電動汽車熱泵系統實驗平台設計

㈠ 新能源汽車熱泵空調的調控原理是什麼有哪些型號推薦

一、新能源汽車熱泵空調的調控原理

③PT壓力感測器溫度感測器

可以實現同點一個感測器對製冷劑溫度和壓力的同時測量，無論客戶安裝座椅，還是匹配線束，對應節省時間，第一時間響應，進而加強對壓縮機的維護和保護，從而有效提高空調系統的質量。 R1234yf、R134a 和 R410a 是工作介質。 -30°C 到 130°C 是具體的工作溫度范圍。 0.8℃-1.8℃是溫度精度的具體數值。

㈡ 汽車也有免疫系統 純電動汽車熱管理系統淺析

隨著新能源汽車的逐漸普及，有越來越多的消費者開始逐漸接觸新能源汽車。但是對於大多數普通消費者來說，燃油車型的機構原理尚不能完全了解，更何況產品技術含量更高的新能源汽車了。因此，有必要通過通俗易懂的文字來介紹一下新能源汽車的相關內容。本次，我們就簡單介紹一下純電動汽車的熱管理系統，這樣對純電動汽車的「免疫系統」進行分析，希望可以對大家了解新能源汽車提供幫助。

純電動汽車並沒有熱源，因此需要使用標准輸出功率為4-5kW的高電壓PTC電加熱器為車內提供快速且足夠的熱量。而純電動汽車的余熱又不足以完全進行車廂加熱，因此需要熱泵系統進行加熱。

編輯點評：

其實，純電動汽車的熱管理系統還是非常復雜的，本文只是對該系統進行了簡要的介紹。而相關控制原理更是相當的復雜，但是作為普通消費者，只需要知道純電動汽車的熱管理系統就是車輛自身的免疫系統就夠了。因為高度智能化的純電動汽車已經逐步融入到大家的生活當中，大家的用車生活將會變得更加便捷、輕松。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

㈢ 電動車熱泵系統

對於電動車，熱泵系統是熱管理領域的新技術，領克ZERO concept量產車所搭載的熱泵系統，能效可以達到傳統PTC模式的2-3倍。通俗地講，熱泵系統的工作原理可以理解為空調製冷的反相過程，是在蒸發吸熱、液化放熱的過程中改變溫度。
熱泵是熱量的「搬運工」，可以把熱量從低溫工質（自然環境）泵到高溫工質（動力電池艙）內，通過消耗小部分電能將外界熱量泵進乘客艙內，整個過程中，消耗少量的電，「搬運」熱量，從而提升制熱能效。領克ZERO concept量產車搭載的直接式熱泵系統，採用高溫高壓冷媒直接供熱技術，比普通熱泵進一步提高10%熱效率。
直接式熱泵是領克ZERO concept量產車熱管理系統的核心。整套熱管理系統可在-30℃的極寒條件下，將動力電池艙的溫度提升至15-20℃的電池穩定工作溫度。與單一PTC模式車型相比，領克ZERO concept量產車能夠提升超過80km的續航里程，用於電池熱管理的能耗，則減少了50%。
與此同時，領克ZERO concept量產車冬季「熱車」的效率更高，乘員艙內2分鍾出風溫度最高可達55℃，嚴冬車內溫度提升更快。這是因為配備了電池預加熱系統，半導體振盪加熱技術可以提升50%以上的預熱效率。通過智能化的全新一代熱管理系統，領克ZERO concept量產車告別了「虛標里程」，經過SOC精準估算策略，精準反饋電池續航

㈣ 純電動汽車的空調原理是什麼

空調原理：是根據各感測器檢測到車內的溫度、蒸發器溫度、發動機冷卻液溫度以及其他有關的開關信號等輸出控制信號，控制散熱器風扇、冷凝器風扇、壓縮機離合器、鼓風機電動機及其空氣控制電動機的工作狀態，實現自動控制車內溫度。

詳細解釋：

汽車空調自動溫度控制ATC，俗稱恆溫空調系統。一旦設定目標溫度，ATC系統即自動控制與調整，使車內溫度保持在設定值。空調系統由車內溫度感測器、車外空氣溫度感測器、蒸發器溫度感測器、陽光感測器、空氣控制電動機、加熱器和冷凝器風扇、車內控制裝置組成。

