新能源汽車構(gòu)造 課件全套 項(xiàng)目1-7 新能源汽車基本構(gòu)造認(rèn)知-底盤系統(tǒng)認(rèn)知

項(xiàng)目1新能源汽車基本構(gòu)造認(rèn)知項(xiàng)目目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神，弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀。2.培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神，爭做精益求精的“大國工匠”。3.培養(yǎng)學(xué)生的誠信品質(zhì)，講規(guī)矩、講原則，遵守國家法律法規(guī)。4.培養(yǎng)學(xué)生的友善品質(zhì)，分工協(xié)作、優(yōu)勢互補(bǔ)、相互幫助、共同進(jìn)步。知識(shí)目標(biāo)：1.熟悉純電動(dòng)汽車的概念、基本組成、基本工作原理。2.混合動(dòng)力汽車的概念及分類。3.插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車工作過程。4.燃料電池汽車的概念、組成、基本工作原理。能力目標(biāo)：1.能夠準(zhǔn)確描述不同類型新能源汽車的主要部件和工作原理。2.能夠熟悉新能源汽車的駕駛、充電、維護(hù)等基本技能。3.具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，在新能源汽車項(xiàng)目實(shí)踐中，能夠分工合作，共同解決問題，提高團(tuán)隊(duì)效率。4.具備一定的創(chuàng)新思維能力，能針對新能源汽車的未來發(fā)展提出創(chuàng)新性的建議，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展獻(xiàn)智獻(xiàn)策。任務(wù)

新能源汽車整體構(gòu)造的認(rèn)知任務(wù)導(dǎo)入新能源汽車作為綠色、環(huán)保、節(jié)能的交通工具，受到了越來越多的關(guān)注和推廣。在我國，新能源汽車產(chǎn)業(yè)也得到了國家及地方政府的大力支持，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；娘w躍式發(fā)展。因此，了解新能源汽車的基本構(gòu)造和工作原理，對于我們認(rèn)識(shí)和使用新能源汽車，推動(dòng)綠色出行，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。知識(shí)準(zhǔn)備一、純電動(dòng)汽車基本構(gòu)造認(rèn)知1.純電動(dòng)汽車的概念和基本組成（1）概念

以車載電源為動(dòng)力，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，符合道路安全、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。（2）基本組成

常見純電動(dòng)汽車的基本組成如圖1-1-1所示。主要由電源系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)四大部分組成。這些部分相互協(xié)作，共同實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。圖1-1-1

電動(dòng)汽車的基本組成

（1）電源系統(tǒng)

電源系統(tǒng)主要包括動(dòng)力蓄電池、電池管理系統(tǒng)、車載充電機(jī)及輔助動(dòng)力源等。動(dòng)力蓄電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，是能量的存儲(chǔ)裝置，也是決定電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的關(guān)鍵因素。要使純電動(dòng)汽車獲得長足發(fā)展，關(guān)鍵是開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長、成本低的動(dòng)力蓄電池。目前純電動(dòng)汽車主要采用鋰離子蓄電池。電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)力蓄電池的使用情況，對動(dòng)力蓄電池的端電壓、內(nèi)阻、溫度、電解液濃度、當(dāng)前剩余電量、放電時(shí)間、放電電流或放電深度等動(dòng)力蓄電池狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測，并按動(dòng)力蓄電池對環(huán)境溫度的要求進(jìn)行調(diào)溫控制，通過限流控制避免動(dòng)力蓄電池過充、過放電，對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行顯示和報(bào)警，其信號(hào)傳遞至輔助系統(tǒng)的車載信息顯示系統(tǒng)，以便駕駛?cè)穗S時(shí)掌握并配合其操作，按需要及時(shí)對動(dòng)力蓄電池充電并進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。車載充電機(jī)是把電網(wǎng)供電制式轉(zhuǎn)換為對動(dòng)力蓄電池充電要求的制式，即將交流電轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電壓的直流電，并按照要求控制充電電流，為動(dòng)力蓄電池充電。輔助動(dòng)力源通常為12V或24V的直流低壓電源，其主要功能是為動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制、照明、電動(dòng)窗門等輔助用電設(shè)備提供所需的能源。（2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)

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)控制器是按整車控制系統(tǒng)的指令、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流反饋信號(hào)等，對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。電機(jī)在純電動(dòng)汽車中承擔(dān)著電動(dòng)和發(fā)電的雙重功能，即在正常行駛時(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)又被要求進(jìn)行發(fā)電，承擔(dān)發(fā)電機(jī)功能，將車輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，給動(dòng)力蓄電池充電。（3）整車控制系統(tǒng)

整車控制系統(tǒng)根據(jù)駕駛?cè)溯斎氲奶ぐ搴椭苿?dòng)踏板的信號(hào)，向電機(jī)控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、加速、減速、制動(dòng)控制。在純電動(dòng)汽車減速和下坡滑行時(shí)，整車控制系統(tǒng)配合電源系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電回饋，給動(dòng)力蓄電池反向充電。整車控制系統(tǒng)還對動(dòng)力蓄電池充放電過程進(jìn)行控制。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)杰囕d信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字或模擬顯示。純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)主要分為集中式控制和分布式控制兩種方案。集中式控制系統(tǒng)的基本思想是整車控制系統(tǒng)獨(dú)自完成對輸入信號(hào)的采集，并根據(jù)控制策略對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，然后直接對各執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令，驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車的正常行駛。集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是處理集中、響應(yīng)快和成本低；缺點(diǎn)是電路復(fù)雜，并且不易散熱。分布式控制系統(tǒng)的基本思想是整車控制系統(tǒng)采集一些駕駛?cè)诵盘?hào)同時(shí)通過CAN總線與電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)通信，電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)分別將各自采集的整車信號(hào)通過CAN總線傳遞給整車控制系統(tǒng)。整車控制系統(tǒng)根據(jù)整車信息，并結(jié)合控制策略對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)收到控制指令后，根據(jù)電機(jī)和電池當(dāng)前的狀態(tài)信息，控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和電池放電。分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是模塊化和復(fù)雜度低；缺點(diǎn)是成本相對較高。（4）輔助系統(tǒng)

汽車輔助系統(tǒng)涵蓋車載信息顯示、動(dòng)力轉(zhuǎn)向、導(dǎo)航、空調(diào)、照明、除霜、刮水器及收音機(jī)等，這些設(shè)備能夠提升汽車操控性能及駕乘舒適度。在未來，電動(dòng)汽車的車載信息顯示系統(tǒng)將全面超越傳統(tǒng)汽車儀表功能，主要包括全圖形化數(shù)字儀表、GPS導(dǎo)航、車載多媒體影音娛樂、整車狀態(tài)顯示、遠(yuǎn)程故障診斷、無線通信、網(wǎng)絡(luò)辦公、信息處理、智能交通輔助駕駛等。這一系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)人、車、環(huán)境的高度交互，融合電子、通信、網(wǎng)絡(luò)、嵌入式等技術(shù)，成為高端車載綜合信息顯示平臺(tái)。2.純電動(dòng)汽車的基本工作原理純電動(dòng)汽車的基本工作原理是通過電力驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無污染、低噪聲的出行。首先，動(dòng)力蓄電池組為整個(gè)車輛提供電力，儲(chǔ)存并釋放能量，以驅(qū)動(dòng)汽車前行。動(dòng)力蓄電池的類型與性能直接決定了電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程與充電速度。其次，整車控制系統(tǒng)的電流調(diào)節(jié)功能負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)動(dòng)力蓄電池輸出的電流大小，確保電流穩(wěn)定且安全地流向電動(dòng)機(jī)。然后，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)。電動(dòng)機(jī)的性能直接決定了汽車的動(dòng)力性與加速性能。整車控制系統(tǒng)如同汽車的“大腦”，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)動(dòng)力蓄電池、電流調(diào)節(jié)與電動(dòng)機(jī)之間的工作，確保它們能夠高效、協(xié)同地工作，以實(shí)現(xiàn)汽車的平穩(wěn)運(yùn)行與安全行駛。3.純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式通常有三種布置形式，分別是替代內(nèi)燃機(jī)布置、電機(jī)減速機(jī)構(gòu)集成布置、輪轂電機(jī)布置。(1）替代內(nèi)燃機(jī)布置

替代內(nèi)燃機(jī)布置只是將內(nèi)燃機(jī)換成電動(dòng)機(jī)，仍然保留了離合器、變速器和驅(qū)動(dòng)橋部分，如圖1-1-2所示。這種布置可以提高純電動(dòng)汽車的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，低速時(shí)增加純電動(dòng)汽車的后備功率。圖1-1-2替代內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力布置形式(2）電機(jī)減速機(jī)構(gòu)集成布置

電機(jī)減速機(jī)構(gòu)集成布置取消了離合器和變速器，但保留減速、差速機(jī)構(gòu)，由1臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩車輪旋轉(zhuǎn)，可以是前驅(qū)，也可以是后驅(qū)，如圖1-1-3所示。優(yōu)點(diǎn)是可以繼續(xù)沿用當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)汽車中的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，只需要一組電動(dòng)機(jī)和逆變器。這種方式對電動(dòng)機(jī)的要求較高，不僅要求電動(dòng)機(jī)具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且要求具有較大的后備功率，以保證純電動(dòng)汽車的起動(dòng)、爬坡、加速超車等動(dòng)力性。圖1-1-3

電機(jī)減速機(jī)構(gòu)集成動(dòng)力布置形式(3）輪轂電機(jī)布置

輪轂電機(jī)布置是將電動(dòng)機(jī)直接裝到驅(qū)動(dòng)軸上，直接由電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)變速和差速轉(zhuǎn)換，如圖1-1-4所示。這種傳動(dòng)方式同樣對電動(dòng)機(jī)有較高的要求，要求有大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和后備功率，同時(shí)不僅要求控制系統(tǒng)有較高的控制精度，而且要具備良好的可靠性，從而保證電動(dòng)汽車行駛的安全、平穩(wěn)。圖1-1-4

