电动汽车的关键技术
电动汽车的关键技术
现代电动汽车的核心是高效、清洁和智能化的利用电能驱动车辆。其关键技术包括汽车的制造技术、电子技术、信息技术、能源技术、电力驱动技术、能量管理技术、自动控制技术、材料技术、化学工艺技术和优化技术等，还设计智能交通网络互联、全球定位、自动驾驶等相关技术。只有将相关的技术全面整合，并且控制好成本，这才是电动汽车技术成功的核心。现代电动汽车的核心技术可以归纳一下几个方面：
1.电力驱动技术系统
电力驱动技术是汽车汽车的心脏，该系统包括名电机驱动装置、机械传动装置和车轮。而电动机驱动装置是电力驱动系统的核心，针对电动汽车设计的电动机驱动系统需要灵活有效底驱动车轮（或者提供辅助动力驱动车轮）。对于现代电动汽车而言，电动机驱动系统需要满足一些基本的要求：
1）高功率密度高瞬时输出功率；
2）在电动汽车低速或者爬坡时，能提供低速大转矩输出，高速时能为巡航提供高速低转矩特性；
3）具有宽调速范围，包括恒转矩区和恒功率区；
4）转矩相应快速；
5）在较宽的转速和转矩工作区内，保持较高能量效率；
6）再生制动，可实现高的能量回收效率；
7）在各种工况下，具有高的可靠性和鲁棒性；
8）价格合理。
目前用于电动汽车的电动机种类有直流电动机、感应电动机、永磁无刷直流电动机或永磁同步电动机、开关磁阻电动机等。
电动汽车发展状况及关键技术
电动汽车发展状况及关键技术 一、电动汽车的发展背景 能源的短缺和人们对生活质量的更高要求是电动车发展的主要原因。汽车的能源消费占世界能源总消费的近四分之一。随着世界经济的发展，汽车的保有数量在急剧增加，由此而引起的能源与环境问题就显得更加严重。 因石油危机的影响，发达国家领先进行节能技术的开发，将产业部门的能源消费停留在GNP(能源消费总量)的一半水平。但是，以汽车为主的运输部门因其急速发展，能源的消费比其它部门大，占总能源消费的24%。以传统的石油作为动力能源的汽车因其尾气中的有害物质如CO、HC和NOX等对人类及环境造成的危害，人类必将面临巨大的挑战。经计算从全世界汽车排出的CO2为64亿标准炭吨。在当今世界面临能源与环境的双重危机之前，势必要求汽车工业提高汽车的能源使用效率，减少污染物质的排出量。但是，仅通过改善现有内燃机车的性能来解决这一问题是很困难的。开发电动汽车(ElectricVehicle)，以下简称（EV)是解决这一问题的有效途径之一。 二、电动汽车的特点 1、污染低 电动汽车由电力驱动，在行驶中不排放有害气体，即使电动汽车所消耗的电力由使用石油燃料的火力发电厂提供，但火力发电厂的大气污染物的排放量，也不到同类型汽油车的10%。 2、可使用多种能源 由于电动汽车使用二次电力能源，其不受石油资源的限制，可利用核能、水力、太阳能等，从而可节省日益枯竭的石油资源。 3、效率高电动汽车没有怠速损失，在制动时能回收能量，80%以上的电池能量可由电动机转为汽车的动力，即使考虑原油的发电效率、配送电效率、充放电效率等，其最终效率也比内燃机高。 4、噪声低 发动机性能是影响汽车的噪声、振动大小的重要因素，传统汽车和电动汽车相比，由动力部分引起的噪声和振动，特别是在加速时，电动机的噪声和振动要比发动机低得多。 5、更有利于智能化 由于电动汽车已达到电气化，所以电动汽车系统中更利于采用先进的电子信息技术，提高汽车智能化程度。电动汽车的电动机控制系统，可与各个电子控制系统包括无级变速、防抱死制动系统(ABS)、制动能量回收系统、安全气囊系统、自动空调系统等相协调，在电动汽车上实现计算机智能控制。 6、结构简单，使用维修方便 电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，更重要的是电动汽车易操纵。 7、能源效率高，多样化
增程式电动汽车的特点解析
增程式电动汽车的特点解析 增程式电动汽车是在纯电动汽车基础上，装备一个小型的辅助发电机组以备电池电量不足时为电池充电，我们简称这个小型辅助发电机组为“增程器”。由此，《新能源汽车新闻》也想说明，在一些政策文件中“插电式混合动力（含增程式）”的表述是不准确的。众所周知，目前纯电动汽车所配备的电池重量高、价格昂贵。并且在燃油汽车上，根本不能算作问题的续驶里程，对于纯电动汽车而言，却成为了影响用户购买的最大障碍之一。 增程式电动汽车：续航里程于是，车企们开始考虑能否在设计上减少电池数量，进而既降低汽车制造成本，同时又能满足消费者对续驶里程的需求。于是，增程式电动汽车问世。利用一个比较轻且便宜的增程器来解决用户对纯电动汽车的“里程焦虑”感，并且能够大幅度减少电池数量，这就是增程式电动汽车设计理念的由来。 增程式电动汽车，内部只有一套电力驱动系统，包括电机、控制电路、电池。 电动机直接驱动车轮，发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。因为发动机
并不直接驱动车轮，因此也不需要变速器。这相当于在普通的电动车上装载了一台汽油/柴油发电机。增程式电动汽车的优点是具有较长的续驶里程，仅凭纯电模式也能驾驶数公里路程。由于动力源为电动机的缘故，所以，起步的加速动力很足，电动机低速扭矩大所以加速快。在电池电量消耗殆尽后，还可以依靠自带的内燃机发电，给动力电池充电；这样即便纯电动汽车出现没电的状况，也不至于将车尴尬的停在路边，依靠内燃机发电，增程式电动车完全可以行驶和传统汽车一样的续驶里程。 增程式电动汽车：车身结构从结构上来分析，增程式电动汽车的结构相对纯电动汽车只多了一个发电模块，车身结构更加简单，成本更低。另外，拥有外接插电功能的增程电动车更加适用于城市居民，它在纯电动模式下行驶里程通常在150km以上，日常上班、生活用车都没问题。如果要外出自驾游也能做到和传统燃油车一样的续驶里程，完全不会像电动汽车那样，因为行驶里程短，充电时间长，导致需要规划路线的情况出现。
涨姿势!插电混动与增程式电动车的区别
