EV160纯电动汽车主要部件位置如图2-6所示,该车的电力驱动控制系统,都集中在前机舱内。
图2-6 EV160主要部件位置
1.电源系统
(1)动力电池
北汽EV160动力电池箱如图2-7所示,动力电池分布于汽车地盘中。动力电池提供的电能,通过驱动电机转化为机械能,经由传动机构传递到驱动轮,驱动汽车行驶。动力电池箱内包括了动力电池模组、电池管理系统(BMS)及相应的辅助元器件组成。辅助元器件主要包括系统内部的电子元器件,如熔断器、继电器、线束及插接件、温度传感器等,以及维修开关、密封条和绝缘材料等。
(2)电池管理系统
北汽EV160电池管理系统(BMS)如图2-8所示。BMS是电池保护和管理的核心部件,在动力电池系统中,它的作用相当于人的大脑。它不仅要保证电池安全可靠的使用,而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命,作为电池和整车控制器(VCU)以及驾驶人沟通的桥梁,通过控制接触器控制动力电池组的充放电,并向VCU上报动力电池系统的基本参数及故障信息。
BMS具备的功能:通过电压、电流及温度检测等功能实现对动力电池系统的过电压、欠电压、过电流、过高温和过低温保护,对继电器控制、SOC估算、充放电管理、均衡控制、故障报警及处理,以及与其他控制器通信功能等功能,此外电池管理系统还具有高压回路绝缘检测功能,以及为动力电池系统加热功能。
图2-7 EV160动力电池
图2-8 EV160电池管理系统
(3)充电系统
EV160的充电系统分为快充系统和慢充系统两部分,其系统简图如图2-9和图2-10所示。快充接口在车头车标处,通过直流充电桩给动力电池充电,充电速度快。慢充口在传统车加油口的位置,可以通过交流充电桩或家用交流充电线2对动力电池进行充电,充电速度较慢。车载充电机的主要作用是将220V交流电转换为动力电池的直流电,实现电池电量的补给。
图2-9 快冲系统及接口
图2-10 慢充系统及接口
2.驱动及传动系统
驱动及传动系统主要由电机控制器、驱动电机和减速驱动桥构成。
(1)电机及控制系统
电机及控制系统结构如图2-11所示,驱动电机系统作为纯电动汽车的主要部件之一,是车辆主要执行机构,其性能决定了车辆主要性能指标,直接影响车辆动力性、经济性。
图2-11 驱动电机系统
电机及控制系统通过高低压线束、冷却管路与整车其他系统作电气和散热连接。电机控制器接收整车控制器指令,实时调整驱动电机的输出,以实现整车怠速、加减速、能量回收及倒车等工作状态。电机控制器还能够实时进行电机状态和故障检测,以保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。电机及控制器采用水冷方式,由电动水泵实现冷却液的强制循环,对电机及控制器进行散热。
(2)传动系统
EV160纯电动汽车的传动系统,主要指其搭载的前置前驱减速器EF126802减速器,如图2-12所示,其主要功能是降低驱动电机转速,提高转矩,以实现整车的驱动需求。EF126802减速器采用左右分箱、两级传动的结构设计,结构紧凑,体积较小;同时采用了前进挡和倒挡共用的结构设计,整车的倒挡通过电机反转实现。
图2-12 EF126802减速器结构图
3.整车控制系统
整车控制系统包括整车控制器、加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、挡位信号、起动钥匙信号等。
(1)整车控制器
EV160纯电动汽车的整车控制器如图2-13所示。整车控制系统中,整车控制器配合其他子系统控制器,根据驾驶人意图及车辆工况,来完成车辆运行过程中能量流动的控制,即车辆加速、减速、能量回收等。此外,整车控制器还需要对整车所有用电器进行控制,保证车辆的正常运行。
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图2-13 整车控制器
(2)电子换挡旋钮
EV160纯电动汽车电子换挡旋钮如图2-14所示。挡位设置R位(倒车挡)、N位(空挡)、D位(前进挡)、E位(用于能量回收)。
图2-14 电子旋钮式换挡系统
4.高压配电系统
北汽EV160纯电动车高压系统部件及线束如图2-15所示。整车高压系统包括动力电池、车载充电机、慢充接口及线束、快充接口及线束、电机控制器、驱动电机、DC/DC转换器、高压控制盒、高压辅件及连接各高压部件的线束。其中,高压控制盒的主要作用是完成动力电池电源的输出及分配,实现对支路用电器的保护及切断。
图2-15 EV160高压系统部件及线束
5.辅助系统
辅助系统包括DC/DC直流转换器、低压蓄电池、电动助力转向系统(EPS)、电动真空制动系统、电动空调系统和仪表显示系统等。
(1)DC/DC转换器及低压蓄电池
DC/DC转换器如图2-16所示,主要作用是将动力电池的高压直流电转换为12V直流电,为整车低压用电系统供电及铅酸电池充电。
图2-16 DC/DC转换器
(2)转向系统(EPS)
电动助力转向系统(EPS)由转矩传感器、电子控制单元及助力电机组成,如图2-17所示。
图2-17 电动助力转向系统
在电动助力转向系统中,电子控制单元根据各传感器采集的信号计算所需的转向助力,控制助力电机的转动,电机输出的动力经过减速增扭后驱动齿轮齿条结构产生相应的转向助力。目前,电动助力转向系统按照助力作用位置的不同,可以分为管柱助力式、齿轮助力式和齿条助力式。电动助力转向系统中,12V直流电驱动助力电机进行转向助力,根据车速来控制驱动电流大小,从而调节助力的大小,实现车速高时助力小,车速低时助力大的要求。
(3)制动系统
纯电动汽车ABS系统和制动真空助力系统,真空助力的真空源来自于12V直流电驱动的真空泵,如图2-18所示。在停车时真空助力也可起作用,带能量回收系统。制动系统的作用主要有三个:使行驶中的汽车按照驾驶人的要求进行强制减速甚至停车;使已停止的汽车在各种道路条件下稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。EV160纯电动汽车的制动系统的助力装置采用的电动真空助力系统,当汽车起动后,电子控制系统模块会自动进行自检,若真空罐中的真空度小于设定值,则真空压力传感器输出相应信号至控制器,控制器控制电动真空泵开始工作,当真空度达到设定值后,由相应的控制信号控制真空泵停止工作。当真空罐的真空度由于制动而有所消耗时,同样由电子控制系统控制真空泵的工作。
图2-18 制动系统
(4)空调与暖风系统
EV160纯电动汽车的空调与暖风系统如图2-19所示。纯电动汽车的制冷系统采用的电动压缩机,暖风系统采用PTC加热器。
图2-19 空调与暖风系统
(5)组合仪表
EV160纯电动汽车的组合仪表如图2-20所示。组合仪表可显示车速、电量等信息,见表2-1。
图2-20 EV160仪表
表2-1 EV160仪表指示灯
续表
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