电动汽车用动力锂离子二次电池系统性能的研究

电动汽车用动力锂离子二次电池系统性能的研究
电动汽车用动力锂离子二次电池系统性能的研究

电动汽车电池组热管理系统的关键技术

第22卷 第3期 2005年3月 公 路 交 通 科 技 Journal of Highway and T ransportation Research and Development V ol 122 N o 13 Mar 12005 文章编号:1002Ο0268(2005)03Ο0119Ο05 收稿日期:2004Ο03Ο16 基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)重大专题项目(2003AA501100) 作者简介:付正阳(1978-),男,北京人,清华大学汽车工程系硕士研究生,主要从事电动汽车方面的研究1 电动汽车电池组热管理系统的关键技术 付正阳,林成涛,陈全世 (清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084) 摘要:电池组热管理系统的研究与开发对于电动汽车的安全可靠运行有着非常重要的意义。本文分析了温度对电池组性能和寿命的影响,概括了电池组热管理系统的功能,介绍了电池组热管理系统设计的一般流程,并对设计热管理系统提出了建议。文章重点分析了设计电池组热管理系统过程中的关键技术,包括电池最优工作温度范围的确定、电池生热机理研究、热物性参数的获取、电池组热场计算、传热介质的选择、散热结构的设计等。关键词:电动汽车;电池组;热管理系统 中图分类号:T M911141 文献标识码:A K ey Technologie s of Thermal Management System for EV Battery Packs FU Zheng Οyang ,LIN Cheng Οtao ,CHEN Quan Οshi (S tate K ey Laboratory of Autom otive Safety and Energy ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China ) Abstract :Research and development of battery thermal management system (BT MS )is very im portant for the operation safety and relia 2bility of electric vehicle (E V )1In this paper ,by analyzing the in fluence of tem perature on the per formance and service life of batteries ,the desired function of a BT MS was outlined ,a procedure for designing BT MS was introduced 1Several key technologies during designing a BT MS were introduced and analyzed ,including optimum operating tem perature range of a battery ,heat generation mechanism ,ac 2quisition of the therm odynamic parameters ,calculation of tem perature distribution ,selection of heat trans fer medium ,design of cooling structure and s o on 1 K ey words :E lectric vehicle ;Battery pack ;Thermal management system 0 引言 能源与环境的压力使传统内燃机汽车的发展面临前所未有的挑战,各国政府、汽车公司、科研机构纷纷投入人力物力开发内燃机汽车的替代能源和动力,这大大促进了电动汽车的发展。 电池作为电动汽车中的主要储能元件,是电动汽车的关键部件[1,2],直接影响到电动汽车的性能。电池组热管理系统的研究与开发对于现代电动汽车是必需的,原因在于:(1)电动汽车电池组会长时间工作 在比较恶劣的热环境中,这将缩短电池使用寿命、降 低电池性能;(2)电池箱内温度场的长久不均匀分布将造成各电池模块、单体性能的不均衡;(3)电池组的热监控和热管理对整车运行安全意义重大。 清华大学从承担国家“八五”电动汽车攻关项目以来,在电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车关键技术的研究中,积极开展了电池组热管理系统的研究,并在样车上进行了道路试验,目前电池组热管理系统的优化设计与改进工作正在进行中。本文是对前阶段研究工作的总结和今后工作的展望。

电动汽车热管理系统

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710538323.X (22)申请日 2017.06.29 (71)申请人 知豆电动汽车有限公司 地址 315600 浙江省宁波市宁海县力洋镇 储家山路1号 (72)发明人 尹湘林 鲍文光 王红梅 闫优胜  樊晓浒 何志刚  (74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公 司 33109 代理人 尉伟敏 (51)Int.Cl. B60H 1/00(2006.01) B60H 1/32(2006.01) B60H 1/22(2006.01) B60L 11/18(2006.01) (54)发明名称 电动汽车热管理系统 (57)摘要 本发明公开了一种电动汽车热管理系统,包 括乘员舱热管理模块和动力系统热管理模块,乘 员舱热管理模块包括电动压缩机、冷凝器、冷凝 风扇、膨胀阀、HVAC系统、第一水泵、水PTC加热器 和连接管路,动力系统热管理模块包括动力电池 包、水壶、第二水泵、散热器、散热器风扇、第三水 泵、控制器、逆变器、电机、热电板式换热器和连 接管路。动力系统热管理模块采用热电板式换热 器来实现。热电板式换热器根据珀耳帖效应,具 有加热和制冷功能。本发明具有结构简单,可靠 性好,控温精确,热利用率高,能有效提高电动汽 车电池使用效率和延长电动汽车行驶里程的特 点。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 107310344 A 2017.11.03 C N 107310344 A

