簡述混合動力電動汽車對動力電池的要求
⑴ 問答題1新能源汽車如何分類,2新能源汽車對動力電池有哪些要求
新能源汽車一般來說是指採用非常規的車用燃料(汽油、柴油)作為動力來源,或是使用常規的車用燃料而採用新型車載動力裝置的汽車。
新能源汽車覆蓋的范圍其實挺廣的,電動汽車、氫能源動力汽車、太陽能汽車、替代能源(天然氣、乙醇等)汽車等等這些都可以看做是新能源汽車。
現在談到新能源汽車,很多時候大家所指都是電動車,甚至有的乾脆將新能源汽車與電動汽車劃等號。
電動汽車再往下分就會分為純電動汽車( Electric Vehicle,EV,以Tesla為代表),混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicle,HEV,以豐田普銳斯為代表),還有燃料電池汽車(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV, 暫時沒有找到大家熟悉的代表)。
⑵ 動力電池的工作要求
1.對動力電池的要求
動力電池一般指具有較高的容量和輸出功率能力,可用作電動車、輛驅動電源的兩次電池。一般情況下,混合動力汽車車用動力電池進行的是頻繁、淺度的充放電循環。在充放電過程中,電壓、電流可能有較大的變化。針對這種使用特點,混合動力系統對電池有以下、特別要求:
(1)大功率充放電能力:質量比功率和體積比功率是衡量蓄電池快速充放電能力的指標,相對、於比能量要求,混合動力汽車對比功率要求更高。
(2)充放電效率:動力電池中能量的循環必須經過充電-放電-充電的循環,高的充放電效率對保證整車效率具有至關重要的作用。
(3)相對穩定性:動力電池應當在快速充放電和充放電過程變工況的條件下保持性能的相對穩定,使其在動力系統使用條件下能達到足夠的充放電循環次數。
2.車用動力電池的主要指標
評價混合動力汽車車用動力電池技術的指標主要有以下幾點:
(1)質量比功率(W/kg):電池的質量比功率代表每千克質量的電池能提供的功率。它的大小決定電池所能輸出的最大功率,標志著汽車的加速性能和最高車速,對電動汽車的動力性能等有直接影響。在混合動力汽車中,電池的比功率是最關鍵的因素,因為電池的電耗盡後可以在內燃機工況下重新進行充電。
(2)質量比能量(Wh/kg):標志著純電動模式下的續駛能力。
(3)循環次數:動力電池的工作是一個不斷充電-放電-充電-放電的循環過程,每充電和放電一次,動力電池中的化學物質就要發生一次可逆性的化學反應。隨著充電和放電次數的增加,動力電池中的化學活性物質會發生老化,逐漸削弱其化學功能,降低動力電池的充電和放電的效率,最後部分或完全喪失其充電和放電功能。動力電池的工作循環次數是衡量動力電池壽命的重要指標,對動力電池的使用有直接影響。
(4)成本:電池的成本與電池的新技術含量、材料、製作方法和生產規模有關,目前新開發的高比功率的動力電池成本較高
⑶ 混合動力汽車對動力電池有哪些要求
作者:Evien Spice
鏈接:https://www.hu.com/question/361205451/answer/937841582
來源:知乎
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1.對動力電池的要求
動力電池一般指具有較高的容量和輸出功率能力,可用作電動車、輛驅動電源的兩次電池。一般情況下,混合動力汽車車用動力電池進行的是頻繁、淺度的充放電循環。在充放電過程中,電壓、電流可能有較大的變化。針對這種使用特點,混合動力系統對電池有以下、特別要求:
(1)大功率充放電能力:質量比功率和體積比功率是衡量蓄電池快速充放電能力的指標,相對、於比能量要求,混合動力汽車對比功率要求更高。
(2)充放電效率:動力電池中能量的循環必須經過充電-放電-充電的循環,高的充放電效率對保證整車效率具有至關重要的作用。
(3)相對穩定性:動力電池應當在快速充放電和充放電過程變工況的條件下保持性能的相對穩定,使其在動力系統使用條件下能達到足夠的充放電循環次數。
2.車用動力電池的主要指標
評價混合動力汽車車用動力電池技術的指標主要有以下幾點:
(1)質量比功率(W/kg):電池的質量比功率代表每千克質量的電池能提供的功率。它的大小決定電池所能輸出的最大功率,標志著汽車的加速性能和最高車速,對電動汽車的動力性能等有直接影響。在混合動力汽車中,電池的比功率是最關鍵的因素,因為電池的電耗盡後可以在內燃機工況下重新進行充電。
