种，即直流电机、交流电机、永磁无刷电机和开关磁阻电机。......
2023-08-20
全彩版新能源汽车概论：纯电动车型实例
【摘要】：比亚迪e5 纯电动汽车的动力电池采用13 个电池组串联，其额定电压约633.6 V。动力电池管理器是纯电动汽车动力控制部分的核心，负责整车电动系统的电力控制并实时监测高压电力系统的用电状态，采取保护措施，保证车辆安全行驶。比亚迪e5 纯电动汽车的电池管理器安装在车辆的后部，同时高压配电箱还与其配合。图4-2-31比亚迪e5 充电口总成3.吉利帝豪EV450吉利帝豪EV450 是一款纯电动轿车，全国职业院校技能大赛指定用车。
1.日产聆风
日产聆风为五门五座掀背轿车，由层叠式紧凑型锂离子电池驱动，全球销量已超过30 万辆。
（1）动力电池
扁平的锂离子动力电池位于底板下，动力电池配备了所需的装置，如除蓄电池储备电源外，还有锂离子电池控制器、蓄电池接线盒和维修开关等。动力电池安装位置及结构如图4-2-20 所示。
图4-2-20 动力电池安装位置及结构
四个电池单体集成一个电池模块，动力电池由48 个串联的电池模块组成，如图4-2-21所示。
每个电池模块由两个平行连接的分电池串联组成，如图4-2-22 所示。整个动力电池共有96 个平行连接的分电池对串联在一起。
图4-2-21 动力电池的组成
图4-2-22 电池模块的组成
整个动力电池内部分为左前组、右前组和后组，彼此通过导线连接在一起，如图4-2-23所示。
图4-2-23 动力电池的连接方法
动力电池管理系统包含在蓄电池组中并安装在后组模块表面左侧。
动力电池管理系统是动力电池控制的核心。动力电池管理系统检测动力电池的电压和电流、各模块的温度，以及各分电池的电压以判断充电状态。动力电池管理系统同样计算可能的输入/输出值、仪表指示值和可充电值，并发送该数据至VCM（车辆控制模块）。VCM 根据蓄电池状态控制车辆。
动力电池电流传感器外观如图4-2-24 所示。
维护开关安装在蓄电池组上表面，外观如图4-2-25 所示。当踏脚处安装的维护开关盖拆下时，可以拆下塞子。拆卸和安装维护开关时，务必佩戴绝缘保护装置。
图4-2-24 动力电池电流传感器外观
图4-2-25 维护开关外观
（2）驱动电机
驱动电机包括内埋式永磁同步电动机（IPMSM），该电动机具有紧凑、轻型、高输出以及高效率的优点。
电机控制器由驱动器、平流电容器、2 个电流传感器和电源模块组成。
电机控制器接收来自牵引电机分解器的转子旋转角度信号和来自电流传感器的牵引电机电流值信号，产生驱动 IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的脉冲信号。
电机控制器通过牵引电机温度传感器来检测牵引电机温度，并根据牵引电机中的热量级别限制输出扭矩（保护控制），如图4-2-26 和图4-2-27 所示。
电动车单速变速箱如图4-2-28 所示。
图4-2-26 驱动电机工作原理
图4-2-27 能量再生制动
图4-2-28 电动车单速变速箱
2.比亚迪e5
比亚迪e5 是一款纯电动轿车，主要由低压配电系统、高压电器系统、动力系统、冷却系统、制动及转向系统组成。
（1）动力电池
动力电池是为整车提供动力能源的设备，是电动汽车的心脏，比亚迪e5 纯电动汽车采用磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂材料作电池正极的锂离子电池。
比亚迪e5 纯电动汽车的动力电池采用13 个电池组串联，其额定电压约633.6 V。比亚迪e5 纯电动汽车动力电池参数如表4-2-1 所示。
表4-2-1 比亚迪e5 纯电动汽车动力电池参数
（2）动力总成系统
动力总成系统由驱动电机和变速器组成。
比亚迪纯电动汽车现在使用的驱动电机为交流无刷永磁同步电机，通过采集电机旋变信号进行工作。动力电机额定功率80 kW，最大输出转矩310 N·m，电机由转子、定子、旋变传感器及温度传感器组成，电机采用水冷方式。电机驱动汽车前进后退，也可以在滑行、制动过程中将动能转化为电能。比亚迪e5 驱动电机组成如图4-2-29 所示。
图4-2-29 比亚迪e5 驱动电机组成
比亚迪e5 车型的冷却系统由电动水泵提供动力，低温冷却液通过冷却管路由散热器流向待散热元件（电机控制器、DC/DC、电机），冷却液在待散热元件处吸收热量后，再通过冷却管路流经散热器进行散热，之后进行下一个循环。电子风扇总成采用吸风式双风扇，通过串联调速电阻的方式来实现风扇的高低速挡分级，从而降低风扇的噪声，提高整车舒适性。
因为电机可提供较大有效转速范围，所以纯电动汽车的变速器只需要一个挡位，即只有一个固定传动比。转速为零时内燃机不提供转矩，而电机则完全不同：从零转速起便开始提供较高转矩，因此纯电动汽车的变速器也不需要离合器来进行起步或更换挡位。
