純電動汽車動力系統參數匹配介紹
⑴ 新能源汽車驅動電機的技術參數有哪些
新能源汽車具有環保、節約、簡單三大優勢。在純電動汽車上體現尤為明顯:以電動機代替燃油機,由電機驅動而無需自動變速箱。相對於自動變速箱,電機結構簡單、技術成熟、運行可靠。
傳統的內燃機能高效產生轉矩時的轉速限制在一個窄的范圍內,這就是為何傳統內燃機汽車需要龐大而復雜的變速機構的原因;而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效產生轉矩,在純電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置,操縱方便容易,噪音低。
與混合動力汽車相比,純電動車使用單一電能源,電控系統大大減少了汽車內部機械傳動系統,結構更簡化,也降低了機械部件摩擦導致的能量損耗及噪音,節省了汽車內部空間、重量。
電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,驅動電機及其控制系統是新能源汽車的核心部件(電池、電機、電控)之一,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。
電動汽車中的燃料電池汽車FCV、混合動力汽車HEV和純電動汽車EV三大類都要用電動機來驅動車輪行駛,選擇合適的電動機是提高各類電動汽車性價比的重要因素。
因此研發或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求,並具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機驅動方式顯得極其重要。
⑵ 電動汽車動力配置問題,請教專家!
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⑶ 新款純電動汽車相關參數
尺寸方面,Ariya的長寬高分別為4603/1900/1654mm,軸距為2775mm,個頭上算是一款A+級SUV,軸距摸到了B級的水準。
⑷ 新能源汽車電動機的性能指標有哪些
驅動電動機的作用是將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前電動汽車上廣泛採用直流串激電動機,這種電機具有軟的機械特性,與汽車的行駛特性非常相符。但直流電動機由於存在換向火花,功率小、效率低,維護保養工作量大;隨著電機控制技術的發展,勢必逐漸被直流無刷電動機(bldcm)、開關磁阻電動機(srm)和交流非同步電動機所取代,如無外殼盤式軸向磁場直流串勵電動機。
電動機調速控制裝置是為電動汽車的變速和方向變換等設置的,其作用是控制電動機的電壓或電流,完成電動機的驅動轉矩和旋轉方向的控制。
早期的電動汽車上,直流電動機的調速採用串接電阻或改變電動機磁場線圈的匝數來實現。因其調速是有級的,且會產生附加的能量消耗或使用電動機的結構復雜,現已很少採用。目前應用較廣泛的是晶閘管斬波調速,通過均勻地改變電動機的端電壓,控制電動機的電流,來實現電動機的無級調速。在電子電力技術的不斷發展中,它也逐漸被其他電力晶體管(入gto、mosfet、btr及igbt等)斬波調速裝置所取代。從技術的發展來看,伴隨著新型驅動電機的應用,電動汽車的調速控制轉變為直流逆變技術的應用,將成為必然的趨勢。
在驅動電動機的旋向變換控制中,直流電動機依靠接觸器改變電樞或磁場的電流方向,實現電動機的旋向變換,這使得電路復雜、可靠性降低。當採用交流非同步電動機驅動時,電動機轉向的改變只需變換磁場三相電流的相序即可,可使控制電路簡化。此外,採用交流電動機及其變頻調速控制技術,使電動汽車的制動能量回收控制更加方便,控制電路更加簡單。
電動汽車的制動裝置同其他汽車一樣,是為汽車減速或停車而設置的,通常由制動器及其操縱裝置組成。在
