新能源汽車驅(qū)動電機及控制技術(shù) 課件 項目三 新能源汽車動力驅(qū)動單元

新能源汽車驅(qū)動電機及控制技術(shù)高等職業(yè)教育新能源汽車類專業(yè)Contents項目一新能源汽車驅(qū)動電機項目二新能源汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)項目三新能源汽車動力驅(qū)動單元項目四新能源汽車驅(qū)動電機冷卻系統(tǒng)項目五新能源汽車能量管理系統(tǒng)知識目標(biāo)(１)掌握混合動力電動汽車的驅(qū)動類型(２)掌握混合動力電動汽車不同驅(qū)動類型的特點(３)掌握純電動汽車驅(qū)動單元的功能和基本結(jié)構(gòu)(４)掌握純電動汽車的驅(qū)動類型(５)掌握純電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的類型(６)掌握常見純電動汽車驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)特點技能目標(biāo)(１)能夠檢索資料，總結(jié)混合動力電動汽車各種驅(qū)動類型的結(jié)構(gòu)和特點(２)能夠檢索資料，總結(jié)純電動汽車各種驅(qū)動類型的結(jié)構(gòu)和特點素質(zhì)目標(biāo)(１)能夠制訂工作計劃，獨立完成工作學(xué)習(xí)任務(wù)(２)能夠在工作中與小組其他成員合作、交流并進行學(xué)習(xí)任務(wù)分工，具備團隊合作和安全操作的意識(３)養(yǎng)成服從管理、規(guī)范作業(yè)的良好工作習(xí)慣(４)培養(yǎng)安全工作的習(xí)慣??學(xué)時:１２學(xué)時項目三新能源汽車動力驅(qū)動單元任務(wù)1混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知任務(wù)2純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知1.任務(wù)描述“hybrid”譯為混合，車尾部標(biāo)有hybrid字樣的汽車稱為混合動力電動汽車，混合動力電動汽車是個大的概念，范圍較廣，由于實用的混合動力電動汽車是由內(nèi)燃機和電動機兩種動力混合作為輸出，因此稱為油電混合動力汽車。本課的“混合動力電動汽車”特指油電混合動力汽車。本次課的任務(wù)是介紹混合動力電動汽車幾種不同的驅(qū)動類型分別具有哪些特點。任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知根據(jù)內(nèi)燃機與電力之間連接的方式，可以將混合動力電動汽車分為串聯(lián)式混合動力、并聯(lián)式混合動力以及混聯(lián)式混合動力三種類型?；旌蟿恿﹄妱悠嚨尿?qū)動類型2.知識準(zhǔn)備圖３-１混合動力驅(qū)動類型任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2.知識準(zhǔn)備不同的驅(qū)動類型混合動力電動汽車的特點串聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元指車輛驅(qū)動力只來源于電機的混合動力電動汽車。發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電電能通過驅(qū)動電機控制器輸送給電機，由電機驅(qū)動汽車行駛。動力蓄電池可以單獨向電機提供電能驅(qū)動汽車行駛。圖３-２雪佛蘭ＶＯＬＴ任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2.知識準(zhǔn)備不同的驅(qū)動類型混合動力電動汽車的特點串聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元１)驅(qū)動單元主要結(jié)構(gòu)形式雪佛蘭ＶＯＬＴ驅(qū)動單元內(nèi)部設(shè)置有單級單排行星齒輪機構(gòu)、２個電機和２個離合器。行星齒輪機構(gòu)的太陽輪與驅(qū)動電機Ｂ剛性連接，齒圈受Ｃ１和Ｃ２離合器的控制，行星架實現(xiàn)動力輸出。行星齒輪安裝于輸出行星架總成內(nèi)。太陽輪與輸出太陽輪軸嚙合。齒圈與Ｃ２外圈及Ｃ１內(nèi)圈配合。Ｃ１工作時，齒圈處于靜止?fàn)顟B(tài)。Ｃ２工作時，齒圈與發(fā)電電機Ａ連接。圖３-３雪佛蘭ＶＯＬＴ驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2)驅(qū)動單元運行模式：（1）純電動單電機驅(qū)動模式

（2）純電動雙電機驅(qū)動模式（3）內(nèi)燃機運行電動驅(qū)動模式(１)純電動單電機驅(qū)動模式該模式下內(nèi)燃機處于關(guān)閉的狀態(tài)僅由電機驅(qū)動車輛，驅(qū)動單元內(nèi)部部件的動力傳遞方式是:Ｃ１離合器接合以保持行星齒輪組的齒圈處于靜止?fàn)顟B(tài)，動力蓄電池通過逆變器等部件驅(qū)動電機Ｂ運轉(zhuǎn)，由于行星齒輪組的齒圈保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩通過行星架輸送到差速器，并最終傳輸?shù)津?qū)動輪上。2.知識準(zhǔn)備不同的驅(qū)動類型混合動力電動汽車的特點串聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元圖３-３雪佛蘭ＶＯＬＴ驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(２)純電動雙電機驅(qū)動模式在該模式，內(nèi)燃機仍然關(guān)閉，驅(qū)動車輛通過兩個電機進行的。驅(qū)動電機Ｂ提供移動車輛所需的轉(zhuǎn)矩，電機Ａ輔助電機Ｂ驅(qū)動車輛行駛。內(nèi)部的動力傳遞方式是:動力蓄電池為兩個電機提供電源動力，電機Ａ驅(qū)動齒圈，轉(zhuǎn)矩通過行星架輸送到差速器齒輪，并通過差速器傳遞至驅(qū)動輪；電機Ｂ驅(qū)動太陽輪，太陽輪驅(qū)動行星架的行星齒輪，轉(zhuǎn)矩通過行星架輸送到差速器齒輪，并通過差速器傳遞至驅(qū)動輪。2.知識準(zhǔn)備不同的驅(qū)動類型混合動力電動汽車的特點串聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(３)內(nèi)燃機運行電動驅(qū)動模式該模式下，內(nèi)燃機運行，并驅(qū)動電機Ａ產(chǎn)生電能以提供電能至驅(qū)動電機Ｂ，將轉(zhuǎn)矩提供至車輪，同時將多余的電能或存儲在動力蓄電池中。此時驅(qū)動單元內(nèi)部動力傳遞形式是:Ｃ１離合器將保持行星齒輪組的齒圈處于靜止?fàn)顟B(tài)，Ｃ３離合器將電機Ａ與內(nèi)燃機相連接。電機Ａ產(chǎn)生的電能傳遞給電機Ｂ驅(qū)動太陽輪，由于齒圈保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩則通過行星架傳輸?shù)讲钏倨鳎⑼ㄟ^差速器傳輸?shù)津?qū)動輪上。2.知識準(zhǔn)備不同的驅(qū)動類型混合動力電動汽車的特點串聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元圖３-３雪佛蘭ＶＯＬＴ驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2.知識準(zhǔn)備不同的驅(qū)動類型混合動力電動汽車的特點并聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元指車輛的驅(qū)動力由電機和發(fā)動機同時或單獨供給的混合動力電動汽車。結(jié)構(gòu)特點：并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)可以單獨使用電機或發(fā)動機作為動力源，也可以同時使用電機和發(fā)動機作為動力源驅(qū)動汽車行駛。