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在電動汽車上實現能量管理的難點是

發布時間: 2022-03-15 00:01:08

Ⅰ 什麼是新能源汽車的能量管理系統

什麼是新能源汽車的能量管理系統分析
一、電池管理系統的作用
是保證電池組在安全的工作區間內,提供車輛控制所需的必需信息,在出現異常時及時響應並進行處理,它也會根據環境溫度、電池狀態及車輛需求等決定電池的充放電功率等。BMS的主要功能有電池參數監測、電池狀態估計、在線故障診斷、充電控制、自動均衡、熱管理等。
二、熱管理在整個系統中起著至關重要的作用。電池的熱相關問題是決定其使用性能、安全性、壽命及使用成本的關鍵因素。首先,鋰離子電池的溫度水平直接影響其使用中的能量與功率性能。溫度較低時,電池的可用容量將迅速發生衰減,在過低溫度下(如低於0°C)對電池進行充電,則可能引發瞬間的電壓過充現象,造成內部析鋰並進而引發短路。其次,鋰離子電池的熱相關問題直接影響電池的安全性。生產製造環節的缺陷或使用過程中的不當操作等可能造成電池局部過熱,並進而引起連鎖放熱反應,最終造成冒煙、起火甚至爆炸等嚴重的熱失控事件。另外,鋰離子電池的工作或存放溫度影響其使用壽命。電池的適宜溫度約在10~30°C之間,過高或過低的溫度都將引起電池壽命的較快衰減。動力電池的大型化使得其表面積與體積之比相對減小,電池內部熱量不易散出,更可能出現內部溫度不均、局部溫升過高等問題,從而進一步加速電池衰減,縮短電池壽命。
三、電池熱管理系統是應對電池的熱相關問題,保證動力電池使用性能、安全性和壽命的關鍵技術之一。其主要功能包括:
1、在電池溫度較高時進行散熱,防止產生熱失控事故;
2、在電池溫度較低時進行預熱,提升電池溫度,確保低溫下的充電、放電性能和安全性;
3、減小電池組內的溫度差異,抑制局部熱區的形成,防止高溫位置處電池過快衰減,降低電池組整體壽命。

Ⅱ 簡述,電動汽車的能量管理技術

能量管理系統是電動汽車的智能核心,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,包括加速命運,減速命運顯示,路況電池工號,環境溫度的合理的調配和使用,有線的車載能量,它還能根據電池組的使用情況和充放電歷史,選擇最佳的充電方式,已盡可能的延長電池的壽命。

Ⅲ 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。

Ⅳ 純電動汽車如何進行能量管理

以電流電壓溫度soc和so h為輸入進行充電過程式控制制,以為socs ohh和溫度等參數為條件進行放電功率控制

Ⅳ 電動汽車的電池能量管理系統一般有哪些功能

電動汽車電池管理系統(BMS)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶,其主要功能包括:電池物理參數實時監測;電池狀態估計;在線診斷與預警;充、放電與預充控制;均衡管理和熱管理等。

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Ⅵ 研究混合動力電動汽車能量管理策略,用advisor or avl-cruise

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Ⅶ 新能源汽車的技術難點有哪些

新能源汽車技術難點淺析及解決方案
1. 概述
隨著混合動力以及純電動汽車的不斷發展,汽車電機控制策略的復雜性和可靠性日益提升。整車廠以及供應商對新能源控制器的開發環境的需求也在日益增加。
新能源汽車控制的整體解決方案,可讓工程師在實驗室環境下,完成對整車控制器(HCU)、電池管理單元(BMS)、電機控制器(MCU)、功能的驗證。還可以模擬實車測試中遇到的所有工況范圍,在實車試驗之前即可對ECU功能進行全面測試。
本文將提供針對新能源車輛的HCU、MCU以及BMS三個控制器測試的解決方案。 2. 技術難點
針對BMS的工作電壓測試、單體電池電壓、溫度測試、SOC計算功能測試、充放電控制測試、電池熱平衡測試、高壓安全功能測試、通訊測試、故障診斷測試等等一系列測試,OEM面臨著諸多挑戰。
採用真實的電池組測試BMS有著諸多的弊端:
1) 極限工況模擬給測試人員帶來安全隱患,例如過壓、過流和過溫,有可
能導致電池爆炸。
2) SOC估計演算法驗證耗時長,真實的電池組充放電試驗耗時一周甚至更長
的時間。
3) 模擬特定工況難度大,例如均衡功能測試時,製造電池單體間細微SOC
差別,電池熱平衡測試時,製造單體和電池包間細微的溫度差別等。 4) 以及其他針對BMS功能測試,如電池組工作電壓、單體電池電壓、溫度、
SOC計算功能、充放電控制、電池熱平衡、高壓安全功能、均衡功能、通訊、故障診斷、感測器等一系列的測試,OEM都面臨著諸多挑戰。 MCU在研發過程中涉及被控對象的模擬。而電機本體的工作原理主要基於電磁感應原理,其各物理量(如磁通量、感應電動勢、電磁力等)的交互變化速度遠大於機械繫統的力與速度的變化,為了保證較高的模擬精度,要求模型的模擬步長要遠小於一般機械繫統模型的模擬步長。

