新能源汽车的能量管理系统
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功能:在满足汽车基本技术性能(如动力性、驾驶平稳性等) 和成本等要求的前提下,根据各个能量储存装置、能量转换 装置的特性及汽车的运行工况,实现能量在能量转换装置 (如发电机、电动机、储能装置、功率变换器模块、动力传 递装置、发电机和燃料电池等)之间按最佳路线流动,使整 车的能源利用效率达到最高。
新能源汽车技术,Faculty of New Energy Vehicles,May,2014
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
图5.4 “功率跟踪型”混合动力汽车的能源管理系统
May,2014
新能源汽车技术
第5章 新能源汽车的能源管理系统
第5章 新能源汽车的能源管理系统
能源管理系统:对新能源汽车动力系统能源转换装置的输出 能量进行协调、分配和控制的软、硬件系统。
新能源汽车技术,Faculty of New Energy Vehicles,May,2014
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.1 能源管理系统的作用
新能源汽车技术,Faculty of New Energy Vehicles,May,2014
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
图5.2 长安混合动力汽车的系统结构
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
以长安混合动力汽车的系统结构为例 动力源(能源)传递路径有: ①由传统的四缸电喷发动机到轮胎; ②由动力电池到轮胎; ③由轮胎到动力电池组,在汽车下坡或刹车制动工况时,由 集成的发电机/电机ISG(Integrated Stanter and Generator)将汽车的再生或制动的能量存储在动力电池中; ④是由发电装置ISG到动力电池组。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.2 纯电动汽车能源管理系统
5.2.1 系统组成
图5.1 纯电动汽车能源管理系统的基本结构
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.2 纯电动汽车能源管理系统
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
能源管理系统的目标 使发动机在最佳效率区和排放区工作,并尽量减少系统本身 损耗,以实现最高的能量转换效率。 能源管理系统的控制策略 有多种,如“恒温器型”控百度文库策略和“功率跟踪型”控制策 略等。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.2 纯电动汽车能源管理系统
5.2.3 电池管理系统
电池管理系统是能源管理系统的一个子系统。
通过实时检测和估算电池状态,并据此提供电池组的优化使 用方法,既防止电池组出现不合理使用,保障其使用的安全 性和长寿命,又能最大限度地发挥其性能,提高车辆运行效 率、驾驶的舒适性,实现电池容量和能量利用的高效性。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
2、“功率跟踪型”控制策略的特点是由发动机全程跟踪车辆 功率需求,仅在蓄电池SOC=SOCmax且仅由蓄电池提供的功率满 足车辆需求时,发动机才停止或怠速运行。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
5.3.1 串联式混合动力汽车的能量管理系统 串联式混合动力汽车的发电机与汽车行驶工况没有直接关系, 系统从外界获取能量的途径主要有三条: ①由燃料化学能转换来的能量; ②由电网充入蓄电池的能量; ③回收的制动及减速能量。
5.2.2 荷电状态指示器 与燃油汽车的油量表类似,表征电动汽车蓄电池中储存的能 量和可行驶里程。 剩余电量的预测计算:检测电压和内阻,进而计算电量。
在实验室中,电量预测的精度可达到5%。 在电动汽车运行过程中,由于电池放电电流、温度、电池老 化和自放电等因素的影响,其指示精度难以长时间满足要求。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
1、“恒温器型”控制策略也称开关型控制策略,其特点是让 发动机开机后恒定地工作于效率最高点。
当SOC=SOCmin时,发电机工作并向蓄电池充电; 当SOC=SOCmax时,发电机便停止向蓄电池充电。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
图5.3 “恒温器型”控制策略系统控制流程图
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.2 纯电动汽车能源管理系统
任务
防止过充电
防止过放电
温度控制及 平衡
能源系统信 息提示
电池状态测 试及显示
测试方式 电压、电流、温度测试仪 电压、电流、温度测试仪 温度测试仪
电压、电流及温度、充电 状态、剩余容量测试仪 电压、电流、温度测试仪
测试装置 充电器 电动机控制 加热及制冷装置、温 度平衡单元 显示器
显示器、PC、总线 分析软件
表5.1 蓄电池管理系统的主要任务
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图5.4 “功率跟踪型”混合动力汽车的能源管理系统
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第5章 新能源汽车的能源管理系统
第5章 新能源汽车的能源管理系统
能源管理系统:对新能源汽车动力系统能源转换装置的输出 能量进行协调、分配和控制的软、硬件系统。
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图5.2 长安混合动力汽车的系统结构
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
以长安混合动力汽车的系统结构为例 动力源(能源)传递路径有: ①由传统的四缸电喷发动机到轮胎; ②由动力电池到轮胎; ③由轮胎到动力电池组,在汽车下坡或刹车制动工况时,由 集成的发电机/电机ISG(Integrated Stanter and Generator)将汽车的再生或制动的能量存储在动力电池中; ④是由发电装置ISG到动力电池组。
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5.2.1 系统组成
图5.1 纯电动汽车能源管理系统的基本结构
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
能源管理系统的目标 使发动机在最佳效率区和排放区工作,并尽量减少系统本身 损耗,以实现最高的能量转换效率。 能源管理系统的控制策略 有多种,如“恒温器型”控百度文库策略和“功率跟踪型”控制策 略等。
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5.2.3 电池管理系统
电池管理系统是能源管理系统的一个子系统。
通过实时检测和估算电池状态,并据此提供电池组的优化使 用方法,既防止电池组出现不合理使用,保障其使用的安全 性和长寿命,又能最大限度地发挥其性能,提高车辆运行效 率、驾驶的舒适性,实现电池容量和能量利用的高效性。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
2、“功率跟踪型”控制策略的特点是由发动机全程跟踪车辆 功率需求,仅在蓄电池SOC=SOCmax且仅由蓄电池提供的功率满 足车辆需求时,发动机才停止或怠速运行。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
5.3.1 串联式混合动力汽车的能量管理系统 串联式混合动力汽车的发电机与汽车行驶工况没有直接关系, 系统从外界获取能量的途径主要有三条: ①由燃料化学能转换来的能量; ②由电网充入蓄电池的能量; ③回收的制动及减速能量。
5.2.2 荷电状态指示器 与燃油汽车的油量表类似,表征电动汽车蓄电池中储存的能 量和可行驶里程。 剩余电量的预测计算:检测电压和内阻,进而计算电量。
在实验室中,电量预测的精度可达到5%。 在电动汽车运行过程中,由于电池放电电流、温度、电池老 化和自放电等因素的影响,其指示精度难以长时间满足要求。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
1、“恒温器型”控制策略也称开关型控制策略,其特点是让 发动机开机后恒定地工作于效率最高点。
当SOC=SOCmin时,发电机工作并向蓄电池充电; 当SOC=SOCmax时,发电机便停止向蓄电池充电。
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统
图5.3 “恒温器型”控制策略系统控制流程图
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第5章 新能源汽车的能源管理系统 5.2 纯电动汽车能源管理系统
任务
防止过充电
防止过放电
温度控制及 平衡
能源系统信 息提示
电池状态测 试及显示
测试方式 电压、电流、温度测试仪 电压、电流、温度测试仪 温度测试仪
电压、电流及温度、充电 状态、剩余容量测试仪 电压、电流、温度测试仪
测试装置 充电器 电动机控制 加热及制冷装置、温 度平衡单元 显示器
显示器、PC、总线 分析软件
表5.1 蓄电池管理系统的主要任务
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