涨姿势！插电混动与增程式电动车的区别 导语：现如今，混合动力搭配的车型是越来越多了，其中衍生出的两种混动技术：插电式混合动力和增程式混合动力。它们的相同之处在于两者均拥有电动机的同时还具备发动机，两者都能提供动力输出。那么，这两种新颖混动技术的区别在哪里呢?让我们带着问题来看下以下详细介绍吧！ 先来说说共同点吧，之所以这两种产品会被混淆，是因为他们都有发动机，并且都有充电插口，并不是像普锐斯那样的混动车，没有充电装置，也不像特斯拉那样的电动车，没有发动机，而是既有发动机，又有充电插口，那么问题来了，他们的原理差别在哪? 插电混动的概念目前大家说的比较多，而相应的产品也比较多，比如刚刚上市的神车比亚迪唐，还有之前的比亚迪秦，这些都是比较亲民的插电混动，更高一级别的像BMW i8、迈凯伦P1、保时捷918和法拉利LaFerrari也都是用的插电混动技术，可见插电混动技术在目前的热度。 XC90插电混动 从广义可理解为它有电动机的同时又有发动机，而且两者都能提供动力输出，车身配有充电插口，可以用充电桩为车载电池充电。 由电驱动和另外一个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的汽车(主要是内燃机和电动机混联)，其电池的容量很大，能够以纯电的模式行驶较长里程，并且具备充电插口，可以通过外部设备向电池充电。 插电混动底盘 插电式混合动力系统是指可以使用外部电源对车辆进行充电的混合动力车型。一般情况下，它的电池容量比电动车小，但却要远大于普通油电混动汽车。由此可见，它的优点便是较传统混合动力车型拥有更长的纯电行驶时间，在低速、或堵车时尤为明显。而相比纯电动车，它不单纯依靠充电桩充电，时间更为自由灵活，在配套设施还不完善的今天，这类车型是比较理想的新能源车型。 增程式电动车的动力只由电动机提供，发动机的存在就是为了给电动机供电，更像是一个
燃料电池电动汽车发展现状与前景
燃料电池电动汽车发展现状与前景 随着社会的进步和人员移动性增强，全球汽车需求 量快速增长，迄今世界上的汽车保有量达到创纪录的10 亿 辆以上且还在不断大幅增长，使得基于传统的内燃机 Internal Combustion Engine ，ICE )汽车的轻量化与节能减排等技术进步难以降低汽车燃料的消耗和减少污染物的排放。2020 年之前温室气体(Greenhouse Gas ，GHG) 排放在1990 年水平基础上下降20% 的任务日益艰巨。如果再不采取有效措施，公路交通运输车辆的GHG 温室气体排放将会持续不断增长。通过研讨纯电动汽车( Battery Electric Vehicle ，BEV ）、混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle HEV )、或燃料电池电动汽车( Fuel Cell Vehicles ，FCVs ； Fuel Cell Electric Vehicles ，FCEVs ）等多种类型的电动汽车( Electric Vehicle ，EV )技术[3-5]有望明确实现节能减排 的理想途径。自1966 年通用汽车推出了世界上第1 款燃料电池电动汽车GMC Electrovan ，尤其是本田在1999 年推出了世界上第1 台商用的燃料电池电动汽车FCX-V4 以来，世界上EV 电动汽车型号不断丰富和租赁销售量明显增长，太、北美和欧洲成长为全球EV 电动汽车重要的新车研发制造和租赁销售市场，2014 年全世界的EV 电动汽车销售量达到34.6 万辆以上，年增长率达到86% 。
燃料电池是一种高效、清洁的电化学发电装置，近年来 得到国内外高度重视，成为最被看好的可用于替代汽油和柴 油等传统的 ICE 内燃机发动机技术的先进新能源汽车技术。 日本政府希望其到 2020 年的 FCVs 燃料电池汽车销量达到 500 万辆，再通过 10 年的研发推广实现全面普及 FCVs 燃 料电池汽车。 美国政府在 2003 年投入 12 亿美元大力推进氢 技术和燃料电池技术，其中重要项目之一就是美国能源部 Department of Energy ， DOE ）在北加州、南加州、密歇 展的氢技术和基础实施验证与示范综合工程，吸引了 Hyundai-Kia/Chevron 、 DaimlerChrysler/BP 、 Ford/BP 和 GM/Shell 等多家汽车制造 /能源供应商参与。 美国能源部大力推进氢经济和燃料电池技术，尤其是商 业化推广应用方面取得显著进展，比如目前高容量和低容量 燃料电池制造成本分别为 55 美元 /kW 和 280 美元 /kW[6] ， 汽车燃料电池 2014 年的制造成本自 2006 年下降 50% 并自 2008 年以来进一步下降 30% 以上（基于高容量电池制造） 这必将带动创造工作岗位、投资机会和可持续、安全的能源 供应。为了在 2020 年前争取把欧盟建立成一个具有全球领 先水平的燃料电池 （Fuel Cell ，FC ）系统和氢能源 （Hydrogen Energy ，HE ） 经济的巨大市场，欧盟高度重视燃料电池技术 和氢能源技术并把之视作能源领域的战略高新技术大力推 根州东南部、大西洋区中部和佛罗里达州中部等 5 个区域开 f It 步
电动汽车电池组热管理系统的关键技术
第22卷 第3期 2005年3月 公 路 交 通 科 技 Journal of Highway and T ransportation Research and Development V ol 122 N o 13 Mar 12005 文章编号:1002Ο0268(2005)03Ο0119Ο05 收稿日期:2004Ο03Ο16 基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)重大专题项目(2003AA501100) 作者简介:付正阳(1978-),男,北京人,清华大学汽车工程系硕士研究生,主要从事电动汽车方面的研究1 电动汽车电池组热管理系统的关键技术 付正阳,林成涛,陈全世 (清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084) 摘要:电池组热管理系统的研究与开发对于电动汽车的安全可靠运行有着非常重要的意义。