圖３-６本田Ｉｎｓｉｇｈｔ混合動力電動汽車任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2.知識準(zhǔn)備不同的驅(qū)動類型混合動力電動汽車的特點混聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元指具備串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種結(jié)構(gòu)的混合動力電動汽車特點：可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作?；炻?lián)混合動力多了動力分離裝置，動力一部分用于驅(qū)動車輪另一部分用于發(fā)電。圖３-７豐田普銳斯混合動力電動汽車任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知準(zhǔn)備工作閱讀維修手冊，制訂拆裝方案，準(zhǔn)備所需防護裝備、車輛、臺架、工具、輔助材料等操作流程操作提示在維修新能源汽車中，所有黃色高壓線都有高壓互鎖裝置，須互鎖到位。3.任務(wù)實施本任務(wù)要求完成混合動力驅(qū)動單元類型和特點認(rèn)知任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(一)工作準(zhǔn)備(１)防護裝備:無(２)車輛、臺架、總成:豐田普銳斯混合動力電動汽車，混合動力驅(qū)動單元掛圖、模型及視頻資料(３)專用工具、設(shè)備:無(４)手工工具:無(５)輔助材料:無3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(二)實施步驟１.混合動力驅(qū)動單元類型和特點認(rèn)知參觀實訓(xùn)室的混合動力驅(qū)動單元掛圖、模型；檢索資料、網(wǎng)上搜索或走訪周邊汽車銷售店面，了解混合動力驅(qū)動單元的類型和特點。２.豐田普銳斯混聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元運行模式認(rèn)知對照實車或臺架，分析混聯(lián)式混合動力驅(qū)動單元的運行模式。(１)起動車輛(２)純電動模式由動力蓄電池給驅(qū)動電機供電，再由電機驅(qū)動車輛行駛(圖３-８)(３)傳統(tǒng)燃油模式由發(fā)動機直接驅(qū)動車輛行駛(圖３-９)圖３-８混合動力電動汽車純電動模式圖３-９混合動力電動汽車傳統(tǒng)燃油模式3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-11

混合動力電動汽車怠充電模式速圖３-10混合動力電動汽車能量回收模式(４)能量回收模式在制動或慣性滑行中釋放出多余能量?并通過發(fā)電機將其轉(zhuǎn)化為電能(圖３-１０)(５)怠速充電模式由發(fā)動機帶動發(fā)電機給動力蓄電池充電(圖３-１１)3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-１３混合動力電動汽車全速驅(qū)動模式圖３-１２混合動力電動汽車驅(qū)動與發(fā)電模式(６)驅(qū)動與發(fā)電模式由發(fā)動機驅(qū)動車輛行駛，驅(qū)動輪牽引電機給動力蓄電池供電(圖３-１２)(７)全速驅(qū)動模式需求更大加速度時，電機和發(fā)動機一起傳輸動力驅(qū)動車輛行駛(圖３-１３)3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類傳統(tǒng)的混合動力電動汽車分為串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種。近年來出現(xiàn)了一種同時具有串并聯(lián)特征的混合動力電動汽車，因而其分類延伸為三種:串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。2000年混合動力電動汽車的類型進一步延伸增加了復(fù)合式電動汽車，至今混合動力電動汽車共分為四種。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-１４串聯(lián)式混合動力電動汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類（１)串聯(lián)式串聯(lián)式混合動力電動汽車也稱為“增程式”電動汽車。工作方式就是用傳統(tǒng)發(fā)動機直接通過發(fā)電機為電池充電，然后完全由電動機提供動力驅(qū)動的汽車。其目的在于使發(fā)動機長時間保持在最佳工作狀態(tài)，從而達到減排效果。發(fā)動機輸出的機械能首先通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化后的電能一部分用來給蓄電池充電，另一部分經(jīng)由電動機和傳動裝置驅(qū)動車輪。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類（１)串聯(lián)式和燃油車相比，它是一種發(fā)動機輔助型的電動汽車，主要是為了增加車輛的行駛里程。由于在發(fā)動機和發(fā)電機的機械連接裝置中沒有離合器，它有一定的靈活性。盡管其傳動結(jié)構(gòu)簡單，但它需要三個驅(qū)動裝置:發(fā)動機、發(fā)電機和電動機。如果串聯(lián)混合型電動車在設(shè)計時考慮下長坡，為提供最大功率，三個驅(qū)動裝置的尺寸就會較大，如果僅用作短途運行，例如作為通勤車用或只是用于購物，相應(yīng)的發(fā)動機、發(fā)電機裝置應(yīng)采用低功率的。這種形式的好處是發(fā)動機可以不受行駛狀態(tài)的影響，一直處于最佳工作狀態(tài)，對于改善排放大有好處，但轉(zhuǎn)換效率偏低。豐田曾經(jīng)將這種串聯(lián)形式應(yīng)用在考斯特上，并進行了批量生產(chǎn)。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-１４串聯(lián)式混合動力電動汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類（１)串聯(lián)式串聯(lián)結(jié)構(gòu)特點：①車載電能源環(huán)節(jié)的混合②單一的動力生成裝置③發(fā)動機轉(zhuǎn)速解耦④結(jié)構(gòu)簡單，布置方便⑤控制策略簡單⑥效率低，造價高⑦串聯(lián)式混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)間的聯(lián)合是車載電能源環(huán)節(jié)的聯(lián)合3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-１５并聯(lián)式混合動力電動汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類(２)并聯(lián)式指電動機和發(fā)動機并行排布，動力可以由兩者單獨提供或是共同提供。在并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)中，電動機同時也是發(fā)電機，其作用是讓發(fā)動機處于靠近最有效率的運行狀態(tài)，從而達到節(jié)油的效果。并聯(lián)式混合動力電動汽車受電動機和電池能力的限制，仍然要以發(fā)動機為主要動力，但由于保留了常規(guī)汽車的動力傳遞形式，效率更高。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類(２)并聯(lián)式與串聯(lián)式混合動力電動汽車不同的是，并聯(lián)式混合動力電動汽車采用發(fā)動機和電動機兩套獨立的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動車輪。發(fā)動機和電動機通常通過不同的離合器來驅(qū)動車輪，可以采用發(fā)動機單獨驅(qū)動、電動機單獨驅(qū)動或者發(fā)動機和電動機混合驅(qū)動三種工作模式。