纯电动汽车热泵空调与电池交互热管理系统研究

纯电动汽车热泵空调与电池交互热管理系统研究
纯电动汽车热泵空调与电池交互热管理系统研究

电动汽车空调系统

电动汽车空调系统 、电动汽车空调系统 全球气候变暖、大气污染以及能源成本高涨等问题日趋严峻,汽车作为环境污染和能源消耗的主要来源之一,其节能减排问题受到了越来越广泛的重视,各国政府和汽车企业均将节能环保当作未来汽车技术发展的指导方向,这样节能环保的电动也就应运而生。电动汽车是集汽车技术、电子及计算机技术、电化学技术、能源与新材料技术于一体的高新技术产品,与普通内燃机汽车相比,具有无污染、噪声低及节省石油资源的特点。基于以上电动汽车的特点,它极有可能成为人类新一代的清洁环保交通工具,它的推广普及具有不可估量的重要意义。 电动汽车的出现也为电动汽车空调的研究开发提出了新的课题与挑战。汽车空调的功能就是把车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动性保持在使人感觉舒适的状态。在各种气候环境条件下,电动汽车车厢内应保持舒适状态,以提供舒适的驾驶和乘坐环境。另外,拥有一套节能高效的空调系统对电动汽车开拓市场也起到至关重要的作用。因此,在开发研制电动汽车同时, 必然也要对其配套的空调系统进行开发与研制。 对于目前传统燃油汽车空调系统,制冷主要采用发动机驱动的蒸汽压缩式制冷系统进行降温,而制热主要采用燃油发动机产生的余热。而对于电动汽车中的纯电动汽车以及燃料电池汽车来说,没有发动机作为空调压缩机的动力源,也不能提供作为汽车空调冬天制热用的热源,因此无法直接采用传统汽车空调系统的解决方案;对于混合动力车型来说,发动机的控制方式多样,故空调压缩机也不能采用发动机直接驱动的方案。综合以上原因,在电动汽车的开发过程中,必须研究适合电动汽车使用的新型空调系统。对于电动汽车来说,车上拥有高压直流电源,因此,采用电动热泵型空调系统,压缩机采用电机直接驱动,成为电动汽车可行的解决方案。 、电动汽车空调的特点 电动汽车空调与普通空调装置相比,电动汽车空调装置以及车内环境主要有以下特点:八、、? 1)汽车空调系统安装在运动的车辆上,要承受剧烈而频繁的振动与冲击,要求电动汽车

电动汽车空调国内外现状和发展趋势

电动汽车空调国内外发展现状及发展趋势 摘要:本文分析了电动汽车空调系统的特点,介绍了国内外电动汽车空调发展现状,根据现状和实际使用需求叙述了电动汽车空调的发展趋势。 关键字:电动汽车空调发展现状热泵发展趋势 引言 全球气候变暖、大气污染以及能源成本高涨等问题日趋严峻,汽车作为环境污染和能源消耗的主要来源之一,其节能减排问题受到了越来越广泛的重视,各国政府和汽车企业均将节能环保当作未来汽车技术发展的指导方向,这样节能环保的电动也就应运而生。电动汽车是集汽车技术、电子及计算机技术、电化学技术、能源与新材料技术于一体的高新技术产品,与普通内燃机汽车相比,具有无污染、噪声低及节省石油资源的特点。基于以上电动汽车的特点,它极有可能成为人类新一代的清洁环保交通工具,它的推广普及具有不可估量的重要意义。 电动汽车的出现也为电动汽车空调的研究开发提出了新的课题与挑战。汽车空调的功能就是把车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动性保持在使人感觉舒适的状态。在各种气候环境条件下,电动汽车车厢内应保持舒适状态,以提供舒适的驾驶和乘坐环境。另外,拥有一套节能高效的空调系统对电动汽车开拓市场也起到至关重要的作用。因此,在开发研制电动汽车同时,必然也要对其配套的空调系统进行开发与研制。 对于目前传统燃油汽车空调系统,制冷主要采用发动机驱动的蒸汽压缩

式制冷系统进行降温,而制热主要采用燃油发动机产生的余热。而对于电动汽车中的纯电动汽车以及燃料电池汽车来说,没有发动机作为空调压缩机的动力源,也不能提供作为汽车空调冬天制热用的热源,因此无法直接采用传统汽车空调系统的解决方案;对于混合动力车型来说,发动机的控制方式多样,故空调压缩机也不能采用发动机直接驱动的方案。综合以上原因,在电动汽车的开发过程中,必须研究适合电动汽车使用的新型空调系统。对于电动汽车来说,车上拥有高压直流电源,因此,采用电动热泵型空调系统,压缩机采用电机直接驱动,成为电动汽车可行的解决方案。 1.电动汽车空调的特点 电动汽车空调与普通空调装臵相比,电动汽车空调装臵以及车内环境主要有以下特点: 1)汽车空调系统安装在运动的车辆上,要承受剧烈而频繁的振动与冲击, 要求电动汽车空调装臵结构中的各个零部件都应具有足够抗振动冲击的强度和良好的系统气密性能; 2)电动汽车大部分属于短距离代步,乘坐时间较短,加上电动汽车内乘员 所占空间比大,产生的热量相对较多,相对热负荷大,要求空调具有快速制冷、制热和低速运行能力; 3)电动汽车空调使用的是车上蓄电池提供的直流电源,压缩机工作效率高, 控制可靠性高,维护方便; 4)汽车车身隔热层薄,而且门窗多,玻璃面积大,隔热性能差,电动汽车 也不例外,致使车内漏热严重;

