东风教练车油改电技术

东风汽车教练车发展新技术：

随着燃油价格不断上涨，石油资源逐渐开始枯竭，我国燃油紧缺现象不断出现。新能源的开发及使用迫在眉睫。东风公司教练车系列也顺应时代需求，推出新能源教练车。
日前正在研发调试中。

油改电涉及了多项关键技术，主要表现在以下几个方面：

 一、动力系统
　　驾校教练车油改电所采用的动力系统由蓄电池、驱动电机及其控制系统等组成。
　　

       1教练车电源
　　油改电教练车电源的作用是为电动教练车的驱动电动机提供电能。该电动教练车采用汽车上应用最广泛的电源即铅酸蓄电池，因此可以沿用原有蓄电池和充电器，而不造成资源浪费和污染环境。为防止电压异常造成的事故，系统中还配置了蓄电池电压报警器，当监测到蓄电池的电压超过上限报警值或低于下限报警值时，蓄电池电压报警器会立即鸣笛报警，蓄电池电压测控仪会输出开关量信号。

　　2 教练车驱动电机
　　驱动电机及其控制系统是教练车油改电的核心，驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置驱动车轮和其它工作装置。目前适合于电动教练车的电机主要有直流电机、感应电机、永磁同步电机、永磁无刷直流电机以及开关磁阻电机等。由于直流电机在低速时的转矩高且容易控制，特别是永磁无刷直流电机，采用永磁转子，转子磁钢结构经过专门的磁路设计，使电机可以获得梯形波的气隙磁场。电机不采用机械式换向器和电刷，而是采用由固态逆变器和转子位置检测器组成的电子换向器。位置传感器用来检测转子在运动过程中的位置，并将位置信号转换为电信号，保证各相绕组的正确换流。永磁无刷直流电动机在工作时，直接将方波电流输入永磁无刷直流电动机的定子中，控制永磁无刷直流电动机运转。永磁无刷直流电动机具有效率高，起动转矩大，过载能力强，无电刷，结构简单牢固，免维护或少维护，体积小质量轻等优点，适合于驾校教练车的场地训练和长时间低速行驶。因此教练车选用永磁无刷直流电机作为驱动电机。

　　3  电机控制系统
　　电动机调速控制系统是为电动汽车的变速和改变转矩等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和转速的控制。电动教练车采用蓄电池供电，要求电机驱动控制系统考虑电池的瞬时最大放电电流，电池输出功率及其逆变器功率开关器件的最大允许电流。同时电动教练车在起动、加速和制动过程中还需要电机控制系统提供合适的驱动转矩和制动转矩，因此对起动电机转矩进行闭环控制。
　　无刷直流电机的电流控制一般是通过PWM斩波控制来实现的，采用对导通相的上桥臂进行斩波，下桥臂恒通的控制方式。无刷直流电机的三相电流对称，且为互差120o电角度的方波，将每相正电流联合起来就变成直流，因而只需要使用一个电流调节器就可以对三相电流进行控制。电流控制结构如下图所示。
　                                          　
　　                                                                                     电流控制结构图
二、机械系统
　　电动教练车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，在不改变原有教练车操作性能的前提下，保留发动机飞轮及其后面包括离合器、变速箱、驱动轴等传动部件。因此，在驱动电机与飞轮之间专门设计一套安全可靠的机械传动机构，其主要包括机座、传动轴和轴承等组成。机械系统联接机构如图3所示，驱动电机通过花键与传动轴小头啮合，再通过传动轴大头上的法兰盘为飞轮提供改装前由发动机所提供的动力。
　　
　　1、驱动电机；2、花键；3、传动轴；4、支撑架；5、轴承；6、法兰盘

三、 辅助系统
　　驾校教练车油改电只针对动力系统，用电动机替代发动机的同时，不改变原有操纵性，对于原有需要发动机皮带传动的电气设备也需要进行调整，这里对教练车的制动和转向也做了相应改进。
　　为保证油改电后教练车制动性能良好，确保行车安全。订做的DC48V电动刹车真空助力泵，匹配改装教练车的最高真空度-0.08 MPa，且无需润滑油、抽气速度快、能耗小、使用寿命长、安装方便、有效提供教练车的制动性能。
　　液压助力转向也采用DC48V电动液压助力转向泵直接驱动，为电动教练车转向助力系统提供转向助力，转向泵采用二级绝缘设计，有效防止液压油对高压电的传导，安装方便，使用寿命长，转向压力稳定。 

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2.4 驾训系统
根据驾校教练车驾训的需要，教练车还配置了语音驾训系统。采用89C51作为控制器和T6668语音合成芯片，主要实现以下检测功能：
（1）关车门时，检测门锁是否扣紧；
（2）检测蓄电池电压是否不足；
（3）检测汽车“前进”、“后退”、“停车”、“熄火”4个行驶状态。
并实现以下语音提示：
（1）车辆已起动；
（2）注意车门未关；
（3）蓄电池电压不足；
（4）车辆已停止。
3 总结
驾校教练车经油改电后进行的一系列的路试和教学试验证明，油改电驾校教练车安全性强、环保、实用；对驾驶学员进行培训，驾校在取得同等培训效果的情况下大幅度地减少燃料费用和车辆维护费用。且电动教练车不再受制于燃油成本，只要学员愿意，可以在油改电后的纯电动教练车上一直练到非常熟练为止，技术熟练了，学员考试的通过率就提高，相应地也减少驾校对考试不通过学员应支出的各种费用，为驾校节约成本。

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