純電動汽車動力研究方法

A. 電動汽車的工作原理是什麼，其動力源是什麼

利用蓄電池作為儲能動力源，通過電池向電動機提供電能，驅動電動機運轉，從而推動汽車行駛。純電動汽車的可充電電池主要有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等，這些電池可以提供純電動汽車動力。同時，純電動汽車也通過電池來儲存電能，驅動電機運轉。

B. 混合動力電動汽車的研究論文

混合動力電動汽車(Hybrid Electric Vehicle)是傳統燃油汽車和純電動汽車相結合的新車型,具有燃油汽車的動力性能和較低的排放特性,是當前解決節能、環保問題切實可行的方案。 類菱形汽車是湖南大學自主開發的具有完全知識產權的新型汽車,該類型車在安全性與輕量化方面有其獨到的優勢。以此車為平台,本文圍繞類菱形混合動力汽車的總體設計和控制進行了全方位的深入研究和探討。 結合類菱形混合動力電動汽車的結構特點,採用了傳統意義上的差速器即2K-H型錐齒輪負號機構、嚙合方式為ZUWGW的輪系作為動力耦合器。為驗證該方案的可行性,運用UG建立了新型動力耦合器的三維模型,並將其導入Adams軟體中進行了模擬,確定了該耦合器三個輸入輸出端力矩與轉速之間的運動學與動力學關系式。台架實驗也驗證了模擬結論的正確性。 在採用新型動力耦合器的基礎上,設計了一種基於類菱形車平台的新型混合動力驅動鏈,並提出了一套基於CVT新型驅動鏈的混合動力汽車部件設計、選擇與匹配的理論,對整車試制具有指導作用。這是混合動力汽車技術開發的核心和基礎之一,是自主知識產權的重要體現,涉及企業的核心技術機密

C. 簡述純電動汽車動力路線

純電動汽車,以蓄電池、燃料電池、超級電容器或高速飛輪等作相應的動力電源,提供給動力電機電能,以電動機驅動車輛行駛。並在電動機控制系統的控制下,實時控制驅動電機的功率和速度。