纯电动汽车热管理系统---专利

纯电动汽车热管理系统 本实用新型涉及电动汽车技术领域,公开了一种纯电动汽车热管理系统,包括压缩机、四位换向阀、室外换热器、第一膨胀阀和室内换热器,四位换向阀包括四个工作口,压缩机的排气口连接至四位换向阀的一口,压缩机的吸气口连接至四位换向阀的二口,换向阀的三口依次连接室外换热器、第一膨胀阀、室内换热器至四口,压缩机由纯电动汽车提供电能,第一膨胀阀通过四个单向阀桥接设置在管路中。本实用新型通过新的热管理系统,减少电能转化为热能的比例,提高能源的利用效率,满足复杂情况下系统热管理的需求。 专利类型:实用新型 申请(专利)号:CN201320417522.2 申请日期:2013年7月15日 公开(公告)日:2014年3月5日 公开(公告)号:CN203460658U 主分类号:B60H1/00,B,B60,B60H,B60H1 分类号: B60H1/00,B60K11/02,B60K11/00,H01M10/625,H01M10/00,H01M10/663,H01M10/00,B,H,B60,H01,B60H,B60K,H01M,B60H1,B60K11,H01M10,B60H1/00,B60K11/02,B60 K11/00,H01M10/625,H01M10/00,H01M10/663,H01M10/00 申请(专利权)人:上海加冷松芝汽车空调股份有限公司,上海交通大学 发明(设计)人:吕家明,黄国强,陈江平,严瑞东 主申请人地址:201108 上海市闵行区莘庄工业区华宁路4999号 专利代理机构:上海翼胜专利商标事务所(普通合伙) 31218 代理人:翟羽,黄燕石

国别省市代码:上海;31 主权项:一种纯电动汽车热管理系统,其特征在于:包括压缩机、四位换向阀、室外换热器、第一膨胀阀和室内换热器,所述四位换向阀包括四个工作口,分别为一口、二口、三口和四口,所述压缩机的排气口连接至所述四位换向阀的一口,所述压缩机的吸气口连接至所述四位换向阀的二口,所述换向阀的三口依次连接所述室外换热器、第一膨胀阀、室内换热器至四口,所述四位换向阀的一口与三口联通、二口与四口联通后所述系统形成室内换热器制冷回路,所述四位换向阀的一口与四口联通、二口与三口联通后所述系统形成室内换热器制热回路,所述压缩机由纯电动汽车提供电能,所述第一膨胀阀通过四个单向阀桥接设置在管路中。 法律状态:授权,授权

热泵型电动汽车空调系统性能试验研究上课讲义

热泵型电动汽车空调系统性能试验研究 1.1 研究背景及意义 目前,随着人类越来越多的使用燃油汽车,汽车尾气排放出的二氧化碳加剧了全球 气候极端变化。我国的石油资源的探明储量极其有限,早在2009 年,石油消费进口依 存度就突破了“国际警戒线”(50%),高达52%。汽车保有量却是逐年增加,如果 汽车几乎完全依赖于化石燃料,很容易受到国际石油价格的冲击,甚至导致燃料的供应 中断。再者,燃油汽车的尾气排放出大量的污染物如PM10(可吸入颗粒物)、NOx(氮 氧化物)、SO2(二氧化硫)和VOCs(挥发性有机化合物)等,已经成为我国城市大 气污染的主要污染源,严重危害了人们的健康。纯电动汽车是以电能驱动的,具有燃 油汽车无法比拟的优点,主要表现在:一、污染少、噪声低。其本身不排放污染大气 的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著 减少,且电动汽车电动机的发出的噪声较燃油汽车发动机小得多;二、能源的利用具有 多元化,电力可以从多种一次能源如煤、核能、水力、太阳能、风能、潮汐能等获得, 能源利用更加安全;三、可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电,起到平抑电网的 峰谷差的作用;四、效率更高和控制更容易实现智能化。 作为一种具有环保和节能优势的先进交通工具,电动汽车受到了越来越广泛的关注。美、日、欧等发达国家不惜投入巨资进行电动汽车的研究开发,取得了丰硕的研究成果,纯电动汽车目前在许多发达国家已得到商业化的应用。我国电动汽车发展起步 较晚,但国家从维护能源安全,改善大气环境,提高汽车工业竞争力和实现我国汽车工 业的跨越式发展的战略高度考虑,从“八五”开始到现在,电动汽车研究一直是国家计 划项目,并在2001 年设立了“电动汽车重大科技专项”,通过组织企业、高校和科研 机构,集中各方面力量进行技术攻关。与此同时,上海、广州和深圳等地的地方政 府也出台了相应的扶持新能源汽车的发展政策,计划实现电动汽车在本地的产业化。 电动汽车代表未来汽车发展的方向,各国政策的扶持为电动汽车的发展铺平了道 路,近年来,它们在全世界范围内呈现出欣欣向荣的的发展态势,据国外著名金融杂志 JP Morgan 报道,预计到2020 年全球将有1100 万辆电动汽车上市销售,这意味着到那时电动汽车将分别占有北美20%和全球13%的市场份额,但目前电动汽车的发展遇到 很多技术问题,特别动力电池技术,续驶里程的提高和充电网络的建设等问题。 空调系统作为改善驾驶员工作条件、提高工作效率、提高汽车安全性及为乘员营造 健康舒适的乘车环境的重要手段,对燃油汽车和电动汽车而言,都是必不可少的。电 动汽车用空调系统与普通的汽车(内燃机驱动)空调相比,由于原动机不同而引发一系 列新变化。主要体现在:1)普通的汽车空调系统的压缩机依靠发动机通过一个电磁离 合器驱动,而电动汽车空调压缩机自带电动机独立驱动;2)电动汽车没有用来采暖的 发动机余热,不能提供作为汽车空调冬天采暖用的热源,必须自身具有供暖的功能,即 要求制冷、制热双向运行的热泵型空调系统。 纯电动汽车空调系统制冷、供暖和除霜所需能量均来自于整车动力电池。作为电动 汽车功耗最大的辅助子系统,空调系统的使用将极大的降低其续驶里程。因而,通过优 化电动汽车空调系统的设计以提高其性能对提高电动汽车续驶里程,推广电动汽车的应 用有着重要意义。 1.2.2 热泵式汽车空调研究现状 汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。随着 汽车的日益普及以及人们对汽车的舒适性、安全性要求的提高,汽车空调系统已经成为 现代汽车上必不可少的装置。汽车空调工作环境的特殊性如需要承受频繁的震动和冲