空調製冷系統是由壓縮機、冷凝器、貯液乾燥器、膨脹閥、蒸發器和鼓風機等組成各部件之間採用銅管（或鋁管）和高壓橡膠管連接成一個密閉系統。

(4)電動汽車熱泵系統實驗平台設計擴展閱讀：

空調類型

1，按驅動方式分為：獨立式（專用一台發動機驅動壓縮機，製冷量大，工作穩定，但成本高，體積及重量大，多用於大、中型客車）和非獨立式（空調壓縮機由汽車發動機驅動，製冷性能受發動機工作影響較大，穩定性差，多用於小型客車和轎車）。

2，按空調性能分為：單一功能型（將製冷、供暖、通風系統各自安裝，單獨操作，互不幹涉，多用於大型客車和載貨汽車上）和冷暖一體式（製冷、供暖、通風共用鼓風機和風道，在同一控制板上進行控制，工作時可分為冷暖風分別工作的組合式和冷暖風可同時工作的混合調溫式。轎車多用混合調溫式）。

3，按控制方式分為：手動式（撥動控制板上的功能鍵對溫度、風速、風向進行控制）和電控氣動調節（利用真空控制機構，當選好空調功能鍵時，就能在預定溫度內自動控制溫度和風量）。

4，按調節方式分為：全自動調節（利用計算比較電路，通過感測器信號及預調信號控制調節機構工作，自動調節溫度和風量）和微機控制的全自動調節（以微機為控制中心，實現對車內空氣環境進行全方位、多功能的最佳控制和調節）。

㈤ 電動汽車如何「拋棄」PTC特斯拉做得最絕

前兩天有時間仔細查了一下ModelY的信息，目前看下來100米的線束肯定是做不到了，但是在熱泵和PTC上的使用上，還是非常有特點的。目前看下來，特斯拉在熱管理系統上面，出現了之前驅動系統、充電系統方面相似的協調性，通過調度整車的客艙加熱/散熱需求、電池的加熱/散熱需求和驅動系統的散熱需求，充分利用了空調壓縮機和電機/逆變器的特性，達到了省掉水熱式PTC和高壓電熱式PTC的效果。

第一部分?熱泵系統的限制

目前所有的新能源車空調系統中主要包含製冷功能和加熱功能，製冷基本都採用電動壓縮製冷方式，制熱方案主要包括PTC（液體/空氣）和熱泵系統。熱泵是一種將低位熱源的熱能轉移到高位熱源的裝置，把蒸發器和冷凝器功能互相對換，改變熱量轉移方向。熱泵系統的類型主要有直接式熱泵空調系統、間接式熱泵空調系統和補氣增焓直接式熱泵空調系統等。低溫的使用限制一個是室外換熱器結霜，另外是COP制熱能效比是和環境溫度強相關的（空調將製冷/熱循環中產生的製冷/熱量與製冷/熱所消耗的功率之比）。行業內的方向是製冷劑的改變和輔助的措施，如下圖所示。

圖7在幾種模式下，壓縮機變身為加熱器

小結：

我覺得從好幾個方面，特斯拉改變了軟體和硬體的關系，改變了車企和供應商的關系，改變了車企內部不同的系統設計的協同的概念，而這種新的組織方式是短期內傳統車企很難跟上的。

作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師，著有《汽車電子硬體設計》。

圖｜朱玉龍網路及相關截圖

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

㈥ 誰能提供關於電動汽車驅動系統的設計方案包括控制部分及功率部分的。

網上看到一篇文章，主控晶元用tms320lf2407a dsp晶元，IGBT模塊用infineon公司的bsm300gb600dlc，IGBT驅動電路用落木源公司的TX-KA101，是05、06年的文章，應用應該比較成熟了，轉貼給你供參考。
貼不上圖，具體內容你再網上再搜搜。

