新能源汽車動力電池控制系統
『壹』 動力電池在新能源汽車中有哪些典型應用
動力電池可以分為兩大類,即蓄電池和燃料電池,他們採用的是蓄電池動力電池外殼,蓄電池適用於純新能源電動汽車,可以歸類為鉛酸蓄電池、鎳基電池(鎳一氫及鎳一金屬氫化物電池、鎳一福及鎳一鋅電池)、鈉?電池(鈉一硫電池和鈉一氯化鎳電池)、二次鋰電池、空氣電池等類型。而燃料電池專用於燃料電池新能源汽車,可以分為鹼性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質子交換膜燃料電池(PEMFC)、直接甲醇燃料電池(DMFC)等類型。
動力電池組由多個電池串聯疊置組成。一個典型的動力電池組大約有96個電池,充電到4.2V的鋰離子電池而言,這樣的電池組可產生超過400V的總電壓。盡管汽車電源系統將動力電池組看作單個高壓電池,每次都對整個動力電池組進行充電和放電,但動力電池控制系統必須獨立考慮每個電池的情況。如果動力電池組中的一個電池容量稍微低於其他電池,那麼經過多個充電/放電周期後,其充電狀態將逐漸偏離其它電池。
如果動力電池的充電狀態沒有周期性地與其它電池平衡,那麼它最終將進入深度放電狀態,從而導致損壞,並最終形成電池組故障。為防止這種情況發生,每個動力電池的電壓都必須監視,以確定充電狀態。此外,必須有一個裝置讓電池單獨充電或放電,以平衡這些電池的充電狀態。
為了增加續航里程,新能源電動汽車需要大量的鋰電池組合模塊,每個模塊都是由若干個電池盒組合而成,這樣,每個電池盒的質量大小對整個電池模塊的質量影響很大,為了減輕電池質量,採用鋁合金材料來製作動力電池鋁殼是必然的選擇。
『貳』 新能源汽車電池冷卻系統設計是什麼
你好,新能源汽車動力電池作為汽車的動力源,其充電、放電的發熱會一直存在。動力電池的性能和電池溫度密切相關。
為了盡可能延長動力電池的使用壽命並獲得最大功率,需在規定溫度范圍內使用蓄電池。原則上在-40℃至+55℃范圍內(實際電池溫度)動力電池單元處於可運行狀態。因此目前新能源的動力電池單元都裝有冷卻裝置。
動力電池冷卻系統有空調循環冷卻式、水冷式和風冷式。1.空調循環冷卻式
在高端電動汽車中動力電池內部有與空調系統連通的製冷劑循環迴路。插電式混動車型動力電池冷卻系統如下圖所示。
動力電池單元直接通過冷卻液進行冷卻,冷卻液循環迴路與製冷劑循環迴路通過冷卻液製冷劑熱交換器(即冷卻單元)連接。因此,空調系統製冷劑循環迴路由兩個並聯支路構成。一個用於冷卻車內空間,一個用於冷卻動力電池單元。兩個支路各有一個膨脹和截止組合閥,兩個相互獨立的冷卻系統圖示如下圖所示。冷卻工作原理:
電動冷卻液泵通過冷卻液循環迴路輸送冷卻液。只要冷卻液的溫度低於電池模塊,僅利用冷卻液的循環流動便可冷卻電池模塊。冷卻液溫度上升,不足以使電池模塊的溫度保持在預期范圍內。
因此必須要降低冷卻液的溫度,需藉助冷卻液製冷劑熱交換器(即冷卻單元)。這是介於動力電池冷卻液循環迴路與空調系統製冷劑循環迴路之間的介面。
如冷卻單元上的膨脹和截止組合閥使用電氣方式啟用並打開,液態製冷劑將流入冷卻單元並蒸發。這樣可吸收環境空氣熱量,因此也是一種流經冷卻液循環迴路的冷卻液。電動空調壓縮機再次壓縮製冷劑並輸送至電容器,製冷劑在此重新變為液體狀態。因此製冷劑可再次吸收熱量。為了確保冷卻液通道排出電池模塊熱量,必須以均勻分布的作用力將冷卻通道整個平面壓到電池模塊上。通過嵌入冷卻液通道的彈簧條產生該壓緊力。針對電池模塊幾何形狀和下半部分殼體對彈簧條進行了相應調節。
希望能幫到你!
