第四节 纯电动汽车典型车型介绍—比亚迪纯电动汽车
一、比亚迪纯电动汽车的整车结构与基本工作原理
1．整车结构
比亚迪纯电动汽车的整车结构如图1-53所示，由动力蓄电池组、逆变器、驱动电机、传动系统、行驶系统以及控制系统和安全保护系统等组成。
2．基本工作原理
比亚迪纯电动汽车的基本工作原理如图1-54所示。它保留了传统汽车的操纵控制系统（如加速踏板、制动踏板以及各种操纵手柄），但无离合器。当EV工作时，通过传感器将加速踏板和制动踏板机械位移的行程量转换成电信号，输入到中央控制器，经过中央控制器处理后，发出驱动信号，从而控制EV的运行。
图1-53 比亚迪纯电动汽车的整车结构
图1-54 比亚迪纯电动汽车基本工作原理
1）当EV前进时：动力蓄电池组输出高压直流电（direct current，DC），经过电机控制系统转变成交流电（alternating current，AC）后，供给驱动电机，驱动电机输出转矩经传动系统放大后驱动车轮行驶。
2）当EV减速时：车轮反过来驱动电机转动，通过电机控制系统将感应电机变成交流发电机产生电流，经过逆变器再将交流电变成直流电给动力蓄电池充电（即制动能量再生）。
3）同时，EV控制系统通过各种传感器与电压、电流检测器对动力蓄电池包与电机进行实时监控，及时反馈信息和报警并通过各类仪表（电压表、电流表、电功率表、转速表、温度表等）进行显示。
二、比亚迪纯电动汽车电池管理系统
1．比亚迪e6电动汽车的电池组
采用磷酸锂钴铁电池，由90个单体蓄电池组成，布置在车辆底部。其总电压为307V，电池容量220A·h，续驶里程300km。
2．电池管理系统（battery management system，BMS）的结构
如图1-55所示，BMS包括自动高压开关、电池组监控系统模块、显示模块、电池热管理系统模块等。它布置在发动机舱的上部，同时还有动力配电箱与其配合。动力配电箱相当于一个由多个继电器并联的大型电闸，利用继电器的吸合来控制电流的通断，并将电流进行分流。
图1-55 电池管理系统（BMS）的结构框图
3．电池管理系统的功能
详见表1-3，主要功能有电池温度控制、保持电池组件电压和温度平衡、防止电池过充与过放、防止电池短路与漏电及预测电池的SOC和剩余行驶里程等。
表1-3 电池管理系统的主要任务、输入信号及其执行部件
4．电池管理系统的工作原理
BMS能够动态监测动力蓄电池组的工作状态，实时采集每块电池的端电压与温度、充放电电流以及电池包总电压，估算出各个电池的SOC和安全状态（SOE）。然后通过控制其他器件，避免电池过充与过放，同时及时给出电池状态，找出故障电池所在箱号与位号，以便更换缺陷电池，保持电池组可靠性与高效性。BMS还设定显示系统（包括剩余电量的续驶里程、自动报警与故障诊断等显示）。
BMS工作原理可归纳为：数据采集，ECU进行数据分析处理，并向执行部件发出执行指令。
三、比亚迪纯电动汽车控制模块
比亚迪纯电动汽车的控制模块主要有电机控制器和DC/DC变换器。
1．电机控制器
电机控制器的功能是控制电机转速、转矩与转向，从而满足车辆前进、后退与坡道行驶等各工况对驱动力的需求。其关键部件叫IGPT，它实际上就是一个大电容器。IGPT的作用是控制电机电流大小，确保根据不同工况输出合适的电流。
2．DC/DC变换器
DC/DC变换器的功能是将330V的高压直流电转换成低压直流电，以满足低压用电器（包括蓄电池、EPS等）的需求。DC/DC变换器的外形结构如图1-56所示。
图1-56 DC/DC变换器的外形结构
四、比亚迪纯电动汽车驱动电机
比亚迪纯电动汽车的驱动电机为无刷交流轮毂电机，分外转子式与内转子式两种结构。
1．外转子式轮毂电机
采用低速外转子电机，如图1-57所示。其最高转速为1000～1500r/min，电机转速与车轮转速相等，故省去了减速装置。
2．内转子式轮毂电机
如图1-58所示，采用高速内转子电机，并配备固定传动比的行星减速器（即轮边减速器）。为获得较高的功率密度，电机转速可达10000r/min，减速器传动比为10∶1。
图1-57 外转子式轮毂电机
图1-58 内转子式轮毂电机
五、比亚迪纯电动汽车其他高压辅助设备
1．车载慢充系统
车载慢充系统主要考虑提升低压转高压的转化效率。当使用家用插座时，需要10A额定电流的单相220V高质量插座（以防低质量产品引起线路烧毁）。
2．漏电保护器
比亚迪漏电保护器的功能是通过一端与车身连接，另一端与负极连接检测电流与电压。一旦发现有超出限制的电流和电压，就发出报警并切断控制模块，确保用电安全。比亚迪e6车型要求动力蓄电池系统的泄漏电流不超过2mA，整车绝缘电阻需大于100Ω/V。
3．档位控制器
档位控制器是控制车辆前进、后退与停车动作的部件（类似自动档）。
4．主控ECU
主控ECU的功能是接收各高压监控系统信号并进行判断，然后对动力系统、冷却系统、制动系统、转向系统、空调系统等进行控制，以确保其正常工作。
5．加速踏板
加速踏板通过控制励磁电流大小来达到控制电机转速的目的。
6．应急开关
应急开关通常位于电池的正负极附近，以确保在紧急情况下，通过应急开关能够断开动力蓄电池电源。
7．车载充电口
车载充电分快充与慢充。为了确保充电效率，使用特定的充电口进行充电。充电时，需确保整车防水密封性要求，并确保车载充电口能够承受瞬时大电流的充电过程。比亚迪e6充电口在汽车侧面，左侧为380V插口，右侧为220V插口。充电时，仪表板会亮起充电指示灯。