Ⅷ 純電動汽車的能量管理系統的工作要求有哪些方面

摘要 純電動汽車系統包括哪幾方面--電力驅動系統

Ⅸ 簡述我國新能源汽車發展的特點,與國外新能源汽車發展的區別所面臨共同的難點有哪些

你好,目前,全球能源和環境系統面臨巨大的挑戰,汽車作為石油消耗和二氧化碳排放的大戶,需要進行革命性的變革。目前全球新能源汽車發展已經形成了共識,從長期來看,包括純電動、燃料電池技術在內的純電驅動將是新能源汽車的主要技術方向,在短期內,油電混合、插電式混合動力將是重要的過渡路線。目前來看,全球新能源汽車的發展還面臨著一些共同的難題,例如關鍵技術的突破、汽車工業的轉型、基礎設施的建設以及消費者的接受度等。
具體到各國,應該說,引領新能源汽車發展的主要還是美國、日本以及歐洲的一些國家,這些國家起步比我國要早很多,它們的發展也各有側重。
美國長期側重降低石油依賴、確保新能源安全的戰略,將發展新能源汽車作為交通領域實現根本上擺脫石油依賴的重要措施,並以法律法規的形式確定了新能源汽車的戰略地位。早在柯林頓時期,美國就提出了以提高燃油經濟性為目標的計劃,混合動力是當時主要的技術解決方案。到了布希時期,變為追求零排放和零石油依賴,技術解決方案主要是氫燃料電池汽車,後來還有一個計劃,想用十年的時間實現20%的石油替代和節約,主要措施是生物質燃料。國際金融危機以後,奧巴馬政府將大力發展電動汽車作為實施新能源戰略的重要內容,提出了總額40億美元的動力電池以及電動汽車研發和產業化的計劃,產品上,選擇了以插電式混合動力電動車為重點。
日本長期堅持確保能源安全和提高產業競爭力的雙重戰略,通過制訂國家目標引導新能源汽車產業的發展,同時高度重視技術創新。2006年,日本提出了新的國家能源戰略,目標是到2030年交通領域對石油的依賴從100%降到80%,為了配合這個新能源戰略的實施,提出了下一代汽車燃料計劃,明確提出改善和提高汽車燃油經濟性標准,推進生物質燃料的應用,促進電動汽車和燃料電池汽車的應用等。近期,日本又將大力發展電動汽車作為低碳革命的重要內容,並且計劃到2020年普及以電動汽車為主體的下一代汽車。目前,日本正全面發展三類電動汽車,其混合動力全球銷量第一;在純電驅動方面,規劃和產業化推進步伐也是最快的;另外,日本燃料電池產品的研發和產業化推進也領先於其他國家。
相對於美國和日本,歐洲更加側重於溫室氣體減排戰略。滿足日益嚴格的二氧化碳排放限制要求已經成為歐洲對新能源汽車發展的主要驅動力。歐洲的新能源汽車發展在早期主要以生物質燃料、天然氣以及氫燃料為主,本世紀初曾經提出到2020年23%的石油替代目標。近期,歐洲則對電動汽車給予高度關注。例如德國2009年下半年發布電動汽車計劃,高度重視純電驅動的電動汽車發展,以純電為重點,分別提出了2012年、2016年、2020年的產業化和市場化目標。

Ⅹ 純電動汽車的核心技術

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,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,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,還處於研製階段,一些關鍵技術還有待突破問。 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。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。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。 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。

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