從概念上講，并聯(lián)式混合動力電動汽車是電力輔助型的燃油車，目的是降低排放和燃油消耗，當(dāng)發(fā)動機提供的功率大于驅(qū)動電動車所需的功率或者再生制動時，電動機工作在發(fā)電機狀態(tài)，將多余的能量充入動力蓄電池。與串聯(lián)式混合動力電動汽車相比，它只需兩個驅(qū)動裝置———發(fā)動機和電動機，而且在蓄電池放完電之前，如果要滿足相同的性能要求，并聯(lián)式混合動力電動汽車的發(fā)動機和電動機的體積比串聯(lián)式的小。即使在長途行駛時，并聯(lián)式混合動力電動汽車發(fā)動機的功率也可以達到最大，而電動機的功率只需發(fā)出一半即可。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類(２)并聯(lián)式并聯(lián)結(jié)構(gòu)特點：①機械動力的混合②兩個或兩個以上動力生成裝置③每個動力系統(tǒng)都有獨立的車載能源④動力系統(tǒng)效率高⑤并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)之間的聯(lián)合是車輛動力傳遞系統(tǒng)環(huán)節(jié)的聯(lián)合，通過對不同的動力生成裝置輸出動能的聯(lián)合或耦合，滿足車輛行駛要求圖３-１５并聯(lián)式混合動力電動汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-１６混聯(lián)式混合動力電動汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類(3）混聯(lián)式混聯(lián)式也稱功率分流式，結(jié)合了并聯(lián)和串聯(lián)兩種形式?；炻?lián)式在并聯(lián)式的基礎(chǔ)上，將發(fā)電機和電動機分離開，電動機在運轉(zhuǎn)過程中也能進行充電，使車輛能以串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式工作。目前的混合動力電動汽車基本屬于這種模式。與串聯(lián)式相比，它增加了機械動力的傳遞路線；與并聯(lián)式相比它增加了電能的傳輸路線。盡管混聯(lián)式混合動力電動汽車同時具有串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，不過隨著控制技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代混合動力電動汽車更傾向于選擇這種結(jié)構(gòu)。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類(3）混聯(lián)式功率分流式混聯(lián)結(jié)構(gòu)特點:①轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩混合耦合方式②發(fā)動機轉(zhuǎn)速解耦,工作平穩(wěn)③實現(xiàn)ECVT(電控?zé)o級變速器)功能結(jié)構(gòu)緊湊為優(yōu)化驅(qū)動系統(tǒng)的綜合效率和充分發(fā)揮車輛的節(jié)能、低排放潛力,在實際應(yīng)用中,混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)并非單純是簡單的串聯(lián)式結(jié)構(gòu)或并聯(lián)式結(jié)構(gòu),而是由串聯(lián)式結(jié)構(gòu)和并聯(lián)式結(jié)構(gòu)復(fù)合組成的串并聯(lián)綜合式結(jié)構(gòu),即所謂的混聯(lián)式結(jié)構(gòu)。并聯(lián)式與混聯(lián)式是如今混合動力電動汽車的應(yīng)用主流。圖３-１６混聯(lián)式混合動力電動汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類(3）混聯(lián)式開關(guān)式混聯(lián)結(jié)構(gòu)特點:①轉(zhuǎn)矩耦合方式②工況適應(yīng)性強③節(jié)能潛力大④技術(shù)難度小圖３-１６混聯(lián)式混合動力電動汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-１７復(fù)合式混合動力汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類(４)復(fù)合式復(fù)合式混合動力電動汽車結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,難以把它歸于上述三種中的一種。其結(jié)構(gòu)似乎與混聯(lián)式混合動力電動汽車相似，因為它們都有起發(fā)電機和電動機作用的電機，二者的主要區(qū)別在于復(fù)合型中的電動機允許功率流雙向流動，而混聯(lián)式混合動力電動汽車中的發(fā)電機只允許功率流單向流動。雙向流動的功率流可以有更多的運行模式，這對于采用三個驅(qū)動裝置的混聯(lián)式混合動力電動汽車而言是不可能達到的。復(fù)合式混合動力電動汽車同樣具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的缺點，不過現(xiàn)在有些新型的混合動力電動汽車也采用這種雙軸驅(qū)動的復(fù)合式系統(tǒng)。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類(４)復(fù)合式為了實現(xiàn)混聯(lián)式以及復(fù)合式的混合駕駛模式，發(fā)動機與發(fā)電/電動機之間以及電動機與變速器之間必須進行機械連接，其中機械連接裝置可以選擇行星齒輪機構(gòu)。復(fù)合結(jié)構(gòu)特點:①地面附著性能好②具有兩套或兩套以上獨立驅(qū)動系統(tǒng)③整車布置方便圖３-１７復(fù)合式混合動力汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知油電混合動力汽車按串并聯(lián)分類(４)復(fù)合式復(fù)合式結(jié)構(gòu)中機械動力的混合是在車輛驅(qū)動輪處通過路面實現(xiàn)的，由于具有兩套獨立的驅(qū)動系統(tǒng)直接驅(qū)動車輛，因此在充分利用地面附著力方面具有優(yōu)勢，通過合理的控制，可大大改善車輛的動力性能。

復(fù)合式混合動力電動汽車擁有１臺發(fā)動機和２臺電機，發(fā)動機和電機１安裝于前橋上。電機２則安裝于后橋上。這種方案適用于四輪驅(qū)動車輛。發(fā)動機和電機１通過行星齒輪組連接至車輛變速器。同樣在這種情況下，各動力源輸出的動力并不全部傳遞給車輪。后橋上的電機２會在需要時起動。由于采用這樣的設(shè)計，高壓蓄電池通常安裝在車輛前、后橋之間。圖３-１７復(fù)合式混合動力汽車簡化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知按照混合度分類

