电动汽车结构与原理第二章蓄电池电动汽车资料.ppt

2.4 电动汽车能量管理系统 蓄电池的充放电管理 蓄电池管理系统具有保护和诊断蓄电池的作用。 ◇防止蓄电池过电流放电(放电电流大于最大允许放电 电流) ◇防止欠电压放电(放电过程中蓄电池电压低于截止电压) ◇防止过电流充电(充电电流高于允许的最大充电电流) ◇防止过电压充电(充电过程中蓄电池电压高于发泡电压) 上述限定值随着蓄电池类型、样式、充放电电流、工作温度和蓄电池老化程度不同而有所变化。 2.4 电动汽车能量管理系统 实现单体电池均衡的方法 ◇均衡充电法 采用脉冲电流将所有电池都充满，这种方法适用于所有种类蓄电池的正常充电。 ◇分流电路法 当电池组充满时，分流电路就会分流对应的充电电流，这种方法适于蓄电池的快充，而且对过充敏感的电池如锂离子电池尤为重要。 2.4 电动汽车能量管理系统 实现单体电池均衡的方法 ◇开关电容平衡器法 开关电容平衡器的作用是平衡所有电池组之间的电压。平衡器由与电池组并联的电容器和用于改变电容器与电池组连接关系的开关电路组成。如果电池组1的电压比电池组2的电压高，电容器就会与电池组1连接，这样电容器就会被充电直到与电池组1的电压相等；接着电容器与电池组1断开连接，与电池组2连接上，电容器给电池组2充电，直到电池组2的电压与电容器的电压相等。重复以上过程则两个电池组的电压会逐渐接近，最后达到电压的平衡。 2.4 电动汽车能量管理系统 蓄电池的温度管理 在蓄电池的充放电过程中将电池组的温度保持在正常的工作温度变化范围内。 冷却后或者加热后的空气进人到电池块之间的空隙中，然后从电池托盘底部的缝隙中吹出来。根据蓄电池的温度控制风扇转速可减少能量消耗。 2.4 电动汽车能量管理系统 能量传递 EV由动力电池组提供直流电源，直流电经过控制器、逆变器等电子控制装置，转换成三相交流电来驱动电动机，然后通过减速器、驱动桥和车轮驱动车辆行驶。 能量损耗 ◇在电能输送和转换过程中，有各种电能损耗。 ◇在机械驱动系统中，有各种机械损耗。 ◇电动机输出驱动功率=EV行驶时克服各种阻力功率+能量损耗功率，才能保证EV正常行驶。 2.4 电动汽车能量管理系统 再生制动 ◇制动时，驱动轮通过传动系带动以发电机状态工作的电机发电向动力电池充电，从而将车辆制动时的动能转换为电能回收存储在动力电池中。 ◇但再生制动回收的能量是不确定因数，因此不能作为EV可靠稳定的能量来源参与动力性能计算，一般只能有助于延长续驶里程。 2.4 电动汽车能量管理系统 EV能量传递和能量损耗流程 动力电池组 驱动电动机 传动系统 驱动轮 控制装置 电能 电能 机械能 机械能 内阻损耗 导线损耗 导线损耗 机械损耗 机械损耗 滚动阻力 空气阻力 爬坡阻力 加速阻力 调控功率损耗 能量转换损耗 制动能量反馈 铜损铁损 摩擦损耗 机械损耗 2.5 电动汽车车辆管理系统 EV三个子系统 1. 电力驱动与传动子系统：由电控单元、功率转换器、电动机、机械传动装置和驱动车轮组成。 2. 能源子系统：由主电源、能量管理系统和充电系统组成。 3. 辅助子系统：具有动力转向、温度控制和辅助动力供给等功能。 2.5 电动汽车车辆管理系统 EV车辆管理 ◇驱动：根据从加速踏板的输入信号进行驱动，电控单元发出相应的控制指令来控制功率转换器功率装置的通断，调节电动机和电源之间的功率流。 ◇制动：根据从制动踏板的输入信号进行制动，能量管理系统和电控系统共同控制再生制动及其能量的回收。 ◇充电：能量管理系统和充电器共同控制充电并监测电源状况。 ◇辅助动力供给：主电源供给EV辅助系统不同等级的电压并提供必要的动力，主要给动力转向、空调、制动及其它辅助装置提供动力。 ◇转向：转向盘输入是一个重要的输入信号，动力转向系统根据转向盘的角位置决定汽车的转向。 2.5 电动汽车车辆管理系统 EV车辆管理图 电控单元 功率转换器 电动机 机械传动装置 车轮 车轮 能量管理系统 动力电池 辅助动力源 动力转向 系统 充电器 空调 转向盘 加速踏板 制动踏板 电力驱动与传动子系统 能源子系统 交流电源 辅助子系统 控制信号线连接 机械连接 电气连接 2.6 纯电动汽车实例分析 EV实车 DaimlerChrysler Smart Fortwo GEM light EVs Bluecar Panda EV by MES-DEA The Modec Heuliez-Dassault SVE Cleanova 2.6 纯电动汽车实例分析 EV实车 EFFEDI Maranello4 AIXAM Mega City Nissan Hypermini(2000) 2.6 纯电动汽