新能源汽车控制复杂程度
① 未来的新能源汽车究竟是纯电动,混合动力还是燃料电池汽车的天下
现在已经很多纯电动汽车在世面上跑了!像众泰云100
② 新能源三电系统
新能源汽车三电系统有:电驱动,电池,电控。目前,新能源汽车所使用的控制系统大多是在传统汽车控制器基础上,再进行一些适应性的更改,形成适应于新能源汽车工作的控制软件。
新能源汽车三电系统有哪些
国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池,部分电机电控核心组件如IGBT 芯片等仍不具备完全自主生产能力,具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。随着国内电机电控系统产业链的逐步完善,电机电控系统的国产化率逐步提高,电机电控市场具有的增速有望超过新能源汽车整车市场的增速。
电驱由三部分构成:传动机构、电机、逆变器。
目前国内外电动车的传动机构都是单机减速,即没有离合、没有变速。未来各电动车企业将会在传动机构上增加复杂性,同时降低对电机、电机变阻器的需求,即提高性能,降低成本。
电机由三部分组成:定子、转子、壳体,电机技术的关键点在定子、转子。
转子即新能源汽车的主驱动电机,它承担了与新能源汽车运动相关的所有功能。新能源汽车的电机有正转和反转,正转即为向前行驶,反转即为倒车。新能源汽车在正转加速行驶过程中,电机为负扭矩,扭矩的精确意味着新能源汽车加速速度的快慢。
③ 电动车把引擎替换成电机,为什么传动系统还是用变速箱进行传动
电动汽车的结构布置各式各样,比较灵活,概括起来分为纯电动汽车电动机中央驱动和电动轮驱动两种形式。电动机中央驱动形式借用了内燃机汽车的驱动方案,将内燃机换成电动机及其相关器件,用一台电动机驱动左右两侧的车轮。电动轮驱动形式的机械传动装置的体积与质量较电动机中央驱动形式的大大减小,效率显著提高,代价是增加了控制系统的复杂程度与成本。
电动汽车和燃油式的汽车的主要区别就在于有动电机,调速控制器、动力电池、车载充电器这四个零件,而且电动汽车的启动速度取决于驱动电机的功率和性能。
电动汽车为什么不用变速箱控制转速
一般的内燃机低转扭矩小,最大转速低。为了同时满足起步和极速的情况,变速箱对内燃机是必要的。而对电机来说就不是。内燃机的安静平顺的区间,最大动力输出的区间,和最省油的区间都比较狭窄,而且三者互不相同,有了变速箱来调整最终减速比,能够在不同车速下,根据不同需要,灵活选择发动机转速和负荷,大大改善内燃机汽车的驾驶感受。
④ 新能源汽车的技术难点有哪些
新能源汽车技术难点浅析及解决方案
1. 概述
随着混合动力以及纯电动汽车的不断发展,汽车电机控制策略的复杂性和可靠性日益提升。整车厂以及供应商对新能源控制器的开发环境的需求也在日益增加。
新能源汽车控制的整体解决方案,可让工程师在实验室环境下,完成对整车控制器(HCU)、电池管理单元(BMS)、电机控制器(MCU)、功能的验证。还可以模拟实车测试中遇到的所有工况范围,在实车试验之前即可对ECU功能进行全面测试。
本文将提供针对新能源车辆的HCU、MCU以及BMS三个控制器测试的解决方案。 2. 技术难点
针对BMS的工作电压测试、单体电池电压、温度测试、SOC计算功能测试、充放电控制测试、电池热平衡测试、高压安全功能测试、通讯测试、故障诊断测试等等一系列测试,OEM面临着诸多挑战。
采用真实的电池组测试BMS有着诸多的弊端:
1) 极限工况模拟给测试人员带来安全隐患,例如过压、过流和过温,有可
能导致电池爆炸。
2) SOC估计算法验证耗时长,真实的电池组充放电试验耗时一周甚至更长
的时间。
3) 模拟特定工况难度大,例如均衡功能测试时,制造电池单体间细微SOC
差别,电池热平衡测试时,制造单体和电池包间细微的温度差别等。 4) 以及其他针对BMS功能测试,如电池组工作电压、单体电池电压、温度、