电池管理系统在电动汽车中的应用

第23卷第3期 2010年6月 山东科学SHANDONG SCIENCE Vol.23No.3Jun.2010 收稿日期:2010- 04-15作者简介:于良杰(1977-),男,工程师,从事实时系统,汽车电子的研究。E- mail :embedlinux@126.com 文章编号:1002-4026(2010)03-0087-05电池管理系统在电动汽车中的应用 于良杰1,乔昕2,张许峰2,邓楠 2(1.山东省科学院自动化研究所,山东省汽车电子技术重点实验室,山东济南250014; 2.北京尚能联创科技有限公司北京10029) 摘要:本文介绍了电池管理系统(Battery Management System )的发展以及应用在电动汽车中所面临的前端数 据采集、电池均衡管理、SOC 电量计量、实时通信以及电池绝缘监测等关键问题。 关键词:电动汽车;电池管理系统 中图分类号:U468.3文献标识码:B 随着人们环保意识的增强以及能源的日趋紧张,电动汽车受到国家和民众的广泛关注。电动汽车是全部或者部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,因此,电池系统作为电动汽车的动力系统在整个电动汽车 的研究和发展中具有举足轻重的作用。电池系统一般分为电池和电池管理系统两个部分。就电池而言, 铅酸、镍氢、锂离子或锂聚合物电池在电动汽车的研究中都有应用。锂离子电池由于其比能量大、放电电压高、循环寿命长、无记忆效应、具有快速充电能力、自放电速率小、具有多种安全保护措施、密封良好,无泄漏现 象、 环保等众多优点,使得其在未来电动汽车中的应用前景非常广阔。就电池管理系统而言,在锂离子电池被广泛关注之前,已经有学者针对铅酸和镍氢电池开展了电池管理系统的研究,这些研究包括数据采集、SOC 估算、实时通信、均衡、绝缘监测等。由于锂离子物理特性相当活跃,过充、过放更容易对锂离子电池带来损坏,这就对电池保护系统的性能提出了更高的要求。一个好的电池管理系统可以确保车辆的行驶安全、增加电池使用寿命、提供给驾驶员有用的信息、减少能源消耗等,是电动汽车的一个重要组成部分。 国外对电池管理系统的研究已经有几十年了,并取得了一定的成果。我国对电动汽车电池管理系统的研究还处于起步阶段,目前清华大学、北京理工大学、同济大学、北京航天航空大学在电动汽车的电池管理系统上取得了一定的研究成果,并应用于奥运大巴的项目中。 总的来说,电池管理系统按照实现方式可以分为两大类:一类是基于芯片的电池管理系统;另一类是基 于分立式器件的电池管理系统。基于芯片的电池管理系统一般将前端采集电路、 均衡电路以及电量计量算法、通讯功能等集成在芯片中,辅以外围电路完成对电池的管理功能,如德州仪器在电池管理IC 领域的bq 系列芯片[1-2],凹凸科技的OZ890电池管理芯片[3]等,具有更小的体积、更高的集成度等优势;基于分立器件的电池管理系统,有基于纯硬件和基于软硬件协调工作的解决方案,而软硬件协调工作方案由于实现更灵活、功能更完善,被广泛采用,如各院校和科研单位开发的电池管理系统、北京市中天荣泰科技有限公司的智能电池管理系统等,分立器件方案在产品设计的灵活性上占有一定优势。 无论是采用芯片还是采用分立器件搭建系统,都要面临一些电池管理系统需要解决的关键问题,而这些问题也被国内外学者广泛的研究,他们包括前端数据采集、数据存储、保护功能、均衡管理、电池健康状态、电量计量和实时通信,针对不同的应用需求可能还需要内置充电管理、后备态管理、绝缘监测等功能,其结构见