輪轂電機(jī)及輪轂電機(jī)動(dòng)力布置形式目前，上市的純電動(dòng)汽車主要采用的電機(jī)減速機(jī)構(gòu)集成動(dòng)力布置形式，如特斯拉MODELS、蔚來ES8等車型，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)均如圖1-1-5所示。圖1-1-5純電動(dòng)汽車典型驅(qū)動(dòng)形式4.純電動(dòng)汽車的特點(diǎn)純電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。1）零排放。純電動(dòng)汽車使用電能，在行駛中無廢氣排出，不污染環(huán)境。2）能源效率高。電動(dòng)汽車的能源效率已超過汽油機(jī)汽車，特別是在城市中運(yùn)行，汽車走走停停，行駛速度不高，電動(dòng)汽車更加適應(yīng)且電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量，在制動(dòng)過程中，電機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用。3）結(jié)構(gòu)簡單。因使用單一的電能源，省去了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、油箱、冷卻和排氣系統(tǒng)等，所以結(jié)構(gòu)較簡單。4）噪聲低。電動(dòng)汽車無內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲，電機(jī)噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。5）節(jié)約能源。電動(dòng)汽車的應(yīng)用可有效地減少對石油資源的依賴，向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。純電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車相比，具有以下缺點(diǎn)。1）續(xù)駛里程較短。目前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)完善，尤其是動(dòng)力蓄電池的壽命短，使用成本高，儲(chǔ)能量小，一次充電后續(xù)駛里程較短。2）成本高。目前，純電動(dòng)汽車主要采用鋰離子蓄電池，成本較高。3）安全性不穩(wěn)定。鋰離子蓄電池的安全性有待進(jìn)一步提高。4）配套不完善。電動(dòng)汽車的使用還遠(yuǎn)不如內(nèi)燃機(jī)汽車使用方便，還要加大配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的突破，特別是動(dòng)力蓄電池容量和循環(huán)壽命的提高，以及價(jià)格的降低，電動(dòng)汽車的推廣使用一定會(huì)得到大的發(fā)展。一、插電式混合動(dòng)力汽車基本構(gòu)造認(rèn)知1.混合動(dòng)力汽車的概念及分類（1）概念

混合動(dòng)力汽車（HybridElectricVehicle，HEV）是指車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合組成的車輛。這種組合允許車輛在運(yùn)行時(shí)根據(jù)駕駛條件和能量需求靈活調(diào)整動(dòng)力源，從而實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保的行駛模式?；旌蟿?dòng)力汽車通過內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)的協(xié)同工作，既保證了車輛的動(dòng)力性能，又顯著降低了燃油消耗和尾氣排放。（2）分類

根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)的不同配置和工作原理，混合動(dòng)力汽車主要分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種形式。此外，按照充電方式的不同，混合動(dòng)力汽車還可分為插電式和非插電式兩類。插電式混合動(dòng)力汽車三種結(jié)構(gòu)形式如圖1-1-6所示。圖1-1-6插電混合動(dòng)力汽車的三種形式2.插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)概述

插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車（Plug-inParallelHybridElectricVehicle,PHEV）是一種結(jié)合了傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的汽車，它通過插電充電和燃油兩種方式為車輛提供動(dòng)力。該車型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙地將電動(dòng)機(jī)、電池組、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和控制系統(tǒng)等集成于一體，以實(shí)現(xiàn)最佳的動(dòng)力性能和能效。插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的主要結(jié)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電池組、動(dòng)力控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和車輛底盤等部分。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)連接，可以獨(dú)立工作，也可以協(xié)同工作，根據(jù)駕駛需求和車輛狀態(tài)，自動(dòng)切換或混合使用兩種動(dòng)力源。如圖1-1-7所示。圖1-1-7

插電-并聯(lián)混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)形式（2）動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電池組、變速器和動(dòng)力控制系統(tǒng)等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)：主要負(fù)責(zé)提供高速巡航和加速時(shí)的動(dòng)力需求，同時(shí)也可在電池電量不足時(shí)提供電力。電動(dòng)機(jī)：在車輛起動(dòng)、低速行駛、加速以及制動(dòng)能量回收等階段發(fā)揮關(guān)鍵作用，提供額外的動(dòng)力或助力。電池組：用于儲(chǔ)存電能，支持電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，同時(shí)也為車輛內(nèi)的其他電子設(shè)備供電。變速器：根據(jù)駕駛模式和動(dòng)力需求，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的輸出，確保車輛在不同工況下都能獲得最佳的動(dòng)力性能和能效。動(dòng)力控制系統(tǒng)：是整個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電池組和變速器等部件的運(yùn)行，確保它們之間的協(xié)同工作。（3）工作過程

以比亞迪秦為例，工作模式分為純電模式和混動(dòng)模式。EV純電模式：純電動(dòng)工作模式下，動(dòng)力蓄電池提供電能，供電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，可以滿足各種工況行駛，如起步、倒車、怠速、急加速、勻速行駛等（如圖1-1-8所示，圖中綠色箭頭表示能量及動(dòng)力傳遞路徑，下同）。圖1-1-8

純電模式HEV穩(wěn)定發(fā)電模式：當(dāng)電量不足時(shí)，系統(tǒng)從EV模式自行切換到HEV模式，使用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在車輛以較穩(wěn)定的速度行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的一部分轉(zhuǎn)矩會(huì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，對動(dòng)力蓄電池進(jìn)行充電。如圖1-1-9所示HEV穩(wěn)定發(fā)電模式。圖1-1-9

穩(wěn)定發(fā)電模式HEV混動(dòng)模式：當(dāng)從EV模式切換到HEV模式后，車輛由發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了最佳的動(dòng)力性，但仍能保證混合動(dòng)力系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)性。如圖1-1-10所示。圖1-1-10

混動(dòng)模式能量回收充電模式：在車輛減速時(shí)，電機(jī)并將車輛需要降低的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在動(dòng)力蓄電池內(nèi)。如圖1-1-11所示。圖1-1-11

能量回收充電模式（4）特點(diǎn)

1）高效節(jié)能：插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)合了燃油車和電動(dòng)車的優(yōu)點(diǎn)，既能通過燃油發(fā)動(dòng)機(jī)提供強(qiáng)勁的動(dòng)力，又能通過電動(dòng)機(jī)和電池組實(shí)現(xiàn)零排放和低能耗的行駛。這種雙重動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得車輛在不同駕駛場景下都能獲得最佳的能效表現(xiàn)。2）長續(xù)駛里程：由于插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車既可以通過充電方式補(bǔ)充電能，也可以通過燃油方式提供動(dòng)力，因此其續(xù)駛里程遠(yuǎn)高于純電動(dòng)車。這種特點(diǎn)使得插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能夠滿足長途旅行和日常使用的需求。3）駕駛體驗(yàn)優(yōu)異：插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)可以根據(jù)駕駛者的需求和車輛狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整動(dòng)力輸出，使得駕駛體驗(yàn)更加平穩(wěn)、舒適。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的加入也帶來了更加靈敏的加速和更低的噪聲水平。環(huán)保減排：插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車在電力驅(qū)動(dòng)模式下能夠?qū)崿F(xiàn)零排放，減少了對環(huán)境的污染。同時(shí)，在燃油模式下，其發(fā)動(dòng)機(jī)也采用了先進(jìn)的燃油技術(shù)和排放標(biāo)準(zhǔn)，有效降低了尾氣排放。插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車憑借其高效節(jié)能、長續(xù)駛里程、優(yōu)異駕駛體驗(yàn)和環(huán)保減排等特點(diǎn)，正逐漸成為未來汽車發(fā)展的主流方向之一，如比亞迪秦plus、宋PLUS、途觀L新能源等車型均采用了此方案。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的普及，插電-并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車將為用戶帶來更加便捷、舒適和環(huán)保的出行體驗(yàn)。三、燃料電池汽車基本構(gòu)造認(rèn)知1.燃料電池汽車的概念及組成（1）概念

燃料電池汽車（FuelCellElectricVehicle，F(xiàn)CEV）是一種使用燃料電池作為主要?jiǎng)恿υ?，通過氫氣與氧氣在燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，從而驅(qū)動(dòng)汽車行駛的新能源汽車。其最大特點(diǎn)在于高效、環(huán)保，且燃料來源廣泛，具有廣闊的發(fā)展前景。（2）組成

如圖1-1-12所示，燃料電池汽車主要由氫瓶、燃料電池系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、冷卻系統(tǒng)、輔助電池等部分組成，其中燃料電池系統(tǒng)又由燃料電池堆和輔助子系統(tǒng)組成。氫瓶是燃料電池汽車中儲(chǔ)存氫氣的關(guān)鍵部件。它負(fù)責(zé)在高壓條件下安全、有效地存儲(chǔ)氫氣，確保燃料電池系統(tǒng)能夠持續(xù)、穩(wěn)定地獲得所需的氫氣供應(yīng)。氫瓶的設(shè)計(jì)和制造需滿足嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)，以確保在車輛運(yùn)行和停放過程中氫氣的安全存儲(chǔ)和使用。燃料電池系統(tǒng)是燃料電池汽車的核心動(dòng)力源。它通過電化學(xué)反應(yīng)將氫氣和氧氣轉(zhuǎn)化為電能，為車輛提供驅(qū)動(dòng)所需的動(dòng)力。燃料電池系統(tǒng)具有高效、環(huán)保的特點(diǎn)，能夠?qū)⒒瘜W(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，減少能源轉(zhuǎn)換過程中的能量損失和環(huán)境污染。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是燃料電池汽車的動(dòng)力輸出裝置。它將燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使車輛行駛。驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有響應(yīng)迅速、控制精確的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的平穩(wěn)加速和高效行駛。冷卻系統(tǒng)的主要功能是確保燃料電池系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵部件在適宜的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。它通過循環(huán)冷卻液來吸收并帶走這些部件產(chǎn)生的熱量，防止它們因過熱而損壞或性能下降。同時(shí)，冷卻系統(tǒng)還可以調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度，提供舒適的駕駛環(huán)境。輔助電池在燃料電池汽車中扮演著多重角色。首先，在車輛起動(dòng)階段，輔助電池為起動(dòng)機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)等提供必要的電力支持。其次，在燃料電池系統(tǒng)未能充分供電或車輛處于低速行駛狀態(tài)時(shí)，輔助電池能夠補(bǔ)充電力，確保車輛正常運(yùn)行。此外，輔助電池還具有穩(wěn)定電壓的功能，可以吸收電路中的瞬時(shí)過電壓，保護(hù)車輛電氣系統(tǒng)免受損害。圖1-1-12燃料電池汽車的組成2.燃料電池汽車的基本工作原理燃料電池汽車的核心在于其燃料電池系統(tǒng)。燃料電池由陽極、陰極和電解質(zhì)組成，它的主要功能是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。在燃料電池內(nèi)部，氫氣在陽極被氧化成氫離子和電子，而氧氣在陰極與氫離子和電子結(jié)合，生成水并釋放熱量。這一過程中產(chǎn)生的電子形成電流，為汽車提供動(dòng)力。常見的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC），氫氣經(jīng)過陰極，氧氣經(jīng)過陽極，在電解質(zhì)膜中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)式如下：在陽極：2H2→4H++4e-在陰極：O2+4H++4e-→2H2O綜合反應(yīng)：2H2+O2→2H2O燃料電池產(chǎn)生的電能直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作。電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)。傳動(dòng)系統(tǒng)包括齒輪和軸等部件，它們確保電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能夠平穩(wěn)有效地傳遞到車輪，推動(dòng)車輛行駛。3.燃料電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)