D. 純電動轎車的核心技術

發展電動汽車必須解決好4個方面的關鍵技術：電池技術、電機驅動及其控制技術、電動汽車整車技術以及能量管理技術。
電池技術電池是電動汽車的動力源泉，也是一直制約電動汽車發展的關鍵因素。電動汽車用電池的主要性能指標是比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循環壽命(L)和成本(C)等。要使電動汽車能與燃油汽車相競爭，關鍵就是要開發出比能量高、比功率大、使用壽命長的高效電池。
到目前為止，電動汽車用電池經過了3代的發展，已取得了突破性的進展。第1代是鉛酸電池，目前主要是閥控鉛酸電池(VRLA)，由於其比能量較高、價格低和能高倍率放電，因此是目前惟一能大批量生產的電動汽車用電池。第2代是鹼性電池，主要有鎳鎘(NJ-Cd)、鎳氫(Ni-MH)、鈉硫(Na/S)、鋰離子(Li-ion)和鋅空氣(Zn/Air)等多種電池，其比能量和比功率都比鉛酸電池高，因此大大提高了電動汽車的動力性能和續駛里程，但其價格卻比鉛酸電池高。第3代是以燃料電池為主的電池。燃料電池直接將燃料的化學能轉變為電能，能量轉變效率高，比能量和比功率都高，並且可以控制反應過程，能量轉化過程可以連續進行，因此是理想的汽車用電池，但目前還處於研製階段，一些關鍵技術還有待突破問。
電力驅動及其控制技術電動機與驅動系統是電動汽車的關鍵部件，要使電動汽車有良好的使用性能，驅動電機應具有調速范圍寬、轉速高、啟動轉矩大、體積小、質量小、效率高且有動態制動強和能量回饋等特性。目前，電動汽車用電動機主要有直流電動機(DCM)、感應電動機(IM)、永磁無刷電動機(PMBLM)和開關磁阻電動機(SRM)4類。
近幾年來，由感應電動機驅動的電動汽車幾乎都採用矢量控制和直接轉矩控制。由於直接轉矩的控制手段直接、結構簡單、控制性能優良和動態響應迅速，因此非常適合電動汽車的控制。美國以及歐洲研製的電動汽車多採用這種電動機。永磁無刷電動機可以分為由方波驅動的無刷直流電動機系統(BLDCM)和由正弦波驅動的無刷直流電動機系統(PMSM)，它們都具有較高的功率密度，其控制方式與感應電動機基本相同，因此在電動汽車上得到了廣泛的應用。PMSM類電機具有較高的能量密度和效率，其體積小、慣性低、響應快，非常適應於電動汽車的驅動系統，有極好的應用前景。目前，由日本研製的電動汽車主要採用這種電動機。
開關磁阻電動機(SRM)具有簡單可靠、可在較寬轉速和轉矩范圍內高效運行、控制靈活、可四象限運行、響應速度快和成本較低等優點。實際應用發現SRM存在轉矩波動大、雜訊大、需要位置檢測器等缺點，應用受到了限制。
隨著電動機及驅動系統的發展，控制系統趨於智能化和數字化。變結構控制、模糊控制、神經網路、自適應控制、專家控制、遺傳演算法等非線性智能控制技術，都將各自或結合應用於電動汽車的電動機控制系統。
電動汽車整車技術電動汽車是高科技綜合性產品，除電池、電動機外，車體本身也包含很多高新技術，有些節能措施比提高電池儲能能力還易於實現。採用輕質材料如鎂、鋁、優質鋼材及復合材料，優化結構，可使汽車自身質量減輕30%-50%；實現制動、下坡和怠速時的能量回收；採用高彈滯材料製成的高氣壓子午線輪胎，可使汽車的滾動阻力減少50%；汽車車身特別是汽車底部更加流線型化，可使汽車的空氣阻力減少50%。
能量管理技術蓄電池是電動汽車的儲能動力源。電動汽車要獲得非常好的動力特性，必須具有比能量高、使用壽命長、比功率大的蓄電池作為動力源。而要使電動汽車具有良好的工作性能，就必須對蓄電池進行系統管理。
能量管理系統是電動汽車的智能核心。一輛設計優良的電動汽車，除了有良好的機械性能、電驅動性能、選擇適當的能量源(即電池)外，還應該有一套協調各個功能部分工作的能量管理系統，它的作用是檢測單個電池或電池組的荷電狀態，並根據各種感測信息，包括力、加減速命令、行駛路況、蓄電池工況、環境溫度等，合理地調配和使用有限的車載能量；它還能夠根據電池組的使用情況和充放電歷史選擇最佳充電方式，以盡可能延長電池的壽命。
世界各大汽車製造商的研究機構都在進行電動汽車車載電池能量管理系統的研究與開發。電動汽車電池當前存有多少電能，還能行駛多少公里，是電動汽車行駛中必須知道的重要參數，也是電動汽車能量管理系統應該完成的重要功能。應用電動汽車車載能量管理系統，可以更加准確地設計電動汽車的電能儲存系統，確定一個最佳的能量存儲及管理結構，並且可以提高電動汽車本身的性能。
在電動汽車上實現能量管理的難點，在於如何根據所採集的每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史數據，來建立一個確定每塊電池還剩餘多少能量的較精確的數學模型。

E. 電動汽車鋰離子電池的研究

上圖為鋰離子電池的工作原理圖。其主要通過離子的遷移來實現化學能與電能之間的轉換，從而實現儲能和放電。鋰離子電池的單體電壓為鎳氫電池的3倍，並且
具有比能量密度相對較大、無記憶效應、充放電效率高、自放電率低、循環壽命長和無污染性等優點，因此，鋰離子電池成為了目前在純電動汽車上應用最廣泛的動
力電池。其中，以磷酸鐵鋰三元材料為代表的鋰離子電池，因其能量密度可達到130Wh/kg-140Wh/kg，且充放電平台穩定、安全性能良好、低溫性
能和循環壽命較好2015年10月11日，在合肥中國新能源汽車動力電池材料高峰論壇上，華中科技大學材料學材料與工程學院院長黃雲輝也表示，磷酸鐵鋰電
池通過納米技術和富鋰技術等手段而應用，其實際能量密度將會大幅度提升，並且磷酸鐵鋰電池實現2元/瓦時以下的成本沒有問題。因此，以磷酸鋰鐵為代表的三
元材料電池，現在是目前純電動汽車主要的動力電源。

雖然鋰離子電池經過發展能量密度及其他性能都得到了很大的提高，但是按照現在車輛油箱的位置大小，且電池重量符合車輛承載能力和軸荷分配要求，動力電
池比能量應達到
500-700Wh/kg。而目前的鋰離子電池的能量密度遠遠低於該值。因此目前提高動力電池能量密度是制約鋰離子電池發展的一個瓶頸問題。