本文分析了温度对电池组性能和寿命的影响,概括了电池组热管理系统的功能,介绍了电池组热管理系统设计的一般流程,并对设计热管理系统提出了建议。文章重点分析了设计电池组热管理系统过程中的关键技术,包括电池最优工作温度范围的确定、电池生热机理研究、热物性参数的获取、电池组热场计算、传热介质的选择、散热结构的设计等。关键词:电动汽车;电池组;热管理系统 中图分类号:T M911141 文献标识码:A K ey Technologie s of Thermal Management System for EV Battery Packs FU Zheng Οyang ,LIN Cheng Οtao ,CHEN Quan Οshi (S tate K ey Laboratory of Autom otive Safety and Energy ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China ) Abstract :Research and development of battery thermal management system (BT MS )is very im portant for the operation safety and relia 2bility of electric vehicle (E V )1In this paper ,by analyzing the in fluence of tem perature on the per formance and service life of batteries ,the desired function of a BT MS was outlined ,a procedure for designing BT MS was introduced 1Several key technologies during designing a BT MS were introduced and analyzed ,including optimum operating tem perature range of a battery ,heat generation mechanism ,ac 2quisition of the therm odynamic parameters ,calculation of tem perature distribution ,selection of heat trans fer medium ,design of cooling structure and s o on 1 K ey words :E lectric vehicle ;Battery pack ;Thermal management system 0 引言 能源与环境的压力使传统内燃机汽车的发展面临前所未有的挑战,各国政府、汽车公司、科研机构纷纷投入人力物力开发内燃机汽车的替代能源和动力,这大大促进了电动汽车的发展。 电池作为电动汽车中的主要储能元件,是电动汽车的关键部件[1,2],直接影响到电动汽车的性能。电池组热管理系统的研究与开发对于现代电动汽车是必需的,原因在于:(1)电动汽车电池组会长时间工作 在比较恶劣的热环境中,这将缩短电池使用寿命、降 低电池性能;(2)电池箱内温度场的长久不均匀分布将造成各电池模块、单体性能的不均衡;(3)电池组的热监控和热管理对整车运行安全意义重大。 清华大学从承担国家“八五”电动汽车攻关项目以来,在电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车关键技术的研究中,积极开展了电池组热管理系统的研究,并在样车上进行了道路试验,目前电池组热管理系统的优化设计与改进工作正在进行中。本文是对前阶段研究工作的总结和今后工作的展望。
增程式电动车网络通信协议(精华)
设计文件 版权专有违者必究 名称增程式电动车网络通信协议编号 版本 A.1
编制工艺 校核标准化 审核批准 版本号更改人更改日期更改说明变更编号
目次 目次.............................................................................. II 1整车网络结构 (1) 2整车网络通讯硬件要求 (1) 3整车网络通讯协议 (2) 3.1 CAN总线网络报文结构说明 (2) 3.1.1 CAN总线网络报文结构图 (2) 3.1.2 CAN网络地址分配表 (3) 3.1.3 数据格式定义 (3) 3.2整车动力系统控制网络CANA (4) 3.2.1 DKQ107A电机控制器与整车控制器通讯报文 (4) 3.2.2 DKQ101电机控制器与整车控制器通讯报文 (7) 3.2.3 整车控制器与发电机控制器通信报文 (9) 3.3整车信息网络CANB (12) 3.3.1 整车控制器发送报文 (12) 3.3.2 发动机发送报文 (15) 3.4整车监控网络CANC (15) 3.4.1 电池管理发送整车控制报文 (15) 3.4.2 电池管理发送 (18) 3.4.2.1 电池管理系统发送电池单体电压 (18) 3.4.2.2 电池管理系统发送电池包温度 (20) 3.4.2.3 电池管理系统发送充电设备报文 (21) 3.4.3 超级电容管理系统发送报文 (24) 3.4.4 绝缘检测装置发送报文 (25)
纯电动车网络通信协议 1 整车网络结构 整车网络由以下子网构成，如图所示： 整车动力系统控制网络CANA ，包括整车控制器、电机控制器、发电机控制器，实现控制数据交换。 整车信息网络CANB ，整车控制器、发动机ECU 、仪表实现信息数据交换。 整车监控网络CANC ，整车控制器、电池管理系统、超级电容管理系统、仪表、绝缘检测仪、充电机实现数据交换。 2 整车网络通讯硬件要求 网络系统的3个子网CANA 、 CANB 、CANC 是物理上完全隔离的，其相互间的数据交换必须通过整车控制总成网关才能实现； CAN 总线通信电缆采用屏蔽双绞线（阻燃0.5mm ）； 所有CAN 总线保证终端电阻数量不超过3个（不小于40 ），终端电阻采用支架安装，以便调整，同时，终端电阻同网络线之间通过跳线相连,以便灵活搭配； 数字仪表 电池管理系统 电机控制器 整车控制器 CANC 充电机 CANA 发动机ECU CANB 发电机控制器 超级电容管理系统 绝缘检测仪
