简述混合动力电动汽车对动力电池的要求
⑴ 问答题1新能源汽车如何分类,2新能源汽车对动力电池有哪些要求
新能源汽车一般来说是指采用非常规的车用燃料(汽油、柴油)作为动力来源,或是使用常规的车用燃料而采用新型车载动力装置的汽车。
新能源汽车覆盖的范围其实挺广的,电动汽车、氢能源动力汽车、太阳能汽车、替代能源(天然气、乙醇等)汽车等等这些都可以看做是新能源汽车。
现在谈到新能源汽车,很多时候大家所指都是电动车,甚至有的干脆将新能源汽车与电动汽车划等号。
电动汽车再往下分就会分为纯电动汽车( Electric Vehicle,EV,以Tesla为代表),混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV,以丰田普锐斯为代表),还有燃料电池汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV, 暂时没有找到大家熟悉的代表)。
⑵ 动力电池的工作要求
1.对动力电池的要求
动力电池一般指具有较高的容量和输出功率能力,可用作电动车、辆驱动电源的两次电池。一般情况下,混合动力汽车车用动力电池进行的是频繁、浅度的充放电循环。在充放电过程中,电压、电流可能有较大的变化。针对这种使用特点,混合动力系统对电池有以下、特别要求:
(1)大功率充放电能力:质量比功率和体积比功率是衡量蓄电池快速充放电能力的指标,相对、于比能量要求,混合动力汽车对比功率要求更高。
(2)充放电效率:动力电池中能量的循环必须经过充电-放电-充电的循环,高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。
(3)相对稳定性:动力电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定,使其在动力系统使用条件下能达到足够的充放电循环次数。
2.车用动力电池的主要指标
评价混合动力汽车车用动力电池技术的指标主要有以下几点:
(1)质量比功率(W/kg):电池的质量比功率代表每千克质量的电池能提供的功率。它的大小决定电池所能输出的最大功率,标志着汽车的加速性能和最高车速,对电动汽车的动力性能等有直接影响。在混合动力汽车中,电池的比功率是最关键的因素,因为电池的电耗尽后可以在内燃机工况下重新进行充电。
(2)质量比能量(Wh/kg):标志着纯电动模式下的续驶能力。
(3)循环次数:动力电池的工作是一个不断充电-放电-充电-放电的循环过程,每充电和放电一次,动力电池中的化学物质就要发生一次可逆性的化学反应。随着充电和放电次数的增加,动力电池中的化学活性物质会发生老化,逐渐削弱其化学功能,降低动力电池的充电和放电的效率,最后部分或完全丧失其充电和放电功能。动力电池的工作循环次数是衡量动力电池寿命的重要指标,对动力电池的使用有直接影响。
(4)成本:电池的成本与电池的新技术含量、材料、制作方法和生产规模有关,目前新开发的高比功率的动力电池成本较高
⑶ 混合动力汽车对动力电池有哪些要求
作者:Evien Spice
链接:https://www.hu.com/question/361205451/answer/937841582
来源:知乎
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1.对动力电池的要求
动力电池一般指具有较高的容量和输出功率能力,可用作电动车、辆驱动电源的两次电池。一般情况下,混合动力汽车车用动力电池进行的是频繁、浅度的充放电循环。在充放电过程中,电压、电流可能有较大的变化。针对这种使用特点,混合动力系统对电池有以下、特别要求:
(1)大功率充放电能力:质量比功率和体积比功率是衡量蓄电池快速充放电能力的指标,相对、于比能量要求,混合动力汽车对比功率要求更高。
(2)充放电效率:动力电池中能量的循环必须经过充电-放电-充电的循环,高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。
(3)相对稳定性:动力电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定,使其在动力系统使用条件下能达到足够的充放电循环次数。
2.车用动力电池的主要指标
评价混合动力汽车车用动力电池技术的指标主要有以下几点:
(1)质量比功率(W/kg):电池的质量比功率代表每千克质量的电池能提供的功率。它的大小决定电池所能输出的最大功率,标志着汽车的加速性能和最高车速,对电动汽车的动力性能等有直接影响。在混合动力汽车中,电池的比功率是最关键的因素,因为电池的电耗尽后可以在内燃机工况下重新进行充电。
(2)质量比能量(Wh/kg):标志着纯电动模式下的续驶能力。
(3)循环次数:动力电池的工作是一个不断充电-放电-充电-放电的循环过程,每充电和放电一次,动力电池中的化学物质就要发生一次可逆性的化学反应。随着充电和放电次数的增加,动力电池中的化学活性物质会发生老化,逐渐削弱其化学功能,降低动力电池的充电和放电的效率,最后部分或完全丧失其充电和放电功能。动力电池的工作循环次数是衡量动力电池寿命的重要指标,对动力电池的使用有直接影响。
(4)成本:电池的成本与电池的新技术含量、材料、制作方法和生产规模有关,目前新开发的高比功率的动力电池成本较高。
⑷ 混合动力电动汽车具备哪些特点
并联式混合动力电动汽车(PHEIV)保留了与传统内燃机汽车相同的发动机及其传动系统,并联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电/电动机和动力蓄电池组等部件组成。由动力电池组一电动机所提供的动力在原车传动系统的某一处和发动机机械传动混合,或者发动机和电动机产生的力完全分开用以驱动不同的驱动桥'并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机作为动力源,也可以同时使用电动机和发动机作为动力源来驱动汽车。并联式混合电动汽车的结构形呵以看成传统的内燃机汽车附加了一个电力驱动系统。
所谓转矩耦合是将发动机和驱动电动机的转矩一起相加,用于车辆驱动,此时混合动力驱动系统的输出转矩是发动机输出转矩和驱动电动机输出转矩的叠加,而发动机和电动机的转速必须相同或成比例。转矩耦合也表述为将发动机转矩分解为两部分:分别用于驱动车辆和蓄电池组充电。所谓转速耦合是将发动机和驱动电动机的转速叠加输出,此时混合动力驱动系统的输出转速是发动机输出转速和驱动电动机输出转速的叠加,而发动机和电动机的转矩必须相同或成比例。采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。
⑸ 混合动力电动汽车的技术概况
1.串联式混合动力汽车 Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV)
串联式混合动力系统用电动机驱动车轮,电动机的电力来自发动机。
串联式混合动力系统利用发动机动力发电,从而带动电动机驱动车轮。
其基本结构是由电动机、发动机、发电机、HV蓄电池、变压器组成。由一个小输出功率的发动机进行准稳恒性运转来带动发电机,直接向电动机供应电力,或一边给HV蓄电池充电一边行驶。由于内燃发动机的动力是以串联的方式供应到电动机,所以称为“串联式混合动力系统”。
2. 并联式混合动力电动汽车 Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV)
并联式混合动力系统使用电动机和发动机两种动力来驱动车轮用发动机来给HV蓄电池充电,其基本结构是由电动机、发动机、HV蓄电池、变压器和变速器组成。
并联式混合动力系统中利用HV蓄电池的电力来驱动电动机。因电动机兼用为发电机,所以不能一边发电一边用来行驶。动力的流向为并联,所以称为“并联式混合动力力系统”。
3. 混联式(串、并联式)混合动力电动汽车 Power-Split Hybrid Electric Vehicle (PSHEV)
混联式混合动力利用电动机和发动机来驱动车轮,并可用发电机来发电及自行充电。
混联式混合动力利用电动机和发动机这两个动力来驱动车轮,同时电动机在行驶当中还可以发电。
根据行驶条件的不同,可以仅靠电动机驱动力来行驶,或者利用发动机和电动机驱动行驶。另外还安装有发电机,所以可以一边行驶,一边给HV蓄电池充电。基本结构由电动机、发动机、HV蓄电池、发电机、动力分离装置、电子控制单元(变压器、转换器)组成。利用动力分离装置将发动机的动力分成两份,一部分用来直接驱动车轮,另一部分用来发电,给电动机供应电力和HV蓄电池充电。
电动机擅长从低速带开始发挥威力,而发动机则在高速带大显身手。本系统通过理想地控制二者,可在所有条件下提供高效率的行驶。