微混：電機的峰值功率和發(fā)動機的額定功率比小于或等于５％輕混：電機的峰值功率和發(fā)動機的額定功率比在５％~１５％分類中混：電機的峰值功率和發(fā)動機的額定功率比在１５％~４０％重混：電機的峰值功率和發(fā)動機的額定功率比在４０％以上3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知按照混合度分類(１)微混“微混”也稱“起?！?Start-Stop)式，一般情況下電機的峰值功率和發(fā)動機的額定功率比小于等于５％的為微混合動力。在交通擁堵的城市，節(jié)油率可達５％~１０％。微混合動力車型的電機基本不具備驅(qū)動車輛的功能，一般是用作迅速起動發(fā)動機，實現(xiàn)起停功能。其優(yōu)點是汽車結(jié)構(gòu)改變很小，成本增加很少，易于實現(xiàn)，有可能成為乘用車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置；主要缺點是當(dāng)停車需要空調(diào)時，空調(diào)不起作用。推廣“起停式”結(jié)構(gòu)，需要提高公眾的節(jié)能意識，學(xué)術(shù)界有人認(rèn)為“起停式”算不上混合動力系統(tǒng)。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(２)輕混電機的峰值功率和發(fā)動機的額定功率比在５％~１５％的為輕度混合動力。在這種類型中，發(fā)動機依然是主要動力，電動機不能單獨驅(qū)動汽車，只是在爬坡或加速時輔助驅(qū)動，平時主要使用發(fā)動機動力，電池電機在汽車加速爬坡時提供輔助動力，同時具有制動能量回收和“起?！惫δ堋］p度混合動力車型發(fā)動機排量可減少１０％~２０％，節(jié)油率可為１０％~１５％；技術(shù)難度相對低，成本增加不是很多。別克君越Eco-Hybrid即屬于這種輕度混合動力車型。

輕度混合動力汽車的特性:車輛停止時，關(guān)閉發(fā)動機。起步和加速時，電動機起輔助發(fā)動機作用；減速/制動時，發(fā)動機依據(jù)傳統(tǒng)電控發(fā)動機系統(tǒng)控制而執(zhí)行斷油模式，并將獲得的再生制動能量充入蓄電池。其有技術(shù)結(jié)構(gòu)較簡單、成本低、應(yīng)用廣泛的優(yōu)勢。按照混合度分類3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(３)中混電機的峰值功率和發(fā)動機的額定功率比在１５％~４０％的為中度混合動力。(４)重混電機的峰值功率和發(fā)動機的額定功率比在４０％以上的為重度混合動力。這類車型可由電動機或發(fā)動機單獨驅(qū)動。重度混合動力電動汽車的電動機和發(fā)動機可以獨立或聯(lián)合驅(qū)動車輛，低速起步、倒車和低速行駛時可以純電動驅(qū)動，同時具有制動能量回收和“起?！惫δ?；電動機的功率約為發(fā)動機功率的５０％，節(jié)油率為３０％~５０％；技術(shù)難度較大，成本增加多。典型的重度混動力電動汽車是豐田普銳斯(Ｐｒｉｕｓ)。按照混合度分類3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知按能否外接電源進行充電分類圖３-１８插電式混合動力示意圖１-充電插頭２-動力蓄電池組３-電動機分為混合動力電動汽車(HybridElectricVeｈicleHEV)和插電式混合動力電動汽車(Plug-inHybridElectricVeiclePHEV如圖３-１８所示)兩種。國外研究機構(gòu)根據(jù)資料統(tǒng)計得出結(jié)論，法國城鎮(zhèn)居民80％以上日均行車?yán)锍躺儆?0ｋｍ，美國汽車駕駛者也有60％以上日均行車?yán)锍躺儆?0ｋｍ，80％以上日均行車?yán)锍躺儆?0ｋｍ，因此在車輛上安裝一套巨大的動力蓄電池組，使其電量足以滿足這一續(xù)駛里程，就可以在大部分日常行駛中達到零排放。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知插電式混合動力系統(tǒng)的特征是可以由電能單獨驅(qū)動，并配備一個大容量的可外部充電的動力蓄電池組，顯著的特性是可通過外部工業(yè)380Ｖ或家庭220Ｖ電源進行充電.插電式混合動力電動汽車電機的功率接近發(fā)動機，可實現(xiàn)較長距離的純電動行駛，電池容量依純電動行駛里程來選定，電池成本增加很多，節(jié)油率在不計電能時最大可達到100％。

比亞迪Ｆ３ＤＭ和雪佛蘭ＶＯＬＴ以及長春一汽新能源汽車公司下線并投入市場的奔騰Ｂ50插電式混合動力電動汽車都屬于這種類型

。按能否外接電源進行充電分類圖３-１８插電式混合動力示意圖１-充電插頭２-動力蓄電池組３-電動機3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知混合動力起停(Stop-Start)系統(tǒng)圖３-１９傳動帶式怠速起停系統(tǒng)在交通擁堵的城市，停車怠速時間超過總行駛時間的30％以上，耗能較多，停車停機功能可節(jié)省汽油消耗。混合動力電動汽車電機具有制動能量回收功能，在頻繁加減速的城市行駛工況下，制動消耗的能量會占到車輛行駛能量消耗的50％；可減小發(fā)動機排量，傳統(tǒng)汽車為滿足加速性和最大車速要求，內(nèi)燃機的峰值功率為車輛巡航所需功率的３~５倍；可優(yōu)化發(fā)動機，傳統(tǒng)汽車內(nèi)燃機必須滿足很大的速度和負(fù)載范圍的油耗與排放要求(如乘用車15工況標(biāo)準(zhǔn))。對于混合動力電動汽車而言，起停系統(tǒng)可謂是最基本的一個系統(tǒng)。3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知國內(nèi)如長安和奇瑞等廠商都已經(jīng)宣布，在今后的幾年內(nèi)，全系車輛都將標(biāo)配這樣一套起停系統(tǒng)。在傳統(tǒng)發(fā)動機汽車上可采用三線三相式交流電機作為起動機/發(fā)電機，也可采用強化起動機，混合動力電動汽車多采用發(fā)電機/電動機和發(fā)動機后集成電機的起動方式，如圖３-１９所示為傳動帶式怠速起停系統(tǒng)。的起停系統(tǒng)是一套可以在車輛怠速狀態(tài)下自動關(guān)閉發(fā)動機從而起到降低油耗作用的系統(tǒng)，它可以在車輛怠速等待狀態(tài)下(腳踩制動踏板后)關(guān)閉發(fā)動機，轉(zhuǎn)由電機驅(qū)動車內(nèi)電器，而在駕駛員再次起動車輛[踩離合器踏板(對于手動變速器車輛)，踩加速踏板(對于自動變速器車輛)]的０.１~０.３ｓ之內(nèi)迅速作出反應(yīng)，起動發(fā)動機，起停系統(tǒng)適合于那些經(jīng)常在交通擁堵的城市中運行的車輛?；旌蟿恿ζ鹜?Stop-Start)系統(tǒng)3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知皮帶傳動起動/發(fā)電技術(shù)(BeltStarterGenerartorＢＳＧ)是一種采用皮帶傳動方式進行動力混合，具備怠速停機和起動功能(STOP/START)的弱混合動力技術(shù)。與一般車輛不同的是混合動力電動汽車的起停系統(tǒng)完全是自動起停，不需要人去操控。相對ＢＳＧ技術(shù)集成起動/發(fā)電技術(shù)(IntegratedStarterGeneratorＩＳＧ)會更高級一些，它在ＢＳＧ的基礎(chǔ)上增加了加速時電動機輔助的功能?；旌蟿恿ζ鹜?Stop-Start)系統(tǒng)3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知起停功能是車輛電子控制單元(ＥＣＵ)通過布置在車輛上的傳感器，收集及處理車輛工作信息來控制發(fā)動機自動熄火或起動。該功能可有效降低車輛行駛在城市道路時因頻繁堵車，發(fā)動機長時間怠速工作產(chǎn)生的油耗。起停模式開啟/關(guān)閉:在駕駛室操作面板上有起停功能開關(guān)，當(dāng)起動車輛后，按下該開關(guān)，功能開關(guān)上的指示燈常亮，表示起停模式開啟；當(dāng)組合儀表常亮?xí)r車輛具備起停功能，當(dāng)５ｓ閃爍時，表示起停系統(tǒng)出現(xiàn)故障；若再次按下開關(guān)指示燈熄滅，表示起停模式關(guān)閉。起停功能操作方式:車輛行駛中，在組合儀表常亮情況下，用戶只需將車速降至系統(tǒng)限定的安全車速，將擋位掛到空擋并完全松開加速踏板或離合器踏板，發(fā)動機便自動熄火。當(dāng)發(fā)動機自動熄火后，用戶若要起動發(fā)動機，只需輕踏加速踏板或離合器踏板，發(fā)動機將自動起動?；旌蟿恿ζ鹜?Stop-Start)系統(tǒng)3.