电动汽车热管理系统

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710538323.X (22)申请日 2017.06.29 (71)申请人 知豆电动汽车有限公司 地址 315600 浙江省宁波市宁海县力洋镇 储家山路1号 (72)发明人 尹湘林 鲍文光 王红梅 闫优胜  樊晓浒 何志刚  (74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公 司 33109 代理人 尉伟敏 (51)Int.Cl. B60H 1/00(2006.01) B60H 1/32(2006.01) B60H 1/22(2006.01) B60L 11/18(2006.01) (54)发明名称 电动汽车热管理系统 (57)摘要 本发明公开了一种电动汽车热管理系统,包 括乘员舱热管理模块和动力系统热管理模块,乘 员舱热管理模块包括电动压缩机、冷凝器、冷凝 风扇、膨胀阀、HVAC系统、第一水泵、水PTC加热器 和连接管路,动力系统热管理模块包括动力电池 包、水壶、第二水泵、散热器、散热器风扇、第三水 泵、控制器、逆变器、电机、热电板式换热器和连 接管路。动力系统热管理模块采用热电板式换热 器来实现。热电板式换热器根据珀耳帖效应,具 有加热和制冷功能。本发明具有结构简单,可靠 性好,控温精确,热利用率高,能有效提高电动汽 车电池使用效率和延长电动汽车行驶里程的特 点。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 107310344 A 2017.11.03 C N 107310344 A

1.一种电动汽车热管理系统,其特征是,包括乘员舱热管理模块和动力系统热管理模块,乘员舱热管理模块包括制冷循环密闭系统和采暖循环密闭系统,制冷循环密闭系统包括电动压缩机(1)、冷凝器(2)、冷凝风扇(3)、膨胀阀(4)、HVAC系统(5)和连接管路,采暖循环密闭系统包括第一水泵(6)、水PTC加热器(7)和连接管路,动力系统热管理模块包括第一流体循环密闭系统和第二流体循环密闭系统,第一流体循环密闭系统包括动力电池包(8)、水壶(9)、第二水泵(10)、热电板式换热器(17)和连接管路,第二流体循环密闭系统包括散热器(11)、散热器风扇(12)、第三水泵(13)、控制器(14)、逆变器(15)、电机(16)、热电板式换热器(17)和连接管路。 2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征是,动力系统热管理模块中的热电板式换热器包括第一流体进口(21)、第一流体出口(22)、第二流体进口(23)和第二流体出口(24),第一流体进口通过连接管路与第二水泵出口连接,第一流体出口通过连接管路与动力电池包进口连接,第二流体进口通过连接管路与第三水泵出口连接,第二流体出口通过连接管路与控制器进口连接。 3.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征是,热电板式换热器和散热器对动力系统热管理模块进行热管理。 4.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统,其特征是,第一流体和第二流体同时经过热电板式换热器进行加热或制冷,第一流体从热电板式换热器流出时的温度与第二流体从热电板式换热器流出时的温度差可以通过热电板式换热器工作电流大小进行调节,温度差调节在5℃-10℃比较合适。 5.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征是,当动力电池包不需要制冷或加热时,热电板式换热器停止工作,仅作流通通道,控制器、逆变器和电机依靠散热器和散热风扇进行降温。 6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电动汽车热管理系统,其特征是,HVAC系统包括蒸发器(18)、鼓风机(19)、暖风芯体(20)和连接管路,蒸发器进口通过连接管路与膨胀阀出口连接,蒸发器出口通过连接管路与电动压缩机进口连接,暖风芯体进口通过连接管路与水PTC加热器出口连接,暖风芯体出口通过连接管路与第一水泵进口连接。 权 利 要 求 书1/1页CN 107310344 A

纯电动汽车电池管理系统的设计说明书模板

纯电动汽车电池管理系统的设计说明 书

毕业设计说明书 纯电动汽车电池管理系统的设计 院、部: 学生姓名: 指导教师: 职称 专业: 班级: 完成时间: 摘要

随着经济的发展, 电力电子设备的更新速度更是突飞猛进, 然而传统的能源煤, 石油, 天然气的储量却在日渐减少, 这样带来的能源问题就引起了广大用户的关注, 作为生活中的重要组成部分, 汽车越来越被称为了生活得必须品,能源的减少引发了汽车动力的改革, 而以电能代替传统的汽油的汽车便走进了人们的视野中, 它污染小, 对周围的影响也小。电动汽车的主要特色就是它的电池工程, 而对电池的管理系统也就成了试下研究的热点。电池管理系统作为电动汽车上不可缺少的一部分, 在对电动车的电池管理, 充放电控制, 电池监控等方面有着很重要的作用。 本课题拟以中国长安纯电动汽车的设计要求和主体设计规划为蓝本, 设计一款以单片机作为主要控制器的电池管理系统, 实现对电池的综合检测管理的设计。主要包括电压检测、电流检测、充电检测、放点检测, 并针对性的设计外围CAN总线接口电路, 以方便上级控制系统和我们设计的电池管理系统有机结合。 关键字: 电动汽车, 充电管理, 锂电池