《基於F2407aDSP的全數字混合動力電動汽車驅動系統的設計》

關鍵字：混合動力電動汽車、驅動、F2407A、bsm300gb600dlc、TX-KA101、bldcm

1 引言
隨著城市環境污染問題的日益嚴重，汽車尾氣的控制越來越受到人們的重視，很多國家都開展了電動汽車的研究。但是電動汽車存在續駛里程短、動力性能差等弱點，加之成本太高，目前還無法大批量投入市場。為了兼顧傳統燃油汽車和電動汽車的優點，國內外都開始進行混合動力汽車的研究。混合動力電動汽車是目前解決低排放、大幅度地降低污染最有效最現實的一種環保交通工具，它不僅具有續駛里程長的優點，還能發揮出更好的動力性能。混合動力電動汽車同時擁有電機驅動和內燃機驅動，對電機驅動系統不僅要求具有較高的重量比功率，而且既能作電動機運行，還能作發電機運行。
本文所介紹的混合動力系統採用tms320lf2407a dsp晶元構成主控制器，同時選用infineon公司的bsm300gb600dlc igbt模塊作為功率器件，選用北京落木源公司的TX-KA101作為IGBT驅動晶元。實現了基於無刷直流電機(brushless dc motor, bldcm)的控制系統。實驗結果表明，該系統設計合理，性能可靠。

2 bldcm的控制原理
bldcm轉子採用永磁體激磁，功率密度高，控制簡單，調速性能好，既具備交流電動機的結構簡單、運行可靠、維護方便等特點，又具備直流電機的運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好等諸多優點，故廣泛應用於車輛驅動，家用電器等方面。
如圖1所示，通常的無刷直流電機具有120°的反電動勢波形，在每相反電動勢的最大處通入電流，就能產生恆定的電磁轉矩，其轉矩表達式如下式。

圖1 三相反電勢和電流波形

(1)

其中td是電機的電磁轉矩，ea、eb、ec分別是每相的反電動勢，ia、ib、ic分別是每相的電流值，ω是電機的角速度。因此，當電機反電動勢純梯形分布時，其力矩與電流的大小成正比。但是，通常情況下電機的反電動勢不是純梯形分布，另外，由於電機繞組電感的存在使得電流在換相時存在脈動，從而造成較大的轉矩脈動。已有大量的文獻對bldcm的換相轉矩脈動抑制進行了討論。bldcm調速中另一個必須知道的是電機轉子軸位置，一般通過檢測電機的霍爾信號來獲得，並以此進行電機的換相控制。

3 主電路以及控制策略

圖2 驅動系統主電路
圖2是整個系統的主電路圖，本系統中，bldcm的驅動採用了buck＋full_bridge的電路結構。與常規三相橋的驅動方式不同，通過控制buck電路的輸出電流，即電感l1上的電流來使bldcm獲得近乎直流的電流，以此來獲得盡可能好的力矩控制效果。圖3(a)、(b)、(c)分別是電感l1，電容c0以及電機母線端電流波形。
下面來分析該電路的工作原理。
(1) 正向電動模式
此時t1工作於開關狀態，t2不導通，d2作為buck電路的二極體。通過控制電感l1上的電流和電容c0上的電壓可以實現電路的恆流、恆壓控制。此時，後端的full_bridge電路根據電機的三相霍爾信號進行換相控制，其開關工作在低頻條件下。通過對電感l1電流的控制可以減少電機啟動時的沖擊電流，減少啟動轉矩的脈動。

圖3 恆流控制下各元件電流波形
(2) 反向充電模式
當整個系統的內燃機開始工作後，後端bldcm處於發電狀態。此時t2工作於開關狀態，t1不導通，d1作為boost電路的二極體工作。通過控制boost電路的輸出電壓和電感l1上的電流可以使電路工作於恆壓、恆流等模式，從而實現對蓄電池的恆壓限流、恆流和浮充三段式充電方式。此時後端的三相橋電路工作於不控整流狀態下。
(3) 制動模式
當車輛需要停止或剎車時，通過反向對蓄電池充電來進行制動，其工作方式與反向充電模式類似。此時電機內相反電動勢與相電流反相位，其電磁轉矩起制動作用，從而可以使電機很快的停下來。