（3）高压控制系统总成
比亚迪e5 高压控制总成采用集成方式，分别包含双向交流逆变式电机控制器（VTOG）、高压配电箱和漏电传感器、车载充电器（预留）、DC/DC 转换器。比亚迪e5 高压控制器外貌如图4-2-30 所示。
图4-2-30 比亚迪e5 高压控制器外貌
（4）电池管理系统
比亚迪e5 纯电动汽车动力电池管理器作为监控动力电池、保证电池组正常工作的监控单元而存在，主要目的是保证每节串联电池的电压、电流、温度等各项性能指标的一致性。
电池的原理像木桶效应，某一节成为短板的话，所有电池性能都将按照这一节性能计算，这对电池可靠性提出极高的要求。为了防止过充、过放、过温等一系列影响单节电池性能的问题出现，通过电池管理单元进行监控，时时保证电池工作在正常工作状态下。
动力电池管理器是纯电动汽车动力控制部分的核心，负责整车电动系统的电力控制并实时监测高压电力系统的用电状态，采取保护措施，保证车辆安全行驶。比亚迪e5 纯电动汽车的电池管理器安装在车辆的后部，同时高压配电箱还与其配合。
（5）充电口总成
比亚迪e5 纯电动汽车配有两个充电口，大的充电口可用于直流快充，小的充电口可通过家用220 V 插座和交流充电柜接入，再通过车载充电设备将高压交流电转为高压直流电给动力电池充电。比亚迪e5 充电口总成如图4-2-31 所示。
图4-2-31 比亚迪e5 充电口总成
3.吉利帝豪EV450
吉利帝豪EV450 是一款纯电动轿车，全国职业院校技能大赛指定用车。
（1）动力电池
吉利帝豪EV450 动力电池采用三元锂电池：以钴酸锂、锰酸锂或镍酸锂等化合物为正极，以可嵌入锂离子的碳材料为负极，使用有机电解质。动力电池总成安装在车体下部，动力电池的组成部件包括：各模组总成、CSC 采集系统、电池控制单元（BMU）、电池高压分配单元（B-BOX）维修开关等部件。
电池组额定电压为346 V，峰值功率为150 kW，额定功率为50 kW，电池容量为150 Ah。吉利帝豪EV450 动力电池安装位置如图4-2-32 所示。
图4-2-32 吉利帝豪EV450 动力电池安装位置
（2）高压配电盒（集成在车载充电机内）
高压配电盒的作用类似于低压供电系统中的保险丝盒，高压配电盒功能包括高压电的分配和高压回路的过载及短路保护。吉利帝豪高压配电盒内部框图如图4-2-33 所示。
图4-2-33 吉利帝豪高压配电盒内部框图
高压配电盒将动力电池总成输送的电能分配给电机控制器、空调压缩机和PTC 加热器。此外，交流慢充时，充电电流也会经过分线盒流入动力电池为其充电。
高压配电盒内对电动压缩机回路、PTC 加热器回路、交流慢充回路各设有一个40 A的熔断器。当上述电流超过90A 时，熔断器会在15 s 内熔断；当电流超过150 A 时，熔断器会在1 s 内熔断，保护相关电路。
吉利帝豪EV450 采用永磁同步电机，电机参数：额定功率42 kW、额定转矩105 N·m、峰值转速12 000 r/min、峰值转矩250 N·m、重量55 kg。
电机控制器内包含1 个DC/AC 逆变器和1 个DC/DC 直流转换器，逆变器由IGBT、直流母线电容、驱动和控制电路板等组成，实现直流与交流之间的转化。直流转换器由高低压功率器件、变压器、电感、驱动和控制电路板等组成，实现直流高压向直流低压的能量传递。
4.北汽EV 系列
北汽EV 系列电动汽车身材灵巧，很适合穿梭在拥堵的城市中。早期的EV150 采用磷酸铁锂动力电池，额定电压为320 V,同步驱动电机，最高车速可达120 km/h。北汽EV150电动汽车主要有动力电池、驱动电机、电动车单速变速器、电机控制器、高压控制盒、整车控制器等组成。北汽EV200 采用永磁同步电机作为驱动电机。
北汽EV200 驱动电机系统连接如图4-2-34 所示，动力电池外观如图4-2-35 所示，北汽EV 动力电池安装位置如图4-2-36 所示。
图4-2-34 北汽EV200 驱动电机系统连接
图4-2-35 动力电池外观
图4-2-36 北汽EV 动力电池安装位置
北汽EV200电动汽车高压配电系统以高压控制盒为核心，完成动力电池的输出及分配，实现对支路用电器的保护和切断。北汽EV200 高压控制盒安装在前机舱内，同时前机舱内还安装有电机控制器、DC/DC、车载充电机等高压部件。电机控制器、DC/DC、车载充电机和高压控制盒外貌如图4-2-37 所示。
图4-2-37 电机控制器、DC/DC、车载充电机和高压控制盒外貌
高压控制盒外围插接器有快充插接器、低压插接器、高压附件插接器、动力电池插接器和电机控制器插接器，如图4-2-38 所示。高压控制盒内部结构如图4-2-39 所示。
图4-2-38 高压控制盒外围插接器
图4-2-39 高压控制盒内部结构
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