1.一种电动汽车热管理系统,其特征是,包括乘员舱热管理模块和动力系统热管理模块,乘员舱热管理模块包括制冷循环密闭系统和采暖循环密闭系统,制冷循环密闭系统包括电动压缩机(1)、冷凝器(2)、冷凝风扇(3)、膨胀阀(4)、HVAC系统(5)和连接管路,采暖循环密闭系统包括第一水泵(6)、水PTC加热器(7)和连接管路,动力系统热管理模块包括第一流体循环密闭系统和第二流体循环密闭系统,第一流体循环密闭系统包括动力电池包(8)、水壶(9)、第二水泵(10)、热电板式换热器(17)和连接管路,第二流体循环密闭系统包括散热器(11)、散热器风扇(12)、第三水泵(13)、控制器(14)、逆变器(15)、电机(16)、热电板式换热器(17)和连接管路。 2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征是,动力系统热管理模块中的热电板式换热器包括第一流体进口(21)、第一流体出口(22)、第二流体进口(23)和第二流体出口(24),第一流体进口通过连接管路与第二水泵出口连接,第一流体出口通过连接管路与动力电池包进口连接,第二流体进口通过连接管路与第三水泵出口连接,第二流体出口通过连接管路与控制器进口连接。 3.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征是,热电板式换热器和散热器对动力系统热管理模块进行热管理。 4.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统,其特征是,第一流体和第二流体同时经过热电板式换热器进行加热或制冷,第一流体从热电板式换热器流出时的温度与第二流体从热电板式换热器流出时的温度差可以通过热电板式换热器工作电流大小进行调节,温度差调节在5℃-10℃比较合适。 5.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征是,当动力电池包不需要制冷或加热时,热电板式换热器停止工作,仅作流通通道,控制器、逆变器和电机依靠散热器和散热风扇进行降温。 6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电动汽车热管理系统,其特征是,HVAC系统包括蒸发器(18)、鼓风机(19)、暖风芯体(20)和连接管路,蒸发器进口通过连接管路与膨胀阀出口连接,蒸发器出口通过连接管路与电动压缩机进口连接,暖风芯体进口通过连接管路与水PTC加热器出口连接,暖风芯体出口通过连接管路与第一水泵进口连接。 权 利 要 求 书1/1页CN 107310344 A

纯电动汽车及动力电池技术发展现状

纯电动汽车及动力电池发展现状调研 一、纯电动汽车发展现状 所谓纯电动汽车,是指完全由可充电电池作为动力源、以驱动电机及其控制系统驱动行驶的汽车。纯电动汽车(BatteryElectric Vehicle,BEV)与混合动力汽车(HybridElectric Vehicle,HEV)和燃料电池汽车(Fuel CellElectric Vehicle,FEV)是目前主要的新能源汽车类型。 1.1 发展纯电动汽车的必要性 (1)促进节能减排。与传统汽车相比,纯电动汽车具有更高的能源利用效率,同时也具有二氧化碳减排的潜力。机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一,2013年春季北京出现多次大面积雾霾天气,机动车尾气是主要原因之一。在上海,中心城区的主要大气污染物可吸入颗粒物、氮氧化物、挥发性有机物分别有66%、90%和26%来自机动车尾气。大力推广纯电动汽车是交通领域实现低碳的最佳方案,纯电动汽车行驶过程中不产生二氧化碳,即使考虑到中国目前电力生产过程中的二氧化碳排放,纯电动汽车仍然具有13%~68%的减排能力。随着我国能源结构和电力生产方式的转变,纯电动汽车必将在未来发挥更大的减排作用。 图1.1传统汽车与纯电动汽车综合能量效率比较(单位:%) (2)降低石油对外依存度。汽车保有量的迅速增加为我国能源安全带来严峻挑战。我国汽车保有量与原油对外依存度变化趋势见图1.2。最新数据显示,截止到2012年底,中国汽车保有量已达2.4亿辆,与此相对应的是2012年中国原油对外依存度达到56.4%,创下历史新高。如果不采取措施,“十二五”中将原油依存度控制在61%的计划将很难实现。在此背景下,如何满足未来汽车的能源需求,是关系到我国能源安全的关键问题。电动汽车由于其电力来源多样化,不仅更加适合中国以煤炭为主的资源禀赋,而且能够与中国大力发展可再生能源