SOC计算功能、充放电控制、电池热平衡、高压安全功能、均衡功能、通讯、故障诊断、传感器等一系列的测试,OEM都面临着诸多挑战。 MCU在研发过程中涉及被控对象的仿真。而电机本体的工作原理主要基于电磁感应原理,其各物理量(如磁通量、感应电动势、电磁力等)的交互变化速度远大于机械系统的力与速度的变化,为了保证较高的仿真精度,要求模型的仿真步长要远小于一般机械系统模型的仿真步长。
⑤ 新能源电动汽车的基础知识有哪些
一、节能与新能源汽车
节能型汽车:是指以内燃机为主要动力,综合工况燃料消耗量优于下一阶段目标值的汽车,即常说的非插电式混合动力;
新能源汽车:新能源汽车是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车,主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车。
微混:发动机自动启停(一级节油,等红绿灯时发动机停转),不属于真正意义的混合动力;
轻混:能够回收减速和制动能量(二级节油,减速能量回馈,电动机不参与驱动);
中混:电动机辅助发动机运行,减少发动机输出波动;
强混:发动机辅助电动机运行,低速时可纯电动工作;
插电式混合动力(PHEV):能够外接充;
纯电动汽车(EV)——以纯电力驱动;
燃料电池汽车(FCV)——以燃料电池驱动。二、混合动力技术
1.简单来说,节能型汽车就是不可外接充电的内燃机/电动机混合动力汽车(HEV)。可外接充电的为PHEV(Plug-in hybrid electric vehicle,可外接充电式混合动力);
2.中混、强混和PHEV,按照电动机和发动机的功率配合方式,可以分为并联、串联和混连三种。
3.增程式(REEV)是采用串联结构的PHEV。4.根据混合动力用电机的不同,主要分为BSG和ISG两种技术。SG即Starter/Generator,启动/发电一体化电机。
5.BSG(Belt-driven Starter/Generator),皮带传动启动/发电一体化电机;在发动机前端用皮带传递机构将电机与发动机相连接,该机构比较简单,仅能起到发动和制动能量回收的作用,节油率也有限,一般12V的BSG节油率在5%-10%
6.ISG(Intergrated Starter/Generator)集成启动/发电一体化电机;直接集成在发动机主轴上,就是这一种瞬态功率较大的电机,在起步阶段能短时替代发动机驱动汽车,并起到启动发动机的作用;正常行使时由发动机驱动车辆,该电机断开或者起到发电机的作用;刹车时,该电机还可以再生发电,回收制动能量。7.混合动力架构
根据电机相对于传统动力系统的位置,可以把单电机混动方案分为五大类,分别以P0,P1,P2,P3,P4命名。这里的P就是是position(位置)的意思。
P0:皮带驱动发动机,即BSG技术;一般用于轻混;
P1:电机安装在发动机曲轴上,在离合器之前,ISG电机取代飞轮;在不同程度的制动过程中,ISG电机都可以实现发动机制动能量的回收和储存(下同);一般用于中混;
P2:电机置于变速箱的输入端,在离合器之后(发动机与变速箱之间),在P1的基础上可以单独(纯电)驱动车轮;
P3:电机置于变速箱的输出端,与发动机分享同一根轴,同源输出,在P2基础上纯电驱动更为直接;P2和P3一般用于强混;
P4:把电动机放在了驱动桥,直接驱动车轮;其最大的特点是电机与发动机不驱动同一轴,这意味着车辆可以实现四驱,但电机和发动机的完全脱离,就失去了P2、P3结构能够实现的一边行驶一边充电的功能,因此P4一般与其他混动方案系统结合使用于PHEV系统。
⑥ 如果给电动汽车加上变速箱续航里程能不能变长
