电动汽车结构与原理-第5章-电动汽车电气系统.ppt

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1、第5章　电动汽车电气系统5.1　电气系统概述5.2　电动汽车空调系统5.3　功率变换器5.4　电动汽车高压安全5.5　电气系统的电磁兼容性5.1　电气系统概述电动汽车的“神经”分类：低压电气系统、高压电气系统图5-1　电动汽车电气系统的结构原理图5-2　典型的电动汽车高低压电路原理1、低压电气系统（1）组成：DC/DC功率变换器、辅助蓄电池和若干低压电器设备。如图5-3所示。（2）低压电器设备主要包括灯光系统、仪表系统和娱乐系统等。（3）燃油汽车的辅助蓄电池与发动机相连由发电机来充电，而电动汽车的辅助蓄电池则由动力电池通过DC/DC变换器来充电。图5-3　常见低压

2、电气原理（2）图5-4所示，动力电池的高压能量从正极出发，首先通过位于驾驶员操控台的高压开关DK1，该开关受低压控制，作为整车高压电源的总开关及充电开关。经线路2可以进行充电操作，经线路3与主电机控制器（通过驱动电机驱动车辆）、直流电源变换器（为低压电源充电）、转向系统控制器（控制转向助力机构）、制动控制系统控制器（控制和驱动气泵提供制动能量）及冷暖一体化空调，最后经过分流器FL流回负极，分流器的作用是检测高压线路中的电流值。2、高压电气系统（1）组成：动力电池、驱动电机和功率变换器等大功率、高电压的电气设备。图5-4　整车高压电气系统原理图5-5　高压电器组成部

3、件设计图与实物图5.2　电动汽车空调系统5.2.1　电动汽车空调的发展现状1、空调系统是传统汽车和电动汽车功耗最大的辅助子系统，它的功耗占所有辅助子系统功耗的60%以上。2、与传统汽车空调系统不同：（1）需要采用热泵型空调系统或辅助加热器；（2）压缩机可以采用电动机直接驱动。克莱森新型货车电动空调工程车电动空调①电驱动压缩机空调系统可以采用全封闭的HFC134a(目前汽车空调主要用制冷剂)系统及制冷剂回收技术，整体的高度密封性可以减小正常运行以及修理维护时制冷剂的泄漏损失，从而减少了对环境的污染。②电动空调的压缩机靠电机驱动，因此可以通过精确的控制以及在常见热负荷

4、工况下的高效率运行来降低空调系统的能耗，从而提高整车的经济性。3、电动空调系统优点（与传统相比）：③采用电驱动，噪声较低、可靠性高、使用寿命长、故障率低。④对于一体式电动压缩机，取消了发动机与压缩机之间的传动带，没有了张紧件的质量，相对于传统结构减小了整车质量。⑤可以在上车之前预先遥控起动电动空调，对车厢内的空气进行预先调节，相比传统空调可增加乘客的舒适性。图5-6　电动空调的应用示例5.2.2　技术特点①可实现完全由空调自身独立实现制冷、制热功能。②可根据车厢内热负荷的变化自动调节制冷量输出，达到节能降耗的要求。③压缩机直接由电驱动，这对于电动客车而言，动力机构

5、不再布置在发动机舱内，整个系统可集成设计全部放在车顶。④采用制冷能力更强的R407C制冷剂(传统燃油汽车普遍采用R134a制冷剂)，减少产品尺寸，减少能源消耗。⑤电动空调系统采用变频调速的电动一体化压缩机取代了传统的机械传动方式的压缩机；由于取消了冷却系统，将采用电加热器进行冬天供暖。暖风机空调系列-加热器.PTC加热器5.2.3　关键部件及控制技术(1)全封闭柔性涡旋压缩机效率高、体积小、质量轻、噪声低、结构简单、运行平稳。有内置AC380V－3P、50Hz（60Hz）电机可以直接由电驱动，没有开放式活塞压缩机的缺点。装车的安装方式，运行的可靠性和性能是设计和测

6、试的关键。24V涡旋式空调压缩机旋涡式空调压缩机原理互错开180度的涡旋叶片圈组合一对啮合，动圈2以回旋半径的圆作回转运动动圈涡旋中心绕定圈涡旋中心连续公转，原最大的月牙容积实现a—b—c的压缩，达到预定压力，由排气口9排出动圈和定圈的外周形成吸气容积4、8，如此周而复始地吸气、压缩、排气12(2)高效率的制冷剂采用制冷能力更强的R407C制冷剂。R407C的导热系数高，粘度系数小，在同等条件下，其换热系数高。管道的阻力损失也小，这对提高系统能效比、减小系统，减少车辆自重，节约成本有着不可低估的作用。相比于传统的R134a制冷剂，其破坏臭氧层潜能(ODP)、全球温

7、室效应潜能(GWP)较小。(3)高效传热和散热机构传统管片式两器传热管为9.52mm，为市场使用主流。相比之下，7mm传热管有着重量轻、传热效率高、制冷剂使用少的优点。管片式冷凝器一般采用铜管铝片式，但存在换热效率不足的缺陷，全铜翅片的应用使得在有限的空间内将芯体的制冷能力发挥到极致。(4)全焊接、高集成电动压缩机，安装不受发动机位置的限制，将两器、压缩机、系统管路、电器控制单元集成为一体。这种结构使得安装与维修变得非常的简单。整个系统采用全焊接形式，实现制冷剂的零泄漏。技术难点：压缩机、冷凝风扇体积较大，壳体内有两套单独系统，因此零部件较多，所以整个零部件的布置

8、和产品造型