電動汽車上,一般還有電磁製動裝置,它可以利用驅動電動機的控制電路實現電動機的發電運行,使減速制動時的能量轉換成對蓄電池充電的電流,從而得到再生利用。目前國內電動汽車在大功率載客汽車,給提供空氣制動設備有耐力naili滑片式空氣壓縮機,主要是壓縮空氣的制動方式。
⑸ 新能源汽車的主要性能參數有哪些
新能源汽車包括純電動汽車( BEV,包括太陽能汽車)、混合動力電動汽車(HEV)、 燃料電池電動汽車(FCEV)、 其他新能源(如超級電容器、飛輪等高效儲能器)汽車等。新能源汽車出現以來,動力形式主要有混合動力、純電動、燃料電池三種。整車控制器(VCU)、 電機控制器(MCU)和電池管理系統(BMS)是最重要的核心技術,對整車的動力性、經濟性、可靠性和安全性等有著重要影響,更多新能源干貨知識,在「優能工程師」,由易到難,由淺入深,全方位學習,維信關注。
VCU是新能源汽車的大腦,它通過對來自油門、剎車踏板、檔位等位置的信息進行分析判斷駕駛員的意圖。VCU還檢測車輛的速度、文圖、電量、電壓等信息,並根據車輛各項參數向車身的動力系統、電池系統等發送控制指令,指揮車輛行駛。該控制器對汽車的正常行駛、整車上下電管理、擋位管理、扭矩控制、附件控制、故障診斷與處理等功能起著關鍵作用。
MCU是新能源汽車特有的核心功率電子單元,是電動機的大腦。它在接收到VCU的車輛行駛控制指令後,及時控制電動機輸出指定的扭矩和轉速,驅動車輛行駛。實現把動力電池的直流電能轉換為所需的高壓交流電、並驅動電機本體輸出機械能。
BMS是新能源汽車的三大核心技術之一,它是新能源汽車電池系統正常工作、提高電池壽命並保證新能源汽車安全的關鍵技術。由於BMS的存在,當新能源汽車大電池出現早期損壞、過熱、過載等情況時,及時保護電池並向司乘人員報警。
整車控制器功能說明
VCU是新能源汽車電控系統核心零部件,負責協調電機系統、電池系統、附件系統等按照統一的規則進行匹配運行; VCU通過CAN匯流排對整車系統進行管理、調度、分析和運算,進行相應的能量管理,實現整車驅動控制、能量優化控制、制動回饋控制、故障診斷和網路管理等功能。
電動汽車整車控制器基本上以下幾項.
功能:
(1)整車上下電管理功能
控制整車上電、下電、OFF 檔蓄電池充電、OFF 檔高壓用電、預約充電等功能。
(2)整車的擋位管理
控制DNR檔位切換及相關變速器的切換。
(3)整車扭矩控制
解析駕駛員駕駛意圖,或者接收無人駕駛模塊的指令,對整車扭矩統一調配,包括扭矩需求、制動回饋功率、TCS、ABS、EPB等。
(4)整車附件控制
控制空調、轉向、空壓、DCDC. 散熱泵、散熱風扇、報警燈、蜂鳴器等附件的運轉。
(5)故障診斷與處理
整車控制器應該對車輛的狀態進行實時檢測,依照診斷需求,記錄特定故障碼,並根據不同的故障類別使車輛跛行或停車。
(6)系統保護
對高壓電池許用功率和電機能力進行實時監控,並在限制狀態下進行保護。
(7)標定參數
根據設計需求,確定待標定動力性參數及其他需響應的通信命令,如軟體版本號讀取\軟體刷新日期讀取等。
(8)整機工作模式管理
約束整機的休眠喚醒機制、報文周期及實時性等指標。
(9)整機工作模式管理
VCU與無人駕駛模塊之間的信號交互及判斷執行策略。
上下電
1.2系統控制原理
在無故障狀態下,鑰匙開關由OFF檔到ON檔的切換中,電池管理系統會將S2先閉合,然後再對s6閉合,此時會為充電機電容完成預充電,再將S1閉合,接著將S6斷開,最為為電動汽車進行供電。BMS系統會將「上電完成」的信號發送給整車控制器。對於上述由OFF檔到ON檔的切換等一系列的系統操作良好時, ON檔擰到START檔的鑰匙啟動過程中,整車控制器會閉合S5, 然後對電機控制的高壓部件完成預充電,再將S3閉合,對DC/AC使能進行輸出,當將S5 斷開時,就完成了整個上高壓電流程操作,開始啟動車輛。當START 檔切換至OFF檔時, 也就是進行下電流程的操作,具體是先將S3斷開,然後將S4斷開,再由VCU將下電指令發送給BMS,由 BMS發出斷開S1、S2的指令並完成高壓下電流程操作。