1）高能量轉(zhuǎn)換效率：燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，理論上可以接近100%。在實(shí)際應(yīng)用中，燃料電池系統(tǒng)的效率也遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)發(fā)電方式，顯著減少了能源浪費(fèi)。2）環(huán)保與低排放：燃料電池的主要產(chǎn)物是水蒸氣，相比傳統(tǒng)的化石燃料燃燒，幾乎不產(chǎn)生有害的排放物。這使得燃料電池成為實(shí)現(xiàn)綠色、低碳能源轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)手段。3）燃料多樣性：燃料電池可以使用多種燃料，如氫氣、甲醇、天然氣等，這為能源的多樣化和安全性提供了可能。此外，通過燃料的靈活選擇，燃料電池系統(tǒng)可以根據(jù)具體需求和應(yīng)用場景進(jìn)行優(yōu)化。4）靜音運(yùn)行：燃料電池在工作過程中幾乎不產(chǎn)生噪聲，這對于需要安靜環(huán)境的場所（如醫(yī)院、圖書館等）來說是一大優(yōu)勢。模塊化設(shè)計(jì)：燃料電池系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展或縮小規(guī)模，靈活性高，適應(yīng)性強(qiáng)。（2）缺點(diǎn)1）高成本：目前，燃料電池的生產(chǎn)成本相對較高，主要原因是生產(chǎn)工藝復(fù)雜、材料成本高以及規(guī)?；a(chǎn)程度不足。這使得燃料電池在市場上的推廣和普及受到一定限制。2）基礎(chǔ)設(shè)施不完善：燃料電池（尤其是氫燃料電池）的發(fā)展需要完善的基礎(chǔ)設(shè)施支持，如氫氣生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸系統(tǒng)。目前，這些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)尚處于初級(jí)階段，制約了燃料電池的廣泛應(yīng)用。3）技術(shù)挑戰(zhàn)：盡管燃料電池技術(shù)已經(jīng)取得了顯著進(jìn)步，但仍面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)，如催化劑活性降低、質(zhì)子交換膜老化等問題。這些技術(shù)難題需要持續(xù)的研發(fā)和投入才能解決。4）安全問題：氫燃料電池在使用過程中存在氫氣泄漏和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，雖然可以通過技術(shù)手段進(jìn)行防范和控制，但仍需引起高度重視。5）存儲(chǔ)和運(yùn)輸難題：對于氫燃料電池而言，氫氣的存儲(chǔ)和運(yùn)輸是一個(gè)重要問題。氫氣是一種易燃易爆的氣體，需要特殊的容器和運(yùn)輸工具，增加了成本和難度。感謝觀看！項(xiàng)目2動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)認(rèn)知素養(yǎng)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神，弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀。2.培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神，爭做精益求精的“大國工匠”。3.培養(yǎng)學(xué)生的誠信品質(zhì)，講規(guī)矩、講原則，遵守國家法律法規(guī)。4.培養(yǎng)學(xué)生的友善品質(zhì)，分工協(xié)作、優(yōu)勢互補(bǔ)、相互幫助、共同進(jìn)步。5.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成服從管理、規(guī)范作業(yè)、安全工作的良好工作習(xí)慣。知識(shí)目標(biāo)：1.了解動(dòng)力蓄電池的分類。2.能夠簡述各種電池的工作原理。3.熟悉動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。4.掌握蓄電池管理系統(tǒng)的功能。能力目標(biāo)：1.具備對新能源汽車動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)部件識(shí)別的能力。2.具有檢索資料，總結(jié)純電動(dòng)汽車不同類型動(dòng)力蓄電池的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的能力。3.能夠進(jìn)行動(dòng)力蓄電池總成的拆卸與安裝。4.能夠進(jìn)行蓄電池管理系統(tǒng)的拆卸與安裝。5.具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。任務(wù)2-1動(dòng)力蓄電池認(rèn)知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入某款純電動(dòng)汽車行駛約50000公里之后，車主到店反映車輛出現(xiàn)動(dòng)力受限故障，無法正常行駛。經(jīng)反復(fù)試車，維修技術(shù)主管判定需要拆卸動(dòng)力蓄電池模塊并進(jìn)行檢測。假如你是該維修技師，你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？任務(wù)2-2蓄電池管理系統(tǒng)認(rèn)知與拆裝感謝觀看！項(xiàng)目3驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)認(rèn)知項(xiàng)目目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神，弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀。2.培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神，爭做精益求精的“大國工匠”。3.培養(yǎng)學(xué)生的誠信品質(zhì)，講規(guī)矩、講原則，遵守國家法律法規(guī)。4.培養(yǎng)學(xué)生的友善品質(zhì)，分工協(xié)作、優(yōu)勢互補(bǔ)、相互幫助、共同進(jìn)步。5.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成服從管理、規(guī)范作業(yè)、安全工作的良好工作習(xí)慣。知識(shí)目標(biāo)：1.掌握純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功能和基本結(jié)構(gòu)。2.能夠描述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用、類型。3.掌握驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特點(diǎn)。4.了解驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能和要求。5.能夠描述驅(qū)動(dòng)電機(jī)及變速驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)與工作原理能力目標(biāo)：1.具備對新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部件識(shí)別的能力。2.具有檢索資料，總結(jié)純電動(dòng)汽車各種驅(qū)動(dòng)類型的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的能力。3.能夠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)總成的拆卸與安裝。4.能夠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)總成的控制器認(rèn)知與拆裝。5.具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。任務(wù)1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知任務(wù)導(dǎo)入一輛2019款比亞迪秦EV拖車進(jìn)廠維修，客戶反映起動(dòng)車輛后，汽車無法正常上電，動(dòng)力系統(tǒng)故障警告燈亮，主告警指示燈亮。你的主管讓你排除故障，假如你是該維修技師，你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？知識(shí)準(zhǔn)備一、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功能目前，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的三大核心部件之一。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的任務(wù)是在駕駛?cè)说目刂葡拢咝实貙?dòng)力蓄電池的電量轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能，或者將車輪的動(dòng)能反饋到動(dòng)力蓄電池中。新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)不僅起電動(dòng)機(jī)的作用，還兼顧發(fā)電機(jī)的功能。駕駛車輛時(shí)，根據(jù)駕駛?cè)艘庠?，整車控制?有些車型不單獨(dú)設(shè)立該模塊，而是與電機(jī)控制器等集成設(shè)計(jì))判斷駕駛?cè)艘鈭D，相應(yīng)輸入前進(jìn)、倒退、起步、加速制動(dòng)等信號(hào),并發(fā)出控制指令給驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)為車輛提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以實(shí)現(xiàn)對整車的前行、倒車、停車和能量回收，以及駐坡等功能，功能框架簡圖如圖3-1-1所示。圖3-1-1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功能架簡圖

二、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、變速器以及電機(jī)冷卻系統(tǒng)，向驅(qū)動(dòng)車輪提供轉(zhuǎn)矩，是純電動(dòng)汽車的唯一驅(qū)動(dòng)裝置。1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)是純電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力源，既可以作為電動(dòng)機(jī)又可以作為發(fā)電機(jī)。作為電動(dòng)機(jī)可將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，向外輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)后退；同時(shí)也可以作為發(fā)電機(jī)發(fā)電，在高坡下滑、高速滑行以及制動(dòng)過程中把勢能或者動(dòng)能通過電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。應(yīng)用在新能源汽車（電動(dòng)汽車）上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有直流電機(jī)、異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)（圖3-1-2）和開關(guān)磁阻電機(jī)四種形式。。圖3-1-2永磁同步電機(jī)2.電機(jī)控制器電機(jī)控制器通常位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的上部，如圖3-1-3所示，是按整車控制器的指令，根據(jù)駕駛?cè)瞬倏v變速桿加速踏板和制動(dòng)踏板等動(dòng)作，相應(yīng)輸入的前進(jìn)、倒退、起步、加速制動(dòng)以及各種檢測傳感器反饋的信號(hào)，通過運(yùn)算邏輯判斷、分析比較等適時(shí)向功率轉(zhuǎn)換模塊發(fā)出相應(yīng)的指令，對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制，使整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有效運(yùn)行。圖3-1-3榮威E50驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器3.變速器純電動(dòng)汽車沒有像燃油汽車那樣的多檔變速器或無級(jí)變速器，常用驅(qū)動(dòng)電機(jī)匹配單檔固定齒輪比變速器，簡稱單檔變速器或單級(jí)減速器，如圖3-1-4所示，主要實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的減速增矩作用。圖3-1-4單檔變速器4.電機(jī)冷卻系統(tǒng)純電動(dòng)汽車在驅(qū)動(dòng)與回收能量的工作過程中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器在工作過程中都會(huì)產(chǎn)生熱量，會(huì)影響工作性能，因此，需要借助電機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，以保證電機(jī)的安全運(yùn)行和使用壽命。常見的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器冷卻系統(tǒng)如圖3-1-5所示。電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的功能是將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器及其他部件（如車載充電機(jī)等）產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證其在要求的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定高效地工作。圖3-1-5驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器冷卻系統(tǒng)三、比亞迪秦EV驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知比亞迪秦EV是2019年全新一代純電動(dòng)汽車，搭載了通過33111高集成化系統(tǒng)設(shè)計(jì),極限壓縮空間，標(biāo)準(zhǔn)化程度高的e平臺(tái)，第一個(gè)“3”代表前驅(qū)動(dòng)總成，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器以及變速器三者集成，稱為“驅(qū)動(dòng)三合一”，如圖3-1-8所示。驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電機(jī)控制器采用直連的方式，可以減少車輛在運(yùn)行過程中電纜線的能量損耗以及在能量回收過程中的損耗，因此，轉(zhuǎn)矩密度提升17%，功率密度提升20%，重量降低25%，體積降低30%，總成成本降低33%。圖3-1-8比亞迪秦EV前驅(qū)動(dòng)力總成任務(wù)2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知任務(wù)導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)是新能源汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)的核心組件，用于實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換，簡稱驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，它主要包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器。從應(yīng)用角度看，驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)與變速器、減速器等耦合形成了電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已成為發(fā)展的主流。某款搭載永磁同步電機(jī)的新能源汽車行駛約60000公里之后，車主到店反映車輛行駛過程中，出現(xiàn)故障，儀表提示請檢查動(dòng)力系統(tǒng)。經(jīng)反復(fù)試車，維修技術(shù)主管判定電機(jī)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電機(jī)總成可能存在損壞。假如你是該維修技師，你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？知識(shí)準(zhǔn)備一、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用電機(jī)，也稱為電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電機(jī)或驅(qū)動(dòng)電機(jī)，是一種將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，用來驅(qū)動(dòng)其他裝置的電氣設(shè)備。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是純電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力源，可向外輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)后退；同時(shí)也可以作為發(fā)電機(jī)發(fā)電（例如，在高坡下滑、高速滑行以及制動(dòng)過程中把勢能或者動(dòng)能通過電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能）。如圖3-2-1是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的示意圖。圖3-2-1驅(qū)動(dòng)電機(jī)的示意圖