(2)質量比能量(Wh/kg):標志著純電動模式下的續駛能力。
(3)循環次數:動力電池的工作是一個不斷充電-放電-充電-放電的循環過程,每充電和放電一次,動力電池中的化學物質就要發生一次可逆性的化學反應。隨著充電和放電次數的增加,動力電池中的化學活性物質會發生老化,逐漸削弱其化學功能,降低動力電池的充電和放電的效率,最後部分或完全喪失其充電和放電功能。動力電池的工作循環次數是衡量動力電池壽命的重要指標,對動力電池的使用有直接影響。
(4)成本:電池的成本與電池的新技術含量、材料、製作方法和生產規模有關,目前新開發的高比功率的動力電池成本較高。
⑷ 混合動力電動汽車具備哪些特點
並聯式混合動力電動汽車(PHEIV)保留了與傳統內燃機汽車相同的發動機及其傳動系統,並聯式混合動力電動汽車主要由發動機、發電/電動機和動力蓄電池組等部件組成。由動力電池組一電動機所提供的動力在原車傳動系統的某一處和發動機機械傳動混合,或者發動機和電動機產生的力完全分開用以驅動不同的驅動橋'並聯式驅動系統可以單獨使用發動機或電動機作為動力源,也可以同時使用電動機和發動機作為動力源來驅動汽車。並聯式混合電動汽車的結構形呵以看成傳統的內燃機汽車附加了一個電力驅動系統。
所謂轉矩耦合是將發動機和驅動電動機的轉矩一起相加,用於車輛驅動,此時混合動力驅動系統的輸出轉矩是發動機輸出轉矩和驅動電動機輸出轉矩的疊加,而發動機和電動機的轉速必須相同或成比例。轉矩耦合也表述為將發動機轉矩分解為兩部分:分別用於驅動車輛和蓄電池組充電。所謂轉速耦合是將發動機和驅動電動機的轉速疊加輸出,此時混合動力驅動系統的輸出轉速是發動機輸出轉速和驅動電動機輸出轉速的疊加,而發動機和電動機的轉矩必須相同或成比例。採用復合動力後可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率,此時處於油耗低、污染少的最優工況下工作。需要大功率內燃機功率不足時,由電池來補充;負荷少時,富餘的功率可發電給電池充電,由於內燃機可持續工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。
⑸ 混合動力電動汽車的技術概況
1.串聯式混合動力汽車 Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV)
串聯式混合動力系統用電動機驅動車輪,電動機的電力來自發動機。
串聯式混合動力系統利用發動機動力發電,從而帶動電動機驅動車輪。
其基本結構是由電動機、發動機、發電機、HV蓄電池、變壓器組成。由一個小輸出功率的發動機進行准穩恆性運轉來帶動發電機,直接向電動機供應電力,或一邊給HV蓄電池充電一邊行駛。由於內燃發動機的動力是以串聯的方式供應到電動機,所以稱為「串聯式混合動力系統」。
2. 並聯式混合動力電動汽車 Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV)
並聯式混合動力系統使用電動機和發動機兩種動力來驅動車輪用發動機來給HV蓄電池充電,其基本結構是由電動機、發動機、HV蓄電池、變壓器和變速器組成。
並聯式混合動力系統中利用HV蓄電池的電力來驅動電動機。因電動機兼用為發電機,所以不能一邊發電一邊用來行駛。動力的流向為並聯,所以稱為「並聯式混合動力力系統」。
3. 混聯式(串、並聯式)混合動力電動汽車 Power-Split Hybrid Electric Vehicle (PSHEV)
混聯式混合動力利用電動機和發動機來驅動車輪,並可用發電機來發電及自行充電。
混聯式混合動力利用電動機和發動機這兩個動力來驅動車輪,同時電動機在行駛當中還可以發電。
根據行駛條件的不同,可以僅靠電動機驅動力來行駛,或者利用發動機和電動機驅動行駛。另外還安裝有發電機,所以可以一邊行駛,一邊給HV蓄電池充電。基本結構由電動機、發動機、HV蓄電池、發電機、動力分離裝置、電子控制單元(變壓器、轉換器)組成。利用動力分離裝置將發動機的動力分成兩份,一部分用來直接驅動車輪,另一部分用來發電,給電動機供應電力和HV蓄電池充電。
電動機擅長從低速帶開始發揮威力,而發動機則在高速帶大顯身手。本系統通過理想地控制二者,可在所有條件下提供高效率的行駛。