新能源汽车技术分类及三大关键技术详解
新能源汽车技术分类及三大关键技术详解(总 10页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
新能源汽车技术分类及三大关键技术详解 来源：第一电动网作者：杨伟斌2015年01月12日 14:03 [导读]为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术，笔者结合研发过程中的经验总结，从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。## 在三级模块体系和平台架构中，整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）和电池管理系统（BMS）是最重要的核心技术。##充电设施不完善是阻碍新能源汽车市场推广的重要因素，对特斯拉成功的解决方案进行分析，并提出新能源汽车的充电解决方案、剖析充电系统组成。 关键词：VCUBMS特斯拉MCU新能源汽车 2014年国内新能源汽车产销突破8万辆，发展态势喜人。为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术，笔者结合研发过程中的经验总结，从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 1新能源汽车分类 在新能源汽车分类中，“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类方法令非业内人士感到困惑，其实这些名称是从不同角度给出的解释、并不矛盾。 消费者角度 消费者角度通常按照混合度进行划分，可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动，节油效果和成本增等指标加如表1所示。表中“-”表示无此功能或较弱、“+”个数越多表示效果越好，从表中可以看出随着节油效果改善、成本增加也较多。 表1 消费者角度分类 技术角度
图1 技术角度分类 技术角度由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力，具体如图1所示。其中P0表示BSG（Belt starter generator，带传动启停装置）系统，P1代表ISG（Integrated starter generator，启动机和发电机一体化装置）系统、电机处于发动机和离合器之间，P2中电机处于离合器和变速器输入端之间，P3表示电机处于变速器输出端或布置于后轴，P03表示P0和P3的组合。从统计表中可以看出，各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛应用，相对来说P2在欧洲比较流行，行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位，P03等组合结构在四驱车辆中应用较为普遍、欧蓝德和标致3008均已实现量产。新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果和成本增加，例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模系统，尽管节油效果较好，但由于结构复杂且成本较高，近十年间的市场表现不尽如人意。 2新能源汽车模块规划 尽管新能源汽车分类复杂，但其中共用的模块较多，在开发过程中可采用模块化方法，共享平台、提高开发速度。总体上讲，整个新能源汽车可分为三级模块体系、如图2所示，一级模块主要是指执行系统，包括充电设备、电动附件、储能系统、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为执行系统和控制系统两部分，执行部分包括充电设备的地面充电机、集电器和车载充电机，储能系统的单体、电箱和PACK，发动机部分的气体机、汽油机和柴油机，发电机的永磁同步和交流异步，离合器中的干式和湿式，驱动电机的永磁同步和交流异步，齿轮箱部分的有级式自动变速器（包括AMT、AT和DCT等）、行星排和减速齿轮；二级模块的控制系统包括BMS、ECU、GCU、CCU、MCU、TCU和VCU，分别表示电池管理系统、发动机电子控制单元、发电机控制器、离合器控制单元、电机控制器、变速器控制系统和整车控制器。三级模块体系中，包括电池单体的功率型和能量型，永磁和异步电机的水冷和风冷形式，控制系统的三级模块主要包括硬件、底层和应用层软件。
燃料电池汽车的介绍
燃料电池汽车的介绍 ?燃料电池汽车是电动汽车的一种，其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能或的。它的最大特点也在于此，能量转换效率不受“卡诺循 环”的限制，其能量转换效率可高达60%~70%，实际使用效率则是普通内燃机的2倍左右。 燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是 一种理想的车辆。 燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。有些车辆直接携带着纯氢燃料，另外一些车辆有可能装有燃料重整器，能将烃类燃料转化为富氢气体。 单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。燃料电池汽车的优点 ?与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点： 1、提高了燃烧效率。 2、减少了机油泄露带来的水污染。 3、降低了温室气体的排放。 4、提高了燃油经济性。 5、零排放或近似零排放。 6、运行平稳、无噪声。 燃料电池汽车的关键技术 ?电动汽车的关键技术包括电动技术、自动化技术、电子技术、信息技术及化学技术，虽然能源是最首要的问题，但是车身结构、电力驱动以及能源管理系统的优化同样至关重要。 与内燃机车相比，电动汽车的行驶里程较短，因此为了尽可能地利用车载的储存能量，必须选用合适的能量管理系统。可以在汽车的各个子系统安装传感器，包括车内外温度传感器、
