【正文】 利用車輛動(dòng)力學(xué)理論，通過(guò)計(jì)算汽車按要求指標(biāo)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力平衡方程，來(lái)得出在對(duì)應(yīng)指標(biāo)要求下的動(dòng)力源所需最 大功率。匹配的目 的是使電動(dòng)客車性能能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，參數(shù)確定同時(shí)需要考慮制造成本，因此需要參考傳統(tǒng)車的一些參數(shù)。 把同步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)坐標(biāo)系軸 d放在轉(zhuǎn)子磁鏈上，在轉(zhuǎn)子參考坐標(biāo)系下 d、 q軸上的電壓方程可表示為 : 第 18 頁(yè) 共 57 頁(yè) ddrdqdsd iLwpiLiRu ??? （ ） 磁鏈方程為 : fddq iL ?? ?? （ ） 式中， du ， qu 為 d、 q 軸繞組電壓； di ， qi 為 d、 q 軸繞組電流 。就整體而言，永磁同步電機(jī)可以分為內(nèi)轉(zhuǎn)子外轉(zhuǎn)子式。與普通直流電機(jī)和異步電機(jī)相比，它的功率密度大，體積小，轉(zhuǎn)矩慣量比大，傳動(dòng)系動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。但是該電動(dòng)機(jī)振動(dòng)和噪聲較大。其控制器較復(fù)雜，控制用的大功率管數(shù)量要比直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的多，且易損壞。 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以按照驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類型進(jìn)行劃分，可分為直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。根據(jù)整車 CAN 通信協(xié)議，與整車其他系統(tǒng)進(jìn)行信息共享。 6)故障診斷。 3)充放電控制。 在過(guò)充或?yàn)E用的條件下，鐳電池可能發(fā)生火災(zāi)或爆炸。電池的技術(shù)指標(biāo)如表 所示。其中正極為鐳化躍遷金屬氧化物 (LiMo2， M－ Co、 Mn 或 Ni 等躍遷金屬 )。 ②電池要能夠?qū)崿F(xiàn)深度放電 (例如 80%)而不影響其壽命，在必要時(shí)能實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷功率和全放電。純電動(dòng)客車保留了原車型的部分傳動(dòng)系統(tǒng)。 第 12 頁(yè) 共 57 頁(yè) 汽 車動(dòng) 力 總 成 參數(shù) 匹配 與設(shè)計(jì) 電動(dòng)汽車動(dòng)力總成主要包括能源系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 (3)電池均衡及熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 電動(dòng)汽車的性能表現(xiàn)依賴于作為能量貯存系統(tǒng)的動(dòng)力蓄電池組。采集車輛的各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)控和診斷 。 5整車網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)研究 現(xiàn)代電動(dòng)車整車控制系統(tǒng)是兩條總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速 CAN總線和車身系統(tǒng)的低速 CAN 總線。 (2)通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和集成化、模塊化優(yōu)化設(shè)計(jì)，減輕動(dòng)力總成、車載能源系統(tǒng)的重量?？勺鳛殡妱?dòng)汽車蓄電池的有很多種，如鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鈉硫、鐳離子及飛輪電池和燃料電池等，其中最有前景的是鎳氫、鈉硫、鐳離子及飛輪電池和燃料電池。當(dāng)今世界己研制出功率密度超過(guò) 1kw/kg，額定點(diǎn)的效率大于 90%的小型電動(dòng)機(jī)，電機(jī)滿足低速恒扭矩、大扭矩和高速恒功率的牽 引控制要求。純電動(dòng)車相對(duì)于傳統(tǒng)車在技術(shù)優(yōu)勢(shì)上有很多有利條件。 2021 年我國(guó)啟動(dòng)電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)，建立“三縱三橫”的開(kāi)發(fā)布局。在奧運(yùn)期間通過(guò)自動(dòng)更換、機(jī)械實(shí)施動(dòng)力電池分箱組合式快速更換，為 50輛京華電動(dòng)客車提供 24小時(shí)電池充電、更換服務(wù)，以及相應(yīng)的整車、電池維護(hù)保養(yǎng)服務(wù)。運(yùn)行樣車車型包括 :北京理工大學(xué)的 BK6122EV、中通純電動(dòng)客車、北客京華純電動(dòng)客車等。東風(fēng)電動(dòng)車輛股份有限公司承擔(dān)了個(gè)國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃的整車項(xiàng)目，已研制出的電動(dòng)客車作為武漢市公交汽車投入使用。