4 系統軟硬體設計
4.1 軟體設計
f2407a控製程序由3個部分組成:主程序的初始化、pwm定時中斷程序和dsp與周邊資源的數據交換程序。
(1) 主程序
主程序先完成系統的初始化、i/o口控制信號管理、dsp內各個控制模塊寄存器的設置等，然後進入循環程序，並在這里完成系統參數的保存。
(2) pwm定時中斷程序
pwm定時中斷程序是整個控製程序的核心內容，在這里實現電流環、速度環采樣控制以及bldcm的換相控制、pwm信號生成、電感連續、斷續控制，工作模式的選擇，軟體過流、過壓的保護，以及與上位控制器的通訊等。中斷控製程序周期為50μs，即igbt開關頻率為20khz。其中每個開關周期完成電流環的采樣和開關信號的輸出，每20個開關周期完成一次速度環控制。pwm控制信號採用規則采樣pwm調制方法生成。
(3) 數據交換程序
數據交換程序主要包括與上位機的通訊程序、eeprom中參數的存儲。其中通訊可以採用rs-232或can匯流排介面，根據特定的通訊協議接受上位機的指令，並根據要求傳送參數。eeprom的數據交換通過dsp的spi口完成。
4.2 硬體設計
(1) dsp以及周邊資源
整個系統的控制電路由f2407a+gal組成。其中gal主要用於系統io空間的選通信號以及開關驅動信號的輸出控制等。f2407a作為控制核心，接受上位機信息後判斷系統的工作模式，並轉換成igbt的開關信號輸出，該信號經隔離電路後直接驅動igbt模塊給電機供電。另外eeprom用於參數的保存和用戶信息的存儲。
(2) 功率電路
系統的功率器件選用了infineon公司bsm300 gb600dlc igbt模塊，其內部集成2個igbt開關管，耐壓600v，耐流300a。驅動選用北京落木源公司的TX-KA101 igbt驅動晶元，內含三段式的過流保護電路。系統的輔助電源採用反激式開關電源，主要供電包括系統所有開關管的驅動電源，f2407a和gal以及其他控制晶元的電源和采樣lem以及三相霍爾的工作電源。
(3) 采樣電路
本系統需要采樣電感l1上的電流，另外需要對蓄電池電壓和電機端輸入電壓進行采樣，從而完成電路的恆流、恆壓等控制功能。采樣電路採用霍爾感測器並經模擬電路處理在0~3.3v的電壓范圍內，再送入f2407a的ad采樣口。
(4) 轉子位置檢測電路
電機位置反饋採用雙極性鎖存型霍爾元件，在電機的每相繞組處都安放一個元件。霍爾信號根據電機轉子磁極的極性來產生方波信號。霍爾元件安放的位置通常有60°和120°之分。f2407a通過判斷方波信號跳變的極性來獲取換相信息，同時記錄方波脈沖的個數來計算電機的轉速，從而實現電機速度的閉環控制。
(5) 保護電路
系統的保護分為軟硬體保護，由於硬體保護速度較快，通常用於驅動信號的直接封鎖。從保護等級來分，可以分系統級保護和驅動級保護，其中，驅動級保護是通過igbt驅動晶元TX-KA101特有的保護功能來實現的。系統級保護包括控制器的過流、過壓、欠壓，過溫以及霍爾元件故障等保護。

5 實驗結果
實驗中採用了寧波欣達集團樂邦電機廠的bldcm，其額定功率為50kw，最大功率100kw，額定轉矩212n·m，額定轉速2300r/min，額定電流214a。額定電壓336v，通過蓄電池組供電。整個驅動系統採用f2407a dsp晶元控制，其開關頻率為20khz,電感l1=75μh，電容c0=100μf。功率模塊選用infineon公司的bsm300gb600dlc低損耗igbt模塊，其內部是一個半橋電路，具有低引線電感的封裝結構。系統散熱採用水冷。圖4是正向電動時電感l1上的電流，此時電流連續，圖5是電流連續時二極體d2兩端的電壓波形，可以看出幾乎沒有尖峰電壓。圖6是電感電流不連續時的波形，圖7是電流斷續時二極體d2兩端電壓波形。圖8是電機輕載時的相電流波形，其電流較為平穩。圖9，圖10分別是igbt在導通和關斷時的電壓波形，其開關時間都在100ns左右，且關斷時沒有尖峰電壓。

