第四章纯电动汽车.ppt

第二节　纯电动汽车组成与原理 第二节　纯电动汽车组成与原理 ＥＭＢ 制动系统与传统制动系统相比，它具有以下优点: (１)ＥＭＢ 制动系统用电线传递能量、数据线传递信号，完全摒弃了原有的液压管路等部 件，而且无真空助力器，结构简洁、质量轻、体积小，便于发动机舱其他部件的布置，也有利于减轻整车质量和整车结构的设计与布置。 (２)ＥＭＢ 采用了电控，易于并入车辆综合控制网络中，并且可以同实现ＡＢＳ、ＴＣＳ、ＥＳＰ、ＡＣＣ 等多种功能，这些电子装备的传感器、控制单元等部件可以与ＥＭＢ 共用，而无需增加其他的附加装置。 避免了像传统制动系统那样，在制动系统线路上安装大量的电磁阀和传感器，使得制动系统结构更加复杂，也增加了液压回路泄漏的隐患。 (３)在传统的制动系统中，踏板至制动主缸的机械结构以及气压液压系统的固有特性， 使得制动反应时间长、动态响应速度慢。 ＥＭＢ 以踏板模拟器代替了传统的机械踏板传力装置，中心控制单元接受踏板模拟器传来的电信号，判断驾驶员的意图，产生相应的控制命令，这样便大大缩短了制动反应时间，而且改善了制动时的脚感。 (４)传动效率高、安全可靠，而且节能。 (５)无需制动液，降低了对环境的污染。 第三节　纯电动汽车的关键技术 一、电动机及控制技术 内置式永磁同步电动机的输出特性曲线非常接近电动汽车驱动电动机理想特性曲线(如图４-１４)。 第三节　纯电动汽车的关键技术 现在电动汽车上采用最多是电动机是交流异步电动机和永磁同步电动机，有两种控制技术可以用来控制它们。 (１)矢量控制技术 (２)直接转矩控制 １)参数辨识 图４-１５ 和４-１６ 是实际测得某电动机参数变化的情况。 第三节　纯电动汽车的关键技术 ２)无传感器控制 无传感器控制主要指无位置传感器，主要可以分为基波激磁估算法和高频信号成分法。 ３)故障诊断 电动机本身的故障包括定子绕组故障、永磁体故障和转子偏心等，定子绕组故障包括匝间短路、相间短路、相与外壳短路、某相开路等，如图４-１７ 所示；永磁体故障包括高温退磁，永磁体由于机械强度不足造成的损伤等；转子偏心包括静态偏心和动态偏心，如图４-１８ 所示。 第三节　纯电动汽车的关键技术 第三节　纯电动汽车的关键技术 二、电池管理系统及策略 １. 电池模型 １)Peukert方程式(４-１)的Peukert方程是经典的电池模型，方程表明:电池的可用电量随着放电电流的增大而减少。 Peukert方程可以写为另外一种形式，用来表示不同放电电流下的放电率之比。 第三节　纯电动汽车的关键技术 ２)Shepherd模型 式(４-３)是Shepherd模型，该模型常用于电动汽车分析，根据电池的电压、电流描述电池的电化学行为，常与Peukert方程一起来计算在不同需求功率是电池的电压和SOC。 第三节　纯电动汽车的关键技术 ３)Unnewehr模型 Shepherd模型适用于小电流恒流工作的电池，模型能够找到电池放电时端电压开始迅速下降的拐点。 实际工作的电动汽车电池并不经常工作在这样的临界状态。 Unnewehr和Nasar将Shepherd模型简化为： 开路或者空载情况下电流近似为零，因此开路电压即空载电池端电压简化为： 定义电池等价内阻为 第三节　纯电动汽车的关键技术 通过该模型建立了Ｒｉ 随ＳＯＣ 的变化关系。 结合放电功率Ｐ ＝ ＶＩ，可以得到电流的公式，可以通过下式计算放电时的电流 充电时的电流 最大功率 第三节　纯电动汽车的关键技术 ４)等效电路电池模型 (１)Thevenin电池模型:如图４-１９ 所示。 (２)线性电路模型:如图４-２０所示。 第三节　纯电动汽车的关键技术 (３)非线性电路模型:图４-２１ 所示ＰＮＧＶ 电池实验手册中介绍的ＰＮＧＶ 电池模型是一个典型的非线性模型。 (４)神经网络模型:神经网络具有非线性、容错性、自学习性的特点，而电池也是一种非线性的系统，因此，可以用于电池的建模。 第三节　纯电动汽车的关键技术 (５)特定因素模型: ①温度模型:电池的容量在最佳温度范围以外时会有衰减的现象，常用的用来描述这个 衰减的模型如下 ②ＳＯＣ 模型:电池的ＳＯＣ 极大地影响电池性能。 随着ＳＯＣ 的增加电池的开路电压通常会降低，近似符合线性关系。 第三节　纯电动汽车的关键技术 ③循环寿命模型:循环寿命模型是指电池寿命与放电深度(depthofdischarge，DOD)之间的关系，可以由以下等式描述 ２. 电池ＳＯＣ 估计