新能源汽車技術(shù)簡(jiǎn)介(二)：純電動(dòng)汽車基礎(chǔ)概念

注意：本文僅做案例參考，由于不同廠商使用規(guī)范不一，文中相應(yīng)材料均用文字描述，避免引起誤解，同時(shí)由于公司保密條例，一切涉密材料均使用代稱或虛指，切勿對(duì)號(hào)入座。

純電動(dòng)汽車（Battery Electric Vehicle）是指以車載可充電蓄電池為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛的車輛。電動(dòng)汽車的運(yùn)行是依靠動(dòng)力電池輸出電能，通過(guò)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生動(dòng)力，再通過(guò)減速機(jī)構(gòu)，將動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車輪，使電動(dòng)汽車行駛。典型的純電動(dòng)汽車主要包括電源系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、整車控制器和輔助系統(tǒng)。

從整體技術(shù)角度講，BEV可以看做是去掉了發(fā)動(dòng)機(jī)的串聯(lián)混動(dòng)結(jié)構(gòu)，其技術(shù)難度比HEV技術(shù)低很多，由于發(fā)動(dòng)機(jī)／變速箱等動(dòng)力系統(tǒng)的取消，甚至可以說(shuō)BEV要比普通燃油車的技術(shù)還要低，其再次走上歷史舞臺(tái)和市場(chǎng)視野，一方面是能源結(jié)構(gòu)的變化，一方面是國(guó)家政策的引導(dǎo)。

電源系統(tǒng)主要包括動(dòng)力電池、電池管理系統(tǒng)、車載充電機(jī)及輔助動(dòng)力源等。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，是能量的存儲(chǔ)裝置，目前純電動(dòng)汽車以鋰離子蓄電池為主。電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)力電池的使用情況，對(duì)動(dòng)力電池的端電壓、內(nèi)阻、溫度、剩余電量等狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并按要求進(jìn)行調(diào)溫控制，通過(guò)限流控制避免動(dòng)力蓄電池過(guò)充、過(guò)放電，對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行顯示和報(bào)警。車載充電機(jī)是把電網(wǎng)供電制式轉(zhuǎn)換為對(duì)動(dòng)力電池充電要求的制式。輔助動(dòng)力源一般為12V或24V的直流低壓電源。它主要給動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動(dòng)窗門等各種輔助用電裝置提供所需的能源；DC／DC轉(zhuǎn)換器將動(dòng)力電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為能夠?yàn)檎囁褂玫牡蛪褐绷麟?，整車上電所用的電是蓄電池提供?2V的低壓電，整車啟動(dòng)以后動(dòng)力電池代替蓄電池，通過(guò)DC／DC為整車提供低壓電。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)主要包括電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)控制器是按照整車控制器的指令、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流反饋信號(hào)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制，扭矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。驅(qū)動(dòng)電機(jī)在純電動(dòng)汽車中承載著電動(dòng)和發(fā)電雙重功能，在正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動(dòng)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械旋轉(zhuǎn)能，而在減速和下坡滑行時(shí)反向進(jìn)行發(fā)電，承擔(dān)發(fā)電機(jī)功能。

整車控制器根據(jù)駕駛員輸入的加速踏板和制動(dòng)踏板的信號(hào)，向電機(jī)控制器發(fā)出指令，對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，在純電動(dòng)汽車減速和下坡滑行時(shí)，整車控制器配合電源系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電回饋，使動(dòng)力蓄電池反向充電。

輔助系統(tǒng)包括車載信息顯示系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等，借助這些輔助設(shè)備來(lái)提高汽車的操縱性和乘員的舒適性。

BEV信號(hào)及能源傳動(dòng)原理示意圖

BEV高壓系統(tǒng)車身示意圖

純電動(dòng)汽車工作模式：

充電狀態(tài)：通過(guò)專用充電樁或者普通220V家用交流電源為電池進(jìn)行充電。直流電源可以進(jìn)行大功率快速充電，交流電源通常是低功率慢速充電，經(jīng)過(guò)車載充電機(jī)進(jìn)行AC／DC轉(zhuǎn)換后向電池充電。

行駛狀態(tài)：高壓電池包作為能源，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)車輪運(yùn)轉(zhuǎn)。

制動(dòng)回收：車輪減速、制動(dòng)、滑行時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)作為充電機(jī)為電池包充電。

純電動(dòng)汽車使用（以北汽EV200為例）：

電動(dòng)車的儀表可以顯示車輛的實(shí)時(shí)情況，例如車速、電量、里程等。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率表：顯示車輛當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率，0％～100％只是當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的實(shí)際功率與可輸出最大功率的比，功率數(shù)值越大表明當(dāng)前車輛動(dòng)力越強(qiáng)。功率表的綠色量程部分表示制動(dòng)能量回收強(qiáng)度，即指針越靠近表盤底端表示制動(dòng)能量回收強(qiáng)度越強(qiáng)。