充放电时间的电流电压传感器、电动机的电流电压传感器、车速传感器、加速度传感器及外部气候和环境传感器。能量管理系统可实现9 个功能： 1）优化系统能量流； 2）预计所生的能量来估计还能行驶的路程； 3）提供参考以便进行有效操作； 4）直接从制动中获取能量存入储能元件，例如：蓄电池； 5）根据外界的气候调节温度控制； 6）根据外界环境调节灯光亮度； 7）估计合适的充电算法； 8）分析能源，尤其是蓄电池的工作记录； 9）诊断能源的任何不恰当或者无效的操作。 把能源管理系统和导航系统结合起来，就可以规划能源效率的路径，锁定充电站的位置并可以根据交通状态预测可行驶里程。总之，能源管理系统综合了多功能、灵活和可变的显着优点，从而可以合理利用有限的车载能源 1 燃料电池 同电化学电池相比，燃料电池的显着优点在于燃料电池电动汽车可达到与燃油车一样的续驶里程，这是因为燃料电池电动汽车的行驶里程仅与燃料箱中的燃料多少有关，而与燃料电池的尺寸无关。实际上，燃料电池的尺寸仅与电动汽车的功率需求水平有关。 燃料电池的优点： 1）反应物加料时间远远短于电化学电池的充电时间（机械充电式电池除外）； 2）使用寿命长于电化学电池并且电池维护工作量更小。同普通电池相比，燃料电池是一个能量生成装置，并且一直产生能量直至燃料用尽。
纯电动汽车的基本构成和其关键技术
如图1所示，纯电动汽车EV (Electric Vehicle)是仅由动力蓄电池向电动机提供电能驱动车辆行驶的道路车辆，也称为蓄电池电动汽车。纯电动汽车具有以下特点：节能，不消耗石油；环保，无污染；噪声和振动小；能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转轴传递，各部件的布置具有很大的灵活性；驱动系统布置不同会使系统结构区别很大，采用不同类型的电动机（如直流电动机和交流电动机）会影响到纯电动汽车的质量、尺寸和形状；不同类型的储能装置会影响纯电动汽车的质量、尺寸及形状；不同的补充能源装置具有不同的硬件和机构，例如蓄电池可通过感应式和接触式的充电器充电，或者采用替换蓄电池的方式，对替换下来的蓄电池进行集中充电。 1 纯电动汽车的类型 纯电动汽车按照用途进行分类，可以分为纯电动轿车、纯电动货车和纯电动客车3种类型；按照驱动型式进行分类，可以分为直流电动机驱动的纯电动汽车、交流电动机驱动的纯电动汽车、双电动机驱动的纯电动汽车、双绕组电动机驱动的纯电动汽车和电动轮纯电动汽车等5种类型。 2纯宅动汽车的基本构成 如图2所示，纯电动汽车主要由电力驱动系统、电源系统、辅助系统、控制系统、安全保护系统等组成。汽车行驶时，由蓄电池输出电能（电流）通过控制驱动电动机运转，
电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。图3所示为奥运纯电动客车的基本构成。 21电力驱动系统 纯电动汽车的电力驱动系统的构成简图如图4所示，主要由电子控制器、驱动电动机、电动机逆变器、各种传感器、机械传动装置和车轮等组成，其中最关键的是电动机逆变器，电动机不同，控制器也有所不同，控制器将蓄电池直流电逆变成交流电后驱动交流驱动电动机，电动机输出的转矩经传动系统驱动车轮，使电动汽车行驶。该系统的功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。 驱动电动机是驱动EV行驶的唯一动力装置。目前EV上使用的驱动电动机主要类型有直流电动机、交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等。再生制动是EV节能的重要措施之一。制动时电动机可实现再生制动，一般可回收10%—15%的能量，有利于延长EV的行驶里程。在EV制动系统中，还保留有常规制动系统和ABS，以保证车辆在紧急制动时有可靠的制动性能。关于电动机，本讲座后文将详细讲解。22电源系统 纯电动汽车的电源系统包括车载电源、能量管理系统和充电机等。它的功用是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况及控制充电机向蓄电池充电。
增程式电动汽车与插电式混合动力的区别
插电式混合动力汽车与增程式电动车比较 一、相同之处： 插电式混合动力汽车与增程式电动车的工作模式非常类似，两者都可以由动力电池单独输入能量以行驶在纯电动模式下，且当动力电池容量接近设定的下限后都转由另外一种动力源继续提供车辆所需的能量。 二、区别之处： 但两者在工作机理上存在着本质的区别。 增程式电动车是在纯电动汽车的基础上开发的电动汽车，动力装置只有驱动电机一种。之所以称之为增程式电动车是因为车辆追加了增程器的缘故，而为车辆追加增程器的目的是为了进一步提升纯电动汽车的续航里程，使其能够尽量避免频繁地停车充电。 插电式混合动力汽车是由混合动力汽车进化而来，动力装置由发动机和驱动电机两种组成。它继承了混合动力汽车的大部分特点，但把混合动力汽车的功率型电池替换为了比容量（单位质量所包含的能量）更大的能量型电池，如此一来动力电池就有足够的能量保证车辆可以在零排放无油耗的纯电动模式下行驶一定的距离。