圖4 正向放電電流連續波形

圖5 電流連續時二極體電壓結論

圖6 正向放電電流斷續波形

圖7 電流斷續時二極體電壓

圖8 電機相電流波形

圖9 igbt導通時的電壓波形

圖10 igbt關斷時的電壓波形

6 結束語
本系統控制上採用dsp的數字結構，電路設計簡單，緊湊，滿足了大功率bldcm的實時控制要求。同時全數字化的控制，使系統在控制精度、功能和抗干擾能力上都有了很大程度的提高。整個系統不僅具有正向電動的功能，同時具有反向充電和制動功能。實驗結果表明該系統設計合理，適應混合動力電動汽車的應用要求。

㈦ 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！

㈧ 電動汽車與熱泵促進風電消納的區域綜合能源系統經濟調度方法是什麼

1、針對冷熱電聯供「以熱定電」導致的棄風問題，提出了電動汽車與地源熱泵協同促進風電消納的區域戰略。綜合能源系統經濟調度方法，首先在源側引入地源熱泵，通過協調電源和熱源的輸出，實現熱電聯產機組的熱電解耦，改善風電並網接入空間；然後，考慮電動汽車在負荷側的可調度價值，採用激勵需求響應引導充電負荷有序轉移風電並網消納；最後，以調度周期內運行成本最小為目標，建立源負荷協同區域綜合能源系統優化調度模型，優化軟體CPLEX用於解決它。

3、以調度周期內系統運行成本最小為目標建立源負荷協調優化調度模型，綜合考慮能量轉換特性和機組運行通過對地源熱泵和IDR優化結果的分析，可以看出線路約束、需求響應約束等源熱泵的供熱效率遠高於傳統供熱機組容量配置可有效降低棄風率和系統運行成本；IDR的實施需要兼顧La和用戶雙方的利益，提高效率補償價格 Δ DP，系統除氣率和運行成本下降越明顯，但受La調節能力的限制，其效果比加裝地源熱泵要弱團體。需要注意的是，系統將在IDR實施後的調度時段達到高峰。顆粒填充效果更明顯，供電可靠性更高。

㈨ 電動汽車結構設計包括哪幾方面的設計

電池系統的設計的三方面建議，歡迎大家補充：
1）電系統設計
電系統主要涉及到電池管理系統和高壓器件，包括繼電器、熔斷器、電池管理晶元、採集板、採集線束和高壓線束的設計。電系統設計涉及到整車和人身安全，應充分的保證安全可靠性。在實際工作中應考慮到線束的絕緣防護，線束走向，採集線束的保護，避免應線束磨損破損問題造成的短路，打火等不安全事故的發生。

2）熱系統設計（需要藉助ansys /fluent軟體或其他CFD軟體）
（1）溫度特性
需要了解電池最佳溫度工作的范圍，在設計過程中需要考慮溫度場的均勻分布，因為溫度的分布會直接影響到電池的壽命、容量以及一致性特性。例如，磷酸鐵鋰電池在-20℃條件下放電時，容量會降低至常溫下的80%，而且多次低溫放電後，壽命會急劇降低。
（2）布置方式
一般為了保證電池的熱性能，布置方式尤為重要，為了裝配方便，常採用模塊化的設計，且電池模塊之間的溫差ΔT≤3~5℃為宜。
（3）冷卻系統
當前的電池系統散熱主要採用自然風或空調風，為保證電池散熱的均勻性，也可以採用液冷方式，而且液冷方式也是未來發展的趨勢，同時需要在電池箱體的設計上保證電池箱體的絕熱特性，不能吸收外部熱量，防止電池「被加熱」。
3）結構和機械強度設計
因涉及到人員安全的問題，電池箱體的機械強度需要考慮。同時電池單體的針刺、擠壓和沖擊特性需要通過實驗驗證，鑒於***事故的發生，小概率事件如高強度碰撞無法避免，但是需要加強電池系統的抗碰撞能力。電池模塊作為電池系統的基本單元，在設計中應考慮到絕緣保護，連接線束的可靠性等。
同時電池系統的關鍵部位需要進行CAE強度和變形分析。