2電動汽車高壓上下電控電路系統的操作實施
2.1高壓上電控制邏輯實施
當OFF切換到ON檔時,ON檔信號被整車控制器所採集,並判斷其高電平是否有效,若有效,會由繼電器供電給電池管理系統,而電池管理系統會進行自檢,結合是否進行「強制斷高壓」,將相應的故障信息發送到整車控制器,並對信息進行判斷,當為無強制斷高壓故障狀態時,會將上電指令發送給BMS。 然後由BMS系統發出閉合S2的控制命令,再對S6發出閉合命令,當外電壓超過電池總電壓的90%時,才將S1閉合,再斷開S6, 最終將「上電完成」信號發送給VCU。而VCU收到信號後會延時0.5s 閉合S4,然後開始延時計時,將DC/DC 使能信號輸出,此時DC/DC就會 供電給低壓系統。當「START檔」信號傳輸到VCU時,這個過程中如果沒有出現電機控制器和電池發出的不允許預充故障,而制動開關信號的採集是高電平時,那麼VCU就會將S5閉合。當MCU將信號發送給VCU並收到時,會將S3閉合,然後由DC/AC工作,輸出交流電。在S3閉合反饋為有效時,會將S5斷開,也就完成了本次的MCU上高壓, 實現車輛啟動。
2.2高壓下電控制邏輯實施
ON檔掉電信號發送給整車VCU並收到後,由VCU將輸出電機轉矩控制為零,此時會停止DC/DC、 DC/AC 的工作,持續1秒鍾的時間,然後將S3斷開。當S3斷開的反饋信號發送給VCU,或者是在2s後將S4斷開S4。而當S4反饋信號或延時3s 將信息發送給VCU, VCU會將「下電指令」發送給BMS, 由BMS將S1、S2按順序斷開,同時將「高壓斷開」信號發送給VCU, 而VCU收到信號後或者是延時4秒斷開BMS供電接觸器,也就完成了整個下電控制。
2.3非正常下電控制邏輯實施
當開關鑰匙在ON檔/START 檔時,汽車出現了整車嚴重故障,此時系統會採取非正常下電流程。具體是ON檔信號故障傳送至VCU,就會在驅動系統、電池系統、絕緣這三種最高級故障中出現一種,使得VcU輸出0電機扭矩,進行2秒延時,將閉合的S3斷開,同時反饋接觸器狀態,當S3為閉合時,就會持續當前狀態。當DC/DC、 DC/AC的使能信號保持50秒為有效的,那就會停止輸出。若是三種故障中任意一個故障有效55秒,那麼之就會將S4斷開,同時反饋接觸器狀態,並將「下電指令」發送至BMS,等1秒過後,會將BMS進行低壓電的切斷。如果出現56秒鍾內就有鑰匙關閉的情況,此時VCU會馬上進入和執行正常下電流程。
VCU主要功能有:①整車通信網路管理;②整車工作模式控制;③接收駕駛員指令,輸出電機驅動扭矩,實現驅動系統控制;④整車能量優化管理;⑤監測和協調管理車.上其他用電器;⑥故障處理及診斷功能;⑦系統狀態儀表顯示。
整車控制器具體功能:
(1)接受、處理駕駛員的駕駛操作指令,並向各個部件控制器發送控制指令,使車輛按駕駛期望形勢。
(2)與電機、DC/DC、蓄電池組等進行可靠通訊,通過CAN匯流排(以及關鍵信息的模擬量)進行狀態的採集及控制指令的輸出。
(3)接受處理各個零部件信息,結合能源管理但願提供當前的能源狀況信息
(4)系統故障的判斷和儲存,動態監測系統信息,記錄出現的故障
(5)對整車具有保護功能,是故障的類別對整車進行保護,緊急情況可以關掉發電機及切斷高壓母線情況
(6)協調管理車上其他電器設備
整車控制器工作模式:
1.停車狀態:純電動客車處於停車狀態,此時系統的主繼電器斷電,系統各個節點繼續運2、充電狀態:當純電動客車處於停車狀態下,插上充電插頭或者按下充電按鈕時,整車控制器組合儀表顯示電池充電狀態,並對電池工作狀態實時監測;電池ECU進入充電狀程序,並強制切斷動力電機繼電器的賄賂電源。
3.啟動狀態:在整車控制器確定拔掉充電插頭時,撥動汽車鑰匙位置,這是系統中各個節點進入自檢狀態。