ABSTRACT With the development of economy, the updating speed of power electronic equipment is advancing by leaps and bounds. However, the traditional energy of coal, oil, natural gas reserves but in dwindling, energy problem has caused attention of the majority of users, as an important part of life, more and more vehicles is known to life necessities, energy reduction caused by the reform of the electric vehicle, and the electrical energy takes the place of the traditional gasoline car went into people's field of vision, it little pollution, influence on the surrounding is small. The main feature of electric car is its battery engineering, and the battery management system has become a hot spot for the study. As an indispensable part of electric vehicle, battery management system plays an important role in battery management, charge discharge control, battery monitoring and so on.. This paper intends to China Changan pure electric vehicle design

电动汽车空调系统方案

电动汽车加装空调系统方案 现阶段的电动汽车空调控制系统主要分两种: 1、热电(偶)空调控制系统 2、热泵型空调控制系统 热电偶空调控制系统具有很多适合电动汽车使用的特点,并且与传统机械压缩式空调系统相比,热电空气调节具有以下特点: a)、热电元件工作需要直流电源; b)、改变电流方向即可产生制冷、制热的逆效果; c)、热电制冷片热惯性非常小,制冷时间很短,在热端散热良好冷端空载的情况下,通电不到一分钟,制冷片就能达到最大温差; d)、调节组件工作电流的大小即可调节制冷速度和温度,温度控制精度可达0.001℃,并且容易实现能量的连续调节; e)、在正确设计和应用条件下,其制冷效率可达90%以上,而制热效率远大于1; f)、体积小、重量轻、结构紧凑,有利于减小电动汽车的整备质量;可靠性高、寿命长并且维护方便;没有转动部件,因此无振动、无摩擦、无噪声且耐冲击 但是对于热电(偶)电动汽车空调系统,目前存在着热电材料的优值系数较低,制冷性能不够理想,并且热电堆产量受到构成热电元件的蹄元素产量的限制。不具备电动汽车

空调节能高效的要求。这使得电动汽车空调更倾向于选用节能高效的热泵型空调。 热泵型空调控制系统是在原有燃油汽车上进行改进的,该技术最大的优点就是制冷、制热效率高,相关企业开发的全封闭电动涡旋压缩机,是由一个直流无刷电动机驱动,通过制冷剂回气冷却,具有噪声低,振动小,结构紧凑,质量轻等优点。 综上所述:电动汽车所优先选用的空调系统为冷暖一体式热泵型空调控制系统。加热系统采用传统的PTC加热系统,制冷系统采用蓄电池直接驱动电动压缩机,通过脉宽调制对压缩机转速进行调整,从而调节制冷量,冷凝设备主要用的是平行流冷凝器,蒸发设备主要用的是层叠式蒸发器,节流装置仍然是热力膨胀阀,制冷剂仍然是R134a。 空调各部件尺寸根据各个供应商送样决定。

电动汽车的电池管理系统

电动汽车中的电池能量管理系统 一、前言 电动汽车的应用有效地解决了能源和环境可持续发展的问题。电动汽车的应用前景广阔。但电动汽车尤其纯电动汽车的应用遇到了动力电池的难题,电池的问题体现在两个方面。其一是动力电池比能量不高,影响电动汽车续驶里程的要求,价格太高直接影响电动汽车的初始成本; 其二是电池的性能差,使用寿命低影响电动汽车的使用成本。电动汽车用的电池使用中其性能发挥得如何,除与电池模块自身性能有关外,与其应用的电池能量管理系统的功能有着密切的关系,尤其是电池模块质量不太理想的条件下,应用功能完备的电池能量管理系统其作用就更加突出。借助电池能量管理系统的正常工作会使电池模块的性能得以充分发挥,减少电池模块故障,延长电池模块的使用寿命,增加电动汽车的使用安全感。因此,电动汽车电池能量管理系统的应用备受电动汽车设计者和使用者的重视。 二、电动汽车电池能量管理系统的功能电动汽车,尤其是纯电动汽车中的电池能量管理系统是该车的一种相当重要的技术措施,可以称为电动汽车电池的“保护神”,它起到了对电池性能的保护、防止个别电池的早期损坏、有利于电动汽车的运行,并具有各种警告功能等[1]。由于它参加电池箱内电池模块的监控工作使电动汽车的运行、充电等功能与电池的有关参数(电流、电压、内阻、容量)紧密相连和协调工作。它有计算,发出指令、执行指令和提出警告的功能。各种电池模块虽然有结构和性能上的差异,但它们都具备一些相同或相似的功能。典型的电池能量管理系统应具备如下功能: 2.1 对能量的检测功能

电动汽车在行车过程中,该系统能随时对车辆的能耗进行计算,最终给出该电池箱内电池模块剩余的电池能量值,并通过剩余能量计将数据显示出来,使驾驶人员知道车辆的续驶里程,以便决定如何行驶.在能量允许的条件下使车辆行 驶到具有充电功能的地方,补充电量防止半路抛锚。 2.2 对电池工作状态的监测与控制功能 电池能量管理系统按电池箱内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。一般情况下,电池箱内有温度传感器及电压、电流和内阻的测量值。由于温度的变化对其他参数都有影响,所以一般都以电池模块的温度来做为控制的指令信号,将测得的温度值与事先设定的温度值进行比较,决定对电池冷却与否。电动汽车能源是很宝贵的,应尽量采用节能元件,所以电池箱内的冷却风扇一般都是采用分级参与工作。这样能做到在保证电池性能的条件下尽量使用小排量的风扇。当第一级风扇工作后尚不能达到要求的温度时,第二级冷却风扇才参与工作,加强冷却。此时电池箱内的温度如果还不能达到要求的工作条件,温度继续升高已达到影响电池模块的正常工作条件,为保护电池模块不受损坏,能量管理系统会发出停止电池模块供电的指令,强行车辆停驶。当电池在充电状态下,能量管理系统会强令充电机停止充电而不损坏电池,由维修人员进行检测排除故障。 2.3 保证充电功能 电池能量管理系统随时参与整车检测工作,检测电池的工作状态,尤其对每只电池的技术状态进行检测分析,将检测的数据在车辆停驶,充电之前“通知”充电机,即“车与机”的对话。告诉充电机,电池组的工作状态及每只电池的技术状态,“落后”电池和“先进”电池性能差异。此时充电机应当采用什么样的充电模式给电