目前，為了突破能量密度低這個電池的瓶頸問題，國內外學者主要做了以下幾個方面的研究。

在材料方面，而以硅基和錫基合金作為鋰離子電池的負極材料。通過這種材料的改進的鋰離子電池其理論的容量可分別高達4200Wh/kg和990Wh
/kg，完全能滿足純動力汽車動力電池能量的要求，但是硅基鋰離子電池由於充放電過程產生巨大材料體積膨脹效應，以及鋰在硅膜中擴散系數相對較小、電化學
性能顯著惡化；錫基合金負極材料電池理需解決首次不可逆容量高，充放電循環性能差的問題，目前未能在純電動汽車動力電池領域得到產業化。

另外一方面，主要是從制備技術和成組技術上進行突破。從電池的制備技術綜合考慮，採用納米技術制備來提高電池的性能，開發新型的納米材料。從成組技術
上考慮，可合理設計動力電池系統模塊化結構，減少由電池單體組成的電池組產生的性能衰減，減小電池組中電池單體一致性的影響；並且通過對實車上電池系統進
行能量管理，實現能量的進一步合理分配利用。目前主要集中在對電池組的能量管理、充放電均衡、以及SOC估算等方面。在電池組能量管理研究方面，針對混合
動力電動汽車能量分配，國內外學者對電池組能量管理分配策略做了大量的研究，總結出了功率跟隨控制策略、開關式控制策略、固定因子功率分配控制策略、模糊
控制策略等一系列能量管理控制策略。

綜合以上分析，目前純電動汽車動力電池，主要採用的是鋰離子電池。其提高性能的主要的技術瓶頸在於進一步提高純電動汽車單體電池的性能水平，以及提升純電動汽車動力電池系統的管理等方面。

F. 能量流分析的純電動汽車電耗優化的研究是什麼

1、能量流分析是了解車輛能量利用和優化車輛經濟性的有效途徑針對能耗大的問題，設計了純電動汽車的能量流測試方案，完成了主要零部件的性能對標測試分析；通過理論分析，影響功耗的數學模型及基於值因子的優化參數選擇方法；基於巡航功耗模擬分析模型，從電驅動系統從系統效率提升、滾動阻力優化、制動能量回收和附件控制策略優化等方面進行定量功耗優化分析。實車應用測試結果表明，優化後的整車能量流動效率顯著提升，DC電效率提升至90%，制動能量回收率提升至18%如上所述，NEDC工況下整車的功耗降低了13.78%，進一步提高了純電動汽車能源利用的經濟性。能量流測試是分析新能源汽車能耗的重要方法。

3、純電動汽車能量流測試分析了常溫行駛和常溫充電時的能量流分布核心部件功耗的標桿測試與分析。建立影響整車功耗的數學模型和依據基於巡航的車輛功耗優化分析模型[J].提出一個基地基於價值因子的優化參數選擇方法。選擇電機效率、滾動阻力系數、制動恢復和優化了幾個高值優化參數，例如附件控制策略和量化不同參數和優化策略對整車功耗的影響分析。

4、整車優化後的能量流動效率得到顯著提升，NEDC工況下，整車功耗降低13.78%，進一步提升純電動汽車能源利用的經濟性能，說明該方法對純電動汽車功耗控制具有很強的參考意義。

G. 電動汽車動力來源是什麼

電動汽車技術技術概述 電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。它使用存儲在電池中的電來發動。在驅動汽車時有時使用12或24塊電池，有時則需要更多。無污染，雜訊低 電動汽車無內燃機汽車工作時產生的廢氣，不產生排氣污染，對環境保護和空氣的潔凈是十分有益的，幾乎是「零污染」。眾所周知，內燃機汽車廢氣中的co、hc及nox、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學煙霧。電動汽車無內燃機產生的雜訊，電動機的雜訊也較內燃機小。雜訊對人的聽覺、神經、心血管、消化、內分泌、免疫系統也是有危害的。能源效率高，多樣化 電動汽車的研究表明，其能源效率已超過汽油機汽車。特別是在城市運行，汽車走走停停，行駛速度不高，電動汽車更加適宜。電動汽車停止時不消耗電量，在制動過程中，電動機可自動轉化為發電機，實現制動減速時能量的再利用。有些研究表明，同樣的原油經過粗煉，送至電廠發電，經充入電池，再由電池驅動汽車，其能量利用效率比經過精煉變為汽油，再經汽油機驅動汽車高，因此有利於節約能源和減少二氧化碳的排量。 另一方面，電動汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴，可將有限的石油用於更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風力、潮汐等能源轉化。除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利於電網均衡負荷，減少費用。結構簡單，使用維修方便 電動汽車較內燃機汽車結構簡單，運轉、傳動部件少，維修保養工作量小。當採用交流感應電動機時，電機無需保養維護，更重要的是電動汽車易操縱。動力電源使用成本高，續駛里程短 目前電動汽車尚不如內燃機汽車技術完善，尤其是動力電源（電池）的壽命短，使用成本高。電池的儲能量小，一次充電後行駛里程不理想，電動車的價格較貴。但從發展的角度看，隨著科技的進步，投入相應的人力物力，電動汽車的問題會逐步得到解決。揚長避短，電動汽車會逐漸普及，其價格和使用成本必然會降低。