电动汽车中的电池能量管理系统

一、前言 电动汽车的应用有效地解决了能源和环境可持续发展的问题。电动汽车的应用前景广阔。但电动汽车尤其纯电动汽车的应用遇到了动力电池的难题,电池的问题体现在两个方面。其一是动力电池比能量不高,影响电动汽车续驶里程的要求,价格太高直接影响电动汽车的初始成本; 其二是电池的性能差,使用寿命低影响电动汽车的使用成本。电动汽车用的电池使用中其性能发挥得如何,除与电池模块自身性能有关外,与其应用的电池能量管理系统的功能有着密切的关系,尤其是电池模块质量不太理想的条件下,应用功能完备的电池能量管理系统其作用就更加突出。借助电池能量管理系统的正常工作会使电池模块的性能得以充分发挥,减少电池模块故障,延长电池模块的使用寿命,增加电动汽车的使用安全感。因此,电动汽车电池能量管理系统的应用备受电动汽车设计者和使用者的重视。 二、电动汽车电池能量管理系统的功能电动汽车,尤其是纯电动汽车中的电池能量管理系统是该车的一种相当重要的技术措施,可以称为电动汽车电池的“保护神”,它起到了对电池性能的保护、防止个别电池的早期损坏、有利于电动汽车的运行,并具有各种警告功能等[1]。由于它参加电池箱内电池模块的监控工作使电动汽车的运行、充电等功能与电池的有关参数(电流、电压、内阻、容量)紧密相连和协调工作。它有计算,发出指令、执行指令和提出警告的功能。各种电池模块虽然有结构和性能上的差异,但它们都具备一些相同或相似的功能。典型的电池能量管理系统应具备如下功能: 2.1 对能量的检测功能 电动汽车在行车过程中,该系统能随时对车辆的能耗进行计算,最终给出该电池箱内电池模块剩余的电池能量值,并通过剩余能量计将数据显示出来,使驾驶人员知道车辆的续驶里程,以便决定如何行驶.在能量允许的条件下使车辆行驶到具有充电功能的地方,补充电量防止半路抛锚。 2.2 对电池工作状态的监测与控制功能 电池能量管理系统按电池箱内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。一般情况下,电池箱内有温度传感器及电压、电流和内阻的测量值。由于温度的变化对其他参数都有影响,所以一般都以电池模块的温度来做为控制的指令信号,将测得的温度值与事先设定的温度值进行比较,决定对电池冷却与否。电动汽车能源是很宝贵的,应尽量采用节能元件,所以电池箱内的冷却风扇一般都是采用分级参与工作。这样能做到在保证电池性能的条件下尽量使用小排量的风扇。当第一级风扇工作后尚不能达到要求的温度时,第二级冷却风扇才参与工作,加强冷却。此时电池箱内的温度如果还不能达到要求的工作条件,温度继续升高已达到影响电池模块的正常工作条件,为保护电池模块不受损坏,能量管理系统会发出停止电池模块供电的指令,强行车辆停驶。当电池在充电状态下,能量管理系统会强令充电机停止充电而不损坏电池,由维修人员进行检测排除故障。 2.3 保证充电功能

电动汽车用动力电池

电动汽车用动力电池 摘要 能源危机和环境恶化已成为传统汽车发展的最大障碍,而发展电动汽车能够很好的解决这些问题.电动汽车不仅能够减少燃油消耗,提高经济性,而且还能降低尾气的排放,提高环境质量.电动汽车的关键技术之一是动力电池,动力电池的好坏一方面决定着电动汽车的成本,另一方面决定着电动汽车的动力性和续驶里程,这2个方面也是电动汽车与传统的燃油汽车竞争的关键所在.能否开发出性价比高的动力电池对电动汽车的未来发展具有至关重要的作用. 关键词:铅酸蓄电池,正负极板,电极,电解液,电子等等。 前言 电池是电动汽车的动力源,是能量的储存装置,也是目前制约电动汽车发展的关键因素。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键是开发比能高,比功率大,使用寿命长,成本低的电池...... 电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池,物理电池和生物电池三大类。在三大电池当中化学电池又分为:原电池,蓄电池,燃料电池和储备电池,从化石燃料向可再生能源转换的能源革命中蓄电池所起的作用非常大,政府民间都在大力进行研发。物理电池是利用大自然的能量来吸附储存,有太阳能电池,超级电容器,飞轮电池等等。生物电池是利用生物化学反应发电的电池,如微生物电池,酶电池,生物太阳能电池等。 电动汽车用动力电池的性能指标主要是:电压,容量,内阻,能量,功率,输出功率,自放电率,使用寿命等,根据电池种类不同,其性能指标也有所不同。 电动汽车对动力电池的要求是:(1)比能量高:主要是为了提高电动汽车的继驶里程;(2)比功率大:为了能使电动汽车的加速行驶以及负载能力;(3)充放电效率高;(4)相对稳定性好;(5)使用成本低;(6)安全性好等等。 正文 在电池的发展史之中,铅酸蓄电池是最成熟的电动汽车蓄电池。我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干呵蓄电池和免维护蓄电池三种。铅酸蓄电池是蓄电池的一种,主要是采用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别作为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。 基本构造:铅酸蓄电池主要由以下部分构成:1.硬橡胶管 2.负极板 3.正极板4。隔板5.鞍子6.汇流排7.封口胶8.电池槽盖9.连接10.极柱11.排气栓