电动汽车热泵空调系统的实验研究

电动汽车用热泵空调系统的实验研究 轩小波1,2陈斐1,2 1.上海新能源汽车空调工程技术研究中心 2.上海加冷松芝汽车空调股份有限公司制冷研究院 摘要:基于一款电动汽车空调设计了热泵空调系统试验台架,研究了不同压缩机转速和环境温度条件下双换热器和三换热器系统对热泵空调换热性能、总成出风口平均温度及系统COP的影响。结果表明,环境温度越高双换热器系统和三换热器系统的换热性能越高,且三换热器系统的性能优势越明显;压缩机转速为5500rpm、室外环境温度为7℃、1℃、-5℃工况下,三换热器系统较双换热器系统总成出风口平均温度分别高8.0℃、7.2℃和6.1℃,系统COP分别提高15.0%、16.5%和18.2%,提高了电动汽车乘员舱的舒适性和能效比。 关键词:电动汽车热泵空调实验研究三换热器系统系统COP Experimental Research of Heat Pump Air-conditioning System for Electric Vehicle Songz automobile air conditioning co.,ltd Shanghai 201108 Abstract: Designed a test bench of heat pump air conditioning system based on an electric car air-conditioning. The impact of heat pump air conditioning system transfer performance, average temperature of the outlet assembly and the system coefficient of performance were studied base on two exchangers system and three exchangers system, under different compressor speeds and different ambient temperatures. The test results indicate that, higher the ambient temperature, higher the heat transfer performance of the two exchangers system and three exchangers system, transfer performance advantages more obvious of the three exchangers system. Under compressor speed is 5500rpm, ambient temperature is 7℃,1℃,-5℃conditions, average temperature of outlet assembly of the three exchangers system higher 8.0℃, 7.2℃and 6.1℃than the two exchangers system, the coefficient of performance increased 15.0%, 16.5% and 18.2% respectively, and the electric vehicle passenger compartment comfort and energy efficiency is also improved. Key words: electric vehicle heat pump air-conditioning experimental research three heat exchangers system system coefficient of performance 1前言

电动汽车电池管理系统(BMS)的研究

电动汽车电池管理系统的研究 摘要 在电动汽车中,电池系统是其中不可或缺的重要组成部分它对电动汽车的续航里程、加速能力和最大爬坡度都会产生直接的影响,由于蓄电池特性高度的非线性、结构的特殊性故容易导致电池寿命的缩短以致损坏。所以电池管理系统是电动汽车的必备重要部件,与电池系统、整车控制系统共同构成电动汽车的三大核心技术。它能保护电动汽车电池的安全可靠使用,发挥电池的能力和影响其使用寿命,通过一系列的管理和控制,从而保障了电动汽车的正常运行。目前,影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题,延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一。为确保电池性能良好,延长电池使用寿命,必须对电池进行合理有效的管理和控制,为此,国内外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 关键词:电动汽车;电动汽车电池;电池管理系统;功能 目录

1前言 (3) 1.1本研究的意义 (3) 1.2电池管理系统在国内外的发展概况及存在问题 (3) 2电动汽车电池管理系统 (4) 2.1电池管理系统的运行模式 (4) 2.2电池管理系统的技术 (5) 3本文结论 (8) 参考文献 (9)