『叄』 新能源汽車控制器的概念及整車控制器的工作原理
新能源汽車作為一種綠色的運輸工具在環保、節能以及駕駛性能等方面具有諸多內燃機汽車無法比擬的優點,其是由多個子系統構成的一個復雜系統,主要包括電池、電機、制動等動力系統以及其它附件(如圖1所示)。各子系統幾乎都通過自己的控制單元(ECU)來完成各自功能和目標。為了滿足整車動力性、經濟性、安全性和舒適性的目標,一方面必須具有智能化的人車交互介面,另一方面,各系統還必須彼此協作,優化匹配,這項任務需要由控制系統中的整車控制器來完成。基於匯流排的分布式控制網路是使眾多子系統實現協同控制的理想途徑。由於CAN匯流排具有造價低廉、傳輸速率高、安全性可靠性高、糾錯能力強和實時性好等優點,己廣泛應用於中、低價位汽車的實時分布式控制網路。隨著越來越多的汽車製造廠家採用CAN協議,CAN逐漸成為通用標准。採用匯流排網路可大大減少各設備間的連接信號線束,並提高系統監控水平。另外,在不減少其可靠性前提下,可以很方便地增加新的控制單元,拓展網路系統功能。
下面對每個模塊功能進行簡要的說明:
1、開關量調理模塊
開關量調理模塊,用於開關輸入量的電平轉換和整型,其一端與多個開關量感測器相連,另一端與微控制器相接;
2、繼電器驅動模塊
繼電器驅動模塊,用於驅動多個繼電器,其一端通過光電隔離器與微控制器相連,另一端與多個繼電器相接;
3、高速CAN匯流排介面模塊
高速CAN匯流排介面模塊,用於提供高速CAN匯流排介面,其一端通過光電隔離器與微控制器相連,另一端與系統高速CAN匯流排相接;
4、電源模塊
電源模塊,可為微處理器和各輸入和輸出模塊提供隔離電源,並對蓄電池電壓進行監控,與微控制器相連;
5、模擬量輸入和輸出模塊
模擬量輸入和輸出模塊,可採集0~5V模擬信號,並可輸出0~4.095V的模擬電壓信號。
6、脈沖信號輸入和輸出模塊
可採集脈沖信號並調理,范圍1Hz—20KHZ,幅度6---50V;輸出PWM信號
范圍1HZ—10KHZ,幅度0—14V。
7、故障和數據存儲模塊
鐵電存儲器可以存儲標定的數據和故障碼,車輛特徵參數等,容量32K。
二、整車控制器功能說明
新能源汽車整車控制器基本上以下幾項功能:
1.對汽車行駛控制的功能
新能源汽車的動力電機必須按照駕駛員意圖輸出驅動或制動扭矩。當駕駛員踩下加速踏板或制動踏板,動力電機要輸出一定的驅動功率或再生制動功率。踏板開度越大,動力電機的輸出功率越大。因此,整車控制器要合理解釋駕駛員操作;接收整車各子系統的反饋信息,為駕駛員提供決策反饋;對整車各子系統的發送控制指令,以實現車輛的正常行駛。
2.整車的網路化管理
在現代汽車中,有眾多電子控制單元和測量儀器,它們之間存在著數據交換,如何讓這種數據交換快捷、有效、無故障的傳輸成為一個問題,為了解決這個問題,德國BOSCH公司於20世紀80年代研製出了控制器區域網(CAN)。在電動汽車中,電子控制單元比傳統燃油車更多更復雜,因此,CAN匯流排的應用勢在必行。整車控制器是電動汽車眾多控制器中的一個,是CAN匯流排中的一個節點。在整車網路管理中,整車控制器是信息控制的中心,負責信息的組織與傳輸,網路狀態的監控,網路節點的管理以及網路故障的診斷與處理。
3.制動能量回饋控制
新能源汽車以電動機作為驅動轉矩的輸出機構。電動機具有回饋制動的性能,此時電動機作為發電機,利用電動汽車的制動能量發電,同時將此能量存儲在儲能裝置中,當滿足充電條件時,將能量反充給動力電池組。在這一過程中,整車控制器根據加速踏板和制動踏板的開度以及動力電池的SOC值來判斷某一時刻能否進行制動能量回饋,如果可以進行,整車控制器向電機控制器發出制動指令,回收能部分能量。