燃料电池汽车的动力传动系统设计

燃料电池汽车的动力传动系统设计 1引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。 燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动 机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动 ,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转 换效率比内燃机要高 2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物 ,因此燃料电池车 辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求 ,汽车动力系统将从现在以汽油等化 石燃料为主慢慢过渡到混合动力 ,最终将完全由清洁的燃料电池车替代。 近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制 造厂,如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电 池汽车,并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略目标。 目前,燃料电池轿车的样车正在 进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本 田的FCX Clarity 最高时速达到了 160 km/h[8];丰田燃料电池汽车 FCHV-adv 已经累计运行 了 360,000 km 的路试,能够在零下37度启动,一次加氢能够从大阪行驶到东京 (560公 里)。 在我国科技部的支持下,燃料电池汽车技术得到了迅速发展。 2007年,我国第四代燃料电池 轿车研制成功,该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km 。2008年,20燃料电池示范 汽车又 在北京奥运进行了示范运行。 2010年,包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有 196辆燃 料电池汽车在上海世博园区进行示范运行。 燃油绘济性 排放环保 l ;uel economic exhaust eih ironmen(al protection Internal combustion engine Shori peicxl Mid peitxl Long pei

电动汽车动力电池的维护与检修

电动汽车动力电池的维护与检修 王楠 摘要:主要针对电动汽车动力电池运行检修管理, 研究了电池接收检验、运行管理、日常维护、运行检测与安全管理等关键环节, 结合电池运行的技术特点, 对电池的日常检测、维护与检修等进行了分析, 分析了电池受到电压,温度以及外界因数等典型故障的原因分析及维护方法, 同时提出了提高动力电池运行与检修水平以及电动电池保养的措施。 关键词:电动汽车动力电池检测与维护 目录: 摘要 1、动力电池的检修内容 (1)电压异常(2)温度异常(3)外观异常(4)检测振动对电池的影响 2、动力电池的检测系统总成 3、动力电池的维护 (1)充电不足与过充电 (2)大电流放电与过放电 (3)要及时充电 (4)短时充电 4、如何解决电池硫化与修复仪的使用 引言:在环境污染日益加剧,能源形势日益严峻的现代生活中,电动汽车无疑以其对排碳量减少无可非议的贡献受到全球的关注。当前与电动汽车有关的研究热点很多,但电池技术无疑就是其中重之又重的一块领域。现在应用于电动汽车的电池大多为电化学电池,在电池的发展史之中,铅酸蓄电池就是最成熟的电动汽车蓄电池,动力电池在能量、安全性、使用寿命等各个方面进行一代又一代的优化,才有了今天相对较为完备的电池体系。在今年4月21日至29日的北京国际车展当中备受人瞩目的典型车型都就是新出的纯电动汽车,不管就是国内还就是国外,许多汽车厂商都推出了自己的纯电动车型。由此可见在未来的汽车发展当中电动汽车将成为未来汽车发展的主要方向,然而由于受到电池技术的影响,纯电动汽车一直难以推广到市场。本文主要就是结合电池产业的厂商,引出当下比较主流的电池技术,从中了解电动汽车动力电池的结构,并结合各电池厂商分析可以怎样改正,以及探究了电动电池的检测与维护方法。 动力电池的结构 1、电池盖 2、正极--活性物质为氧化钴锂 3、隔膜--一种特殊的复合膜 4、负极--活性物质为碳 5、有机电解液 6、电池壳 动力电池的特点 1、高能量(EV)与高功率(HEV); 2、高能量密度;