二、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特點(diǎn)新能源汽車采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有以下特點(diǎn)：1.體積小、功率密度大由于新能源汽車的整車空間有限，因此要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸要小。這就意味著電機(jī)系統(tǒng)（驅(qū)動(dòng)電機(jī)+電機(jī)控制器）的尺寸將受到很大的限制，電機(jī)設(shè)計(jì)廠家必須想盡辦法縮小驅(qū)動(dòng)電機(jī)的體積，即提高電機(jī)的功率密度和轉(zhuǎn)矩密度。尤其是民用的乘用車，對電機(jī)的體積限制要求很高，因此業(yè)內(nèi)一般選用高功率密度的永磁同步電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。2.效率高、高效區(qū)廣、重量輕新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的第二個(gè)特點(diǎn)就是效率要高、高效區(qū)要廣、重量要輕。續(xù)駛里程一直是新能源汽車的短板，而提升續(xù)駛里程的方法就是提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)的效率，保證每一度電都能發(fā)揮最大的用處。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高效工況區(qū)要夠廣，保證汽車在大部分工況下的都是處于高效狀態(tài)下。減輕電機(jī)重量，也能間接降低整車的功耗，實(shí)現(xiàn)續(xù)駛里程提升。3.安全性與舒適度基于汽車用戶的體驗(yàn)，新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)還需關(guān)注電機(jī)自身的安全性和舒適度。安全性可以理解成電機(jī)的可靠性，即電機(jī)在惡劣環(huán)境下能否正常工作?？赏ㄟ^高低溫箱試驗(yàn)來進(jìn)行安全性能檢測。舒適度，即電機(jī)在運(yùn)行時(shí)是否會(huì)對駕駛?cè)水a(chǎn)生體驗(yàn)上的不適，關(guān)注的是電機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)和噪聲情況。三、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類型電機(jī)從很早以前就已經(jīng)實(shí)用化，并且產(chǎn)品種類、形式也越來越豐富。按照電機(jī)電源供給進(jìn)行的分類，新能源電動(dòng)汽車中驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括四種類型:直流電機(jī)、永磁電機(jī)、交流異步電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)）及開關(guān)磁阻電機(jī)。1.直流電機(jī)直流電機(jī)，如圖3-2-2所示，是輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)組成結(jié)構(gòu)如圖3-2-3所示。它主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機(jī)座、主磁極、換向極和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由換向器、主軸、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組等組成。圖3-2-2永磁直流電動(dòng)機(jī)圖3-2-3直流電機(jī)組成結(jié)構(gòu)2.交流異步電機(jī)交流異步電機(jī)，又稱“感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”。1887年，特斯拉發(fā)明了感應(yīng)電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)是將轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，獲得一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，從而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。感應(yīng)電機(jī)沒有換向器和電刷，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性較高，無須維護(hù)，能較好地保持高速性能。交流異步電機(jī)與同功率的直流電機(jī)相比質(zhì)量約減少了一半，而效率更高。在采用矢量控制方法時(shí)，可以獲得與直流電機(jī)媲美的可控性和調(diào)速范圍，適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。在大功率電動(dòng)汽車上應(yīng)用廣泛。交流異步電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重，工作時(shí)要保證電機(jī)冷卻，同時(shí)感應(yīng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)較復(fù)雜，運(yùn)行時(shí)需要變頻器提供額外的無功功率來建立磁場，因此感應(yīng)電機(jī)的效率和功率密度偏低，不是能效最優(yōu)化的選擇。交流異步電機(jī)在新能源汽車上應(yīng)用較多的地區(qū)是美國。由于美國高速公路具有一定的規(guī)模，除大城市外，汽車一般以一定的高速持續(xù)行駛，這種工況下使用感應(yīng)電機(jī)能獲得較高的效率。以常見的三相異步電機(jī)為例，各類三相異步電動(dòng)機(jī)都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-2-4所示，在定子與轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。圖3-2-4感應(yīng)電機(jī)示意圖定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的，三相交流異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子由外殼、定子鐵芯、定子繞組等部分組成；轉(zhuǎn)子分為繞線形和籠形兩種，對應(yīng)的電動(dòng)機(jī)分別稱作繞線異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)與籠形異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。另外，還有端蓋、軸承、風(fēng)扇、風(fēng)扇罩、接線盒、吊環(huán)等其他附件。交流異步電機(jī)的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子與定子磁場變化之間存在轉(zhuǎn)速差。3.永磁同步電機(jī)永磁同步電機(jī)是指轉(zhuǎn)子采用永磁材料勵(lì)磁的同步電機(jī)，具有較高的功率密度與轉(zhuǎn)矩密度，相比于其他種類的電機(jī)，在相同質(zhì)量與體積下，永磁同步電機(jī)能夠?yàn)樾履茉雌囂峁┳畲蟮膭?dòng)力輸出與加速度。新能源汽車行業(yè)對空間與自重要求極高，因此新能源汽車企業(yè)優(yōu)先選擇永磁同步電機(jī)作為汽車動(dòng)力源。永磁同步電機(jī)屬于交流電機(jī)。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的，所以稱為同步電機(jī)。如圖3-2-5所示為永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)。圖3-2-5永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)主要由機(jī)殼、定子和轉(zhuǎn)子組成。定子包括定子鐵芯和定子繞組，定子繞組鑲嵌在定子鐵芯中，繞組的作用是通電時(shí)可以產(chǎn)生磁場，鐵芯的作用是可以提高磁導(dǎo)率。一般來說，永磁同步電機(jī)的最大的特點(diǎn)是它的定子結(jié)構(gòu)與普通的感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)非常的相似，多為4極形式，三相繞組按3相4極布置，通電產(chǎn)生4極旋轉(zhuǎn)磁場。主要是區(qū)別于轉(zhuǎn)子的獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與其他電機(jī)形成了差別。和常用的異步電機(jī)的最大不同則是轉(zhuǎn)子的獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子上放有高質(zhì)量的永磁體磁極。永磁磁極外凸鑲嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)，組成若干對磁極。一塊永磁體有一個(gè)N極和一個(gè)S極。若干個(gè)永磁體和鐵芯共同構(gòu)成了若干條磁路，磁力線方向，這是一個(gè)4極轉(zhuǎn)子。在定子繞組不斷通電產(chǎn)生的磁場吸引下，轉(zhuǎn)子即隨定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖3-2-6所示為永磁同步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。圖3-2-6永磁同步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子4.開關(guān)磁阻電機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）是一種典型的機(jī)電一體化電動(dòng)機(jī)，又稱“開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（SRD）”。開關(guān)磁阻電機(jī)是采用定轉(zhuǎn)子凸極且極數(shù)相接近的大步距磁阻式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，利用轉(zhuǎn)子位置傳感器通過電子功率開關(guān)控制各相繞組導(dǎo)通使之運(yùn)行的電機(jī)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，如圖3-2-7所示，本體采用定子、轉(zhuǎn)子雙凸極結(jié)構(gòu)，單邊勵(lì)磁，即只有定子凸極采用集中繞組勵(lì)磁，而轉(zhuǎn)子凸極上既無繞組，也無永磁體。定子、轉(zhuǎn)子都由硅鋼片疊壓而成。定子繞組徑向相對的極串聯(lián)，構(gòu)成一相。定子集中繞組，繞組為單方向通電。最常見的組合為6/4極(6個(gè)定子凸極與4個(gè)轉(zhuǎn)子凸極)，8/6極或12/8極。圖3-2-7開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)示意圖四、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力總成驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輸出的動(dòng)力經(jīng)過動(dòng)力總成（即變速驅(qū)動(dòng)單元，安裝在前機(jī)艙內(nèi)）的齒輪減速機(jī)構(gòu)（即單檔變速器）直接傳遞給傳動(dòng)軸。如圖3-2-8所示。圖3-2-8比亞迪動(dòng)力總成（電機(jī)及變速器驅(qū)動(dòng)單元）任務(wù)3驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的認(rèn)知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入一輛純電動(dòng)汽車無法運(yùn)行，你的主管初步判斷驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器發(fā)生故障，讓你更換驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器總成，你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？知識(shí)準(zhǔn)備一、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的功能大多數(shù)電動(dòng)汽車將驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器與控制模塊集成在一起，稱為驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器，簡稱MCU。MCU通常位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的上部，作用是利用IGBT將動(dòng)力蓄電池的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，然后輸出給電機(jī)，用于控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、運(yùn)轉(zhuǎn)方向（前進(jìn)及倒車）以及將電機(jī)作為逆變電機(jī)發(fā)電（減速及制動(dòng)時(shí)）進(jìn)行能量回收。MCU是電機(jī)的主控制模塊，通過CAN與整車控制器VCU形成通信，接收車輛行駛控制指令，同時(shí)利用各種傳感器采集信息，并將運(yùn)行狀態(tài)的信息通過CAN發(fā)送給整車控制器VCU，間接地控制車上相關(guān)系統(tǒng)正常運(yùn)行。同時(shí)，MCU具備自身內(nèi)部故障的檢測和處理功能。應(yīng)用在電動(dòng)汽車上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器主要有兩種類型：一種是僅用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)（MCU），如圖3-3-1所示為北汽EV200驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器MCU。另一種是具有集成控制功能的驅(qū)動(dòng)電機(jī)管理模塊，即集成了MCU與DC/DC變換器、車載充電機(jī)及高壓配電箱（BDU）集成一體，是目前純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器發(fā)展的一個(gè)趨勢，集成度高的系統(tǒng)既節(jié)省了成本，也利于系統(tǒng)之間信息的共享與車輛部件位置的布置設(shè)計(jì)。如圖3-3-2為比亞迪e5的“四合一”的高壓電控總成，即將驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、DC/DC變換器、車載充電機(jī)及高壓配電箱（BDU）集成一體。圖3-3-1北汽EV200電機(jī)控制器MCU圖3-3-2比亞迪e5高壓電控總成二、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的組成驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器主要由接口電路、控件主板、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、超級(jí)電容、放電電阻、傳感器、殼體水道等組成。（1）控制主板(中央控制模塊)如圖3-3-3所示，控制主板主要包括控制芯片及外圍電路、A-D采樣電路、IGBT驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路、位置檢測電路等幾部分。中央控制模塊，對外，通過對外接口，得到整車上其他部件的指令和狀態(tài)信息；對內(nèi)，把翻譯過的指令傳遞給逆變器驅(qū)動(dòng)電路，并檢測控制效果。圖3-3-3控制主板（2）IGBT驅(qū)動(dòng)模塊絕緣柵雙極型晶體管（InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT）是一種快速切換大電流的半導(dǎo)體器件，也是控制電動(dòng)汽車(需要較大輸出功率)電機(jī)的最佳器件，被認(rèn)為是電動(dòng)汽車的核心技術(shù)之一。目前在驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器中使用IGBT模塊來構(gòu)成轉(zhuǎn)換電路，用以實(shí)現(xiàn)將電池的直流電轉(zhuǎn)化為電機(jī)需求的電壓、方向和頻率可變的三相交流電，稱為逆變技術(shù)(DC/AC)，滿足電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的需求。同時(shí)，在制動(dòng)能量回收時(shí)，可以將電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電整流成直流電，存入高壓電池，稱為整流技術(shù)(AC/DC)。IGBT模塊中IGBT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用飽和壓降進(jìn)行過流檢測和管理，包括軟關(guān)斷動(dòng)作，分別采用不同的門極電阻進(jìn)行開通和關(guān)斷，使IGBT在ON和0FF之間進(jìn)行切換，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。IGBT模塊見圖3-3-4所示。圖3-3-4IGBT模塊（3）超級(jí)電容超級(jí)電容安裝在電機(jī)控制器內(nèi)一端，其功用是在接通高壓電路時(shí)給電容充電，保證電機(jī)工作時(shí)電壓的穩(wěn)定。（4）放電電阻放電電阻的作用是斷開高壓電路時(shí)，通過電阻給高壓電容放電。放電電路發(fā)生故障時(shí)，會(huì)報(bào)放電超時(shí)導(dǎo)致高壓下電故障。在電機(jī)控制器工作時(shí)，放電電阻會(huì)一直消耗電容器電能。放電電阻一般在1000～1500Ω。（5）傳感器使用以下傳感器用來提供驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作信息，包括:電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、位置傳感器。1）電流傳感器(圖3-3-5)。用以檢測電機(jī)工作的實(shí)際電流(包括母線電流、三相電流)。圖3-3-5兩種電流傳感器

