纯电动车动力系统.ppt

纯电动车动力系统
李哲
清华大学汽车工程系发动机控制课题组

N
S
S
N
纯电动概述
纯电动动力系统组成
3 动力系统的不同布置方法
电机
5 电池
电池的反应式和基本类型比较
三类主要实验,放电特性与充电方法
BMS的任务
SOC估计方法
单体差异
安全性管理
提纲
概述
发展纯电动车的原因

环境资源政策市场需求
据国务院发展研究中心预测,从2007年我国电力将开始盈余。微型电动汽车在夜间充电有利于我国电力结构优化,假定我国2020年电动汽车、微型电动汽车、电动自行车保有量分别达到50万、500万和2亿辆,以三类电动车年行使里程2万公里、1万公里和5000公里为例计算,夜间充电将为电网提供总装机容量近7%的蓄能设备,为电力产业发展节约投资成本约1000亿元。
到2008年,北京地区的机动车排放将实行相当于欧洲Ⅲ号的标准。北京奥组委在《北京奥运行动规划科技奥运建设专项规划》中,将电动汽车开发、示范及产业化研究、动力锂离子电池及关键材料研究列入重点任务。
纯电动车动力系统结构简图
动力系统组成:
电池及其管理系统
电机及其管理系统
辅助子系统
纯电动动力系统组成
动力系统的不同布置方法
电机
电磁场基本原理
磁通、磁场强度、磁感应强度、磁导率
电&磁:
电动势E <-> 磁通势F=NI
电流 I <-> 磁通Ф
电流密度I/S <-> 磁感应强度B
电阻R=L/rs <-> 磁阻 Rm=L/µS
I=E/R=E/(L/rs) <-> Ф=F/Rm=NI/(L/µS)
磁场相互作用
两个空间磁场,产生相互作用力,使得磁力线方向趋于一致。(指南针)
磁力线总是喜欢从磁阻小得地方通过。(吸铁)
电机原理
电机原理:在空间内产生定子磁场和转子磁场。磁场相互作用产生扭矩和感生电动势。通过保持两磁场强度和相对夹角控制扭矩。
电动机(电能机械能)当扭矩方向与旋转方向相同时输出机械能。此时感生电动势方向与电流同相,消耗电能。
发电机(机械能电能)当扭矩方向与旋转方向相反时消耗机械能。此时感生电动势方向与电流反相,产生电能。
电机的数量和布置
选装几个电机?
使用轮毂电机吗?
电机选择什么类型?直流永磁无刷?
四轮单独控制,减少打滑等
附着
制动能量回收
重量
电机的效率曲线
轮毂电机——线控,体积,空间布置
成本
浙江雄霸 800W直流永磁刷单个重量约8Kg
1 直流电机-如传统汽车用启动电机
直流电机(通过直流电直接驱动的电机)定子磁场空间固定:通过直流电或永磁体产生转子磁场空间固定:通过电刷转子线圈产生
两空间旋转磁场,当方向夹角90度时,产生最大作用扭矩。
电机分类
2 交流同步电机
交流同步电机(转子转速与磁场转速相同)定子磁场空间旋转:通过交流电定子线圈产生转子磁场空间旋转:通过电刷转子线圈或永磁体产生
电机分类
励磁同步发电机(APU所用发电机)转子通过励磁机励磁(无刷直流励磁),定子感生交流电