1前言 随着能源紧缺、石油涨价、城市环境污染的日益严重,替代石油的新能源的开发利用越来越被各国政府所重视。所以说随着各国対新能源汽车的推广,电动汽车会被越来越多的关注,电池系统是电动汽车的关键部件,由于电动汽车的显著特点和优势,各国都在发展电动汽车。根据汽车的使用特点,其实用的动力电池一般应具有比能量高、比功率大、自放电少、工作温度范围宽、能快速充电、使用寿命长和安全可靠等特点,因此,电池管理系统对电动汽车的性能起到了决定性的作用。 1.1本研究的意义 综合各国的电动汽车研究情况,可以发现共同存在的一个现象,即电池是整个电动汽车研究中出问题最多的部件。电动汽车用电池的使用性能和寿命远不能满足电动汽车运营的要求制约着电动汽车事业的发展。能源短缺和环境污染是现今世界汽车工业发展面临的两大挑战,因此开展新能源汽车的研究已经刻不容缓。虽然电池电动汽车有良好的前景,但目前技术门槛比较高尚未产业化,同时燃料电池的可靠性、寿命有待改进,氢气的基础设施有待建立,氢气的来源和供应有待解决。 本研究通过对电动汽车电池和电池管理系统的存在的问题,技术难题和前景来分析动力电池及其管理系统的现状和发展趋势。 1.2电池管理系统在国内外的发展概况及存在问题 近年来,我国的汽车行业发展迅速,已成为世界第四大汽车生产国和第三大汽车消费国。但是我国的石油资源短缺,目前石油进口量以每年两位数字的百分比增长,预计到2010年进口依存度将接近50%。因此大力发展新能源汽车,用电代油是保证我国能源安全的战略措施。因此大力发展新能源汽车是实现我国能源安全、环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展的需要。 车用动力蓄电池是电动汽车产业化的关键。B电动汽车电池管理系统(BMS)是电动汽车中一个越来越重要的关键部分,近年来已经有了很大提高,但在采集数据的可靠性、SOC的估计精度、均衡技术和安全管理等方面都有待进一步改进和提高。所以,大部分企业在电动汽车研制中曾遭遇尴尬,车用动力电池不仅是制约电动汽车规模发展的技术瓶颈,而且是电动汽车价格居高不下的关键因素,其成本占整车成本的30%~50%。因此,动力BMS的性能对电动汽车使用成本、节能和安全性至关重要。 我国在这方面的研究还刚刚起步,即使美国等汽车工业发达国家的研制工作也不完善我国在“十五”期间设立电动汽车重大研究项目,积极推进BMS研究、开发和工程化应用,取得了一系列的成果和突破。在电动汽车领域,我国与发达国家的科技水平差距不是很大,决定电动汽车产业成熟度的关键因素是动力电池技术,目前中国企业在电

电动汽车空调的现状与发展

电动汽车空调的现状与发展 The status and the development trend of electric vehicle air conditioning 摘要:本文分析了电动汽车空调的结构,制冷系统原理,特点和发展状况,并且为了提高其舒适性,分析发展趋势以及更好的汽车空调新技术。 Abstract:The paper analyzes the electrical automobile air conditioners’ characteristics and development status in order to improve its comfort, and want to find out new technology of air conditioner to make it better. 关键词:电动汽车(Electric automobile)电动汽车的结构(Electrical automobile’structure)空调系统(air conditioner)现状(present situation)发展趋势(the development trend) 前言: 汽车空调在当今社会的汽车配置中可以说是重中之重,在各种季节、天气及其它行驶条件下,大家都希望车厢内保持舒适的状态。汽车空调的功能就是把车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动性保持在使人感觉舒适的状态。而对于新一代的纯电动环保型汽车来说空调的设置无疑与现在的主流汽车有所不同,但匹配空调系统又是

完全必要的,所以拥有一套节能高效的空调系统是现今市场的急切需要的。 正文: 电动汽车的结构: 电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。 1. 电源 电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由于比能量较低,充电速度较慢,寿命较短,逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。 2. 动机调速控制装置 电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

汽车空调热泵系统可行性分析报告

汽车空调热泵系统可行性分析 随着汽车技术的发展,热泵空调系统的开发显得尤其重要。本文通过对国外热泵空调研究进展进行分析,讨论了各种系统在汽车中实现的可能性以及今后所要重点解决的问题。关键词:热泵空调辅助加热二氧化碳三角循环 0 前言目前汽车中广泛使用的空调系统仅... 随着汽车技术的发展,热泵空调系统的开发显得尤其重要。本文通过对国外热泵空调研究进展进行分析,讨论了各种系统在汽车中实现的可能性以及今后所要重点解决的问题。 关键词:热泵空调辅助加热二氧化碳三角循环 0 前言 目前汽车中广泛使用的空调系统仅仅能满足夏季工况的制冷要求,冬季工况的采暖是利用温度较高的发动机冷却水加热空气来满足车室舒适性要求。 随着科学技术的进步和汽车工业的不断发展,汽车发动机的效率越来越高,这就使得发动机在冬季工况下能够用来车室取暖的余热越来越少。对于安全和舒适性要求,较长升温周期和缓慢除霜效果是不能接受的。目前在汽车市场上的辅助加热手段,如电加热、阻尼加热器等等在制造成本、性能、效率等方面仍然存在不足。同时电动汽车工业的快速发展需要热泵空调。电动车没有传统汽车用来采暖的发动机余热,无法提供采暖热源。因此,电动汽车的空调系统必须自身具有供暖的功能,即热泵型空调系统和(或)电加热供热。目前,研究汽车热泵空调系统仍然是一个全新的课题。本文将对国外研究较多的汽车空调热泵系统形式进行综述与探讨,以供国研究者参考。 1 R134a热泵空调系统

1.1 改进的R134a空调系统-辅助加热系统 发动机效率越高,可利用来加热车厢的余热就越少。John Meyer等人改进现有空调的加热系统,提高了余热利用率和系统性能。作者利用乙二醇代替空气作为发动机的冷却剂将加热系统改装成利用乙二醇作为热源的热泵。热泵系统运行图如图1(a)和(b)所示。该系统仍然需要使用发动机余热来加热车室,只能作为加热模式下的辅助加热系统。该系统与普通汽车空调最大区别是使用了电磁线圈驱动的滑块式四通阀来进行模式转换并使用节流短管/气液分离器的系统结构。作者在系统中加入了用于冷却液与制冷剂换热的换热器LTR (Liquid-to-Refrigeration),并且改进原系统的蒸发器结构,使它成为能够承受高压的换热器。 图1(a)制冷模式 图1(b)加热模式 低温风洞中的测试结果与基本加热系统进行了比较,如图2所示。利用热泵作为辅助加热手段的系统性能在总体上要比基本加热系统要好。在第5分钟,热泵足部出风温度比基本模式高出10.4℃,因此在快速取暖要求方面,热泵性能更优越。在20分钟关闭热泵时,车室温度已经较高并且乙二醇的温度也已经足够高,这时可以打开节温阀利用发动机余热来加热车室。在怠速时,热泵辅助加热能够提供更多的热量来加热车室。在怠速阶段,两者足部出风温度相差最大达

