汽车实现电动化、智能化和网联化是未来汽车发展的必然趋势,就在近几年来自主品牌、合资品牌和进口品牌的纯电动汽车(Battery Elwctric Vehicle 简称BEV)都相继上市,抢占着我国的新能源汽车市场,这不仅使我们开始认知了纯电动汽车的先进技术,同时还给我们带来了体验驾驶纯电动汽车的乐趣。然而,由于纯电动汽车的性能与传统燃油汽车有所不同,所以使用它的一些规范也不仅相同,今天来与大家分享一下驾驶纯电动汽车的要领和注意事项。
一、 认知纯电动汽车的三电技术
自上世纪90年代开始兴起的传统汽车向新能源汽车变革的本质特征,是汽车的动力系统的电动化,形成了以电力驱动、动力电池和电控三大核心技术为支撑的电动化平台(纯电动汽车基本结构如图1所示)。与传统汽车相比,纯电动汽车以电机为驱动力,仅靠车载动力电池等能量源供给电能。纯电动汽车的三电技术具有以下特点:
图1 纯电动汽车基本结构
1.纯电动汽车的驱动能源来源于锂离子蓄电池,可实现电能的双向流动。既能在车辆驱动时输出电能,也能在制动时回收制动能量,这是传统燃油等能源车辆所不具备的特点。动力电池单体通过串联和并联造成电池组,(如图2所示是雷克萨斯UX300e纯电动汽车的动力电池组成,丰田奕泽EV的动力电池与雷克萨斯UX300e动力电池布置相同)。共采用了 288 个单体电池。1 个单体 = 3.7 V ,其中上层由72个单体组成3个电池组,(1个电池组是由3个单体并联后,再组合成8个串联),下层由216个单体组成8个电池组(1个电池组由3个单体并联,再组合成9个串联)。总公称电压355.2V。
图2 雷克萨斯UX300e纯电动汽车的动力电池组成
可见,纯电动汽车的动力电池电压都在DC 300V以上,属于高压直流电,因此高压电缆都采用橙色外皮包裹,以引起操作人员防止触电危险的安全警惕。
驱动电机采用永磁同步电机或异步交流电机,输出特性具有低速恒转矩,高速恒功率的特点,(如图3所示纯电动汽车和燃油汽车的转矩输出曲线对比)。
图3 纯电动汽车和燃油汽车的转矩输出曲线对比
不搭载变速器即可满足车辆的基本行驶需求,并且,纯电动汽车低速行驶时相对安静,所以车辆上需要安装行人警示系统,例如特斯拉Model 3纯电动汽车当行驶速度低于 24 km/h (15 mph) 时,行人警示系统会发出警示音。警示音能够提醒行人注意迎面驶来的车辆。警示音在换出驻车挡时被激活,随着车速提高而变得更响亮。另外,驱动电机还具有控制快速精确,转矩转速信息可知等特点,能方便快捷地将电控系统解析出的驾驶员需求信息转化为车辆的行驶驱动转矩,使车辆起步、超车加速反应迅速,提高汽车的驾驶乐趣。
3.纯电动汽车的电控系统包括整车控制器、电机控制器和动力电池管理系统等网络化控制系统,(如图4所示纯电动汽车控制系统组成框图)。
图4 纯电动汽车控制系统组成框图
通过LIN、CAN、FlexRay和MOST等车载总线进行通信。纯电动汽车的网联化控制系统可与信息网结合起来,使纯电动汽作为与新一代移动通信、共享出行进行连接的节点,从而推动汽车信息革命。如图5所示是纯电动汽车CAN网络架构示意图。
图5 纯电动汽车CAN网络架构示意图