现有电动汽车用动力电池及其发展趋势

电动汽车用动力电池分类及其发展趋势 / 、八 1 前言 上个世纪80 年代以来, 随着全球经济的稳步发展, 汽车的产量和保有量急剧增加。这些燃油汽车所排放的废气造成空气质量日趋恶化。环境问题, 特别是大气环境污染问题, 已引起世界各国, 尤其是发达国家的普遍关注。同时, 目前世界石油资源日趋紧张, 石油价格始终居高不下。因此, 各国政府和各大汽车企业都正在加紧开发无排放或低排放、低油耗的清洁汽车。 进入90 年代, 以美欧为主的一些西方国家开始制订并逐步执行严厉的汽车尾气排放标准, 低能耗、无污染的绿色汽车开始成为人们关注的热点。而电动汽车又是能达到这一目标的为数很少的环保型汽车。迫于形势的要求, 各种新材料和新技术在电动汽车上不断被开发应用, 电动汽车的发展异常迅猛。 2 电动汽车用动力电池分类 2.1 铅酸电池 铅酸电池是采用金属铅作为负极,二氧化铅作为正极,用硫酸作为电解液,放电时,铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池(VRLA)。总体上说,铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟,经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 2.2 镍金属电池 镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍,负极活性物质为贮氢合金,电解液为氢氧化钾溶液,电池充电时,正极的氢进入负极贮氢合金中,放电时过程正好相反。在此过程中,正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化,电解液也发生变化。相对于其他电池,N 12MH 电池的优异特性表现在:高比 能量(衡量电动车一次充电行驶里程)已与锂离子电池水平相当;高比功率(赋予电

详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计

详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计 随着现代汽车电子技术的发展,新能源汽车、电动汽车的出现无疑给整个行业注入了一股新鲜而且充满挑战性的血液。凭借可以减少很多废弃物、有害气体的排放,对整个社会的生活环境都有很大的改善效果,得到社会及国家的高度的重视,具有很好的发展前景。下面我们就来从电动车的结构引入到电动汽车传动系统,并分析它的工作原理、传动方式、优势等,并简单的列举一些成功的应用案例。电动汽车和普通的汽车不同,它是用车载电源提供行驶的动力,用电机来驱动车轮的运动,而不是用点火装置来提供向前运动的力。我们知道,电动汽车主要是由电力驱动及控制系统、驱动力传动系统、工作装置等各个部分组成。它的工作原理是蓄电池中提供恒定的电流输出,这些恒定的电路通过电力调节器进行一次转换成可以驱动电动机的合适的电流和电压,从而可以驱动整个动力传动系统的正常运行,经过他们之间相互的作用最终给汽车提供可以运行的动力汽车可以正常的行驶。由此可见,电动汽车传动系统的有效性和安全性直接影响着整个系统的运行。电动汽车传动系统原理是直接将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴。汽车传动轴在采用电动轮驱动时,由于它是靠车载电源提供动力源驱动电动机因而可以实现带负载启动,无需离合器;也正是因为是车载电源可以提供恒定的电流,中间会有电路控制的环境来实现驱动电机的方向和转速的控制,所以不需要倒档和差速器。若采用无级调速,就可以实现自动控制,无需变速器。电动汽车传动系统的传动方式主要有三种:(1)电机+传动轴+后桥(2)电机+变速箱+后桥(3)电机+磁力变矩器+后桥以目前的变速箱技术成熟度而言,除了传统车的变速箱外还没有一款真正成熟的适用于电动汽车的产品,最可靠和适用的传动方式还是电机+传动轴+后桥的直驱方案。当然在具体的设计时,我们需要更具实际情况来设计,包括电机的位置、电源的位置、驱动负载的能力、行驶速度要求、稳定性等这些都需要综合的来考虑。了解车辆效率损失分配即从发动机输出的功率消耗在不同汽车部件上的量及比例。这对改善车辆总体的传动效能非常有用,以达到适当配置资源,改善性能的目的。各种损失,使用安装在车辆适当位置的传感器进行测定。电动汽车传动系统拓扑构架设计汽车动力传动系统采用传统的内燃机和电动机作为动力能源,通过混合使用热能和电能两套系统开动汽车。在低速小功率运行时可以关闭发动机,采用电动机驱动;而高速行驶时用内燃机驱动;通过发动机和电动机的协同工作模式,将车辆在制动时产生的能量转化为电能,并积蓄起来成为新的驱动力量.从而在不同工况下都能达到高效率。一般上有串联式、并联式、混联式和复合式4种布置形式。(1)串联式—下图中采用的电力电子装置只有电机控制器,电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口,属于串联式,车辆的驱动力只来源于电动机。 (2)并联式—下图中是典型的并联式动力系统结构,通常在电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。(3)混联式----采用四轮驱动、前后轮分别与不同的驱动系相连,后轮驱动有发动机、后置电机、发电机、变速器等组成,前轮驱动由前置电机、发电机组成。由于它使用不同的驱动方式,所以整个电动汽车传动系统既分离又相关联,可以更好的控制。下图就是一个简单的混联式的拓扑构架。同时具有串联式、并联式驱动方式。(4)复合式---改结构主要集中于双轴混合动力系统中,前轴和后轴独立驱动,前轮和后轮之间没有任何驱动抽或转电力主动型的设计,这种独立的驱动,让传动系统各个部件在运行过程中相互独立控制,因此可以有更好的传输能力。要让整个系统可以更好的运行,除了结构设计方面需要注意之外,还有一个就是电动汽车传动系统的参数设计也需要合理的匹配,这些参数对传动结构的性能影响也是很大的。这一方面的知识,小编在这边文章就不具体介绍了。总结能源问题和环境污染问题是现在社会日益突出的问题,深受国家的重视。因此寻找新能源汽车可以减少废气排放,让能源可以更好的利用在汽车电子设计行业是当务之急。电动汽车正是因为具有上面

