6.3纯电动汽车关键技术（课件）-《汽车文化》同步教学（北京理工大学出版社）

项目六 纯电动汽车 项目六 纯电动汽车 任务6.1 纯电动汽车概述 任务6.2 纯电动汽车的结构和工作原理 任务6.3 纯电动汽车关键技术 任务6.4 纯电动汽车典型车型 任务三 纯电动汽车关键技术 学习目标 1.了解纯电动汽车的关键技术； 2.理解纯电动汽车能量管理及制动能量回收技术。 【建议完成本任务的时间为2课时】 任务描述 秦EV450在国内市场销售的补贴后售价为14.99-16.99万元，搭载60.48kWh三元锂电池。顶配的智联尊尚型可以说当前A级纯电动汽车的配置标杆，其搭载主流的高分辨率全液晶仪表以及12.5寸的中控液晶屏，内饰整体采用量皮质材料包裹，电子档杆、电子手刹、自动驻车、驾驶模式切换及能量回收强弱调节等非常全面。另外，无钥匙进入/启动、前排座椅通风/加热/记忆、方向盘电动调节等一些豪华车上也常见的配置在秦EV450上都可以体验到，性价比出色。除外观、内饰以及配置等传统因素，秦EV450长青于市场的另外一因素自然是比亚迪引以为傲的电机、电池、电控三大电驱动相关技术。 资讯分析 首先在电机、电控方面，高度集成化是目前行业的主要方向。比亚迪秦EV450就采用一套高压“四合一”电驱动系统，将DC-DC、高压充电器、电控、低压系统四合一组成电驱动，具备体积小、效率高等特点。 最大输出功率160kw的永磁同步电机，减速器和电机控制系统，采用“直联”模式一体化集成。电机控制器和驱动电机共享同一套散热伺服系统（相同压力），最大好处就是省去了沉重的高压电缆，提升整体可靠性并降低自重，使得秦EV450的功率密度远高于同级车型。 另外这台160kw功率的永磁同步电机也很有亮点，其最大转速可达12000转/分，电机输出最大扭矩和最大功率转速范围在5000-6200转/分，可以将经济车速广泛的维持在60-100km/h的速度范围内，高速行驶下的能耗表现更加出色。 其次在电池方面，比亚迪本身就是做电池的行家，秦EV450使用的是三元锂电芯，电池系统在壳体结构上采用了轻量化框架结构+下壳体高强度材料的策略，能确保电池系统高效且防冲击。同时，最新的60.48kWh电池Pack总成还提升了电压、降低了高压线缆横截面及连带的重量，与前后铝合金独立悬架一同进一步降低了整车自重。借助轻量化设计，比亚迪秦EV450电池系统的能量密度高达140.67Wh/kg。 热管理上，比亚迪秦EV450使用了智能温控系统，能确保电池在高低温环境下正常工作，通过独立加热模块，双循环温控能保证电池系统能在-30℃到65℃区间正常工作，这意味着秦EV450的使用根本不受春夏秋冬季节更替的影响。 纯电动汽车的关键技术主要在于：动力电池技术、电机驱动及其控制技术，电动汽车整车技术与能量管理技术。 1.电池技术 动力电池是电动汽车的动力源泉，是直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量、能量密度、比功率、循环寿命和成本等。电动汽车的关键是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池，电动汽车用电池经过了发展，已取得了突破性的进展。但就目前市场应用的电动汽车电池来看，尚无法完全达到不同类型汽车的使用性能需求。 2.电力驱动及其控制技术 电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件，要使电动汽车有良好的使用性能，驱动电机应具有调速范围宽、转速高、启动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动态制动强和能量回馈等特性。目前，电动汽车用电动机主要有直流电动机、感应电动机、永磁无刷电动机和开关磁阻电动机四类。由感应电动机驱动的电动汽车几乎都采用矢量控制和直接转矩控制。由于直接转矩的控制手段直接、结构简单、控制性能优良和动态响应迅速，因此非常适合电动汽车的控制。美国以及欧洲研制的电动汽车多采用这种电动机。永磁无刷电动机具有较高的功率密度，其控制方式与感应电动机基本相同，因此在电动汽车上得到了广泛的应用。由正弦波驱动的无刷直流电动机具有较高的能量密度和效率，其体积小、惯性低、响应快，非常适应于电动汽车的驱动系统，有极好的应用前景。开关磁阻电动机具有简单可靠、可在较宽转速和转矩范围内高效运行、控制灵活、可在四象限运行、响应速度快和成本较低等优点。实际应用发现，开关磁阻电动机存在转矩波动大、噪声大、需要位置检测器等缺点，应用受到了限制。 3.纯电动汽车整车技术 电动汽车是高科技综合性产品，除电池、电动机外，车体本身也包含很多高新技术，有些节能措施比提高电池储能能力还易于实现。采用轻质材料如镁、铝、优质钢材及复合材料，优化结构，可使汽车自身质量减轻；实现制动、下坡和怠速时的能量回收；采用高弹滞材料制成的高气压子午线轮胎，可使汽车的滚动阻力减少；汽车车身特别是汽车底部更加流线型化，可使汽车的空气阻力减少。 整车控制系统由整车控制器、通信系统、部件控制器以及驾驶员操纵