任務(wù)實施任務(wù)一混合動力電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知為保證用戶使用安全，起停功能系統(tǒng)設(shè)置了相應(yīng)保護措施，具體如下:發(fā)動機自動熄火后，若無法自動起動，請檢查車門是否開啟或未緊閉；發(fā)動機自動熄火后，若故意多次踩制動踏板會導(dǎo)致車輛制動真空度不足，為保證車輛行車安全，發(fā)動機將自動起動；車輛出現(xiàn)溜坡現(xiàn)象，車速超過２.５ｋｍ/ｈ，發(fā)動機自動起動，發(fā)動機自動起動后，用戶不掛擋和加速踩踏離合器踏板，發(fā)動機自動熄火?；旌蟿恿ζ鹜?Stop-Start)系統(tǒng)1.任務(wù)描述純電動汽車是指主要以電池為動力源，全部或部分由電動機驅(qū)動，符合道路交通安全法規(guī)各項要求的車輛。純電動汽車是涉及機械、電子、電力、微機控制等多學(xué)科的高科技產(chǎn)品，是與燃油汽車相對應(yīng)的。本任務(wù)將介紹純電動汽車各種驅(qū)動類型的結(jié)構(gòu)和特點。任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知1.任務(wù)描述純電動汽車最早出現(xiàn)在英國，1834年ThomasDwenport在布蘭頓演示了采用不可充電的玻璃封裝蓄電池的蓄電池車，此車的出現(xiàn)時間比世界上第一部采用內(nèi)燃機的汽車早半個世紀(jì)。電動汽車在20世紀(jì)20年代達到鼎盛時期，然而在燃油汽車出現(xiàn)后，純電動汽車在整車質(zhì)量、動力性能、續(xù)駛里程、機動性和靈活性方面越來越落后于燃油汽車。但在全球溫室效應(yīng)與能源問題逐漸受到各國政府重視的情況下，主要國家的污染法規(guī)漸趨嚴(yán)格，因此對低污染車輛的需求勢必增加。隨著各種高性能蓄電池和高效率電動機的不斷出現(xiàn)，人們又把目光轉(zhuǎn)向了零污染或超低污染排放的電動汽車。從20世紀(jì)70年代起，新一代純電動汽車脫穎而出，涌現(xiàn)了各種高性能的純電動汽車。例如比亞迪E6純電動車可續(xù)駛300ｋｍ，最高車速160ｋｍ/ｈ；長安奔奔純電動汽車?yán)m(xù)駛150ｋｍ，最高車速120ｋｍ/ｈ；寶馬Ｍｉｎｉ純電動汽車可續(xù)駛240ｋｍ，最高車速160ｋｍ/ｈ；三菱ｉＭｉＥＶ純電動汽車可續(xù)駛150ｋｍ，最高車速130ｋｍ/ｈ；日產(chǎn)Ｌｅａｆ純電動汽車可續(xù)駛160ｋｍ，最高車速140ｋｍ/ｈ，只需30ｍｉｎ可充電80％，而通過10ｍｉｎ充電可行駛50ｋｍ；奔馳SmartFortwo純電動汽車可續(xù)駛121ｋｍ，最高車速135ｋｍ/ｈ。任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2.知識準(zhǔn)備純電動汽車驅(qū)動單元功能和結(jié)構(gòu)純電動汽車驅(qū)動單元功能純電動汽車驅(qū)動單元的功能是將儲存在動力蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能，進而推進汽車行駛，并能夠在汽車減速制動或者下坡時，實現(xiàn)再生制動。驅(qū)動電機的功能是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，通過傳動裝置驅(qū)動或直接驅(qū)動車輪。早期的純電動汽車上廣泛采用直流串激電動機，這種電動機具有“軟”的機械特性，與汽車的行駛特性非常適應(yīng)。但直流電動機由于存在換向火花，比功率較小，效率較低，維護工作量大等缺點，隨著電機技術(shù)和電機控制技術(shù)的發(fā)展，正在逐漸被直流無刷電機、永磁同步電機和交流異步電機所取代。任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2.知識準(zhǔn)備純電動汽車驅(qū)動單元功能和結(jié)構(gòu)純電動汽車驅(qū)動單元基本結(jié)構(gòu)與混合動力電動汽車相比，純電動汽車驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)要更加簡單，沒有混合動力電動汽車驅(qū)動單元內(nèi)部需要兼顧內(nèi)燃機與電力驅(qū)動兩個動力的復(fù)雜連接結(jié)構(gòu)。純電動汽車驅(qū)動單元內(nèi)部通常主要包括一個大功率的驅(qū)動電機和用于將電機進行減速的行星齒輪減速機構(gòu),或者其他形式的減速齒輪機構(gòu),同時根據(jù)驅(qū)動單元的設(shè)計不同,有的車輛驅(qū)動單元還包括有差速機構(gòu)。圖３-２０純電動汽車驅(qū)動單元任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2.知識準(zhǔn)備純電動汽車驅(qū)動單元功能和結(jié)構(gòu)純電動汽車驅(qū)動單元基本結(jié)構(gòu)純電動汽車驅(qū)動單元是純電動汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機汽車的最大不同點。純電動汽車對驅(qū)動系統(tǒng)的要求很高，驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求:(１)瞬時功率大，短時過載能力強，以滿足爬坡及加速的需要。(２)調(diào)速范圍寬廣。(３)在運行的全部速度范圍和負(fù)載范圍內(nèi)，具有較高的效率。也就是在電機所有工作范圍內(nèi)綜合效率高，以盡量提高純電動汽車一次續(xù)駛里程。(４)可靠性高，使用方便簡單，價格低廉。(５)功率密度高，體積小，質(zhì)量輕。任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2.知識準(zhǔn)備純電動汽車驅(qū)動單元功能和結(jié)構(gòu)純電動汽車驅(qū)動單元基本結(jié)構(gòu)圖３-２１純電動汽車驅(qū)動單元內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知傳遞裝置的作用是將電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動軸。因為電機可以帶負(fù)載起動，所以純電動汽車上無須安裝傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的離合器，并且驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)向可以通過電路控制來實現(xiàn)變換，因此，純電動汽車不需要內(nèi)燃機汽車變速器中的倒擋。當(dāng)采用電動機無級調(diào)速控制時，純電動汽車可以省去傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的變速器。在采用電動輪驅(qū)動時，純電動汽車也可以省去傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車傳動系統(tǒng)的差速器。2.知識準(zhǔn)備純電動汽車的典型驅(qū)動類型:集中驅(qū)動