纯电动汽车传动系统知识分享

第一章绪论 1.1 课题的目的意义: 1.1.1 纯电动汽车的背景 当前,我国电动汽车发展已经进入关键时期,既面临重大的发展机遇,也面临着严峻的挑战。我国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题,如核心技术还不具备竞争力,企业投入不足,政府的统筹协调能力还没有充分发挥等。总体上看来,我国电动汽车产业,起步不晚,发展不慢,但是由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足,差距仍然存在,中高端技术竞争压力越来越大,因此,必须加大攻坚力度,推动我国汽车产业向创新驱动转型,提高核心技术竞争力,确保我国汽车行业的可持续发展。 纯电动汽车使用电动机作为传动系统的动力源,缓解了能源紧缺的压力,实现了人们长期以来对汽车零尾气排放的期盼,传动系统作为汽车的核心组成部分,其技术创新是纯电动汽车发展的必经之路。 1.1.2 纯电动汽车的意义 近年来,关于纯电动汽车的研究主要集中在能量存储系统、电驱动系统和控制策略的开发研究三方面。 能量存储系统相当于纯电动汽车的发动机,是纯电动汽车电动机所需电能的提供者。目前,铅酸蓄电池是使用最为广泛的,但其充电速度较慢,使用寿命短,节能环保差。随着电动汽车技术的发展,其他电池正在渐渐取代着铅酸蓄电池。目前发展的新电源有纳硫电池、锂电池、镍镉电池、飞轮电池、燃料电池等,尽管这些新电源投入应用,但是短时间内还是无法解决纯电动汽车电源充电缓慢,电量存储低续航里程短的问题。 纯电动汽车整车控制策略的开发研究一直在紧锣密鼓的进行着,整车控制系统是纯电动汽车实现整车控制和管理的关键,是实现和提高整车控制功能和性能水平的一个重要技术保证。其核心技术主要体现在整车控制软件的架构设计、转矩控制策略以及对整车和各系统得能量管理上。尽管控制策略的开发研究一直没有间断,但是,系统开发较为复杂,进度较慢。

电动汽车动力电池研究综述

目录 1引言 (2) 2电动汽车对动力电池的发展及要求3? 2.1动力电池的发展 (3) 2.2?电动汽车对动力电池的要求 ............................................................. 43?铅蓄电池?4 3.1铅蓄电池工作原理 (4) 3.2铅蓄电池性能特点 (5) 3.3铅蓄电池应用范围5? 4?镍氢电池........................................................................................................... 6 4.1?镍氢电池工作原理 (6) 4.2镍氢电池性能特点.......................................................................... 6 4.3?镍氢电池应用范围 (7) 5?锂离子电池7? 5.1?锂离子电池工作原理?错误!未定义书签。 5.2?锂离子电池性能特点7? 5.3锂离子电池应用范围8? 6?电动汽车动力电池发展趋势?8 6.1铅蓄电池发展趋势.......................................................................... 8 6.2?镍氢电池发展趋势 (9) 6.3?锂离子电池发展趋势 ......................................................................... 9 7?结论................................................................................................................. 10参考文献11? ? 电动汽车动力电池研究综述

电动汽车运营管理系统

电动汽车运营管理 系统 1 2020年4月19日

电动汽车运营管理系统 电动汽车辅助管理系统综合利用传感网、智能标签、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、无线宽带移动通信等先进技术,实现对电动汽车、动力电池、充电设施网络等资产的在线监控和全寿命周期管理,提升电动汽车运营管理的智能化水平,优化资源配置。 1、功能简介 电动汽车智能交互终端:集成GPS、GPRS、GIS等技术,与电动汽车BMS交互,采集和展示电动汽车实时状态信息,并应用移动通信技术实时与后台交互,提供出行安全保障、实时自主导航、充电预约与信息交互等功能。 充电网络辅助管理:服务于电网公司内部信息化管理,基于自主知识产权的EPGIS平台,图形可视化展示充电网络运营状态,并根据电网SCADA有效进行充电网络节点运营分析,为充电设施统一建设、管理提供决策支撑。 中国电动汽车网:基于充换电网络特色信息资源,结合空间信息服务技术优势,整合电动汽车行业信息,灵活定制应用服务,提供多样化充电网络内容服务与会员特色服务,形成公众门户服务平台。