2）電壓傳感器。用以檢測供給電機(jī)控制器工作的實(shí)際電壓(包括動(dòng)力蓄電池電壓、12V蓄電池電壓)。3）溫度傳感器(圖3-3-6)。用以檢測電機(jī)的定子繞組溫度，當(dāng)控制器檢測到溫度過高時(shí)，會(huì)控制電機(jī)降低轉(zhuǎn)速，避免電機(jī)過熱。當(dāng)電機(jī)控制器監(jiān)測到電機(jī)溫度傳感器溫度為45℃-50℃,冷卻風(fēng)扇低速起動(dòng)；溫度≥50℃,冷卻風(fēng)扇高速起動(dòng)；當(dāng)電機(jī)溫度升至120℃40℃時(shí)，電機(jī)將降功率運(yùn)行；當(dāng)電機(jī)溫度升至≥140℃時(shí)，降功率為0，即停機(jī)保護(hù)。圖3-3-6溫度傳感器與位置傳感器4）位置傳感器。位置傳感器安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部，用以檢測轉(zhuǎn)子磁極位置，為逆變器提供正確換向信息。比亞迪e6驅(qū)動(dòng)電機(jī)檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角度和位置傳感器采用旋轉(zhuǎn)變壓器來實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)變壓器，簡稱旋變器，也稱旋變傳感器或角度傳感器，是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的信號(hào)元件，其安裝位置和結(jié)構(gòu)如圖3-3-7所示。圖3-3-7旋變安裝位置與結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器根據(jù)旋變器檢測電機(jī)的角度位置、轉(zhuǎn)速和方向。如圖3-3-8所示，旋轉(zhuǎn)變壓器包含一個(gè)勵(lì)磁線圈、兩個(gè)信號(hào)輸出線圈（線圈S、線圈C）和一個(gè)不規(guī)則形狀的金屬轉(zhuǎn)子。金屬轉(zhuǎn)子以機(jī)械方式固定在電機(jī)軸上，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)ON時(shí)，電機(jī)控制器輸出一個(gè)5V交流電、一定頻率的輸入信號(hào)至勵(lì)磁線圈。電機(jī)控制器監(jiān)測兩個(gè)信號(hào)輸出線圈電路，以獲得一個(gè)返回信號(hào)。通過比較兩個(gè)輸出線圈信號(hào)，電機(jī)控制器能確定電機(jī)的確切角度、轉(zhuǎn)速和方向。圖3-3-8旋變結(jié)構(gòu)的示意圖及信號(hào)波形三、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制邏輯驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器系統(tǒng)主要是由高壓配電、控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及相關(guān)的傳感器組成，其元件位置如圖3-3-9所示。驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器接受檔位開關(guān)信號(hào)、加速踏板深度、制動(dòng)踏板深度、旋變等信號(hào)，經(jīng)過一系列的邏輯處理和判斷，來控制電機(jī)正、反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速等。圖3-3-9驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)元件位置控制策略采用了經(jīng)典的電機(jī)控制理論并注入了先進(jìn)的控制算法，驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)以最佳方式協(xié)調(diào)工作，控制框圖如圖3-3-10所示，電動(dòng)汽車在行駛過程中，駕駛員根據(jù)實(shí)際行駛工況的需要，通過操縱油門踏板、制動(dòng)踏板、變速器操縱桿來控制電動(dòng)汽車的車速。按油門踏板所代表的給定指令不同，控制系統(tǒng)可以分為:開環(huán)控制系統(tǒng),電流閉環(huán)控制系統(tǒng)和車速-電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。圖3-3-10電機(jī)控制器控制框圖感謝觀看！項(xiàng)目4充配電系統(tǒng)認(rèn)知項(xiàng)目目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神，弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀。2.培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神，爭做精益求精的“大國工匠”。3.培養(yǎng)學(xué)生的誠信品質(zhì)，講規(guī)矩、講原則，遵守國家法律法規(guī)。4.培養(yǎng)學(xué)生的友善品質(zhì)，分工協(xié)作、優(yōu)勢互補(bǔ)、相互幫助、共同進(jìn)步。5.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成服從管理、規(guī)范作業(yè)、安全工作的良好工作習(xí)慣。知識(shí)目標(biāo)：1.掌握新能源汽車充配電總成的功能和基本結(jié)構(gòu)。2.掌握新能源汽車直流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本認(rèn)知。3.掌握新能源汽車交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本認(rèn)知。4.了解新能源汽車充電系統(tǒng)的基本功能及要求。5.了解新能源汽車直流充電工作原理。6.了解新能源汽車交流充電工作原理。能力目標(biāo)：1.具備對新能源汽車充配電總成部件識(shí)別的能力。2.能夠說出新能源汽車直流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。3.能夠說出新能源汽車交流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。4.能夠進(jìn)行新能源汽車直流充電系統(tǒng)的拆卸與安裝。5.能夠進(jìn)行新能源汽車交流充電系統(tǒng)的拆卸與安裝。任務(wù)1充電系統(tǒng)的認(rèn)知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入對于新能源汽車來講，充電系統(tǒng)是新能源汽車主要的能源補(bǔ)給系統(tǒng)，要想續(xù)駛里程跑的遠(yuǎn)，動(dòng)力蓄電池的儲(chǔ)能得跟得上，同時(shí)后續(xù)的充電操作也不能被忽略，充電時(shí)的安全性以及電網(wǎng)的承載能力是一個(gè)關(guān)鍵的制約因素。如果你作為一名新能源汽車的銷售顧問，你能為客戶介紹一下純電動(dòng)汽車的充電方式有哪些嗎？知識(shí)準(zhǔn)備一、純電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)功能及要求1.新能源汽車充電系統(tǒng)功能充電系統(tǒng)是新能源汽車（包含純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車）的能源補(bǔ)給系統(tǒng)，為保障車輛持續(xù)行駛提供動(dòng)力能源。充電系統(tǒng)將地面電網(wǎng)進(jìn)行電力變換為新能源汽車充電，供給與動(dòng)力蓄電池額定條件相對應(yīng)的電力，完成新能源汽車對動(dòng)力蓄電池的充電。2.新能源汽車對充電裝置的要求（1）安全性當(dāng)電動(dòng)汽車充電時(shí),要確保人員的人身安全和蓄電池組的安全。當(dāng)電動(dòng)車輛充電時(shí),電動(dòng)車輛及充電設(shè)備要正確連接,便于在正常情況下使電能安全地從充電設(shè)備傳輸給車輛。即使在正常使用中有些疏忽,也不會(huì)給周圍的環(huán)境和人(尤其是充電的操作人員)帶來危險(xiǎn)。（2）使用方便充電裝置應(yīng)具有較高的智能性,不需要操作人員過多干預(yù)充電過程。（3）成本經(jīng)濟(jì)成本經(jīng)濟(jì)、價(jià)格低廉的充電設(shè)備有助于降低整個(gè)電動(dòng)汽車的成本,提高運(yùn)行效益,促進(jìn)電動(dòng)汽車的商業(yè)化推廣。（4）效率高高效率是對現(xiàn)代充電裝置最重要的要求，效率的高低對整個(gè)電動(dòng)汽車的推廣使用具有重大影響。二、充電系統(tǒng)類型1.按充電設(shè)備位置分，純電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)類型有車載和非車載兩種。（1）車載充電車載充電指采用地面交流電網(wǎng)和車載充電機(jī)（也稱車載充電機(jī)）對動(dòng)力蓄電池組進(jìn)行充電。車載充電機(jī)一般設(shè)計(jì)為小充電率，充電時(shí)間長（5～8h）。充電器和電池管理系統(tǒng)都安裝在車上，所以它們相互之間容易利用電動(dòng)汽車的內(nèi)部電路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。（2）非車載充電非車載充電，即地面充電，指利用專用或通用充電器、專用或公共場所用充電站等對動(dòng)力蓄電池組進(jìn)行充電。通常非車載充電機(jī)的功率、體積和質(zhì)量均比較大，以便能夠適應(yīng)各種充電方式。非車載充電機(jī)與蓄電池管理系統(tǒng)在物理位置上是分開的。