車輪獨立驅(qū)動集中驅(qū)動圖３-２２集中驅(qū)動形式任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知集中驅(qū)動是指利用一個動力源通過變速器和減速器(或只通過減速器)降速增矩，最后經(jīng)差速器將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大致平均地分配給左右驅(qū)動半軸，可以采用前輪驅(qū)動、后輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動的形式。2.知識準(zhǔn)備純電動汽車的典型驅(qū)動類型車輪獨立驅(qū)動圖３-２３車輪獨立驅(qū)動形式任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知車輪獨立驅(qū)動是指利用多個動力源分別驅(qū)動單個車輪，可以分為兩輪獨立驅(qū)動和四輪獨立驅(qū)動。2.知識準(zhǔn)備純電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)類型純電動汽車常用的電機驅(qū)動系統(tǒng)有四種類型:直流電機驅(qū)動系統(tǒng)、交流異步電機驅(qū)動系統(tǒng)、永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)。１.直流電機驅(qū)動系統(tǒng)直流電機驅(qū)動系統(tǒng)采用有刷直流電機，電機控制器一般采用斬波器控制方式。它具有成本低、易于平滑調(diào)速、控制器簡單、控制相對成熟等優(yōu)點。但由于需要電刷和換向器，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行時有火花和機械磨損，所以電機運行轉(zhuǎn)速不宜太高。尤其是對無線電信號會產(chǎn)生干擾，這對高度智能化的未來電動汽車是致命的弱點。２.交流異步電機驅(qū)動系統(tǒng)這種電機結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，效率比直流電機高，與永磁同步電機、開關(guān)磁阻電機相比，其成本最為低廉，但控制較為復(fù)雜。總的說來，交流異步電機系統(tǒng)的綜合性價比具有一定的優(yōu)勢，尤其是異步電機具有高可靠性、免維護、成本低廉的優(yōu)點。任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知2.知識準(zhǔn)備純電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)類型３.永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)的效率高是其最大特點，同時具有質(zhì)量輕、體積小、無須維護等優(yōu)點。與異步電機相比，永磁同步電機成本較高，可靠性和使用壽命也較差，同時永磁體還存在失磁的可能。另外其制造工藝也比異步電機復(fù)雜。在控制上由于永磁體的存在，弱磁控制有一定的難度。因此目前大多數(shù)純電動汽車的永磁同步電機都帶有冷卻系統(tǒng)。４.開關(guān)磁阻電機系統(tǒng)開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)子沒有繞組做成凸極，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，快速響應(yīng)好，效率與異步電機相當(dāng)。由于轉(zhuǎn)子無繞組，該電機系統(tǒng)特別適合頻繁的正反轉(zhuǎn)及沖擊負(fù)載等工況。開關(guān)磁阻電機系統(tǒng)驅(qū)動電路采用的功率開關(guān)元件較少，電路簡單，能較方便地實現(xiàn)寬調(diào)速和制動能量的反饋。因此這種系統(tǒng)在純電動汽車中亦有一定的應(yīng)用，缺點主要在于其結(jié)構(gòu)帶來的噪聲和振動較大。任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知準(zhǔn)備工作閱讀維修手冊，制訂拆裝方案，準(zhǔn)備所需防護裝備、車輛、臺架、工具、輔助材料等操作流程操作提示在維修新能源汽車中，所有黃色高壓線都有高壓互鎖裝置，須互鎖到位。本操作任務(wù)主要是掌握對純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的組成3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(一)工作準(zhǔn)備(１)防護裝備:無(２)車輛、臺架、總成:北汽新能源、比亞迪Ｅ６純電動汽車驅(qū)動單元總成及部件，純電動汽車驅(qū)動單元掛圖、模型及視頻資料(３)專用工具、設(shè)備:無(４)手工工具:無(５)輔助材料:無3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-２４驅(qū)動系統(tǒng)組成純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的組成(二)實施步驟主要由中央控制單元、驅(qū)動控制器、驅(qū)動電機、機械傳動裝置等組成。為適應(yīng)駕駛員的傳統(tǒng)操縱習(xí)慣，純電動汽車仍保留了加速踏板、制動踏板及有關(guān)操縱手柄或按鈕等。不過在純電動汽車上是將加速踏板、制動踏板的機械位移量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號輸入中央控制單元來對汽車的行駛實行控制的。對于變速桿，為遵循駕駛員的傳統(tǒng)習(xí)慣，一般仍需保留，同樣除傳統(tǒng)的驅(qū)動模式外也就只有前進、空擋、倒退三個擋位，并且以開關(guān)信號傳輸?shù)街醒肟刂茊卧獊韺ζ囘M行前進、停車、倒車控制。3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的組成(１)中央控制單元中央控制單元不僅是驅(qū)動系統(tǒng)的控制中心，還要對整輛純電動汽車的控制起到協(xié)調(diào)作用。它根據(jù)加速踏板與制動踏板的輸入信號，向驅(qū)動控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對驅(qū)動電機進行起動、加速、減速、制動控制。在純電動汽車減速和下坡滑行時，中央控制單元配合車載電源模塊的能源管理系統(tǒng)進行發(fā)電回饋，使蓄電池反向充電。對于與汽車行駛狀況有關(guān)的速度、功率、電壓、電流及有關(guān)故障診斷等信息，還需傳輸?shù)捷o助模塊的駕駛室顯示操縱臺進行相應(yīng)的數(shù)字或模擬顯示，也可采用液晶屏幕顯示來提高其信息量。另外，如驅(qū)動系統(tǒng)采用輪轂電機分散驅(qū)動方式，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，中央控制單元也需與輔助模塊的動力轉(zhuǎn)向單元配合，即控制左右輪轂電機來實行電子差速轉(zhuǎn)向。為減少純電動汽車各個控制部分間的硬件連線，提高可靠性，當(dāng)代汽車控制系統(tǒng)已較多地采用了微機多ＣＰＵ總線控制方式，特別是對于采用輪轂電機進行前后四輪驅(qū)動控制的模式，更需要運用總線控制技術(shù)來簡化純電動汽車內(nèi)部線路的布局，提高其可靠性，也便于故障診斷和維修，并且采用該模塊化結(jié)構(gòu)，一旦技術(shù)成熟，其成本也將隨批量生產(chǎn)而大幅下降。3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(２)驅(qū)動控制器驅(qū)動控制器的功能是按中央控制單元的指令和驅(qū)動電機的速度、電流反饋信號，對驅(qū)動電機的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進行控制。驅(qū)動控制器與驅(qū)動電機必須配套使用，目前對驅(qū)動電機的調(diào)速主要采用調(diào)壓、調(diào)頻等方式，這主要取決于所選用的驅(qū)動電機類型。由于動力蓄電池組以直流電方式供電，所以對于直流電機主要是通過ＤＣ/ＤＣ轉(zhuǎn)換器進行調(diào)壓調(diào)速控制，對于交流電機需通過ＤＣ/ＡＣ轉(zhuǎn)換器進行調(diào)頻調(diào)壓矢量控制，對于磁阻電機是通過控制其脈沖頻率來進行調(diào)速，當(dāng)汽車倒車時，需通過驅(qū)動控制器使驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)來驅(qū)動車輪反向行駛。當(dāng)純電動汽車處于減速和下坡滑行時，驅(qū)動控制器使驅(qū)動電機運行于發(fā)電狀態(tài)，驅(qū)動電機利用其慣性發(fā)電，將電能通過驅(qū)動控制器回饋給動力蓄電池組，所以驅(qū)動控制器與動力蓄電池組電源的電能流向是雙向的。