混合动力电动汽车概述.ppt

第二节　混合动力电动汽车组成与原理 ２. 正常工况运行 在正常工况下行驶的时候，发动机功率经过动力分配装置分配为两个功率流通路:一部 分直接驱动车轮，另一部分通过发电机产生电能再驱动电动机，通过电动机来驱动车轮。 通过控制两个能量通道分配的比例，可以获得最大的运行效率，见图５-２２。 第三十页，共六十页。 第二节　混合动力电动汽车组成与原理 ３. 全加速工况 在全加速工况下，功率除了由发动机提供外，蓄电池组还提供额外的功率，通过发动机和牵引电动机的转矩耦合，来提供加速所需要的功率，见图５-２３。 第三十一页，共六十页。 第二节　混合动力电动汽车组成与原理 ４. 减速或制动 这时牵引电动机工作在发电状态下，用于回收再生制动能量，并把回收的能量存储到蓄电池组内，提高能量的利用率，见图５-２４。 第三十二页，共六十页。 第二节　混合动力电动汽车组成与原理 ５. 电池组充电 若蓄电池处于低荷电状态时候，则发动机立即起动，见图５-２５。 第三十三页，共六十页。 第三节　混合动力电动汽车的主要系统设计 一、驱动电机及其控制技术 目前在交流伺服系统中应用的各种控制策略大致可以分为如下三类: (１)针对交流电动机数学模型的控制策略 (２)基于现代控制理论的控制策略 (３)基于智能控制思想的控制策略 常规的模拟ＰＩＤ 控制系统原理框图如图５-２６ 所示。 第三十四页，共六十页。 第三节　混合动力电动汽车的主要系统设计 图中，ｒ(ｔ)是给定值，ｙ(ｔ)是系统的实际输出值，给定值与实际输出值构成控制 偏差ｅ(ｔ)为 ｅ(ｔ)作为ＰＩＤ 控制器的输入，ｕ(ｔ)为ＰＩＤ 控制器的输出和被控对象的输入。 可得模拟ＰＩＤ 控制器的控制规律为: 其中，Ｋｐ 为控制器的比例系数；Ｋｉ 为控制器的积分系数；Ｋｄ 为控制器的微分系数。 第三十五页，共六十页。 第三节　混合动力电动汽车的主要系统设计 二、动力电池及其管理系统 １. 充电方法 １)恒压充电法 恒定电压充电法是指在充电过程中以恒定电压对电池进行充电。 在这个过程中，充电 电流满足公式: ２)恒定电流充电法 恒定电流充电法是指在充电过程中电压在变化，从而保证全程以恒定不变电流进行充 电。 第三十六页，共六十页。 第三节　混合动力电动汽车的主要系统设计 ３)恒流/ 恒压充电法 这种充电方法将充电过程分为三个阶段。 (１)预充电阶段 (２)恒流充电阶段 (３)恒压充电阶段 ４)变流充电法 锂离子电池可接受的充电电流随充电时间呈指数规律下降，若充电电流曲线在电池可 接受充电电流曲线(图５-２７ 中曲线１)以上会导致电池电解液发生析气反应，影响电池寿命。 第三十七页，共六十页。 第三节　混合动力电动汽车的主要系统设计 ５)间歇充电法 间歇充电法是指在充电一段时间后增加一段间歇时间，减少极化现象。 ６)脉冲充电法 在脉冲充电过程中，在充电电流大小逼近电池充电可接受电流的基础上，用脉冲电流对电池充电，充电电流时有时无，充电状态和暂停状态相互交替。 ２. 停止充电时机 １)慢充停止判断 (１)半定电流法:半定电流法是当充电电流达到起始充电电流一半的时候停止充电，如 图５-２８ 所示 第三十八页，共六十页。 第三节　混合动力电动汽车的主要系统设计 (２)定时器控制充电法:定时器控制充电法是由时间来确定，当连续充电达到一定时间 后停止充电，如图５-２９ 所示 第三十九页，共六十页。 第三节　混合动力电动汽车的主要系统设计 ２)快充停止判断 (１) － ΔＶ 终止充电方式:该方法是镍镉电池最常用的快充方法，电池以恒定的电流进 行充电，在电池未充满前，电池的电压持续的上升，当电池充满时，电池的电压达到顶峰，继续持续充电，电池的电压将会下降，如图５-３０ 所示。 第四十页，共六十页。 第三节　混合动力电动汽车的主要系统设计 (２)ｄＴ / ｄｔ 终止充电方式:对于镍氢电池，在达到充电周期结束的时候，并没有明显的 － ΔＶ 现象，所以上述的－ ΔＶ 终止充电方式对于镍氢电池来说不是一种可靠的充电停止方法。 当镍氢电池即将充满的时候，电池的温度会迅速的上升，如图５-３１ 所示。 第四十一页，共六十页。 第三节　混合动力电动汽车的主要系统设计 (３)恒流充电:锂电池和其他一些电池当充电电压过高的很容易损坏，此时采取在充电 开始时候，采用电池可以容忍的最大充电电流进行恒流充电，这个过程中充电电压不断升高克服电池的反电动势，当