4.整車能量管理和優化
在純電動汽車中,電池除了給動力電機供電以外,還要給電動附件供電,因此,為了獲得最大的續駛里程,整車控制器將負責整車的能量管理,以提高能量的利用率。在電池的SOC值比較低的時候,整車控制器將對某些電動附件發出指令,限制電動附件的輸出功率,來增加續駛里程。
5.車輛狀態的監測和顯示
整車控制器應該對車輛的狀態進行實時檢測,並且將各個子系統的信息發送給車載信息顯示系統,其過程是通過感測器和CAN匯流排,檢測車輛狀態及其各子系統狀態信息,驅動顯示儀表,將狀態信息和故障診斷信息經過顯示儀表顯示出來。顯示內容包括:電機的轉速、車速,電池的電量,故障信息等。
6.故障診斷與處理
連續監視整車電控系統,進行故障診斷。故障指示燈指示出故障類別和部分故障碼。根據故障內容,及時進行相應安全保護處理。對於不太嚴重的故障,能做到低速行駛到附近維修站進行檢修。
7.外接充電管理
實現充電的連接,監控充電過程,報告充電狀態,充電結束。
8.診斷設備的在線診斷和下線檢測
負責與外部診斷設備的連接和診斷通訊,實現UDS診斷服務,包括數據流讀取,故障碼的讀和清除,控制埠的調試。
『肆』 新能源汽車動力電池的bms系統為什麼要選擇fpc排線
考慮到在汽車上搭載使用,因此其使用環境如溫度濕度振動等較為復雜,因此壓延銅,耐曲折,柔韌。等必不可少的性能要求就需要FPC排線作為BMU等線束連接。
『伍』 2019年新能源汽車動力電池電機電控充電及安全等方面的國家和行業標准有哪些至少整理分類為兩個方面
國家轎車質量監督檢驗中心(天津汽車檢測中心)
該檢測中心位於天津市東麗經濟開發區先鋒東路68號,於1999年4月進行工商注冊。該檢測中心目前獲得政府部門認可授權的資質有:國家轎車質量監督檢驗中心、國家進出口汽車認可實驗室、國家汽車環保產品認定與排放檢驗機構、國家汽車新產品申報公告檢測機構、國家強制性產品認證(CCC)檢測機構和國家科技成果鑒定試驗機構。
該檢測中心具備電動汽車和混合動力汽車整車檢測、新能源汽車關鍵零部件檢測能力。其新能源汽車關鍵零部件檢測能力覆蓋范圍包括:動力電池(超級電容器、鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池、金屬氫化物鎳蓄電池等);驅動電機及其控制器;傳導充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔DC/DC變換器;燃料電池發動機。
國家汽車質量監督檢驗中心(襄陽)暨襄陽達安汽車檢測中心
該檢測中心位於湖北省襄陽市高新技術開發區汽車試驗場,成立於1995年10月,是經中國合格評定國家認可委員會認可,國家工業與信息化部、國家環境保護部、國家質量監督檢驗檢疫總局,國家交通運輸部、國家認證認可監督管理委員會等政府主管部門授權,具有獨立法律地位的第三方綜合性汽車檢測及技術服務機構。
該檢測中心新能源汽車實驗室能夠進行純電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車及其零部件試驗和研究工作。可按國家標准GB、歐盟指令,ECE法規、ISO/IEC、SAE及行業標准、有關技術要求和試驗規程等標准實施對純電動汽車、混合動力電動汽車、動力電池及控制系統、驅動電機及控制器、動力電池、充電裝置(系統)性能試驗和安全測試。
國家機動車產品質量監督檢驗中心(上海)暨上海機動車檢測中心