H. 如果想研究新能源電動車（汽車）f方面的問題，需要學習哪方面的知識

電動車要看你想做哪方面。是想做電動車本身呢，還是電動車入網呢

I. 純電動汽車CAN匯流排應用整車控制策略研究與經驗

純電動汽車的國內外發展背景

汽車享有「第一商品」的美譽，因為，汽車工業的發展，可以帶動眾多產業發展。一輛轎車的零部件數以萬計，附加值很高，一輛車背後是一系列的產業。因此，汽車工業也就成為了衡量一個國家工業化水平和綜合科技水平的重要標志。

我國的汽車工業水平落後先進國家，短時間內在內燃機領域是不可能消除差距的，中國大規模發展燃油車動力汽車，在環境、資源、技術等方面面臨嚴重壓力，所以，從國內的資源和環境條件，也要求中國在未來的汽車工業必須探索新的思路。

隨著我國國民經濟持續高速發展，轎車成為我國居民消費的主要商品之一，我國汽車工業也將迎來一個快速發展的機遇，發展燃油車，會依賴石油資源需求的激增，同時會造成對環境、環保的負面影響，電動汽車恰好避免或者減少這些不利因素。

當代融合多種高新技術企業而興起的純電動汽車、混合動力汽車正在引發世界汽車工業一場革命，展現了中國企業工業的光明未來。近些年來，美國、日本、歐洲的一些國家和跨國公司已經投入大量資金和研發成本，我國也奮起直追，積極投入電動汽車研究與開發，目前新能源車在市場、整車、生產、應用等多方面實現了趕超和創新成果轉化及產業化。

在電動汽車領域，我們和世界發達國家處於同一起跑線，不少方面還處於世界領先地位，這為我國汽車工業技術實現跨越發展提供了一次歷史性的機遇。更重要的是我國還有後發優勢，因為生產電動汽車不僅僅是發動機的更改，而且是設計、製造、材料、電氣、控制和整個社會服務體系的全面變革，我國電動汽車發展，沒有包袱，市場巨大，生存空間充足。

此外，我們還可以通過開發自主的電動汽車，申請專利、制定標准，保護自己的汽車工業。加入世貿組織後，再靠關稅、政府政策來保護本國利益已經不行了，一流企業做標准，國家也一樣，這是產業的游戲規則。電動汽車的零排放標准及低排放控制政策就可以很好的保護本國的合法權益。

我國電動汽車開發走在國際的前列，目前還需要攻破關鍵的電池技術，電機和電控基本已經完善，面向世界推出純電動汽車、燃料電池電動汽車和混合動力電動汽車。

純電動汽車CAN匯流排實際應用

2016年，速銳得科技與中汽中心、清華大學、國家計量、環保部等，用一年時間研究了純電動汽車和重型燃油車排放等標准。速銳得作為合作方，主要任務是定製純電動汽車CAN匯流排應用層和開發CAN匯流排整車控制策略節點的軟體部分和主控制器CAN匯流排底層DBC驅動程序。在充分理解整個系統的基礎上，參考SAEJ1939協議定製符合電動汽車特點又兼容混合動力汽車的CAN匯流排協議，定製完成後，將適配好的DBC文件提交中汽中心。

CAN匯流排位定時?是在CAN中比較復雜的內容，現有的CAN匯流排方面對位定時講解的過於含糊而且不統一，在純電動汽車系統開發過程中，我們實際使用了遠不止幾款CAN晶元，在SAEJ1939的基礎和CAN2.0B基礎上，設計了符合電動汽車特點的CAN匯流排協議，引入了調度演算法，提高了系統的性能，給純電動汽車系統提供了一個良好的調試測試環境，還在CAN匯流排系統測試指導下，開發出指定車型的CAN匯流排監控節點的DBC文件。