2.按充電方式分，純電動(dòng)汽車的充電方式有接觸式和感應(yīng)式兩種。（1）接觸式接觸式也稱耦合或傳導(dǎo)式。接觸式充電方式如圖4-1-1所示。將一根帶插頭的交流動(dòng)力電纜線直接插到電動(dòng)汽車的插座中給電池充電。其優(yōu)點(diǎn)是簡單、效率高；不足主要是充電電流小，充電時(shí)間長。（2）感應(yīng)式隨著電力電子技術(shù)和變流控制技術(shù)的飛速發(fā)展，高精度可控變流技術(shù)的成熟和普及，電動(dòng)汽車接觸式充電技術(shù)采用充電電流和充電電壓連續(xù)變化的恒壓限流充電模式。接觸式充電的最大問題在于它的安全性和通用性。為了使它滿足嚴(yán)格的安全充電標(biāo)準(zhǔn)，必須在電路上采用措施使充電設(shè)備能夠在各種環(huán)境下安全充電。感應(yīng)式充電方式如圖4-1-2所示。。新型的電動(dòng)汽車感應(yīng)充電技術(shù)發(fā)展很快，感應(yīng)充電器是利用高頻交流磁場的變壓器原理，充電器將50～60Hz的普通電轉(zhuǎn)換成80～300Hz的高頻電，然后將電能從離車的原方感應(yīng)到車載的副方，以達(dá)到給蓄電池充電的目的，使充電時(shí)間大大縮短。感應(yīng)充電的最大優(yōu)點(diǎn)是安全，這是因?yàn)槌潆娖髋c車輛之間并無直接接觸，即使車輛在惡劣的氣候下，如雨雪天，進(jìn)行充電也無觸電的危險(xiǎn)。圖4-1-1接觸式充電方式圖4-1-2感應(yīng)式充電方式3.按充電的時(shí)間分，純電動(dòng)汽車的充電類型有交流慢充（常規(guī)充電）和直流快充（快速充電）兩種。（1）交流慢充交流充電樁實(shí)際上只提供電力輸出，相當(dāng)于只是起了一個(gè)控制電源的作用，并沒有充電功能，需連接車載充電裝置對電池組進(jìn)行充電。充電時(shí)，交流充電樁連接電網(wǎng)電源插頭接入車輛的交流充電口，通過車載充電裝置，給電動(dòng)汽車充電。它完全按照車載動(dòng)力蓄電池的種類進(jìn)行設(shè)計(jì),針對性較強(qiáng)。慢充適合220V的家庭充電。雖然各廠家的技術(shù)參數(shù)不一樣，但一般充電電流在10～15A之間，充電時(shí)間較長。如圖4-1-3所示是交流充電方式示意圖。圖4-1-3交流充電方式示意圖（2）直流快充是通過安裝在充電站的直流充電樁將直流高壓電直接接入車輛的直流充電口為動(dòng)力蓄電池充電（不經(jīng)過車載充電裝置）。它可以滿足各種電池的各種充電方式。一般情況下，直接快充的充電電流為150～400A，30min～1h充到80%左右，1.5h左右即可充滿。如圖4-1-4所示為直流充電方式示意圖。圖4-1-4直流充電方式示意圖直流充電樁是安裝在充電站，與三相四線380V交流電網(wǎng)(動(dòng)力電)連接，直接為動(dòng)力蓄電池提供直流電源的供電裝置。直流充電樁具有車載充電機(jī)功能，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控被充電動(dòng)力蓄電池狀態(tài)，同時(shí)，直流充電樁可以對充電電量進(jìn)行計(jì)量。4.更換動(dòng)力蓄電池的方式充電難、充電時(shí)間長、續(xù)駛里程短的問題，一直困擾著新能源(純電動(dòng))汽車用戶，特別是出租車及網(wǎng)約車。因此有的汽車廠家和專家提出解決方案:直接更換充滿電的動(dòng)力蓄電池，將更換下來的電池集中充電。圖4-1-5是“換電站”更換動(dòng)力蓄電池的場景。圖4-1-5“換電站”更換動(dòng)力蓄電池的場景三、充電系統(tǒng)的組成秦EV車型的交流充電系統(tǒng)由充配電總成中的車載充電機(jī)、充電口（交直流）、充電樁（含充電槍）、高壓電纜、低壓控制線束以及動(dòng)力蓄電池組成，如圖4-1-6所示。圖4-1-6比亞迪秦EV充電系統(tǒng)1.車載充電機(jī)（充電機(jī)）車載充電機(jī)（充電機(jī)）(On-BoardChargerAssy)，簡稱OBC，是將交流充電口傳遞過來的交流電(220V/50Hz)轉(zhuǎn)換為直流高壓電為動(dòng)力蓄電池充電。車載充電機(jī)的發(fā)展趨勢之一是雙向的，既能向新能源汽車動(dòng)力蓄電池充電，也可以把多余的電反饋給電網(wǎng)。如圖4-1-7所示為6.6kW車載充電機(jī)。圖4-1-76.6kW車載充電機(jī)2.充配電總成比亞迪秦車型沒有安裝單獨(dú)的車載充電機(jī)而是搭載了比亞迪的e平臺(tái)技術(shù)，將一個(gè)6.6kW的OBC、一個(gè)2.2kW的DC/DC電源轉(zhuǎn)換器和高壓配電（PDU）進(jìn)行三者合一，稱為充配電總成，如圖4-1-8所示為比亞迪秦EV充配電總成。充配電總成相較于原來16/17款的比亞迪e5的高壓電控總成體積小、重量輕、功率密度大于2kW/L、支持電池電壓范圍更寬，適用于不同車型的不同電池電壓平臺(tái)。充配電總成的作用主要是控制能量流入和流出電池，通過配電箱來做管理和保護(hù)。在配電的部分，配電箱主要負(fù)責(zé)把電池輸出的高壓電與電機(jī)控制器相連接，再與直流充電的回路相連接，并與高壓附件(例如空調(diào)加熱的PTC、空調(diào)壓縮機(jī)等)進(jìn)行動(dòng)力的分配。如圖4-1-9為比亞迪秦EV充配電總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖4-1-8比亞迪秦EV充配電總成圖4-1-9比亞迪秦EV充配電總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.充電口（交、直流）新能源汽車一般有兩個(gè)充電口：一個(gè)是直流充電口，用于動(dòng)力蓄電池的快速充電（簡稱“快充”）；另一個(gè)是交流充電口，用于動(dòng)力蓄電池的常規(guī)充電（簡稱“慢充”）。如圖4-1-10是比亞迪秦EV的充電口。圖4-1-10比亞迪秦EV的充電口4.充電樁（交、直流）給電動(dòng)汽車充電的各種設(shè)施，主要包括直流充電站、交流充電樁等。如圖4-1-11所示為交流充電樁。圖4-1-11交流充電樁5.高、低壓線束如圖4-1-12為比亞迪秦EV高壓線纜及低壓插件的布置圖。圖4-1-12比亞迪秦EV高壓線纜及低壓插件的布置圖任務(wù)2