西安交通大學(xué)在電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)了 15 項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，正式授權(quán) 5項(xiàng)。在政府政策的支持下，國(guó)內(nèi)高效聯(lián)合企業(yè)進(jìn)行了大量的技術(shù)攻關(guān)和樣車的試制，在不同程度上有相 當(dāng)大的突破。在近年的國(guó)際性大型運(yùn)動(dòng)會(huì)上，電動(dòng)汽車也成為各國(guó)展示其科技實(shí)力和環(huán)保意識(shí)的工具之一。 圖 在城市中運(yùn)行的 EleetrieSmart 日本政府一直很重視電動(dòng)汽車的發(fā)展，很早就制定了電動(dòng)汽車發(fā)展計(jì)劃。歐洲各國(guó)成立了歐洲電動(dòng)汽車協(xié)會(huì)，并得到歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的支持和資助。 1984 一 1985 年美國(guó)能源部撥款 1900 萬(wàn)美元支持電動(dòng)車的研制。假如傳統(tǒng)燃油公交車用電動(dòng)客車替代 :若替代 1%即需要一個(gè)年產(chǎn) 1000輛的城市電動(dòng)客車工廠 。雖然前者造價(jià)比后者高，但政府、公司可以承受，而且究其社會(huì)效益來(lái)看，前者要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者。公交客車線路固定，停靠站點(diǎn)固定，這樣便于在公交客車集中的地點(diǎn)建立充電設(shè)施，有效解決充電站點(diǎn)分布廣，資金投入大的問(wèn)題。在位列我國(guó)第一批環(huán)保模范城的深圳市，大氣污染中機(jī)動(dòng)車尾氣污染己占 70%，每年排放的各種有害物質(zhì)達(dá) 20 多萬(wàn)噸，并且還在以每年超過(guò) 20%的速度上升。 2021 年，中國(guó)原油進(jìn)口達(dá) 億噸，首次突破 1 億噸大關(guān)。 本篇論文的編寫力圖深入淺出，通俗易懂。s living standards, car requirements and holdings are rapidly increasing, and which raise the energy, environmental impact is particularly severe. Electric vehicle uses electric power as an energy source, driven by a motor vehicle. Electric vehicle has a simple structure, easy to use and energy saving features and small noise. Therefore, development of electric vehicles, especially electric bus line with China39。所以發(fā)展電動(dòng)汽車尤其是電動(dòng)客車符合我國(guó)的基本國(guó)情。我國(guó)是個(gè)人口大國(guó)，隨著近些年我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，汽車的需求和保有量都迅速的加大，而由此引發(fā)的對(duì)能源、環(huán)境的影響尤為嚴(yán)重。 純電動(dòng)客車動(dòng)力總成控制策略是整車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制器開(kāi)發(fā)的核心，它通過(guò) CAN網(wǎng)絡(luò)來(lái)協(xié)調(diào)動(dòng)力總成各部件的工作，是電動(dòng)客車實(shí)現(xiàn)整車一體控制和智能控制的關(guān)鍵。 由于 EV涉及到汽車車身、底盤、蓄電池、燃料電池、電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、自動(dòng)控制、新材料和新工藝等方面的學(xué)科和技術(shù)。從 1993 年開(kāi)始，中國(guó)就開(kāi)始成為石油凈進(jìn)口國(guó)。一輛轎車一年排出的有害廢氣比自身重量重 3 倍。 純電動(dòng)客車的研發(fā)則是電動(dòng)汽車發(fā)展的一個(gè)著手點(diǎn)。而相對(duì)來(lái)說(shuō)，轎車空間十分有限，對(duì)電池等各部件的各種技術(shù)要求十分嚴(yán)格，成本較高。同時(shí)在市場(chǎng)運(yùn)作和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中便于政府出臺(tái)管理政策和支助措施。經(jīng)歷了基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)突破、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)，車隊(duì)和小區(qū)域的試用，現(xiàn)在正在轉(zhuǎn)入小批量商業(yè)化生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用探索的階段。不過(guò)近些年由于純電動(dòng)車的價(jià)格太高且續(xù)駛里程未能滿足使用者的需求，因此諸如 EVChrysler EPIC 等已相繼停產(chǎn)。目前 Eleetri。三菱公司在 1999 年底展出的 FTOV上，裝備了新開(kāi)發(fā)大容量、高輸出的鐳離子電池和大功率的永磁同步電動(dòng)機(jī)。