4、運行狀態:撥動汽車鑰匙位置到指定位置,整車控制器向電機ECU發送准備開車指令,整車控制器接收到就緒指令後,閉合主繼電器,進入行車程序。同時,電池ECU進入電池管理程序。
5、車輛前進,後退狀態:整車控制器通過對當前車輛功率的要求和蓄電池當前的狀態計算並向電機控制器發出信號,動力電機控制器接收到方向信號和驅動轉矩定製信號後,控制動力1電機進入運轉狀態,並根據方向信號並確定動力電機的轉向,以及根據驅動轉矩給定值信號確定動力電機輸出轉矩的大小,控制電機的輸出功率以實現動力性目標。
6、回饋制動狀態:當加速踏板回零而且制動踏板處於回饋制動區時,整車控制器發送符合回潰制動要求的負扭矩給電機ECU;電機ECU進入發電程序,電池ECU進入電池回饋管理程序。
7.機械制動狀態:制動踏板離開制動回饋區,電機ECU停止發電程序,整車控制器進入機械制動程序,電池ECU停止回饋。
8、一般故障狀態: ECU 監測到一般故障,整車控制器(報警燈閃爍、通過CAN匯流排發送相關的報警信息,通知其他的節點),整個系統降級運行。
9、重大故障狀態:ECU 報警(緊急情況採用緊急呼叫指令通知其他節點),必要時切斷主繼電器電源,系統停車。
⑹ 增程式電動車動力系統分析
5KW低速電動汽車增程器
純電動汽車續航里程短、充電時間長嚴重製約了該產業的快速發展,在純電動汽車上加裝由發動機、發電機、整流器、控制器組成的增程器,可以很好地解決該問題。
在純電動汽車根本問題沒有解決之前,合理的動力參數匹配至關重要。採用三步驟設計方法進行結構配置和參數匹配;提出工程分析與模擬結果相結合的參數匹配方法;研究認為控制策略是駕駛員意圖和汽車性能溝通的橋梁,好的控制策略能彌補參數匹配的不足,使汽車各部件在合理區間工作,提高工作壽命。
常見的增程式電動汽車多用於公交車,公交車可以根據特定的城市循環工況,提出滿足其特色的能量分配方案,增程器更多利用城市的電網電能實現純電動行駛,在發動機最合理的區間運行,減少燃油消耗和大氣污染。
增程式電動汽車的產生使新能源汽車的整體多樣性得到提升,是新型電動汽車的發展方向。目前,能量管理控制方法主要有邏輯門限值控制、模糊控制、瞬時優化控制和全局優化控制等。邏輯門限值控制策略清晰簡單、工程開發周期短,可以將其與相應的離線優化結果與工程經驗相結合,可作為實車的控制策略;模糊控制、瞬時優化控制、全局優化控制也被應用於多能源動力系統控制,但由於過於復雜,難以在實車中應用。
因此,基於AVL Cruise和Simulink聯合模擬平台,對整車進行建模,在Stateflow中制定基於邏輯門限值的控制策略,並進行模擬驗證,模擬結果驗證了整車動力參數匹配比較合理,滿足基本動力性和經濟性要求。控制策略能使動力電池在合理區間工作,實現增程器高效工作,延長電動汽車續航里程,降低有害氣體的排放,與目前存在的公交汽車相比,百公里油耗明顯降低。
由於低速電動四輪車的續航里程還是比較有限的,不能完全滿足大眾的日常出行需求,如果想要增加其續航里程,可以裝上一台增程器,以此來增加其續航里程,增加其活動范圍,滿足大眾日常出行需求,實現出行往返自如,不再因半途沒電而舉步維艱。
增程器可以直接找廠家購買,廠家直接發貨,這樣會便宜一些。需選擇大廠家大品牌出品的增程器才會有質量、性能、工藝、售後等全方位的保障,不然如果是小作坊式的廠家就容易壞也沒有各方面的保障了。
增程器使用建議:
增程器在電量是滿格的時候不推薦啟動,一般建議在電量只有30%-40%的時候啟動是最佳的。滿電量的時候啟動是沒有什麼特別好的效果的,為了環境友好,建議在需要的時候啟動增程器,電池污染比廢氣污染更嚴重,保護電池就是保護環境。不建議在電池沒有一點電的情況下使用,增程器啟動的時候是電啟動,在電池一點電都沒有的時候啟動可能會打不著火。
⑺ 純電動汽車
一般步驟
1、找設計標准
2、選擇工況
3、選擇電機(主要是功率和轉矩)
4、選擇主減速比和變速箱傳動比
5、實驗
⑻ 純電動汽車動力電池管理系統有哪些功能