充电网络现场管理:充电网络现场管理经过智能巡检系统来实现,充电网络智能巡检系统主要采用GPS、RFID等多种识别技术,依托智能终端移动GIS平台、轻量级数据库,实现对充电网络设备巡检现场工作信息化、可控化、标准化的管理。 2、产品特点 1.充分应用面向电动汽车、电池、充电网络等资产管理的智能标识与信息感知技术; 2.实现电动汽车、电池、充电网络之间的信息互联与互动; 3.提供面向不同用户的多样化信息内容服务。 运营检测分析 3 2020年4月19日

电动汽车用动力蓄电池技术要求及试验方法

《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展,提高电动客车安全技术水平,落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求,全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”(以下简称工作组),系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 (1)GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项(计划号20160968-Q-339),2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组,启动了强标制定工作,并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 (2) 2017年2月-3月,基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》(工信部装[2016]377号,以下简称《条件》)的工作基础,工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 (3) 2017年4月18日,工作组在重庆组织召开标准制定讨论会,会议对《条件》制定情况进行了回顾,对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果,针对共性问题形成了专项征求意见表。 (4) 2017年5月-6月,工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 (5) 2017年6月6日,在株洲召开工作组会议,会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 (6)2017年6月-10月,工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标

电动汽车动力传动系的结构与工作原理

电动汽车动力传动系的结构与工作原理 摘要:能源危机已经逐渐成为世界面临的最重大问题之一。电动汽车的发展应运而生。电动汽车的动 力传动系统又是其核心技术,本文主要对电动汽车中的蓄电池,电动机以及控制器的结构和工作原理进行 了阐述。 关键词:电动汽车蓄电池电动机控制器 The Works And Structure Of Power Transmission For Electric Vehicle LIU Xue Lai ( School of Automobile and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, Jiangsu, China) Abstract: Energy crisis has become one of the most important issues which all the people have to face. Due to this problem, the development of electric vehicle comes into being. Power transmission is the core technology for electric vehicle. The article mainly makes a set about the works and structure of electric vehicle’s storage battery, electric motor and motor controller. Keyword: Electric Vehicle Storage Battery Electric Motor Motor Controller 前言 能源短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车产业面临的共同挑战,各国政府及其产业界积极应对,纷纷提出各自发展战略,新能源汽车已经成为21世纪汽车工业的发展热点。我国是一个能源短缺的国家,尤为重视新能源汽车的研发。其中,纯电动汽车是新能源汽车的重中之重。纯电动汽车是以电池为储能单元,以电动机为驱动系统的车辆。通常地,容量型驱动力电池即可满足实用要求。纯电动汽车的特点是结构相对简单,生产工艺相对成熟,缺点是充电速度慢,续驶里程短。因此适合与行驶路线相对固定,有条件进行较长时间充电的车辆。 1.概述 1.1 动力传动系统 动力传动系统是电动汽车最主要的系统,电动汽车运行性能的好坏主要是由其动力传动系统的性能决定的。电动汽车动力传动系统由蓄电池、控制器、电动机、变速器、主减速器、等组成。电机控制器接受从加速踏板(相当于内燃机汽车的油门)、刹车踏板和PRND(停车、倒车、空档、前进)控制按键的输出信号,控制电动机的旋转,通过减速器、传动轴、差速器、半轴等机械传动装置驱动车轮旋转。车辆减速时,电机对车辆前进起制动作用,这时电机处于发电机制动的运动状态,给蓄电池充电,也就是所谓的再生制动。电动汽车的再生制动功能是非常重要的,根据对电动汽车的实际运行测试结果表明,再生制动给作为储能动力源的蓄电池补充的能量,能是电动汽车一次充电之后行驶里程增加。动力传动系统的构成框图如1.1所示。

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车,Roadster和Model S,目前我收集到的Roadster 的资料较多,因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统,因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括:1)在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;2)在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;3)减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成,其中每69节并联为一组(brick),再将9组串联为一层(sheet),最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