純電動汽車各ECU單元的作用

在純電動汽車控制系統中，主要包括4個節點，即主控制器ECU、電機控制ECU、電池管理系統BMS及CAN匯流排控制單元。

主控制器ECU相當於純電動汽車的大腦，它起到控制全局的作用，主控制器ECU接受汽車上感測器的信息，通過A/D轉換後計算，編碼為CAN報文，發送到匯流排上控制其他節點的工作。同時，將一些整車相關的信息（車速、電池SCO、踏板位置、電池狀態、門鎖信息）在組合儀表上顯示出來。其中最核心的就是通過感測器的輸入值與系統當前狀態及汽車工況等條件計算出合適的電機扭矩值，通過CAN匯流排發送到電機控制系統，指揮電機正確工作。另外，主控制器ECU還控制主繼電器的開關，使得整個系統上電和斷電，行業有的把這些集成在VCU裡面。

電機控制ECU相當於純電動汽車的四肢，它的主要工作是主控制器發送扭矩值為輸入值，採用雙閉環控制來調速電機，使電機工作在需要的轉速下，根據電動機的溫度變化控制電機的冷卻水泵和冷卻風扇，從而有效的調節電機溫度。

純電動汽車的電池是有幾十塊單體電池成組供電的，並能保證在不供電時電池不成組，每塊電池的電壓不超過5V，這樣由於單個電池的性能差異，就需要在電池充放電過程中經常要均衡電壓，保證電池性能，這個由BMS電池管理系統來控制。BMS等同於電動汽車血液循環的心臟，電池為血液循環及能量系統。

純電動汽車CAN匯流排的特點

CAN匯流排控制單元主要是在不幹擾匯流排數據傳輸的情況下，對匯流排上傳輸的數據進行實時監控，實時記錄和實時報警，還提供了離線分析功能在純電動汽車調試階段對主控制器主要計算參數進行標定。各個子系統依靠CAN匯流排傳輸數據，進行數據交換，實現整個分布式系統的控制功能，為了充分利用匯流排的帶寬，合理分配了8個數據位元組的空間，將相關的數據放到一個報文里進行傳輸，保證數據幀有效信息傳輸比重。

在純電動汽車運行過程中，是一些固定的工作狀態之間進行切換，一般有停車狀態、充電狀態、啟動狀態、運行狀態、車輛前進和後退狀態、回饋制動狀態、機械制動狀態、一般故障狀態、重大故障狀態。純電動汽車控制系統正是通過CAN匯流排協議進行通訊和傳遞參數，將各個分散的節點連成一個閉環系統，把每個節點的特點發揮到最好，在CAN匯流排技術總有幾個關鍵技術（定位時、匯流排終端匹配阻抗、CAN驅動器電路設計和DBC應用層協議的設計）這也是CAN調試中的難點。

CAN匯流排定位時本質上和匯流排的同步是緊密相關聯的，CAN匯流排系統的收/發雙方必須以同步時鍾來控制數據的發送和接收。接收端在相當長的數據流中保持位同步。必須要能識別每個二進制位是從什麼時候開始的。為此，對於硬體終端的處理能力提出了高處理能力的需求，如果是直接通過4G/5G遠程傳輸到雲端，目前行業內可能成熟的產品有速銳得的V81。為保證接收時鍾和發送時鍾嚴格一致，採用接收器通過調節器從數據中提出同步信號或者是接收器和發送器統一時鍾的方法，CAN匯流排的定位時在系統位編碼/解碼時採用自有的方式保證系統同步。

CAN匯流排的一般按照功能的不同分為幾個不同的時段：在預分頻倍數確定時，一定波特率的CAN匯流排系統的同步段就是已經確定下來了，而其他幾個時間段是可變的，所以，我們可以發現在位定時配置中可以存在幾組不同的參數都可以滿足波特率的要求，應用這些參數，系統基本上可以正常運行。但是在這些組的參數中，存在一組最優的，這組最優的配置參數需要根據系統的最大匯流排長度和匯流排節點的振盪器容差來確定。

如果要獲得一個給定速率下的最大匯流排長度，就應考慮采樣點應該盡可能接近周期的末尾處。如果要使系統中每個節點可以有更大的振盪器容差，則需要在位周期中點附近選擇采樣點，正是由於振盪器容差和匯流排長度的矛盾，所以需要我們優化位定時參數，使得系統獲得更大的振盪器容差和最大匯流排長度。

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