从驱动的角度分析，增程式电动车不论工作在纯电动模式还是增程模式下，其车轮始终仅由电机独立驱动，而插电式混合动力汽车如果工作在混合动力模式下，发动机会与电机一起（经动力耦合后）参与到驱动车轮的行列。 从系统选型的角度分析，增程式电动车必须是串联式混合动力型式，而插电式混合动力汽车可以是并联式混合动力型式，也可以是混联式混合动力型式。 从性能的角度分析，只有增程式电动车才可以发挥出纯电动汽车的最大潜力。这句话怎么理解呢？可以这么理解，增程式电动车的动力电池以及驱动系统在设计之初就必须完美地匹配以达到既定的性能指标（如最高速度、最大爬坡度等），增程器（发动机与发电机的组合）的存在与否不影响整车的设计性能。而插电式混合动力汽车因为发动机也参与驱动的缘故，对电池与驱动系统的匹配要求就不会很高，比如插电版普锐斯混合动力仅配备了5.2kWh的锂离子电池。 从电气化程度的角度分析，增程式电动车的电气化程
纯电动汽车和燃料电池汽车的比较
纯电动汽车和燃料电池汽车的比较 【摘要】在现阶段，技术相对较成熟、污染程度最小的，当属电动汽车。电动汽车又分为纯电动汽车和燃料电池汽车。而它们都有各自的优缺点。本文介绍了纯电动汽车和燃料电池汽车各自的优缺点。 【关键词】纯电动汽车；燃料电池汽车；清洁能源 0引言 目前，世界各国针对汽车产业都在寻找一种既洁净又储量丰富的能源来缓解日益紧张的石油资源和改善不断恶化的环境，使用此类能源的汽车就是人们常说的新能源汽车。新能源汽车的发展方向呈现多元化，主要有电动汽车、燃气汽车和混合动力汽车三种，而在现阶段，技术相对较成熟、污染程度最小的，当属电动汽车。电动汽车又分为纯电动汽车和燃料电池汽车。而它们都有各自的优点和尚需解决的问题。 １纯电动汽车 纯电动汽车采用单一蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进[1]。其最大优势在于无污染、噪声小，对环境保护十分有益。另外，纯电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，同时可回收制动、下坡时的能量，提高能量的利用效率。 在我国，首款面向个人销售的纯电动汽车是被定名为e6先行者的比亚迪纯电动汽车，该车以自主研发的，具有高安全、储电多、功率大等特点的铁电池作为动力，一次充电最大续驶里程达到300公里，列世界第一。而且，比亚迪还和南方电网合作，为每位购车者配备充电柜，只要车主有自己的固定车位，南方电网将上门为车主安装，车主自己可在家中完成充电。而这不失为纯电动汽车推广的一条可行路径。 虽然纯电动汽车的优势明显，但目前的普及程度仍远不及内燃机汽车。其需要解决的是： １．１降低电动车价格。目前电动车整车价格昂贵的主要原因一方面是蓄电池的价格昂贵，另一方面也是电动汽车量产小，配件未形成规模化生产； １．２提高一次充电后的续驶里程，目前蓄电池单位重量存储的能量太少，使得电动汽车的续驶里程过短，在一定程度上也制约了电动车的普及； １．３延长蓄电池的使用寿命。目前一个新的蓄电池在使用一到两年后，其充满电所能储存的能量明显下降，基本上三年就要报废； １．４发展包括充电设施在内的基础设施。除工作单位、家庭等夜间充电设施外，还必须建立行车途中充电所必须的充电网络[2]。电动汽车要想普及，基础充电设施的规模化、网络化是一个不能回避的问题； １．５建立一个电动汽车发展的相关行业标准。相关行业标准的缺失，容易导致各电动汽车制造企业各自为政，生产的电动汽车的充电插口以及相关零部件无法通用，限制了电动汽车的推广普及。 ２燃料电池汽车 燃料电池汽车电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,直接变成电能获得的[3]。这种化学反应过程不会产生有害产物。燃料电池汽车与纯电动汽车最大的区别在于两个电池的概念不一样，纯电动汽车用的是蓄电池，把电储蓄在电池里。燃料电池并不是蓄电池，而是一个发电装置，能源储存在氢里面，使氢气和
增程式与插电式汽车区别
插电式混合动力汽车与增程式电动车的工作模式非常类似，两者都可以由动力电池单独输入能量以行驶在纯电动模式下，且当动力电池容量接近设定的下限后都转由另外一种动力源继续提供车辆所需的能量。但两者在工作机理上存在着本质的区别。 增程式电动车是在纯电动汽车的基础上开发的电动汽车。之所以称之为增程式电动车是因为车辆追加了增程器的缘故，而为车辆追加增程器的目的是为了进一步提升纯电动汽车的续航里程，使其能够尽量避免频繁地停车充电。 插电式混合动力汽车是由混合动力汽车进化而来，它继承了混合动力汽车的大部分特点，但把混合动力汽车的功率型电池替换为了比容量（单位质量所包含的能量）更大的能量型电池，如此一来动力电池就有足够的能量保证车辆可以在零排放无油耗的纯电动模式下行驶一定的距离。 从驱动的角度分析，增程式电动车不论工作在纯电动模式还是增程模式下，其车轮始终仅由电机独立驱动，而插电式混合动力汽车如果工作在混合动力模式下，发动机会与电机一起（经动力耦合后）参与到驱动车轮的行列。 从系统选型的角度分析，增程式电动车必须是串联式混合动力型式，而插电式混合动力汽车可以是并联式混合动力型式，也可以是混联式混合动力型式。 从性能的角度分析，只有增程式电动车才可以发挥出纯电动汽车的最大潜力。这句话怎么理解呢？可以这么理解，增程式电动车的动力电池以及驱动系统在设计之初就必须完美地匹配以达到既定的性能指标（如最高速度、最大爬坡度等），增程器（发动机与发电机的组合）的存在与否不影响整车的设计性能。而插电式混合动力汽车因为发动机也参与驱动的缘故，对电池与驱动系统的匹配要求就不会很高，比如插电版普锐斯混合动力仅配备了5.2kWh的锂离子电池。 从电气化程度的角度分析，增程式电动车的电气化程度无疑更高，具体的表现就是电功率占总输出功率的百分比是100%，而插电式混合动力汽车不足100%。 增程式电动车比插电式混合动力汽车的“血统”更纯正，因为它在没有追加增程器之前就是一辆纯电动汽车。增程器的部署基本不会影响到原有车辆的动力系统结构。而插电式混合动力汽车的前身由于是混合动力汽车的关系，故而保留了较多的传统机械部件，结构上要较增程式电动车更复杂一些，成本也略高。也就是说，要判断一辆车到底是插电式混合动力汽车还是增程式电动车，本质就是看这辆车的发动机是否会出现与车轮有直接机械连接的情况
电动车的核心技术