該檢測中心座落於上海安亭國際汽車城內,是第三方公正性地位的國家級機動車產品權威檢測機構,具有投資規模大、檢測門類全、技術水平高、綜合技術服務能力強等特點。該檢測中心已經獲得汽車產品的全部國家授權,包括國家工信部車輛《公告》檢測、國家環保部車輛環保目錄檢測、國家交通部車輛油耗檢測、國家認監委車輛及零部件產品3C認證檢測等。
該檢測中心為適應新能源汽車產業發展的要求,成立了國家新能源汽車產品質量監督檢驗中心(籌)。國家新能源機動車產品質量監督檢驗中心建有新能源機動車專項檢測實驗室、新能源機動車被動安全實驗室、新能源機動車電磁兼容檢測實驗室、新能源汽車排放檢測實驗室、新能源機動車零部件檢測實驗室、新能源汽車和摩托車整車道路性能實驗室等具有國際先進技術裝備和一流技術人才的專業實驗室,可以開展新能源汽車、關鍵零部件、電池、電控系統和電機系統的各項檢測。中心實驗室通過了中國國家計量認證和國家實驗室認可,獲得了相關政府部門開展檢測工作的授權,並獲得了歐洲、日本、澳洲、中亞、南非和海灣地區等國家和地區的實驗室認可。
國家機動車質量監督檢驗中心(重慶)
該檢測中心位於重慶市北部新區金渝大道9號,是經國家質量監督檢驗檢疫總局、國家環境保護部、國家工業和信息化部、國家認證認可監督管理委員會等政府主管部門認可和授權的汽車產品檢測機構,是中國合格評定國家認可委員會(CNAS)認可的實驗室。
該檢測中心檢測項目含電動汽車和混合動力汽車安全要求、動力性能、能量消耗、電機及其控制器、電動車輛傳導充電系統、電動汽車用儀表、電動汽車用鉛酸蓄電池、電動汽車用動力蓄電池等檢測項目。
第一電動網小結:新能源汽車檢測如同地鐵安檢系統一樣,它為新能源汽車產品的安全等方面「保駕護航」,具有重要意義。新能源汽車檢測機構肩負著對新能源汽車檢驗檢測的重任,為新能源汽車產業健康發展發揮著不可忽視的作用。
『陸』 電動汽車整車控制系統的作用
新能源汽車作為一種綠色的運輸工具在環保、節能以及駕駛性能等方面具有諸多內燃機汽車無法比擬的優點,其是由多個子系統構成的一個復雜系統,主要包括電池、電機、制動等動力系統以及其它附件(如圖1所示)。各子系統幾乎都通過自己的控制單元(ECU)來完成各自功能和目標。為了滿足整車動力性、經濟性、安全性和舒適性的目標,一方面必須具有智能化的人車交互介面,另一方面,各系統還必須彼此協作,優化匹配,這項任務需要由控制系統中的整車控制器來完成。基於匯流排的分布式控制網路是使眾多子系統實現協同控制的理想途徑。由於CAN匯流排具有造價低廉、傳輸速率高、安全性可靠性高、糾錯能力強和實時性好等優點,己廣泛應用於中、低價位汽車的實時分布式控制網路。隨著越來越多的汽車製造廠家採用CAN協議,CAN逐漸成為通用標准。採用匯流排網路可大大減少各設備間的連接信號線束,並提高系統監控水平。另外,在不減少其可靠性前提下,可以很方便地增加新的控制單元,拓展網路系統功能。
下面對每個模塊功能進行簡要的說明:
1、開關量調理模塊
開關量調理模塊,用於開關輸入量的電平轉換和整型,其一端與多個開關量感測器相連,另一端與微控制器相接;
2、繼電器驅動模塊
繼電器驅動模塊,用於驅動多個繼電器,其一端通過光電隔離器與微控制器相連,另一端與多個繼電器相接;
3、高速CAN匯流排介面模塊
高速CAN匯流排介面模塊,用於提供高速CAN匯流排介面,其一端通過光電隔離器與微控制器相連,另一端與系統高速CAN匯流排相接;
4、電源模塊
電源模塊,可為微處理器和各輸入和輸出模塊提供隔離電源,並對蓄電池電壓進行監控,與微控制器相連;
5、模擬量輸入和輸出模塊
模擬量輸入和輸出模塊,可採集0~5V模擬信號,並可輸出0~4.095V的模擬電壓信號。