車速表：顯示汽車當(dāng)前速度，指針?biāo)赶虻臄?shù)字代表了汽車的當(dāng)前速度，指針指向范圍在0～160km／h。

行車電腦顯示屏：可顯示多種不同的行車界面，通過(guò)按鈕調(diào)節(jié)切換，主要顯示數(shù)字電壓、瞬時(shí)電耗、數(shù)字車速、保養(yǎng)里程、數(shù)字電流（正值表示動(dòng)力電池正在放電，負(fù)值表示動(dòng)力電池正在自充電）、平均電耗與驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速值等。

下圖指示車輛行進(jìn)時(shí)的電耗強(qiáng)度，從中間到兩側(cè)電耗依次增強(qiáng)。平均耗電量以kwh／100km為單位，即度／100km。車輛剛啟動(dòng)時(shí)顯示的電耗可能比較高，隨著行車時(shí)間越長(zhǎng)，平均電耗會(huì)趨于穩(wěn)定。

電量表總共被分為十個(gè)格，每個(gè)格表示10％的電量。當(dāng)電量剩余三個(gè)格時(shí)顯示為橙色；當(dāng)電量?jī)H剩一格時(shí)，顯示的段為紅色，此時(shí)應(yīng)盡快就近選擇充電樁對(duì)車輛進(jìn)行充電，如圖所示。

啟動(dòng)開(kāi)關(guān)：鑰匙開(kāi)關(guān)主要有四個(gè)檔位，分別是LOCK檔、ACC檔、ON檔、START檔。當(dāng)鑰匙處于LOCK處時(shí)，可將鑰匙拔出、方向盤鎖死、大部分電路不能正常工作；當(dāng)鑰匙處于ACC處時(shí)，個(gè)別電器和附件可以工作，轉(zhuǎn)向解鎖；鑰匙位于ON檔時(shí)，所有儀表、警告燈、電路可以工作，高壓上電完畢；鑰匙位于ON檔且檔位在N檔整車即可以顯示READY，可以踩制動(dòng)掛擋行車。

檔位執(zhí)行器：北汽EV200檔位執(zhí)行器如下圖所示。

倒擋R：在選擇倒擋前，確保車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。然后踩下制動(dòng)踏板，將旋鈕至R檔位置。此時(shí)字母R顯示為冰藍(lán)色。其余未選中檔位字母為白色。

空擋N：電動(dòng)車變速旋鈕不放入任何前進(jìn)或后退擋位。

前進(jìn)擋D：在選擇D檔時(shí)，確保車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。然后踩下制動(dòng)踏板，將旋鈕旋至D檔位置，此時(shí)字母D顯示為冰藍(lán)色。其余未選中檔位字母為白色。

前進(jìn)擋經(jīng)濟(jì)模式E：在選擇E檔時(shí)，確保車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。然后踩下制動(dòng)踏板，將旋鈕旋至E檔位置，此時(shí)字母E顯示為冰藍(lán)色。其余未選中檔位字母為白色。

輔助按鍵E＋和E－：位于換擋旋鈕左側(cè)，且只在E檔有效；E＋表示制動(dòng)能力回收強(qiáng)度增加，最大為3檔；E－表示制動(dòng)能力回收強(qiáng)度減小，最小為1。

車輛充電接口：

充電與充電線：北汽EV200的充電口設(shè)置在車頭的進(jìn)氣格柵和車身左側(cè)，通過(guò)快充口充滿電需要6到8個(gè)小時(shí)，快充充電口單次充滿電需要1小時(shí)左右。

蓄電池維護(hù)：蓄電池設(shè)計(jì)為免維護(hù)蓄電池，所以不必要添加溶液。在蓄電池頂部有一個(gè)蓄電池狀態(tài)指示器如圖所示。定期檢查指示器以確定蓄電池狀態(tài)。當(dāng)指示器顯示為：

綠色—蓄電池充電狀態(tài)良好

黑色—蓄電池需要進(jìn)行充電

透明（或淺黃色）—必須更換蓄電池。請(qǐng)勿對(duì)蓄電池進(jìn)行充電操作，或當(dāng)蓄電池處于該狀態(tài)下啟動(dòng)整車電器系統(tǒng)。可以用螺絲刀拍打指示器排除氣泡，如果指示器顏色未發(fā)生變化，必須更換蓄電池。

本篇針對(duì)純電動(dòng)汽車進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，下一篇將介紹新能源汽車EKK、PTC、功率電子等新控制器和執(zhí)行器的基本原理。