交流充電系統(tǒng)的認(rèn)知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入對于EV車輛而言,其電能補(bǔ)充的方式有交流充電(俗稱"慢充")、直流充電(俗稱"快充")以及機(jī)械換電等方式，在面向個(gè)人用戶的私家車中，交流充電的方式尤為普遍。你所在4S店的銷售顧問請你為客戶介紹純電動(dòng)汽車日常充電的方式，你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？知識(shí)準(zhǔn)備一、交流充電系統(tǒng)概述交流充電，顧名思義就是指直接用電網(wǎng)220V交流電連接車輛給車輛充電，通過車載充電機(jī)將220V交流電轉(zhuǎn)為350V直流電給車輛動(dòng)力蓄電池進(jìn)行充電。交流充電裝置供給到車輛的是220V交流電，動(dòng)力蓄電池是高壓350V以上的直流電，要完成這個(gè)充電過程必須有一個(gè)車載裝置實(shí)現(xiàn)直流—交流逆變和升壓，這個(gè)車載裝置稱為車載充電機(jī)（OBC）。交流充電（慢充）主要是通過家用電源插頭和交流充電樁接入交流充電口，如圖4-2-1是純電動(dòng)交流充電系統(tǒng)示意圖。公共場所充電有交流車充電樁，家用充電使用小的充電盒，分為落地式、便攜式、壁掛式，如圖4-2-2所示。圖4-2-1純電動(dòng)交流充電系統(tǒng)示意圖圖4-2-2不同類型交流充電樁二、新能源汽車交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知秦EV車型的交流充電系統(tǒng)由交流充電口、充配電總成中的車載充電機(jī)、高壓電纜、低壓線束以及動(dòng)力蓄電池組成，如圖4-2-3所示。其中交流充電口中的L和N之間安裝有2KΩ熱敏式溫度傳感器，當(dāng)充電口的溫度傳感器的阻值變小時(shí)，充配電總成通過動(dòng)力CAN與電池管理器BMC進(jìn)行通信，降低車載充電機(jī)的充電電流，直到充電口溫度降至正常范圍內(nèi)。若充電口溫度持續(xù)上升，車載充電機(jī)會(huì)停止給動(dòng)力蓄電池充電，避免充電過程中，充電口的溫度過高導(dǎo)致充電口熔化，造成安全隱患，保證車輛充電安全。圖4-2-3秦EV車型的交流充電系統(tǒng)秦EV車型的交流充電口安裝在右后側(cè)圍內(nèi)，充電口上端安裝有充電槍鎖電機(jī)及鎖拴。國標(biāo)交流充電口有7個(gè)端子，分別為CC、CP、N、L3、PE、L2、L1。秦EV車型交流充電口的定義如圖4-2-4所示。圖4-2-4秦EV車型交流充電口秦EV車型交流充電口定義：L1：交流電源第一相(單相)；L2：交流電源第二相(空)；L3：交流電源第三相(空)；N：中性線；PE：保護(hù)接地(PE)，連接供電設(shè)備地線和車輛電平臺(tái)；CC：充電連接確認(rèn)；CP：控制導(dǎo)引三、新能源汽車交流充電系統(tǒng)工作原理新能源汽車的動(dòng)力蓄電池的充電過程由電池管理器（BMC）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和保護(hù)。車載充電機(jī)工作狀態(tài)及指令均由BMC發(fā)出的指令進(jìn)行控制，包括工作模式指令、動(dòng)力蓄電池允許充電的最大電壓、充電允許最大電流、電池包加熱狀態(tài)的電流值等。交流充電系統(tǒng)原理如圖4-2-6所示。圖4-2-6交流充電系統(tǒng)原理充電CC/CP控制邏輯：點(diǎn)火開關(guān)處于OFF檔時(shí)，當(dāng)車輛插入交流充電槍后，CC檢測由懸空變?yōu)榻拥?，通過檢測點(diǎn)3與PE間電阻來判斷車輛插頭與車輛插座連接狀態(tài)，確認(rèn)當(dāng)前充電連接裝置（電纜）的額定功率并點(diǎn)亮充電連接指示燈。通過測量檢測點(diǎn)2的PWM信號(hào)占空比確認(rèn)當(dāng)前供電設(shè)備的最大供電電流，當(dāng)車輛檢測到充電槍輸出占空比時(shí)，允許車輛充電。車輛處于交流充電模式下，車載充電機(jī)檢測交流充電接口的CC、CP信號(hào)（充電槍插入、導(dǎo)通信號(hào)）并喚醒BMC，BMC喚醒車載充電機(jī)并發(fā)送指令充電，同時(shí)BMC控制電池包內(nèi)部正負(fù)極接觸器閉合，動(dòng)力蓄電池開始充電。CC檢測：通過對接入電路（接地）的檢測來判斷CC是否連接，如檢測到壓降則認(rèn)為CC已經(jīng)連接。根據(jù)CC與PE的阻值，可以判斷充電槍的功率大小及最大充電電流。CP檢測：當(dāng)充電槍成功連接后，CP信號(hào)為占空比信號(hào)，通過CP檢測線輸入的信號(hào)，可以得出該充電機(jī)允許的最大交流充電電流，四、交流充電的條件1）交流充電槍與交流充電口連接確認(rèn)信號(hào)正常；2）車載充電機(jī)供電電源正常（含AC220V和充電槍端的DC12V）及車載充電機(jī)低壓控制線束及本體正常；3）充電喚醒信號(hào)輸出正常（DC12V）；4）車載充電機(jī)、整車控制器、BMS之間通信正常，電池包正、負(fù)極接觸器閉合、BMC相車載充電機(jī)發(fā)送電流強(qiáng)度需求的指令；5）動(dòng)力蓄單體蓄電池之間的最高溫度與最低溫度差不超過5℃，且單體蓄電池的溫度>5℃；6）單體蓄電池最高電壓與最低電壓差＜0.03V（30mv）；7）電池組的絕緣阻值＞500Ω/V；8）高、低壓電路連接正常（遠(yuǎn)程控制開關(guān)關(guān)閉狀態(tài)）。任務(wù)3直流充電系統(tǒng)的認(rèn)知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入新能源汽車，特別是純電動(dòng)汽車的充電技術(shù)，最關(guān)鍵的問題是如何能實(shí)現(xiàn)高效率的快速充電。這關(guān)系到充電器的容量和性能，電網(wǎng)的承載能力和動(dòng)力蓄電池的承受能力等。隨著動(dòng)力蓄電池本身的充放電速度的不斷提高，充電系統(tǒng)的性能也在不斷地改進(jìn)，以滿足在多種不同的應(yīng)用情況下的快速充電需求。交流充電需要借助車載充電機(jī)來充電，快充電系統(tǒng)并不需要車載充電機(jī)。二者在充電速度上差別較大，一輛純電動(dòng)汽車(普通電池容量)完全放電后通過交流充電樁充電需要8h以上，而通過直流快速充電僅需要2～3h。在我國高速公路網(wǎng)的服務(wù)器充電樁均為直流充電,但一些城市的公用充電樁是交流或者直流充電樁,那我們怎么區(qū)別他們?知識(shí)準(zhǔn)備一、直流充電系統(tǒng)概述直流充電是指使用直流充電設(shè)備直接給新能源汽車的動(dòng)力蓄電池補(bǔ)充能量的方式。直流充電設(shè)備是直接安裝固定在戶外，與交流電網(wǎng)連接，為新能源汽車的動(dòng)力蓄電池提供直流電源的充電裝置，可直接為新能源汽車的電池充電。直流充電樁的輸入電源采用三相四線，頻率50Hz,輸出為可調(diào)直流電，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，可以實(shí)現(xiàn)快充的要求。直流充電樁集中在城市公共快充站、高速路快充站和出租車專營場站。隨著電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程提高，長途出行則會(huì)以高速公路集中快充為主。直流充電設(shè)備可以從功率大小、充電槍的多少、結(jié)構(gòu)形式、安裝方式等不同維度進(jìn)行分類。1）按照結(jié)構(gòu)形式不同，直流充電樁分為分體式、一體式和便攜式。如圖4-3-1所示圖4-3-1不同結(jié)構(gòu)形式直流充電樁2）按照直流充電樁的功率分類，直流充電樁的功率可分為：15kW、20kW、30kW、40kW、45kW、60kW、80kW、90kW、120kW、160kW、180kW、240kW、360kW等。3）按照直流充電槍的數(shù)量分類，可分為單槍直流充電樁、雙槍直流充電樁以及四槍直流充電樁。二、直流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)認(rèn)知秦EV車型的直流充電系統(tǒng)由直流充電口、充配電總成中的直流燒結(jié)檢測模塊、直流充電正負(fù)極接觸器、高壓電纜、低壓控制線束和動(dòng)力蓄電池組成。1.充配電總成直流充電口中的DC+和DC-之間安裝有2KΩ熱敏式溫度傳感器，當(dāng)充電口的溫度傳感器的阻值變小時(shí)，充配電總成通過動(dòng)力CAN與電池管理器BMC進(jìn)行通信，降低直流充電口的充電電流，直到充電口溫度降至正常范圍內(nèi)。若充電口溫度持續(xù)上升，BMC控制充配電總成中的直流充電正負(fù)極接觸器斷開，停止給動(dòng)力蓄電池充電，避免充電過程中，充電口的溫度過高導(dǎo)致充電口熔化，造成安全隱患，保證車輛充電安全。如圖4-3-2所示，為秦EV充配電總成。圖4-3-2秦EV充配電總成2.直流充電口秦EV車型的直流充電口安裝車輛前方logo后面，按壓logo即可打開直流充電口。國標(biāo)直流充電口有9個(gè)端子，如圖4-3-3所示，分別為A+、A-、CC1、CC2、S+、S-、PE、DC+、DC-。圖4-3-3比亞迪秦EV直流充電口比亞迪秦EV直流充電口定義：CC1：充電連接確認(rèn)，充電樁對車輛，車輛充電插座CC1端口與PE之間連接有1KΩ的電阻CC2：充電連接確認(rèn)，車輛對充電樁，充電槍CC1端口與PE之間連接有1KΩ的電阻。S+：充電通信CAN-H，連接非車載充電機(jī)與新能源汽車的通信線。S-：充電通信CAN-L，連接非車載充電機(jī)與新能源汽車的通信線。DC+：直流電源正，連接直流電源正與高壓動(dòng)力蓄電池正極。DC-：直流電源負(fù)，連接直流電源正與高壓動(dòng)力蓄電池負(fù)極。A+：低壓輔助電源正，連接非車載充電機(jī)為新能源汽車提供的低壓輔助電源。A-：低壓輔助電源負(fù)，連接非車載充電機(jī)為新能源汽車提供的低壓輔助電源。PE：保護(hù)接地，連接供電設(shè)備地線和車輛電平臺(tái)。3.高壓線纜與低壓控制線束直流充電口與高壓電纜和低壓控制線束相連，如圖4-3-4所示為高壓電纜及低壓控制插件。圖4-3-4秦EV直流充電系統(tǒng)高壓線纜及低壓控制插件

