新能源汽车分类原理介绍

新能源电动汽车简介报告人：同济大学2018/11/08主要内容1新能源电动汽车优势2新能源电动汽车分类3新能源电动汽车关键技术4新能源电动汽车传感技术1新能源电动汽车优势智能化、新能源、网联化、共享化——上汽总裁定义：新能源汽车是指采用非常规的燃油作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动层面的新技术、新结构的汽车。现有车型：新能源汽车近年来发展迅猛，几乎所有整车制造商在新能源动力研发部门，推出相应新能源车型。国内外新能源汽车领头羊有特斯拉（ModelX）、蔚来（ES8）、上汽荣威（MARVELX）、北汽新能源（E150EV）、吉利、比亚迪（比亚迪秦）、奇瑞（3xe）、长安（CS75PHEV）、丰田（普锐斯）、本田（CR-V混动）等。1新能源电动汽车优势特斯拉Modelx蔚来ES8（NIO）荣威marvelX价格偏贵1新能源电动汽车优势1、从使用终端而言，排放清洁无污染，（国六排放标准）2、国家层面各种政策扶持。比如免除车辆购置锐（10%~15%）至2020年、车船费、政府补贴。（对续航里程、能量密度和电池容量的要求越来越高，补贴逐年下降）3、地级市层面，政府政策扶持。（以上海市为例，免费送车牌）4、电动车用电比用油相对便宜2新能源电动汽车分类新能源汽车内部结构组成包括有：电源系统：动力电池、车载充电机、电源管理系统及辅助动力源；驱动电机系统：电动机、电机控制器、功率驱动系统、调速控制系统、传动系统；整车控制系统及各种辅助系统。2新能源电动汽车分类根据能源供给方式：1、纯电动（BEV）2、混合动力（HEV）油电混合动力（暂不讨论）插入式混合动力（串联、并联、混联）（PHEV）3、燃料电池电动车（FCEV）其他型式新能源（包括氢发动机汽车、甲醇动力汽车等）2纯电动汽车（BEV）动力全部来源于电池，电池向电动机提供电能。用动力电池取代发动机。它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。2混合动力（HEV）混合动力汽车是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽可分为油电混动、插入式串联混动、并联混动和混联混动形式。PHEVREEV2燃料电池电动（FCEV）指以氢气、甲醇等为燃料，通过电化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，不需经过燃烧，直接变成电能。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。单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得足够的动力。3新能源电动汽车关键技术新能源汽车特有指标续航里程（UDDS/NEDC/JDC）、充电速度因此衍生的关键技术1、充电技术，快充、慢充、机械2、电能储蓄技术，动力电池技术，电池管理技术3、电机控制技术，驱动和调控技术4、整车控制技术3充电技术快充技术：利用大功率直流充电。基本一个小时内可充满80%。对动力电池组的耐压性和保护提出更高要求;充电电流大，是常规充电电流的十倍甚至几十倍慢充技术：一般指插在家庭220V交流电插座里充电，充电电流和功率都相对较小，对电池寿命比较好，而且用电低峰时充电成本低。一般需要6~8个小时。机械充电：更换电源系统以荣威MARVELX为例快充：需要40分钟充满80%慢充：需要8.5小时3电能储存、电池管理蓄电池技术：包括有锂离子蓄电池、铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、镍铬蓄电池等。但相对而言锂离子蓄电池能量密度大、储能多、无污染、无记忆效应（充放电）、使用寿命长、稳定可靠。到目前为止锂离子电池的利用率仍较低，为理论的20%~30%，仍存有较大开发空间。电池管理系统：实时监控动力电池的使用情况，电池剩余量。对动力电池的端电压、内阻，温度和蓄电池电解液浓度，对放电时间，放电电流等蓄电池状态参数进行检测。进行温度调节，避免过放电，过充电等。3驱动电机及其控制技术驱动电机：目前在用或开发的电动汽车电动机主要由直流电动机（DCM）、感应电动机（IM）、永磁电动机（PM）、开关磁阻电动机（SRM）四类。对控制电机和调控器的要求是结构紧凑、高功率和转矩密度；在宽速域范围内，电动机和驱动控制器都有较高的效率，良好的控制性能和过载能力，以提高车辆的启动和加速性能。目前永磁同步电动机（PMSM）系统具有高控制精度、高转矩密度。良好的转矩平稳性和低噪音，是理想的电动汽车驱动系统。电机驱动系统：电机驱动系统主要由电机、控制器、功率变换器（DC/DC、DC/AC）电源和各种传感器构成。功率转换器是将蓄电池的直流电转换成驱动电机对应的电压电流要求。控制器则是根据电控输入信号的不同进行相应的速度调控。电机控制器：电动汽车的核心控制单元，其通过硬线直接采集加速/减速信号、制动信号、挡位信号，通过CAN总线采集动力电池状态信息，解析驾驶员意图并根据车辆的状态控制驱动电机工作，实现车辆的正常行驶。3整车控制技术整车控制器（VCU）：VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，大脑。一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态(车速、温度等)信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。1、信息控制中心2、分析状态数据、发出控制信号3、整车能量管理4、制动能量回收5、故障诊断处理6、状态监测与显示4电动汽车传动器技术按照功用分为两类：1、驾驶员了解电动汽车各板块工作状态传感器2、用于控制汽车运行状态的控制传感器测量内容车轮转速车速、轮速、电动机转速位移传感器踏板位移、方向盘转角、尾端距离温度传感器蓄电池、电机工作温度、车室内温度度电压传感器蓄电池电压、电机驱动电压电流传感器蓄电池电流、电机驱动电流4车速传感器——电磁感应式车速传感器电磁感应式车速传感器安装在变速器输出轴附近壳体上，用于检测变速器输出轴转速。44电流传感器——霍尔电流传感器电动汽车动力通过蓄电池放电提供，要控制放电电压与电流以保证电路可靠性和安全性。磁平衡式电流传感器TNANKYOU