发展电动汽车必须解决好4个方面的关键技术：电池技术、电机驱动及其控制技术、电动汽车整车技术以及能量管理技术。 1、电池技术 电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。到目前为止，电动汽车用电池经过了3代的发展，已取得了突破性的进展。第1代是铅酸电池，目前主要是阀控铅酸电池(VRLA)，由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电，因此是目前惟一能大批量生产的电动汽车用电池。第2代是碱性电池，主要有镍镉(NJ-Cd)、镍氢(Ni-MH)、钠硫(Na/S)、锂离子(Li-ion)和锌空气(Zn/Air)等多种电池，其比能量和比功率都比铅酸电池高，因此大大提高了电动汽车的动力性能和续驶里程，但其价格却比铅酸电池高。第3代是以燃料电池为主的电池。燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转变效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以连续进行，因此是理想的汽车用电池，但目前还处于研制阶段，一些关键技术还有待突破问。 2、电力驱动及其控制技术 电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件，要使电动汽车有良好的使用性能，驱动电机应具有调速范围宽、转速高、启动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动态制动强和能量回馈等特性。目前，电动汽车用电动机主要有直流电动机(DCM)、感应电动机(IM)、永磁无刷电动机(PMBLM)和开关磁阻电动机(SRM)4类。 近几年来，由感应电动机驱动的电动汽车几乎都采用矢量控制和直接转矩控制。由于直接转矩的控制手段直接、结构简单、控制性能优良和动态响应迅速，因此非常适合电动汽车的控制。美国以及欧洲研制的电动汽车多采用这种电动机。永磁无刷电动机可以分为由方波驱动的无刷直流电动机系统(BLDCM)和由正弦波驱动的无刷直流电动机系统(PMSM)，它们都具有较高的功率密度，其控制方式与感应电动机基本相同，因此在电动汽车上得到了广泛的应用。PMSM类电机具有较高的能量密度和效率，其体积小、惯性低、响应快，非常适应于电动汽车的驱动系统，有极好的应用前景。目前，由日本研制的电动汽车主要采用这种电动机。 开关磁阻电动机(SRM)具有简单可靠、可在较宽转速和转矩范围内高效运行、控制灵活、可四象限运行、响应速度快和成本较低等优点。实际应用发现SRM存在转矩波动大、噪声大、需要位置检测器等缺点，应用受到了限制。 随着电动机及驱动系统的发展，控制系统趋于智能化和数字化。变结构控制、模糊控制、神经网络、自适应控制、专家控制、遗传算法等非线性智能控制技术，都将各自或结合应用于电动汽车的电动机控制系统。 3、电动汽车整车技术 电动汽车是高科技综合性产品，除电池、电动机外，车体本身也包含很多高新技术，有些节能措施比提高电池储能能力还易于实现。采用轻质材料如镁、铝、优质钢材及复合材料，优化结构，可使汽车自身质量减轻30%-50%；实现制动、下坡和怠速时的能量回收；采用高弹滞材料制成的高气压子午线轮胎，可使汽车的滚动阻力减少50%；汽车车身特别是汽车底部更加流线型化，可使汽车的空气阻力减少50%。 4、能量管理技术 蓄电池是电动汽车的储能动力源。电动汽车要获得非常好的动力特性，必须具有比能量高、使用寿命长、比功率大的蓄电池作为动力源。而要使电动汽车具有良好的工作性能，就必须对蓄电池进行系统管理。 能量管理系统是电动汽车的智能核心。一辆设计优良的电动汽车，除了有良好的机械性能、
星月神增程式电动自行车简介-推荐下载
增程式电动自行车 1.增程电动自行车概念 定义：一种配有地面充电（外接充电器）和车载供电（发电机）功能的纯电驱动的电动自行车。 主体：电动自行车，电机驱动，具备电动自行车一切功能。 增程：可通过车载发电机为驱动电机提供行驶电能，同时可向蓄电池充电，实现在骑行中对蓄电池充电，在保证经济性的前提下，突破普通电动自行车行驶里程限制。 2.简介 电动自行车是日常生活中不可或缺的代步工具，但在实际驾驶中，最大的担忧，是没到目的地，而电力耗尽。这种担忧甚至影响到电动代步工具的生存。而以通用的EV1、丰田的RVA4电动车为例，这两款电动车在美国加州销量十分可观，却在2003年突然遭遇退潮，原因之一，就是“里程恐惧”； 增程式电动自行车主要采用电动系统，同时兼带一个小型发电机，由发电机、蓄电池、电机控制器和整车控制器构成。在行驶过程中，由整车控制器完成运行控制策略，可以根据整车状态、工 况及蓄电池电量，自动启动发电对蓄电池完成自动充电，也可以由驾驶员在需要时刻手动启动和停机。蓄电池也可由充电器连接外部电源对其充电，而发动机可采用燃油型。整车运行模式可根据需要工作于手动模式和自动模式。当工作于自动模式时，节油率随电池组容量增大无限接近纯电动模式，由于低速扭矩大，高速运
行平稳，刹车能量回收效率高，结构简单易维修，是一种特别适用于大众使用的节能环保型交通代步工具。 3.工作模式 3.1纯电动行驶 1 同电动车模式完全相同图
3.2发电机行驶 无需充电即可长期运行，蓄电池辅助，将发电机工况限制在最 经济工作段，到达最佳节油效果。 根据行驶路况分为以下两种情况，（见图2） A 、起步、急加速、爬坡时，为提高成车性能，由发电机、蓄电池同 时向驱动电机供电。 B 、平路行驶，中小负荷时，由发电机向驱动电机供电，同时向蓄电 池充电。 图2. 星月神增程式电动自行车发电机行驶模式 3.3智能行驶 无需充电即可长期运行，由整车控制器监控蓄电池状态，当蓄电池电量低于设置值时，发电机自动启动，在行驶过程中同时向蓄 电池充电，到达蓄电池容量 以上时，自动关闭发电机，转为电动行 驶。电动和汽油在整车控制器控制下交替行驶。（见图3 ） 图3. 星月神增程式电动自行车智能行驶模式
新能源汽车―燃料电池工作原理.