三、直流充電系統(tǒng)的工作原理直流充電的基本過程是：在動(dòng)力蓄電池的兩端加載直流電壓，以恒定大電流對電池充電，電池的電壓漸漸地緩慢地上升，上升到一定程度，電池電壓達(dá)到標(biāo)稱值，SOC在88%時(shí)（針對不同電池，不同主機(jī)廠的控制策略不一樣）以上，轉(zhuǎn)為恒壓充電，降低充電電流。當(dāng)直流充電樁輸出的電流<5A時(shí)，直流充電樁停止給新能源汽車充電。非車載充電機(jī)（即直流充電樁）和新能源汽車二者通過車輛直流充電口相連。S開關(guān)是一個(gè)常閉開關(guān)，與直流充電槍頭上的按鍵（即機(jī)械鎖）相關(guān)聯(lián)，當(dāng)我們按下充電槍頭上的按鍵，S開關(guān)即打開。而U1、U2是一個(gè)12V上拉電壓，R1～R5是阻值約1000歐的電阻，R1、R2、R3在充電槍上，R4、R5在車輛插座上，如圖4-3-5所示。圖4-3-5直流充電的工作原理圖1.直流燒結(jié)檢測在直流充電進(jìn)入到充電確認(rèn)前，通過燒結(jié)檢測模塊分別對直流充電正、直流充電負(fù)接觸器進(jìn)行燒結(jié)檢測。當(dāng)檢測到直流充電接觸器正時(shí)，燒結(jié)檢測模塊控制直流充電負(fù)極接觸器吸合，檢測光耦元件是否導(dǎo)通，若導(dǎo)通說明直流充電正極接觸器燒結(jié)。注意:燒結(jié)檢測是發(fā)生在充電確認(rèn)前，若接觸器燒結(jié)發(fā)生在充電過程中，則不會(huì)報(bào)接觸器燒結(jié)故障。2.車輛充電口連接確認(rèn)階段當(dāng)我們按下槍頭按鍵，將直流充電槍插入直流充電口內(nèi)，再放開槍頭按鍵。充電樁的檢測點(diǎn)1將檢測到12V-6V-4V的電平變化。一旦檢測到4V，充電樁將判斷充電槍插入成功，車輛接口完全連接，并將充電槍中的電子鎖進(jìn)行鎖定，防止槍頭脫落。3.直流充電樁自檢階段在車輛接口完全連接后，充電樁將閉合K3、K4，使低壓輔助供電回路導(dǎo)通，為新能源汽車控制裝置供電（有的車輛不需要供電）（車輛得到供電后，將根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)2的電壓判斷車輛接口是否連接。若電壓值為6V，則車輛裝置開始周期發(fā)送通信握手報(bào)文），接著閉合K1、K2，進(jìn)行絕緣檢測，所謂絕緣檢測，即檢測DC電路的絕緣性能，保證后續(xù)充電過程的安全性。絕緣檢測結(jié)束后，將投入泄放回路泄放能量，并斷開K1、K2，同時(shí)開始周期發(fā)送通信握手報(bào)文。4.充電準(zhǔn)備就緒階段新能源汽車與直流充電樁相互配置的階段，車輛控制K5、K6閉合，使充電回路導(dǎo)通，充電樁檢測到車輛端電池電壓正常（電壓與通信報(bào)文描述的電池電壓誤差≤±5%，且在充電樁輸出最大、最小電壓的范圍內(nèi)）后閉合K1、K2，那么直流充電電路導(dǎo)通，新能源汽車就準(zhǔn)備開始充電。5.充電階段在充電階段，車輛向直流充電樁實(shí)時(shí)發(fā)送電池充電需求的參數(shù)，充電樁會(huì)根據(jù)該參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整充電電壓和電流，并相互發(fā)送各自的狀態(tài)信息。充電結(jié)束：車輛會(huì)根據(jù)BMS是否達(dá)到充滿狀態(tài)或是受到充電樁發(fā)來的“充電樁中止充電報(bào)文”來判斷是否結(jié)束充電。充電樁在達(dá)到操作人員設(shè)定的充電結(jié)束條件，或者收到汽車發(fā)來的“車輛中止充電報(bào)文”，會(huì)發(fā)送“充電樁中止充電報(bào)文”，并控制充電樁停止充電。感謝觀看！項(xiàng)目5電氣系統(tǒng)認(rèn)知項(xiàng)目目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神，弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀。2.培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神，爭做精益求精的“大國工匠”。3.培養(yǎng)學(xué)生的誠信品質(zhì)，講規(guī)矩、講原則，遵守國家法律法規(guī)。4.培養(yǎng)學(xué)生的友善品質(zhì)，分工協(xié)作、優(yōu)勢互補(bǔ)、相互幫助、共同進(jìn)步。5.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成服從管理、規(guī)范作業(yè)、安全工作的良好工作習(xí)慣。。知識(shí)目標(biāo)：1.能夠描述刮水器系統(tǒng)的組成及原理。2.能夠描述刮水器系統(tǒng)的檢測與維修方法。3.能夠描述照明系統(tǒng)的組成及功能。4.能夠說出智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢。能力目標(biāo)：1.能夠?qū)嗡麟姍C(jī)進(jìn)行拆裝。2.能熟練進(jìn)行前照燈的拆裝。任務(wù)5-1刮水器系統(tǒng)構(gòu)造認(rèn)知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入汽車刮水器系統(tǒng)是保證車輛在雨雪天氣能夠?yàn)轳{駛?cè)颂峁┣逦曇暗年P(guān)鍵。一般汽車刮水器有真空式、氣動(dòng)式和電動(dòng)式三種類型，其中應(yīng)用最為廣泛的為電動(dòng)刮水器系統(tǒng)。汽車刮水器系統(tǒng)的控制一般分為點(diǎn)動(dòng)、停止、間歇控制、低速、高速和噴水清洗六個(gè)基本功能，其中間歇調(diào)速是刮水器系統(tǒng)控制的核心功能。一輛比亞迪秦EV電動(dòng)汽車，刮水器不能正常開啟，你的主管把該車的診斷與檢修的任務(wù)分配給你，你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？知識(shí)準(zhǔn)備一、新能源汽車刮水系統(tǒng)的組成及原理1.刮水系統(tǒng)的組成汽車刮水系統(tǒng)主要由電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、刮水器總成組成。（1）電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)

刮水器的動(dòng)力源來自電動(dòng)機(jī)。它是整個(gè)刮水器器系統(tǒng)的核心。它采用直流永磁電動(dòng)機(jī)，一般與減速機(jī)械部分做成一體。減速機(jī)構(gòu)的作用是減速增扭，其輸出軸帶動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)，通過四連桿機(jī)構(gòu)把連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)樽笥覕[動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。如圖5-1-1所示。圖5-1-1

電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)（2）連桿機(jī)構(gòu)

現(xiàn)在大多應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)，如圖5-1-2所示，連桿機(jī)構(gòu)效率約為80～90％，刮刷角度在110度范圍內(nèi)，而且構(gòu)造簡單，無噪聲，耐用，成本低，所以被廣泛采用。圖5-1-2

連桿機(jī)構(gòu)（3）刮水器總成

刮水器臂由刮臂頭部、刮片彈簧、刮桿和夾持架構(gòu)成，如圖5-1-3所示。①刮臂對刮片的壓緊力要求：平刮時(shí)每厘米刮片壓力為0.09～0.13N，曲刮時(shí)為0.12～0.16N。圖5-1-3

刮水器總成②刮片（圖5-1-4）是刮水器系統(tǒng)的執(zhí)行器件，它由四連桿機(jī)構(gòu)通過安裝在前圍板上的轉(zhuǎn)軸來帶動(dòng)刮刷風(fēng)窗玻璃。材料一般為氯丁橡膠與天然橡膠的合成膠，產(chǎn)品性能和壽命都要滿足相關(guān)的試驗(yàn)要求。圖5-1-4

刮片2.刮水器系統(tǒng)的原理電動(dòng)刮水器器的作用是清除風(fēng)窗玻璃上的雨水、雪、塵土或污物，確保駕駛?cè)擞辛己玫鸟{駛視線。電動(dòng)刮水器器主要由直流電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、連杄、擺杄、刮臂、刮水片等組成刮水器的左右刮水器片被刮水刷臂片靠在風(fēng)窗玻璃外表面上。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，并使驅(qū)動(dòng)?xùn)e系作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)刮水刷臂和刮水器片左右擺動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)對風(fēng)窗玻璃的清潔。直流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)蝸輪減速機(jī)構(gòu)，使與蝸輪軸相連的搖臂帶著兩側(cè)連杄做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連杄則通過擺杄帶著左、右刮臂做往復(fù)擺動(dòng)，安裝在刮臂上的刮水器片便刮去玻璃上的雨水、雪水或灰塵。3.刮水器洗滌系統(tǒng)信號(hào)控制

前艙配電盒給集成式車身控制器(以下簡稱:BCM)供電，按下點(diǎn)火開關(guān)后，將刮水器開關(guān)擰開至低速檔位時(shí)，組合開關(guān)信號(hào)通過舒適網(wǎng)1與BCM進(jìn)行通信，BCM將刮水器速度控制繼電器從高電平拉低至低電平，控制刮水器電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)檔位調(diào)節(jié)至高速檔位時(shí)，刮水器電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)前風(fēng)窗玻璃視野不清晰時(shí)，只需要將刮水器組合開關(guān)向上提幾秒，此時(shí)會(huì)控制洗滌電機(jī)工作，將玻璃清洗液噴至前風(fēng)窗玻璃上，刮水器會(huì)同時(shí)以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。二、刮水器檢測與維修1.刮水器器檢修

汽車刮水器很容易發(fā)生故障，不管是經(jīng)常用或者是很久不用都會(huì)出現(xiàn)故障，這是由于汽車刮水器的特性決定的。因?yàn)槠嚬嗡鞑徽摴物L(fēng)下雨或者出太陽都暴露在汽車的外面，由于汽車刮水器大部分是橡膠制成長期暴露很容易老化，所以很容易出現(xiàn)汽車刮水器故障。因此，駕駛?cè)似綍r(shí)必須正確使用與維護(hù)刮水器，發(fā)現(xiàn)汽車刮水器故障要及時(shí)檢修。以保持雨霧中行車時(shí)有良好的視線，安全行車。1）帶狀條痕

現(xiàn)象為刮水器片刮拭玻璃之后會(huì)殘留帶狀水跡，如圖5-1-5所示。產(chǎn)生的原因：由刮水器片膠條與玻璃貼合不充分所致，刮水器膠條沒有與玻璃充分接觸。刮水器臂損壞變形或者壓力不夠。解決辦法：檢查刮水器總成或者更換新的刮水器。圖5-1-5

帶狀條痕（2）霧狀條痕

現(xiàn)象為刮水器片刮拭玻璃之后會(huì)有一層油狀的水膜分布在風(fēng)檔玻璃表面，如圖5-1-6所示。產(chǎn)生的原因：多是玻璃表面臟污或者附著了車蠟，如果刮水器片膠條沾染車蠟、油污等也會(huì)有此現(xiàn)象。解決辦法：用汽車專用清潔劑清潔玻璃或者刮水器片膠條。圖5-1-6