混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。 在HEV上普遍采用以计算机为核心的现代计算机技术和自动控制技术,各种智能控制系统,包括自适应控制技术(MRAC)、模糊控制技术(Fuzzy)、专家控制系统(Expert system)、神经网络控制系统(Neural networks)等也逐渐应用到EV、FCEV和HEV上,使HEV更加安全、节能、环保和舒适。
能量管理系统采取层级式控制:最上层为整车能量管理系统,统一协调和控制各个低端控制器;中间一层包括五个低端控制器,即发动机控制器、发电机控制器、电动机控制器、离合器及制动器控制器和电池能量管理系统(BMS)等;最下层为各个执行器,即发动机、电机、离合器等部件。
HV蓄电池组
丰田THSⅡ采用大功率,高密度,轻量,寿命长的新开发的HV蓄电池。它是在旧型号THS采用的小型高性能镍氢蓄电池基础上,改进了电极材料与各单体蓄电池之间的连接结构,所以降低了蓄电池的内阻,提高了许可证电池的输出密度。由于在THS2上采取了行车中保持一定充电状态的控制,所以,不需要利用外部充电。
HV蓄电池组包括HV蓄电池模块,蓄电池计算机,系统主继电器及维修插座,这些部件汇总装在一个壳体内,设置在后座位之后。
蓄电池组的电池部分由28个模块串联而成,每个模块是由6个1.2伏的单体蓄电池串联而成,总共是168个单体蓄电池,由此可得到201.6v的高电压。蓄电池计算机在保持充电状态为适当值的同时,还将完成下列控制:
1*4充电状态的管理
为了保证在加速等场合下放电,在减速时利用制动器回收充电的反复进行,HV蓄电池将一直向HV蓄电池计算机输出充电状态信号,HV蓄电池计算机利用充放电电流的累计值,将充电状态值始终控制在目标范围之内。
1*5冷却风扇的控制
HV蓄电池的充放电将引起自身的发热,为确保蓄电池性能,对冷却风扇的工作方式进行控制。
1*6外部充电器的控制
指在利用内部充电器充电的过程中,监视蓄电池状态,保证适当充电所进行的控制。
1*7与空调之间的通讯
通过HV控制计算机,根据空调的要求来改变冷却风扇的工作方式。
1*8蓄电池状态的监控
监视蓄电池的温度及电压等,当检测出有异常时,通过限制或停止充放电以保护蓄电池。此外,按要求使报警灯亮,输出与记忆诊断代码。
1*9冷却风扇
当蓄电池的温度升高时,冷却风扇将按照蓄电池计算机的指令调节风量。此外,还可根据空调的要求,改变空调的工作方式。
冷却风扇的进风口设在座椅的右侧。利用风机将从车厢内吸进的空气引入到蓄电池组的右上方,使其由上而下地吹过蓄电池模块之间,对其进行冷却。冷却后完成热交换的空气,从蓄电池组的右下方,经过后货舱右侧的排气管,排至后货舱与车外。
1*10 系统主继电器(SMR)
SMR按照HV控制计算机的指令,接通与切断高压电路电源。加上控制正负两极用的在内,SMR共配置了3个继电器,保证了动作的可靠。在接通高压系统时,首先是接通SMR1与SMR3,接着接通SMR2,断开SMR1,由于一开始就使控制电流通过附加电阻,所以防止高压的大电流突然加到电路上。断开电路时,依次断开SMR2与SMR3,HV控制计算机将分别确认它们是否已可靠的断开。
在维修插头与逆变器罩盖上设有连锁机构,连锁机构用来检测高压部分的防护状态并自动地断开系统主继电器。当连锁机构动作时,仪表板上的主报警灯亮,以通知驾乘人员。在连锁机构动作后,每两次之中有1次使系统主继电器动作,以便恢复高压电路。
1*11 维修插头
在检查与维修时,应取下维修插头,在HV蓄电池的中间位置处断开高压,从而确保安全操作。
⑹ 混合动力电动汽车有哪些安全要求
你好 维修时注意高电压 有危险 冬天注意电瓶的保暖 定期保养就没什么问题 希望我的回答可以帮助你 有问题就问汽车大师
⑺ 混合动力汽车和纯电动汽车的动力电池有何差异
混合动力汽车动力电池通常都是高压电池,理论上讲是差异不大。但在实际情况中,还是有很大的差异:1、通常微混车型由于纯电驱动距离很短,所以多采用48V直流电池;2、即使都是高压电池,由于采用的电池类型不同,连接方式不同,其总电压和功率也不尽相同。基本上不具备可替换性。
⑻ 混合动力汽车对动力电池有哪些要求
1、在同样重量和体积的情况下要求比密度,比能量、双功率高,可使其具有更长的续航里程;2、使用寿命长,可循环充电次数多;3、充电时间短,尤其是在快充的情况下;4、安全性高,能在不同温度、环境、甚至是碰撞情况下确保安全。