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的組成3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(３)驅(qū)動電機驅(qū)動電機在純電動汽車中被要求承擔(dān)電動機和發(fā)電機的雙重功能，即在正常行駛時發(fā)揮其主要的電動機功能，將電能轉(zhuǎn)化為機械能；而在減速和下坡滑行時又被要求進行發(fā)電將車輪的慣性動能轉(zhuǎn)換為電能。對驅(qū)動電機的選型一定要根據(jù)其負(fù)載特性來進行。由對汽車行駛時的特性分析可知，汽車在起步和上坡時要求有較大的起動轉(zhuǎn)矩和相當(dāng)?shù)亩虝r過載能力，并有較寬的調(diào)速范圍和理想的調(diào)速特性，即在起動低速時為恒轉(zhuǎn)矩輸出，在高速時為恒功率輸出。驅(qū)動電機與驅(qū)動控制器所組成的驅(qū)動系統(tǒng)是純電動汽車中最為關(guān)鍵的部件，純電動汽車的運行性能主要取決于驅(qū)動系統(tǒng)的類型和性能，它直接影響著汽車的各項性能指標(biāo)，如汽車在各工況下的行駛速度、加速與爬坡性能及能源轉(zhuǎn)換效率。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的組成3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知(４)機械傳動裝置純電動汽車機械傳動裝置的作用是將驅(qū)動電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動軸，從而帶動汽車車輪行駛。由于驅(qū)動電機本身具有較好的調(diào)速特性，其變速機構(gòu)可被大大簡化，較多的是為放大驅(qū)動電機的輸出轉(zhuǎn)矩僅采用一種固定的減速裝置。又因為驅(qū)動電機可帶負(fù)載直接起動，省去了傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的離合器。由于驅(qū)動電機可以容易地實現(xiàn)正反向旋轉(zhuǎn)，所以也無須通過變速器中的倒擋齒輪組來實現(xiàn)倒車。對驅(qū)動電機在車架上合理布局，即可省去傳動軸、萬向節(jié)等傳動部件。當(dāng)采用輪轂電機分散驅(qū)動方式時，又可以省去傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動橋、機械差速器、半軸等一切傳動部件，所以該驅(qū)動方式也可被稱為“零傳動”方式。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的組成3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知由于純電動汽車是單純用蓄電池作為驅(qū)動能源的汽車，采用合理的驅(qū)動系統(tǒng)布置形式來充分發(fā)揮電機驅(qū)動的優(yōu)勢是尤其重要的。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)布置的原則是:符合車輛動力學(xué)對汽車重心位置的要求，并盡可能降低車輛質(zhì)心高度，特別是對于采用輪轂電機驅(qū)動實現(xiàn)“零傳動”方式的純電動汽車，不僅去掉了發(fā)動機、冷卻系統(tǒng)、排氣消聲系統(tǒng)和油箱等相應(yīng)的輔助裝置，還省去了變速器、驅(qū)動橋及所有傳動鏈，既減輕了汽車自重，也留出了許多空間，其結(jié)構(gòu)可以說發(fā)生了脫胎換骨的變化，車輛的整個結(jié)構(gòu)布局需重新設(shè)計并全面考慮各種因素。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-２５純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)布置形式１-電動機２-離合器３-變速器４-傳動軸５-驅(qū)動橋６-電機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)７-電機-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動系統(tǒng)８-輪轂電機９-轉(zhuǎn)向器純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)布置形式目前主要有四種基本典型結(jié)構(gòu)，即傳統(tǒng)的驅(qū)動方式、電機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動方式、電機-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動方式、輪轂電機分散驅(qū)動方式。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-２６傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)和簡化的傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)布置形式Ｃ-離合器ＦＧ-固定傳動比減速器ＧＢ-變速器Ｍ-驅(qū)動電機Ｄ-驅(qū)動橋(１)傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)布置形式如圖３-２５ａ)和圖３-２６ａ)所示，傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)仍然采用內(nèi)燃機汽車的驅(qū)動系統(tǒng)布置形式，包括離合器、變速器、傳動軸和驅(qū)動橋等總成，只是將內(nèi)燃機換成電機，屬于改造型電動汽車。這種布置形式可以提高純電動汽車的起動轉(zhuǎn)矩，增加低速時純電動汽車的后備功率。這種驅(qū)動系統(tǒng)布置形式有電機前置-驅(qū)動橋前置(Ｆ-Ｆ)、電機前置-驅(qū)動后置(Ｆ-Ｒ)等驅(qū)動形式。但是這種驅(qū)動系統(tǒng)布置形式結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低，不能充分發(fā)揮電機的性能，在此基礎(chǔ)上還有一種簡化傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)布置形式如圖３-２６ｂ)所示采用固定傳動比減速器，去掉離合器，這種驅(qū)動系統(tǒng)布置形式可減少機械傳動裝置的質(zhì)量，縮小其體積。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-２６傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)和簡化的傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)布置形式Ｃ-離合器ＦＧ-固定傳動比減速器ＧＢ-變速器Ｍ-驅(qū)動電機Ｄ-驅(qū)動橋傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)布置形式的工作原理類同于傳統(tǒng)汽車，離合器是用來切斷或接通驅(qū)動電機到車輪之間傳遞動力的機械裝置，變速器是一套具有不同傳動比的齒輪機構(gòu)，駕駛員按需要來選擇不同的擋位，使得低速時車輪獲得大轉(zhuǎn)矩低轉(zhuǎn)速，而高速時車輪獲得小轉(zhuǎn)矩高轉(zhuǎn)速。由于采用了調(diào)速電動機，其變速器可相應(yīng)簡化，擋位數(shù)一般有兩個就夠了，倒擋也可利用驅(qū)動電機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。驅(qū)動橋內(nèi)的機械式差速器使得汽車在轉(zhuǎn)彎時左右車輪以不同的轉(zhuǎn)速行駛。這種模式主要用于早期的純電動汽車，省去了較多的設(shè)計，也適于對原有汽車的改造。