在回答这个问题之前,我们先来简单分析一下,变速器的作用。从“变速器”的名称就可以看出,主要就是为了通过转速比将转子输出的速度进行调节,对于传统燃油车自动档而言,主要有三种变速器模式:手自一体(AT),双离合以及无级变速(CVT)。
如果燃油车没有变速器,则内燃机在高转速时能耗会激增 ,为了维持高转速,会增加一部分喷油量专门用来降低燃烧室温度用。所以汽车有个经济时速,发动机转速升高完全是消耗更多燃油来实现的,高转速下效率低下。所以汽车必须配备变速箱,避免发动机在高速状态下运转,以便平衡油耗。
对于纯电动i汽车而言,如果采用机械变速机构,则必然存在离合器、换档机构等。构造复杂、体积增加、重量增加、传动效率降低,最终导致能耗增加。而电动机并不像内燃机,而电动机则不然,转速进入恒功率区间后,其效率并不会下降,因此利用电动机高转速的特点,完全可以抛弃变速箱,只需要一个固定齿比的减速箱就可以满足电动汽车对动力的需求。
小结
对于纯电动汽车而言,需要将三电部分整体结构和能耗相结合进行综合考虑,对于电动机是否需要加变速箱的问题,就需要综合考虑整体成本,综合能耗经济性以及电动机本身的驱动特点等,通过上述的分析,电动机是可以不加变速器就可以实现比较理想的传统效果的。
⑦ 购买纯电动汽车需要注意哪些问题
1、续航里程
购买纯电动汽车,续航里程毫无疑问,肯定是需要重点关注的。这里必须要关注一点的是,续航里程测定的行驶工况,一定要注意,最优参考意义的是NEDC综合工况,而不是等速工况,毕竟在日常用车过程中,不可能是总是运行在等速工况的。
2、电池寿命
电池循环使用寿命问题,也是需要重点关注的,其实就是满充满放最多支持多少次,电池容量才会衰减至80%。
电动汽车动力电池的寿命问题,一直被很多人诟病的。这可能和手机锂电池不耐用,给用户造成了直观感受有一定的关系。
3、整车安全性
车辆本身的安全性也需要重点关注,毕竟有了动力电池之后,充电安全,碰撞安全等,都需要进行优化。
毕竟三电成本占到总成本的一半左右,很多新能源主机厂为了控制成本,可能会对其他配置进行减配。同时,为了增加续航里程,减轻车重,也存在减配的动机,从而造成车辆存在安全性隐患。
(7)新能源汽车控制复杂程度扩展阅读
电动汽车的结构布置各式各样,比较灵活,概括起来分为纯电动汽车电动机中央驱动和电动轮驱动两种形式。
电动机中央驱动形式借用了内燃机汽车的驱动方案,将内燃机换成电动机及其相关器件,用一台电动机驱动左右两侧的车轮。电动轮驱动形式的机械传动装置的体积与质量较电动机中央驱动形式的大大减小,效率显著提高,代价是增加了控制系统的复杂程度与成本。
纯电动汽车采用电动机中央驱动形式,直接借用了内燃机汽车的驱动方案,由发动机前置前驱发展而来,由电动机、离合器、变速箱和差速器组成。
用电驱动装置替代了内燃机,通过离合器将电动机动力与驱动轮进行连接或动力切断,变速箱提供不同的传动比以变更转速—功率曲线匹配的需要,差速器实现转弯时两车轮不同车速的行驶。
纯电动汽车采用双电动机电动轮驱动方式,机械差速器被两个牵引电动机所代替,两个电动机分别驱动各自车轮,转弯时通过电子差速控制以不同车速行驶,省掉了机械变速器。
⑧ 新能源汽车系统结构特征是什么对NVH的挑战主要体现在哪些方面
与传统汽车相比,新能源汽车在结构上增加了许多新的部件。其动力系统、制动系统、气候控制系统等结构有很大不同。同时,背景噪声变化带来的突出的道路噪声、风噪声和异常噪声也有别于传统车辆。新能源汽车NVH将从以下几个方面进行分析。
四、电控系统及其NVH性能
新能源汽车电控系统复杂,能源和介质一体化,工况和控制变量多,难以协调控制。特别是在驱动模式切换时,控制系统复杂,难以控制性能平衡,即兼顾供电、可靠性和舒适性控制。在低速、高扭矩和驱动模式切换等动力分离和合流条件下,NVH较差。在能量转换方面,扭矩协调和卸载扭矩会带来振动和冲击问题,热管理和冷却系统带来的噪音问题,制动能量回收带来的电鸣笛问题,以及NVH与动态性能和可靠性之间的冲突。