作為國(guó)內(nèi)汽車科技項(xiàng)目的一個(gè)探索，專項(xiàng)提出“三縱三橫”研究開(kāi)發(fā)布局。以北京理工大學(xué)、北京理工科凌電動(dòng)車股份有限公司、北京公交車廠和北方華德客車股份有限公司為團(tuán)隊(duì)的北京純電動(dòng)客車已順利通過(guò)北京市公共交通總公司組織的示范運(yùn)行車組驗(yàn)收。其中混合動(dòng)力客車列為國(guó)家“ 863 計(jì)劃”項(xiàng)目。純電動(dòng)轎車己批量出口歐美，截至 2021 年，清源公司已累計(jì)出口各類電動(dòng)汽車 3000 余輛。車輛日常維護(hù)、保養(yǎng)的綜合服務(wù)體系。全國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)模建設(shè)電動(dòng)汽車充電站網(wǎng)絡(luò)展露曙光。國(guó)家對(duì)電動(dòng)汽車技術(shù)和產(chǎn)品的研究以及產(chǎn)業(yè)化投入了大量資金。要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有寬的調(diào)速范圍及高的轉(zhuǎn)速，足夠大的啟動(dòng)扭矩，體積小、質(zhì)量輕、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋的性能。 2車用動(dòng)力蓄電池的 選擇 目前主要限制電動(dòng)汽車發(fā)展的是車用動(dòng)力蓄電池，其比能量、比功率、循環(huán)使用壽命低和成本高。 h） 150 100 使用溫度 /℃ 30～ 65 40～ 85 充電時(shí)間 /h 6 3～ 6 效率（ C/3 放電 ， 6h 充電）/% 75 80 自放電 （ 48h） (30d) 熱損耗（高溫電池） ( Kw 4電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)綜合控制研究 實(shí)現(xiàn)電 動(dòng)車各種驅(qū)動(dòng)方案的關(guān)鍵技術(shù)是各驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)的調(diào)速控制和行駛系統(tǒng)的控制。高速和低速 CAN總線的結(jié)構(gòu)都為獨(dú)立控制結(jié)構(gòu)，可以按照 ISO1189 J1939 及 J2284 組建高速 CAN，按照 ISO115192 J1939 及 J2284組建低速容錯(cuò) CAN。以分布式控制系統(tǒng)的故障診斷為特點(diǎn) 。減小包內(nèi)不均勻的溫度分布以避免模塊 間的不平衡，以此避免了電池性能下降，且可以消除相關(guān)的潛在危險(xiǎn)。 動(dòng) 力 總 成 的基本形式 純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成有很多種形式，主要有單電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式、雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式、輪毅電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式、相互相反電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式等?？偨Y(jié)電動(dòng)車對(duì)動(dòng)力電池的具體要求如下。鐳離子電池是在二次鐳電池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。另一種是用于混合動(dòng)力車容量為 22Ah，功率密度為 800w/g 的高功率電池。其中天津電源研究所在大容量鐳離子電池的研制也取得一定進(jìn)展，其性能指標(biāo)如表 。 2)剩余電量 (SOC)估計(jì)。 5)均衡控制。由于不同的車型使用的電池類型、數(shù)量、電池包大小和數(shù)量不同，因此系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)車型、車輛編號(hào)、電池類型和電池模式等信息標(biāo)定的功能。 第 16 頁(yè) 共 57 頁(yè) ②電動(dòng)汽車要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)要有較寬的調(diào)速范圍，電機(jī)能在四象限內(nèi)工作 。目前廣泛應(yīng)用于城市無(wú)軌電車。而且工作效率高，轉(zhuǎn)子無(wú)繞組，適合于頻繁正反轉(zhuǎn)及沖擊負(fù)載等工況條件。所以永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方式一般是電流控制，它包括三部分 :電流指令的生成、定子電流檢測(cè)和電流的閉環(huán)控制。 永磁同步電機(jī)是用裝有永磁體的轉(zhuǎn)子取代繞線第 17 頁(yè) 共 57 頁(yè) 式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁繞組，從而省去了勵(lì)磁線圈、滑環(huán)和電刷以電子換向器，實(shí)現(xiàn)無(wú)刷運(yùn)行。 （ a） 圓套筒型 （ b） 瓦片型 （ c）扇狀型 圖 凸裝式永磁轉(zhuǎn)子 （ a）嵌入式永磁轉(zhuǎn)子 （ b） 內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子 圖 嵌入式、內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 高性能永磁同步電機(jī)系統(tǒng)通常采用交流電動(dòng)機(jī)普遍采用的矢量控制算法，采用這種控制方式能使電機(jī)獲得較好