电动汽车空调系统

电动汽车空调系统 3.1、电动汽车空调系统 全球气候变暖、大气污染以及能源成本高涨等问题日趋严峻,汽车作为环境污染和能源消耗的主要来源之一,其节能减排问题受到了越来越广泛的重视,各国政府和汽车企业均将节能环保当作未来汽车技术发展的指导方向,这样节能环保的电动也就应运而生。电动汽车是集汽车技术、电子及计算机技术、电化学技术、能源与新材料技术于一体的高新技术产品,与普通内燃机汽车相比,具有无污染、噪声低及节省石油资源的特点。基于以上电动汽车的特点,它极有可能成为人类新一代的清洁环保交通工具,它的推广普及具有不可估量的重要意义。 电动汽车的出现也为电动汽车空调的研究开发提出了新的课题与挑战。汽车空调的功能就是把车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动性保持在使人感觉舒适的状态。在各种气候环境条件下,电动汽车车厢内应保持舒适状态,以提供舒适的驾驶和乘坐环境。另外,拥有一套节能高效的空调系统对电动汽车开拓市场也起到至关重要的作用。因此,在开发研制电动汽车同时,必然也要对其配套的空调系统进行开发与研制。 对于目前传统燃油汽车空调系统,制冷主要采用发动机驱动的蒸汽压缩式制冷系统进行降温,而制热主要采用燃油发动机产生的余热。而对于电动汽车中的纯电动汽车以及燃料电池汽车来说,没有发动机作为空调压缩机的动力源,也不能提供作为汽车空调冬天制热用的热源,因此无法直接采用传统汽车空调系统的解决方案;对于混合动力车型来说,发动机的控制方式多样,故空调压缩机也不能采用发动机直接驱动的方案。综合以上原因,在电动汽车的开发过程中,必须研究适合电动汽车使用的新型空调系统。对于电动汽车来说,车上拥有高压直流电源,因此,采用电动热泵型空调系统,压缩机采用电机直接驱动,成为电动汽车可行的解决方案。 3.2、电动汽车空调的特点 电动汽车空调与普通空调装置相比,电动汽车空调装置以及车内环境主要有以下特点:

电动汽车电池管理系统教材

目录 摘要 (2) Abstract (3) 前言 (4) 1电动汽车电池管理系统的背景意义 (5) 2电池管理系统电压和温度采集方案总体设计 (7) 2.1 单体电池电压测量方法分析 (7) 2.2 单体电池温度测量方法分析 (7) 2.3 本次设计采用方案 (8) 3 硬件设计 (9) 3.1 硬件选择 (9) 3.1.1 单片机pic16F877 (9) 3.1.2 温度传感器DS18B20 (11) 3.1.3 74LS138 (12) 3.1.4 74HC244 (13) 3.1.5数码管 (13) 3.1.6 三极管 (14) 3.2 各部分硬件电路设计 (14) 3.2.1 时钟电路 (14) 3.2.2数码管驱动电路 (15) 3.3硬件设计原理图 (15) 3.3.1电压采集原理图 (15) 3.3.2 温度采集原理图 (16) 4 软件设计 (18) 4.1电压采集主程序流程图 (18) 4.2 温度采集流程图 (19) 5 仿真 (20) 5.1 MPALAB IDE开发系统基本知识 (20) 5.2仿真软件proteus软件介绍 (20) 5.3 仿真电路图 (21) 5.3.1 电压采集仿真图 (21) 5.3.2 温度采集仿真图 (22) 6实物制作 (23) 结论 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28) 附录 (29)

摘要 从汽车主动安全角度出发,在不改变汽车原有结构的基础上,设计了一款对汽车超速进行实时控制的速度控制系统。本设计分为硬件和软件两部分,硬件系统选用以STC89C52单片机作为微处理器,能够结合路况对限速值进行设定,对测量的当前车速和设定速度通过LCD1602液晶显示出来,超速时并通过声光信号报警提示,进而以L298等芯片为主设计电机驱动控制系统强制限速。软件部分编写了相应的设计,实现了输入转速信号的采集、计数、和速度的计算,限速值的设定,以及超速时对速度有效控制。充分利用所有硬件结合软件进行调试,能对汽车速度准确的测量,超速时能对汽车的速度有一定限制和能对汽车的速度进行监测。最后,完成了汽车自动限速系统的仿真模型,并进行实物样件制作,进行了调试,并验证其速度测量,超速报警,当前车速和设定限速值显示,以及超速时对油门踏板位置的控制。该样件能够按照设计要求正常进行。 关键词STC单片机,速度显示,超速报警,超速控制

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