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-２７Ｆ-Ｆ電機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式(２)電機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式如圖３-２５ｂ)所示這種驅(qū)動系統(tǒng)布置形式即在驅(qū)動電機端蓋的輸出軸處加裝減速齒輪和差速器等，電機、固定傳動比減速器、差速器的軸互相平行，一起組合成一個驅(qū)動整體。它通過固定傳動比的減速器來放大驅(qū)動電機的輸出轉(zhuǎn)矩，但沒有可選的變速擋位，也就省掉了離合器。這種布置形式的機械傳動機構(gòu)緊湊，傳動效率較高，便于安裝。但這種布置形式對驅(qū)動電機的調(diào)速要求較高。按傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動模式來說，可以有驅(qū)動電機前置-驅(qū)動橋前置(Ｆ-Ｆ如圖３-２７所示)或驅(qū)動電機后置-驅(qū)動橋后置(Ｒ-Ｒ)兩種方式。這種驅(qū)動系統(tǒng)布置形式具有良好的通用性和互換性，便于在現(xiàn)有的汽車底盤上安裝，使用、維修也較方便。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-２８電機-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式(３)電機-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式如圖３-２５ｃ)和圖３-２７所示這種驅(qū)動系統(tǒng)布置形式與發(fā)動機橫向前置-前輪驅(qū)動的內(nèi)燃機汽車的布置方式類似，把電機、固定傳動比減速器和差速器集成為一個整體，兩根半軸連接驅(qū)動車輪。電機-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式有同軸式[圖３-２８ａ)]和雙聯(lián)式[圖３-２８ｂ)]兩種。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-２９同軸式電機-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動系統(tǒng)１-左半軸２-驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子３-驅(qū)動電機外殼４-右半軸５-驅(qū)動電機空心軸６-驅(qū)動橋差速器①如圖３-２９所示同軸式驅(qū)動系統(tǒng)的電機軸是一種特殊制造的空心軸，在電機左端輸出軸處的裝置裝有減速齒輪和差速器，再由差速器帶動左右半軸，左半軸直接帶動，而右半軸通過電機的空心軸來帶動。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-３０雙聯(lián)式電機-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動系統(tǒng)１-左半軸２-左驅(qū)動電機３-電控差速器４-右驅(qū)動電機５-右半軸②如圖３-３０所示雙聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)也稱為雙電機驅(qū)動系統(tǒng)，由左右兩臺永磁電機直接通過固定傳動比減速器分別驅(qū)動兩個車輪，左右兩臺電機由中間的電控差速器控制，每個驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速可以獨立地調(diào)節(jié)控制，便于實現(xiàn)電子差速，不必選用機械差速器。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-３１汽車轉(zhuǎn)彎時的情況③如圖３-３１所示汽車轉(zhuǎn)彎時，ａ)采用機械式差速器，ｂ)采用電控差速器。電控差速器的優(yōu)點是體積小、質(zhì)量輕，在汽車轉(zhuǎn)彎時可以實現(xiàn)精確的電子控制，提高純電動汽車的性能。其缺點是由于增加了驅(qū)動電機和功率轉(zhuǎn)換器，增加了初始成本，而且在不同條件下對兩個驅(qū)動電機進行精確控制的可靠性需要進一步發(fā)展。同樣電機-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動系統(tǒng)在汽車上的布局也有電機前置-驅(qū)動橋前置(Ｆ-Ｆ)和電機后置-驅(qū)動橋后置(Ｒ-Ｒ)兩種驅(qū)動模式。該電機-驅(qū)動橋構(gòu)成的機電一體化整體式驅(qū)動系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)更緊湊、傳動效率高、質(zhì)量輕、體積小、安裝方便的特點，并具有良好的通用性和互換性，在小型純電動汽車上應(yīng)用最普遍。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-３２內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子電動輪(４)輪轂電機分散驅(qū)動式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式①如圖３-３２所示內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子輪轂電機分散驅(qū)動式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式采用低速內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子電機，其外轉(zhuǎn)子直接安裝在車輪的輪緣上，可完全去掉變速裝置，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速相等，車輪轉(zhuǎn)速和車速控制完全取決于驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速控制，由于不通過機械減速，通常要求驅(qū)動電機為低速大轉(zhuǎn)矩電機，低速內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子電機結(jié)構(gòu)簡單，無須采用齒輪變速傳動機構(gòu)，但其體積大、質(zhì)量大、成本高。純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實施任務(wù)二純電動汽車驅(qū)動控制單元認(rèn)知圖３-３３內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子電動輪(４)輪轂電機分散驅(qū)動式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式②如圖３-３３所示內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子輪轂電機分散驅(qū)動式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式采用一般的高速內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子電機，其轉(zhuǎn)子作為輸出軸與固定減速比的行星齒輪變速器太陽輪相連，而車輪輪轂通常與其齒圈連接，它能提供較大的減速比，來放大其輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電機裝在車輪內(nèi)，形成輪轂電機，可進一步縮短從起動電機到驅(qū)動輪的傳遞路徑，采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(轉(zhuǎn)速約1000ｒ/ｍｉｎ)，需安裝固定傳動比減速器來降低車