純電動汽車動力電池管理系統功能有數據採集、電池狀態估計、能量管理、熱管理、安全管理和通信功能等。
一、數據採集
電池管理系統的所有演算法、電動車的能量控制策略、駕駛員的駕駛信息等都以採集的數據作為輸入,采樣速度、精度和前置濾波特性是影響電池管理系統性能的重要指標。電動汽車管理系統的采樣速率一般要求大於200Hz。
電池能量管理系統按電池包內安裝的感測器提供的信號對電池進行管理。電池箱內通常有溫度感測器及電壓、電流或內阻的測量裝置。
二 、電池狀態估計
電動汽車電池狀態主要包括SOC和SOH等。是車輛進行能量或功率匹配和控制的重要依據。對於純電動車來說使駕駛人員知道車輛的續駛里程,以便決定如何行駛,在能量允許的條件下使車輛行駛到具有充電功能的地方,補充電量防止半路拋錨。
三、能量管理
在能量管理中,電流、電壓、溫度、SOC、SOH 參數作為輸入用來完成以下功能:控制充電過程,包括均衡充電;用SOC、SOH和溫度限制電動汽車電源系統的輸入、輸出功率與能量;放電過程的監控與管理。
四、安全管理
電動汽車電池管理系統的安全管理具體功能包括監測電池的電壓、電流、溫度等是否超過限制;防止電池過度放電,尤其是防止個別電池單體過度放電,防止電池過熱而發生熱失控;
防止電池出現能量回饋時的過充電;在電源系統出現絕緣度下降時對整車多能源控制系統進行報警或強行切斷電源以及電源系統出現短路情況下的保護等。
五、熱管理
對大功率放電和高溫條件下使用的電池組,電池的熱管理尤為必要。熱管理的功能是使電池單體溫度均衡,並保持在合理的范圍內,對高溫電池實施冷卻,在低溫條件下對電池進行加熱等。由於溫度的變化對其他參數都有影響,所以一般都以電池模塊的溫度來做為控制的指令信號。
六、通信功能
電池管理系統與車載設備或非車載設備的通信是其重要功能之一。根據應用需要,數據交換可採用不同的通信介面,如模擬信號、PWM信號、CAN匯流排或I2C串列介面。某些BMS還有遠程通信功能,將電源系統的數據傳輸到遠程終端。
⑼ 純電動力系統的功能
純電動汽車動力電池管理系統功能有數據採集、電池狀態估計、能量管理、熱管理、安全管理和通信功能等。
數據收集:所有演算法電池管理系統,電動車輛能量控制策略等,等到駕駛員的駕駛信息作為輸入數據採集,采樣速度,精度,是一個重要的指標預流量會影響電池管理系統的性能。電動車輛管理系統的采樣率通常需要超過200Hz。電池能量管理系統根據安裝在電池組中的信號感測器提供電池管理。通常是電池內的溫度感測器和測量裝置電壓,電流或內阻。
電池狀態估計:包括電動車電池狀態SOC和SOH等。這是符合能源或功率和控制的車輛的重要依據。對於純電動車輛,汽車的駕駛員的駕駛員,為了決定如何旅行,車輛在允許能量行駛到充電功能的地方,增加電力以防止半途而廢。
能源管理:在能量管理中,電流,電壓,溫度,SOC,SOH作為用於執行以下功能的輸入參數:控制充電過程,包括均衡充電;通過SOC,SOH和溫度限制電動車輛電力系統的輸入,輸出功率和能量;放電監控和管理流程。
安全管理:安全特性特定電動車輛包括電池管理系統監控電池電壓,電流和溫度超過限制;防止電池過度放電,特別是單獨防止電池電池過度放電,防止電池過熱,而熱失控;能量反饋時防止電池過度充電;出現在車輛控制中的多能量系統報警或絕緣下降強度切斷電源和電源系統保護在短路中發生在電源系統等。
熱管理:電池組用於高功率放電和高溫條件,電池的熱管理特別是必要的。熱管理功能是使電池電池平衡的溫度,並保持在合理的限制,高溫冷卻電池的實施例,電池在低溫條件下加熱。由於溫度變化對其他參數產生了影響,因此通常在電池模塊的溫度下通過命令信號來完成。
通信功能:電池管理系統和通信設備或車輛車輛裝置是其重要功能之一。根據應用,數據交換可以採用不同的通信介面,例如模擬信號,PWM信號,CAN匯流排或I2C串列介面。有一些BMS遠程通信功能,電源系統將數據傳輸到遠程終端。