纯电动汽车用动力电池的分类及应用的研究

纯电动汽车用动力电池的分类及应用的研究 发表时间:2017-10-20T13:34:18.647Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:李永光 [导读] 作为电动汽车特别是纯电动汽车动力源的动力电池,其相应特性必须满足电动汽车行驶。 中国汽车技术研究中心排放节能部耐久试验室天津东丽区 300300 摘要:随着全世界石油被大量开采,能源危机越来越严重,同时,大量消耗石油所带来的环境问题也逐渐成为了各国,各类人群所关心的重大课题。因此,开发替代石油的、零污染或低污染的交通工具成为各国追求的目标,而电动汽车的无低污染优点,正迎合汽车发展的主要方向。动力电池技术是电动汽车的核心技术之一,动力电池性能的好坏与发展电动汽车的前景息息相关。鉴于此,文章重点就纯电动汽车用动力电池的分类及其应用进行探究。 关键词:纯电动汽车;动力电池;分类;应用 作为电动汽车特别是纯电动汽车动力源的动力电池,其相应特性必须满足电动汽车行驶、安全性能要求电池热管理系统的设计对电池温度、电压均衡,电池系统性能有重要影响,继而影响动力电池的安全、一致和耐久性能。因此,开展纯电动汽车动力电池分类及应用研究十分重要。 一、纯电动汽车的主要特点 纯电动汽车相对于传统燃油汽车而言,主要差别在于个大部件驱动电机,控制器,动力电池和充电器,纯电动汽车的性能也与大部件的选用配置直接相关。纯电动汽车时速快慢和启动速度取决于驱动电机的功率和性能,纯电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、永磁、电磁之分,再有交流步进电机等,另外,驱动电机的调速控制也分有级调速和无级调速,有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毅电机、轮边电机、单电机、多电机和组合电机驱动等纯电动汽车续驶里程长短和安全性取决于动力电池容量和性能,动力电池的重量通常会占到整车重量的五分之一到六分之一,其性能取决于选用何种动力电池,如铅酸、镍氢、铿离子等,不同类型的动力电池其比功率,比能量,循环寿命等特性亦不相同。电动汽车控制器通过总线获得电机和电池系统的相关信息,进行分析和运算,通过总线给出电机控制和电池管理指令,实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。充电器是采用高频电源技术,运用先进的智能动态调整充电技术。一般充电机采用恒流、恒压、小恒流智能个阶段充电方式,充电机自身还具有反接、过载、短路、过热等多重保护功能及延时启动,软启动、断电记忆自启动功能等,能实现科学的充电控制技术,全自动充电机能在蓄电池充足后自动关机,确保蓄电池不过充,不欠充,延长蓄电池寿命。 二、纯电动汽车蓄电池的种类 (一)铅酸电池 铅酸电池是采用金属铅作为负极,二氧化铅作为正极,用硫酸作为电解液,放电时,铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池。总体上说,铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟,经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 (二)镍金属电池 镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍,负极活性物质为贮氢合金,电解液为氢氧化钾溶液,电池充电时,正极的氢进入负极贮氢合金中,放电时过程正好相反。在此过程中,正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化,电解液也发生变化。相对于其他电池,Ni2MH电池的优异特性表现在:高比能量(衡量电动车一次充电行驶里程)已与锂离子电池水平相当;高比功率(赋予电动车良好的启动、加速、爬坡性能)其性能已高于锂离子电池;长寿命特性(赋予电池良好的经济性)平均寿命300~600次;安全性能高,无污染物,被誉为“绿色电源”。但是目前阻碍其应用的一个重要问题是初始成本太高,而且还有记忆效应和充电发热等问题,充电发热会引发安全问题,因此,要求发展相应可靠的能量管理系统。 (三)锂离子蓄电池 锂离子电池使用锂碳化合物作负极,锂化过渡金属氧化物作正极,液体有机溶液或固体聚合物作为电解液。在充放电过程中,锂离子在电池正极和负极之间往返流动。放电时,锂离子由电池负极通过电解液流向正极并被吸收,充电时,过程正好相反。锂离子电池基本上解决了蓄电池的2个技术难题,即安全性差和充放电寿命短的问题。同时锂离子电池具有高电池单体电压、高比能量和能量密度,可以说是当前比能量最高的电池,工作稳定。它的性能指标都可以满足USABC制定的电动车中期目。缺点是自放电率高,初始成本较高。 (四)锂聚合物电池 锂聚合物电池又称高分子锂电池,它也是锂离子电池的一种,但是与液锂电池相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化以及高安全性和低成本等多种明显优势。在形状上,锂聚合物电池具有超薄化特征,可以配合各种产品的需要,制作成任何形状与容量的电池。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同,锂离子电池使用的是液体电解质,而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。聚合物锂离子电池可以采用高分子作正极材料,其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50%以上。此外,聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提高。基于以上优点,聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。 三、纯电动汽车充电电池的常用类型 目前电动汽车一般采用铅酸电池、镍氢电池或者锂离子电池等充电电池。铅酸电池技术成熟、价格便宜,但其污染严重,比能量低,一般应用于大型不间断供电电源以及电动自行车;镍氢电池安全性高、耐过充过放性能好,但其比能量低、低温性能差、自放电率高,一般应用于混合电动汽车以及电动工具;锂离子电池相比以上2种电池具有比能量高、循环寿命长、充电功率范围宽、倍率放电性能好、污染

相关文档
最新文档