6、脈沖信號輸入和輸出模塊
可採集脈沖信號並調理,范圍1Hz—20KHZ, 幅度6---50V;輸出PWM信號 范圍1HZ—10KHZ,幅度0—14V。 7、故障和數據存儲模塊鐵電存儲器可以存儲標定的數據和故障碼,車輛特徵參數等,容量32K。
二、整車控制器功能說明
新能源汽車整車控制器基本上以下幾項功能:
1. 對汽車行駛控制的功能
新能源汽車的動力電機必須按照駕駛員意圖輸出驅動或制動扭矩。當駕駛員踩下加速踏板或制動踏板,動力電機要輸出一定的驅動功率或再生制動功率。踏板開度越大,動力電機的輸出功率越大。因此,整車控制器要合理解釋駕駛員操作;接收整車各子系統的反饋信息,為駕駛員提供決策反饋;對整車各子系統的發送控制指令,以實現車輛的正常行駛。
2. 整車的網路化管理
在現代汽車中,有眾多電子控制單元和測量儀器,它們之間存在著數據交換,如何讓這種數據交換快捷、有效、無故障的傳輸成為一個問題,為了解決這個問題,德國BOSCH公司於20世紀80年代研製出了控制器區域網(CAN)。在電動汽車中,電子控制單元比傳統燃油車更多更復雜,因此,CAN匯流排的應用勢在必行。整車控制器是電動汽車眾多控制器中的一個,是CAN匯流排中的一個節點。在整車網路管理中,整車控制器是信息控制的中心,負責信息的組織與傳輸,網路狀態的監控,網路節點的管理以及網路故障的診斷與處理。
3. 制動能量回饋控制
新能源汽車以電動機作為驅動轉矩的輸出機構。電動機具有回饋制動的性能,此時電動機作為發電機,利用電動汽車的制動能量發電,同時將此能量存儲在儲能裝置中,當滿足充電條件時,將能量反充給動力電池組。在這一過程中,整車控制器根據加速踏板和制動踏板的開度以及動力電池的SOC值來判斷某一時刻能否進行制動能量回饋,如果可以進行,整車控制器向電機控制器發出制動指令,回收能部分能量。
4. 整車能量管理和優化
在純電動汽車中,電池除了給動力電機供電以外,還要給電動附件供電,因此,為了獲得最大的續駛里程,整車控制器將負責整車的能量管理,以提高能量的利用率。在電池的SOC值比較低的時候,整車控制器將對某些電動附件發出指令,限制電動附件的輸出功率,來增加續駛里程。
5. 車輛狀態的監測和顯示
整車控制器應該對車輛的狀態進行實時檢測,並且將各個子系統的信息發送給車載信息顯示系統,其過程是通過感測器和CAN匯流排,檢測車輛狀態及其各子系統狀態信息,驅動顯示儀表,將狀態信息和故障診斷信息經過顯示儀表顯示出來。顯示內容包括:電機的轉速、車速,電池的電量,故障信息等。
6. 故障診斷與處理
連續監視整車電控系統,進行故障診斷。故障指示燈指示出故障類別和部分故障碼。根據故障內容,及時進行相應安全保護處理。對於不太嚴重的故障,能做到低速行駛到附近維修站進行檢修。
7. 外接充電管理
實現充電的連接,監控充電過程,報告充電狀態,充電結束。
8. 診斷設備的在線診斷和下線檢測
負責與外部診斷設備的連接和診斷通訊,實現UDS診斷服務,包括數據流讀取,故障碼的讀和清除,控制埠的調試。
『柒』 新能源汽車控制原理過程怎樣的
在駕駛新能源汽車的時候,我們所使用的動力並不是來自汽油燃燒產生的動力,而是由燃料電池與蓄電池混合動力一起驅動汽車行駛的。這也是新能源汽車比傳統的燃油汽車節能環保的地方。
最常用的控制策略有三個,分別是On/Off控制策略、功率跟隨控制策略、順勢優化最佳能耗控制策略等,這都是最常見的是那樣控制策略,
『捌』 新能源車動力電池控制器包括哪些部件
一般包括繼電器電源、控制插件,預充繼電器,預充電阻,,負極繼電器,電壓檢測插件,正極繼電器等。