新能源賽車“三電”設(shè)計(jì)

王維　羅月婷

摘 要：介于新能源汽車在國內(nèi)的快速發(fā)展，普及已成必然趨勢，對(duì)于以汽車專業(yè)為主的技工院校來說必須踏上“變革”的征程，這對(duì)學(xué)生來講是一塊未知之地，對(duì)老師來說也是一大挑戰(zhàn)，教師需要快速并深入的掌握新能源的知識(shí)與必要技能，從核心出發(fā)，讓學(xué)生能夠真正理解并掌握新能源的知識(shí)與技能。筆者認(rèn)為用參加比賽的形式是最有效也是最能起到鍛煉價(jià)值的一種方式，去提高教師與學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)技能，同時(shí)也避免了教師在授課時(shí)的紙上談兵。關(guān)鍵詞：新能源;動(dòng)力電池;動(dòng)力電機(jī);BMS中圖分類號(hào)：U469.72 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）08-31-03

Abstract：?With the rapid development of new energy vehicles in China， popularization has become an inevitable trend. For the automobile major technical colleges and universities， they must embark on the journey of "change"， which is an unknown place for students and a big challenge for teachers. Teachers need to quickly and deeply master the knowledge and necessary skills of new energy， starting from the core， so that students can To really understand and master the knowledge and skills of new energy. In my opinion， taking part in the competition is the most effective and the most valuable way to improve the practical skills of teachers and students， and at the same time， it also avoids the discussion on paper.Keywords： New energy;?Power battery;?Power motor;?BMSCLC NO.： U469.72 ?Document Code： A ?Article ID：?1671-7988（2020）08-31-03

前言

我校為跟上時(shí)代步伐，響應(yīng)國家政策，積極創(chuàng)新實(shí)踐，在傳統(tǒng)汽車教程中加入新能源汽車的篇章，同時(shí)組建一支新能源賽車車隊(duì)，由指導(dǎo)老師帶隊(duì)組織車隊(duì)成員設(shè)計(jì)且制造新能源賽車，并參加了全國新能源賽車設(shè)計(jì)大賽，用以賽促教、以賽促學(xué)的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與探索熱情，同時(shí)增強(qiáng)專業(yè)教師的實(shí)踐功底，使得專業(yè)技能與時(shí)俱進(jìn)，不斷提升。

這輛賽車因?yàn)橐獏⒓尤珖筚?，賽程中需要賽車?shí)戰(zhàn)競速，為了確?？煽康陌踩阅?，與傳統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)略有不同，其中并未增加任何的轉(zhuǎn)向助力裝置，完全由轉(zhuǎn)向盤通過萬向節(jié)直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器使得輪胎轉(zhuǎn)向，所以對(duì)車手的臂力有一定的要求，另外，制動(dòng)系統(tǒng)也有一定改動(dòng)，去除掉了真空助力泵，選用雙缸式液壓缸分別控制前后輪的制動(dòng)分泵，也是為了確?？煽康闹苿?dòng)性能，但是，在真正制動(dòng)時(shí)就需要車手猛踩剎車才能保證有效的制動(dòng)效能。賽車的車身我們也是盡量輕量化的鏤空式設(shè)計(jì)，為最大限度的減輕自重，從而能在節(jié)能賽上取得更好的名次。

機(jī)械部分不再多贅述，下面著重介紹動(dòng)力電池組、動(dòng)力電機(jī)、BMS三電的設(shè)計(jì)方案：

1 動(dòng)力電池組

主要技術(shù)參數(shù)：

目前，電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池種類大致分為四類：鉛酸電池;鎳鎘電池;鎳氫電池和鋰電池。在綜合了比能量、壽命、安全與大賽要求，我們選用了鋰電池作為賽車的動(dòng)力電池。一共選用40塊3.6V的鋰電池，將它們分成六組，其中四組為7塊串聯(lián)，兩組為6塊串聯(lián)，再將這六組串聯(lián)，組成額定總電壓為144V的動(dòng)力電池組，并將其密封在黑色箱體內(nèi)。箱體尺寸：長737mm*寬260mm*高280mm。

2 動(dòng)力電機(jī)

2.1 目前主流電機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的比較

2.2 目前主流電機(jī)的基本性能比較

綜合上述比較與大賽要求（電機(jī)額定總功率≤15KW，峰值總功率≤30KW;車輛最高時(shí)速≤80Km），最終我們選用三相交流永磁同步電機(jī)，作為后輪驅(qū)動(dòng)。并選用配套的電機(jī)控制器在車輛不同工況下對(duì)電機(jī)的控制。

2.3 電機(jī)控制器的主要技術(shù)指標(biāo)

3 BMS

3.1 主要技術(shù)指標(biāo)

供電電源：9V～18VDC 工作電流：≤0.2A

電壓檢測范圍：0～5V ?電壓檢測分辨率：1.5mV

溫度檢測范圍：-20～125℃ 溫度檢測分辨率：1℃

電流檢測范圍：-250A～250A電流檢測精度：1%

3.2 主要功能

（1）實(shí)時(shí)采集單體電池電壓、電池組溫度、總電壓、總電流等電池信息;

（2）電池組荷電狀態(tài)（SOC）估算;

（3）具有均衡充電控制;

（4）提供與充電機(jī)通訊的數(shù)字接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電機(jī)的智能控制;

（5）提供CAN通訊接口與整車ECU或其他系統(tǒng)通信;

（6）具有過壓、欠壓、過流、過溫保護(hù)功能。

以上便是本輛賽車關(guān)于“三電”的設(shè)計(jì)，在選定好硬件與基本技術(shù)要求以后就是進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，然后錄入實(shí)車后再在不同的路況與條件下不斷的試驗(yàn)與調(diào)試，以求最佳的操縱與動(dòng)力性能。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中不論是學(xué)生還是指導(dǎo)教師都遇到了前所未有的挑戰(zhàn)，在師生不斷求知與探索中逐漸培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作，勇于擔(dān)當(dāng)，積極進(jìn)取的團(tuán)隊(duì)氛圍，雖然過程艱辛，但收獲頗豐！

參考文獻(xiàn)

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