混合動力電動汽車的動力系統主要由控制系統、驅動系統、輔助動力系統和電池組等部分構成。 在HEV上普遍採用以計算機為核心的現代計算機技術和自動控制技術,各種智能控制系統,包括自適應控制技術(MRAC)、模糊控制技術(Fuzzy)、專家控制系統(Expert system)、神經網路控制系統(Neural networks)等也逐漸應用到EV、FCEV和HEV上,使HEV更加安全、節能、環保和舒適。
能量管理系統採取層級式控制:最上層為整車能量管理系統,統一協調和控制各個低端控制器;中間一層包括五個低端控制器,即發動機控制器、發電機控制器、電動機控制器、離合器及制動器控制器和電池能量管理系統(BMS)等;最下層為各個執行器,即發動機、電機、離合器等部件。
HV蓄電池組
豐田THSⅡ採用大功率,高密度,輕量,壽命長的新開發的HV蓄電池。它是在舊型號THS採用的小型高性能鎳氫蓄電池基礎上,改進了電極材料與各單體蓄電池之間的連接結構,所以降低了蓄電池的內阻,提高了許可證電池的輸出密度。由於在THS2上採取了行車中保持一定充電狀態的控制,所以,不需要利用外部充電。
HV蓄電池組包括HV蓄電池模塊,蓄電池計算機,系統主繼電器及維修插座,這些部件匯總裝在一個殼體內,設置在後座位之後。
蓄電池組的電池部分由28個模塊串聯而成,每個模塊是由6個1.2伏的單體蓄電池串聯而成,總共是168個單體蓄電池,由此可得到201.6v的高電壓。蓄電池計算機在保持充電狀態為適當值的同時,還將完成下列控制:
1*4充電狀態的管理
為了保證在加速等場合下放電,在減速時利用制動器回收充電的反復進行,HV蓄電池將一直向HV蓄電池計算機輸出充電狀態信號,HV蓄電池計算機利用充放電電流的累計值,將充電狀態值始終控制在目標范圍之內。
1*5冷卻風扇的控制
HV蓄電池的充放電將引起自身的發熱,為確保蓄電池性能,對冷卻風扇的工作方式進行控制。
1*6外部充電器的控制
指在利用內部充電器充電的過程中,監視蓄電池狀態,保證適當充電所進行的控制。
1*7與空調之間的通訊
通過HV控制計算機,根據空調的要求來改變冷卻風扇的工作方式。
1*8蓄電池狀態的監控
監視蓄電池的溫度及電壓等,當檢測出有異常時,通過限制或停止充放電以保護蓄電池。此外,按要求使報警燈亮,輸出與記憶診斷代碼。
1*9冷卻風扇
當蓄電池的溫度升高時,冷卻風扇將按照蓄電池計算機的指令調節風量。此外,還可根據空調的要求,改變空調的工作方式。
冷卻風扇的進風口設在座椅的右側。利用風機將從車廂內吸進的空氣引入到蓄電池組的右上方,使其由上而下地吹過蓄電池模塊之間,對其進行冷卻。冷卻後完成熱交換的空氣,從蓄電池組的右下方,經過後貨艙右側的排氣管,排至後貨艙與車外。
1*10 系統主繼電器(SMR)
SMR按照HV控制計算機的指令,接通與切斷高壓電路電源。加上控制正負兩極用的在內,SMR共配置了3個繼電器,保證了動作的可靠。在接通高壓系統時,首先是接通SMR1與SMR3,接著接通SMR2,斷開SMR1,由於一開始就使控制電流通過附加電阻,所以防止高壓的大電流突然加到電路上。斷開電路時,依次斷開SMR2與SMR3,HV控制計算機將分別確認它們是否已可靠的斷開。
在維修插頭與逆變器罩蓋上設有連鎖機構,連鎖機構用來檢測高壓部分的防護狀態並自動地斷開系統主繼電器。當連鎖機構動作時,儀錶板上的主報警燈亮,以通知駕乘人員。在連鎖機構動作後,每兩次之中有1次使系統主繼電器動作,以便恢復高壓電路。
1*11 維修插頭
在檢查與維修時,應取下維修插頭,在HV蓄電池的中間位置處斷開高壓,從而確保安全操作。
⑹ 混合動力電動汽車有哪些安全要求
你好 維修時注意高電壓 有危險 冬天注意電瓶的保暖 定期保養就沒什麼問題 希望我的回答可以幫助你 有問題就問汽車大師
⑺ 混合動力汽車和純電動汽車的動力電池有何差異
混合動力汽車動力電池通常都是高壓電池,理論上講是差異不大。但在實際情況中,還是有很大的差異:1、通常微混車型由於純電驅動距離很短,所以多採用48V直流電池;2、即使都是高壓電池,由於採用的電池類型不同,連接方式不同,其總電壓和功率也不盡相同。基本上不具備可替換性。
⑻ 混合動力汽車對動力電池有哪些要求
1、在同樣重量和體積的情況下要求比密度,比能量、雙功率高,可使其具有更長的續航里程;2、使用壽命長,可循環充電次數多;3、充電時間短,尤其是在快充的情況下;4、安全性高,能在不同溫度、環境、甚至是碰撞情況下確保安全。