新能源汽车—燃料电池工作原理 虽然燃料电池名字里面有“燃料”字样，同时氢气也能够跟氧气在一起剧烈燃烧，但在燃料电池却不是利用燃烧来获取能量，而是利用氢气跟氧气化学反应过程中的电荷转移来形成电流的，这一过程关键的技术就是利用特殊的“电解质薄膜”将氢气拆分，整个过程可以理解成蚊子无法穿过纱窗，但是更小的灰尘却可以……电解质薄膜也是燃料电池领域最难被攻克的技术壁垒。 丰田Mirai燃料电池堆栈结构图及主要参数 因为氢分子体积小，可以透过薄膜的微小孔洞游离到对面去，但是在穿越孔洞的过程中，电子被从分子上剥离，只留下带正电的氢质子通过，氢质子被吸引到薄膜另一侧的电极与氧分子结合。电解质薄膜两侧的电极板将氢气拆分成氢离子（正电）和电子、将氧气拆分成氧离子（负电）和电子，电子在电极板之间形成电流，两个氢离子和一个氧离子结合成为纯水，是反应的废物。所以本质来讲，整个运行过程就是发电过程。因此Mirai是纯电动车，燃料电池堆栈代替的就是厚重且充电效率低下的锂离子电池组。
丰田2008年燃料电池技术
丰田Mirai的燃料电池创新 丰田Mirai搭载的燃料电池堆栈是由370片薄片燃料电池组成的，因此被称为“堆栈”，一共可以输出114千瓦的发电功率。丰田的燃料电池堆栈经历了十几年的技术优化，形成了自己的特色结构，比如3D立体微流道技术，通过更好地排出副产物水，让更多空气流入，有效改善了发电效率。所以整个堆栈的发电效率
达到了世界先进水平，达到了3.1千瓦/升，比2008年丰田的技术整整提升了2.2倍。 Mirai燃料电池堆栈技术迭代 由于燃料电池堆栈中每片电池发电的电压大约在0.6V-0.8V之间，整体也不会超过300V电压，所以为了更好驱动电动机，还需要安装一个升压器，将电压提升到650V。 燃料电池迭代 700个大气压下储存氢气 了解氢气物理特性的人都清楚，氢气跟汽油不同，常温下氢气是气体，密度非常低并且非常难液化，常温下更是无法液化，所以氢气要安全储藏和运输并不容易。所以氢气无法像汽油那样直接注入普通油箱里。丰田设计了一大一小两个储氢罐，通过高压的方式尽可能多充入一些氢气。以目前的主流储存技术，丰田选用了700Mpa也就是700个大气压的高压储气罐，类似我们常见的“煤气罐”，只不过罐体更厚重。两个储氢罐一共的容量是122.4升，采用700个大气压储存，也
详解电动汽车锂离子电池管理系统的关键技术
详解电动汽车锂离子电池管理系统的关键技 术 特斯拉电动汽车之所以成为业内佼佼者，一定程度上得益于强大的电池管理系统。只有对复杂而繁多的电池组进行有效的控制与管理，才能突破电动汽车推广普及的瓶颈。一起来看看电池管理系统如何工作。 1电池管理系统(BMS)定义 锂离子电池的安全工作区域如图1所示。BMS的主要任务是保证电池系统的设计性能：1)安全性;;2)耐久性;3)动力性。 图1锂离子电池安全工作区域示意 BMS软硬件的基本框架如图2所示，应该具有的功能：1)电池参数检测。2)电池状态估计。3)在线故障诊断。4)电池安全控制与报警。5)充电控制。6)电池均衡。 7)热管理。8)网络通讯。9)信息存储。10)电磁兼容。 图2车用BMS软硬件基本框架 2电池管理系统关键技术 2.1电池管理系统对传感器信号的要求 2.1.1单片电压采集精度 一般地，为了安全监控，电池组中的每串电池电压都需要采集。不同的体系对精度的要求不一样。 图3单体电池OCV曲线及其电压采集精度要求 对于LMO/LTO电池，单体电压采集精度只需达到10mV。对于LiFePO4/C电池，单体电压采集精度需要达到1mV左右。但目前单体电池的电压采集精度多数只能达到5mV。 2.1.2采样频率与同步 电池系统信号有多种，而电池管理系统一般为分布式，信号采集过程中，不同控制子板信号会存在同步问题，会对实时监测算法产生影响。设计BMS时，需要对信号的采样频率和同步精度提出相应的要求。 2.2电池状态估计 电池各种状态估计之间的关系如图4所示。电池温度估计是其他状态估计的基础。
图4电池管理系统算法框架 2.2.1电池温度估计及管理 温度对电池性能影响较大，目前一般只能测得电池表面温度，而电池内部温度需要使用热模型进行估计。根据估计结构对电池进行热管理。 图5电池内部温度估计流程 2.2.2荷电状态(SOC)估计 SOC算法主要分为单一SOC算法和多种单一SOC算法的融合算法。单一SOC 算法包括安时积分法、开路电压法、基于电池模型估计的开路电压法、其他基于电池性能的SOC估计法等。融合算法包括简单的修正、加权、卡尔曼滤波以及滑模变结构方法等。 卡尔曼滤波等基于电池模型的SOC估计方法精确可靠，是目前的主流方法。 2.2.3健康状态(SOH)估计 SOH是指电池当前的性能与正常设计指标的偏离程度。图6为电池性能衰减原理简单示意图。目前SOH估计方法主要分为耐久性经验模型估计法和基于电池模型的参数辨识方法。 图6锂离子电池双水箱模型 2.2.4功能状态(SOF)估计 估计电池SOF可以简单认为是在估计电池的最大可用功率。常用的SOF估计方法可以分为基于电池MAP图的方法和基于电池模型的动态方法两大类。 2.2.5剩余能量(RE)或能量状态(SOE)估计 RE或SOE是电动汽车剩余里程估计的基础，与百分数的SOE相比，RE在实际的车辆续驶里程估计中的应用更为直观。 图7电池剩余能量(RE)示意 图8是一种适用于动态工况的电池剩余放电能量精确预测方法EPM(energypredictionmethod)。 图8电池剩余放电能量预测方法(EPM)结构 2.2.6故障诊断及安全状态(SOS)估计 故障诊断是保证电池安全的必要技术之一。安全状态估计属于电池故障诊断的重要项目之一，BMS可以根据电池的安全状态给出电池的故障等级。 2.2.7充电控制 充电析锂是影响电池寿命的主因，目前对于析锂的机理已经有了研究，基于