一 、增程式汽车原理
EREV(增程式电动汽车)
Extended-Range Electric Vehicles,增程式电动汽车,通过燃油发电,给电池 充电,电动机驱动汽车行驶。由集成式增程器系统和动力电池两大系统组成。集 成式增程器系统由发动机、发电机和GCU控制单元组成。其工作原理是:先有动 力电池驱动车辆,当电池电量少时,发动机带动发电机进行发电,对整车行驶提 供能量需求和对动力电池进行补能。
工作原理:
车型特点:
电机驱动,有电动汽车的良好特性。可以配置较小容量电池,重量小,成本低。 因为可以通过燃油发电,没有里程焦虑。
代表车型:理想ONE、问界M5等。
长安跨越:D5E200增程
二、增程式汽车参数D5
1、整车性能参数
插电式混合动力厢式运输车是长安跨越自主设计,该产品已通过国家机动车质量检验检测中心(重 庆)检测,其性能指标完全符合国家标准、行业标准、技术规范、车辆产品定型试验规程及新能源 汽车的专项技术条件和检验规则的要求
2、技术特点
D5增程插电式混合动力厢式运输车具有纯电和增程两种运行模式。纯电模式下,增程器系统不参与工作, 此时整车消耗电池组电能进行整车驱动,在这种运行模式下,车辆具备零排放性能及良好的驾驶平顺性。增程 模式下,增程器系统输出电能供整车行驶能量需求,增程器输出功率超出车辆需求的部分对动力电池进行补能, 当增程器输出功率不足以满足车辆行驶能量需求时,动力电池提供功率需求不足的部分。 整车动力系统由整车控制器、偏轴集成式电驱桥、磷酸铁锂动力电池和集成式增程器系统组成,取消了传统的 离合器、变速器换档系统、传动轴等,提高了传动的效率,整个动力系统结构成熟、简单、可靠。 整车通讯采用基于CAN总线技术的信息共享及系统间协调控制。增程器系统控制、电机控制、电池管理、智能充电、故障诊断、整车控制器等全部采用了基于CAN总线通讯方式,使整车运行可靠,方便使用和维护。
3、系统结构说明
动力系统:驱动电机为永磁同步电机,储能系统的直流电压通过电机控制器转换成可调的 交流电后驱动电动机运转。电机控制器(MCU)根据整车控制器的指令,实施驱动或制动能 量回馈。电机控制器在整车任何工作状态下,可检测到车载电源输入的电压高低、输出到电 机的电流大于设定值均会封锁其输出并提供报警信号,当检测到驱动电机和控制器的温度过 高时,控制器会分步实施报警、逐级降低功率输出。
储能系统:由集成式增程器系统和动力电池两大系统组成。集成式增程器系统由发动机、发电 机和GCU控制单元组成。其工作原理是:发动机带动发电机进行发电,对整车行驶提供能量 需求和对动力电池进行补能。GCU实时监测发动机、发电机和整车运动状态,控制系统启停 和功率输出 。动力电池由电池组和电池组管理系统(BMS)组成,其工作原理是:电池管理 系统(BMS)实时监测电池组的单体电压、总电流、温度、SOC等参数,对电池组充电和放 电进行控制;继电器开关组成电池保护模块,对电池进行过压、过流、欠压、过温及短路保 护。整车针对储能系统特性,进行了针对性的开发,考虑了安全性、系统设计要求、整车轴 荷分配及检修性等。
辅助控制系统: 集成的三合一控制器由DC/DC、高压配电系统(PDU)、电机控制器 (MCU)组成,其中DC/DC实现对低压系统(风扇、水泵等低压电附件)供电,PDU通过 高压继电器通断控制对高压用电器进行配电,MCU控制电机扭矩和转速的输出。三合一控制 器减小系统体积,便于整车空间布置,提升安全性。
4、整车结构布置
三、发动机(增程)系统
1、集成式增程器系统
集成式增程器系统由发动机、发电机和GCU控制器组成,公司选用了成熟的发动机和发电机产品进行系统集成设计。
1、集成式增程器系统
集成式增程器系统主体由发动机和发电机组成,由GCU进行状态监测和工作状态控制。在动力 电池电量不足或动力电池不能满足整车功率需求时,增程器通过汽油进行发电,对动力系统进 行电能补充。GCU接收整车控制器指令,同时监测发动机、发电机工作状态信息、故障信息和 整车状态信息等,进行系统启停和功率输出控制,以满足整车行车功率需求。
四、三电系统
1、动力电池系统
电池组采用磷酸铁锂电池,由1个电池箱组成,其中单箱内最小模块单元采用 1P120S结构,即系统总配置为1个标准箱,共120个单体。
2、驱动电机
驱动电机为永磁同步电机,储能系统的直流电压通过电机控制器转换成可调的交流电后驱动电动机运转。 MCU主要包括IGBT模块、控制板、驱动板、电流传感器、电压传感器、温度传感器等。其主要功能为: 驱动行驶功能、能量回馈功能、CAN通信功能、功率管理功能、转速控制功能、转矩控制功能、故障诊 断功能、主动放电功能、故障保护功能等。电机控制器根据整车控制器的指令,实施驱动或制动能量回馈.
3、整车控制器 VCU
整车控制器是公司掌握的核心产品,整车控制器具有多路数字量、模拟量、开关量输入输出端口 以及CAN通讯模块。硬件设计上充分考虑抗电磁干扰性能,能够在复杂的电磁环境下工作,保证 了新能源汽车控制的可靠性。软件设计采用模块化设计,实现了数据采集、能量管理、安全管理、 人机交互、故障保护、车辆安全等功能
整车控制器的主要功能如下:
Ø 车辆驾驶:根据驾驶员需求,实现车辆动力输出和能量回收。
Ø 网关:监控通信网络,信息调度,信息汇总和传输。
Ø 附件控制:根据相关控制策略完成实现相关附件控制。
Ø 增程器控制:根据整车状态控制增程器的启停及工作点。
Ø 故障诊断处理:诊断传感器、执行器和系统其他部件故障并进行相应的故障处理,按照标准格 式存储故障码。
Ø 在线配置和维护:通过车载标准CAN端口,进行控制参数修改,匹配标定,功能配置,监控, 基于标准接口的调试能力等。
Ø 能量管理:通过对电动汽车车载耗能系统(如空调、电动泵等)的协调和管理,以获得最佳的 能量利用率。 功率分配:通过综合车辆信息、电池的SOC、温度、电压、电流和电机的温度等信息计算电机功 率的分配,进行车辆的驱动和制动能量回馈控制。从而在系统的允许下能获得最佳的驾驶性能
4、高压部件
1、常规保养规范
3、推荐油/脂液规格及容量
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