新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)淺析.doc

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1、新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)淺析（xxx公司xxx）摘要：基于新能源汽車在發(fā)展中對(duì)四大關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用存在部分技術(shù)要求。本文指出新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，并針對(duì)動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)、電機(jī)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)對(duì)比與技術(shù)分析；大膽預(yù)測(cè)了未來(lái)動(dòng)力電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：新能源汽車；動(dòng)力電池及管理；電機(jī)及控制；通過(guò)分析總結(jié)電動(dòng)汽車四大關(guān)鍵技術(shù)，包括電池及管理技術(shù)、電機(jī)及其控制技術(shù)、整車控制技術(shù)、整車輕量化技術(shù)。在過(guò)去的十幾年里我國(guó)在純電動(dòng)、混合動(dòng)力及燃料電池汽車，電池、電機(jī)及其管理控制技術(shù)開發(fā)，整車控制與集成等關(guān)鍵技術(shù)均取得了較大改進(jìn)與突破?，F(xiàn)就目前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)

2、中電池及其管理技術(shù)、電機(jī)及其控制技術(shù)談?wù)勛约旱男┰S理解。1、電池及其管理技術(shù)電動(dòng)汽車的成敗關(guān)鍵仍然是電池。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，電池選擇將直接關(guān)系到整車的性能。電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的主要性能指標(biāo)是能量密度、功率密度和循環(huán)壽命等，現(xiàn)代電動(dòng)汽車對(duì)車用電池有如下要求：(l)高能量密度(W·h/kg)及功率密度(W/kg)；(2)長(zhǎng)的循環(huán)壽命；(3)充電方便、迅速；(4)低的制造成本；(5)低的內(nèi)阻及自放電率；(6)不污染環(huán)境；(7)能在較寬的環(huán)境溫度范圍內(nèi)工作；(8)少維護(hù)或免維護(hù)；(9)使用安全；(10)適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求。常用的車用動(dòng)力電池參數(shù)對(duì)比如下表：電

3、池性能對(duì)比性能鉛酸電池鎳氫電池鎳鎘電池鋰電池超級(jí)電容能量密度，Wh/kg30～5060～901102505功率密度，W/kg120480——1450＞500循環(huán)壽命次，次400～600800～1000800～2000120050萬(wàn)充電時(shí)間，h8～17＜630＜330-60秒能量效率，%659065————回收利用率，%97909950——自放電率520～35306～8——單體電池電壓，V2.01.21.23.2～3.6靈活使用溫度范圍-10～50-20～50-20～50-20～55——價(jià)格，元/Wh＜12～7——5～8中環(huán)境/綜合安全性鉛污染/較好無(wú)污染/較好

4、鎘污染/好無(wú)污染/中好記憶效應(yīng)無(wú)無(wú)有無(wú)——目前三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池憑借著多種性能因素在動(dòng)力電池選擇上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。特別是磷酸鐵鋰電池，它具有磷氧共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，使得氧原子不會(huì)被釋放出來(lái)，因此具有較高的熱穩(wěn)定性（電熱峰值350℃—550℃）和安全性以及便宜的價(jià)格備受青睞。由于電動(dòng)汽車的車載能量有限，其行駛里程遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到內(nèi)燃機(jī)汽車的水平，能量管理系統(tǒng)的目的就是要最大限度地利用有限的車載能量，增加行駛里程。能量管理系統(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn):優(yōu)化系統(tǒng)的能量分配，預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車電源的剩余能量，再生制動(dòng)時(shí)合理地調(diào)整再生能量。能量管理系統(tǒng)如同電動(dòng)汽車的大腦，同時(shí)具有功能多、靈活性好、適應(yīng)

5、性強(qiáng)的特點(diǎn)，它能智能地利用有限的車載能量。目前電池管理技術(shù)正朝著集成化、自動(dòng)化、智能化管理的方向運(yùn)行，其充電監(jiān)控、SOC估算、SOH預(yù)測(cè)及熱管理技術(shù)也隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及通訊技術(shù)的發(fā)展不斷取得進(jìn)步，綜合多種控制策略管理方法也將成為未來(lái)電池管理的發(fā)展方向。2、電機(jī)及其控制技術(shù)電機(jī)是電動(dòng)汽車動(dòng)力的發(fā)起點(diǎn)。要求：（1）電機(jī)要頻繁的啟動(dòng)/停止、加速/減速；（2）低速或爬坡時(shí)要求高轉(zhuǎn)矩；（3）高速行駛時(shí)要求低轉(zhuǎn)矩，并且變速范圍大以及交款的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)都要有較高效率:；（4）工作可靠性高；（5）穩(wěn)態(tài)精度高；（6）動(dòng)態(tài)性能好且工作環(huán)境要求不苛刻。目前運(yùn)用于電動(dòng)汽車上的電

6、機(jī)主要包括直流電機(jī)、交流電機(jī)、永磁電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)。其性能參數(shù)對(duì)比如下：電機(jī)性能對(duì)比項(xiàng)目直流電機(jī)交流電機(jī)永磁電機(jī)開關(guān)磁阻電機(jī)功率密度低中高較高功率因素，%——82～8590～9360～65峰值功率，%85～8994～9595～9785～90過(guò)載能力，%200300～500300300～500最高轉(zhuǎn)速，r/min4000～60009000～150004000～15000＞15000恒功率區(qū)比例——1:51:1.251:3電動(dòng)機(jī)外形尺寸大中小小電機(jī)質(zhì)量重中輕輕可靠性一般好優(yōu)良好控制操作性能最好好好好控制成本低高高一般結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性差好一般良好對(duì)比可知，永磁同步電機(jī)，

7、具有高效率、高控制精度、高轉(zhuǎn)矩密度、良好的轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性，且體積小、質(zhì)量輕、運(yùn)行可靠（兼具無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行特性）、調(diào)速范圍寬、機(jī)械特性適應(yīng)性高，足以滿足電汽車運(yùn)行需求。目前已在多款純電動(dòng)車上使用，正受到國(guó)內(nèi)外汽車界的高度重視，是最具競(jìng)爭(zhēng)力的驅(qū)動(dòng)電機(jī)之一。電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要功能是把蓄電池儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)換為汽車行駛的動(dòng)能，要使得電動(dòng)汽車擁有良好使用性能，必須開發(fā)出合理的控制系統(tǒng)，使電機(jī)具備較高轉(zhuǎn)速及較大的調(diào)速范圍，足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以及體積小、質(zhì)量輕、效率高，動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋的能力。電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)有多種控制模式。傳統(tǒng)的線性控制，如PID，不能滿足高性能電機(jī)驅(qū)動(dòng)的

8、苛刻要求。傳統(tǒng)的變頻變壓(VVVF)控