電動(dòng)汽車的研究.ppt

1 第二章汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 本節(jié)將重點(diǎn)介紹電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 結(jié)構(gòu) 節(jié)油原理 豐田Prius混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作模式 電動(dòng)汽車的動(dòng)力性計(jì)算等 第二章汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 返回目錄 2 電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 電動(dòng)汽車集機(jī) 電 化多學(xué)科領(lǐng)域中的高新技術(shù)于一體 是汽車 電力 自動(dòng)控制 化學(xué) 計(jì)算機(jī) 新能源和新材料等工程技術(shù)中最新成果的集成產(chǎn)物 從環(huán)保角度看 電動(dòng)汽車造成的污染較小 從能源角度看 電動(dòng)汽車將使能源利用多元化和高效化 達(dá)到能源可靠 均衡和無(wú)污染的目的 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 3 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 4 電動(dòng)汽車的類型 純電動(dòng)汽車 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車 燃料電池是一種將燃料的化學(xué)能用電化學(xué)方法直接轉(zhuǎn)換成電能的電化學(xué)發(fā)電器 燃料電池的效率是內(nèi)燃機(jī)的2 3倍 無(wú)污染 無(wú)噪聲 排出的是水 價(jià)格貴 體積質(zhì)量較大 可靠性 環(huán)境適應(yīng)性不高 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 5 一 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)相比 具有清潔 安靜 效率高的特點(diǎn) 同時(shí)它的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩控制特性也比較靈活 電動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)具有恒轉(zhuǎn)矩的特性 高速時(shí)具有恒功率的特性 可以在轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩曲線下的任何一點(diǎn)工作 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車將電力驅(qū)動(dòng)與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合 充分發(fā)揮了二者的優(yōu)勢(shì) 可以從根本上解決現(xiàn)在純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能差和續(xù)駛里程短的問(wèn)題 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 6 一 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 1 電池容量大為減少 降低了整車質(zhì)量 有利于提高汽車動(dòng)力性 2 采用輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 打破了純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短的限制 長(zhǎng)途行駛能力可與傳統(tǒng)汽車相媲美 3 大大提高了燃油經(jīng)濟(jì)性 還可以以純電動(dòng)方式工作 成為零排放汽車 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車與純電動(dòng)汽車相比 其主要優(yōu)勢(shì)如下 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 7 一 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 4 空調(diào)系統(tǒng)等附件由內(nèi)燃機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 有充分的能源供應(yīng) 保證了汽車的乘坐舒適性 5 輔助動(dòng)力可以向儲(chǔ)能裝置提供能量 保證混合動(dòng)力電動(dòng)汽車無(wú)需停車充電 不需要進(jìn)行專用充電設(shè)施的建設(shè) 6 電池組在使用過(guò)程中是淺充淺放 可以延長(zhǎng)電池的使用壽命 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車與純電動(dòng)汽車相比 其主要優(yōu)勢(shì)如下 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 8 二 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu) 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有多種結(jié)構(gòu)形式和分類方法 根據(jù)動(dòng)力源的數(shù)量以及動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的不同 可以分為串聯(lián)式 并聯(lián)式和混聯(lián)式 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 9 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 10 三 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的節(jié)油原理 1 儲(chǔ)能元件的補(bǔ)償作用平滑了內(nèi)燃機(jī)的工況波動(dòng) 在汽車的一般行駛中吸收 儲(chǔ)存電能 而在需要提供大功率時(shí)提供電能 從而可以采用小型的發(fā)動(dòng)機(jī) 工作中發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率較高 并可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)處于高效率的最優(yōu)工作區(qū)域內(nèi) 2 在汽車停車等候或低速滑行等工況下 可以關(guān)閉內(nèi)燃機(jī) 以節(jié)約燃油 3 汽車減速滑行或緊急制動(dòng)時(shí) 可以利用發(fā)電機(jī)回收部分制動(dòng)能量 轉(zhuǎn)化成電能存入蓄電池 進(jìn)一步提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 11 2005年12月15日 首次在海外生產(chǎn)的豐田Prius 普銳斯 混合動(dòng)力汽車在四川一汽豐田汽車有限公司長(zhǎng)春豐越公司正式下線 上市時(shí)基準(zhǔn)型28 8萬(wàn)元 高端型30 2萬(wàn)元 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 12 四 能量管理策略 設(shè)定目標(biāo)如下 1 使燃油經(jīng)濟(jì)性最優(yōu) 2 使排放最低 3 使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本最小化 4 維持或提高整車的各項(xiàng)性能 采用發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力源 電動(dòng)機(jī)和蓄電池協(xié)助提供峰值功率 容易對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行優(yōu)化 電動(dòng)機(jī)響應(yīng)快 控制靈敏 容易實(shí)現(xiàn)不同的控制方法 多用于并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) 1 電動(dòng)機(jī)輔助控制策略 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 13 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 14 2 優(yōu)化ICE曲線控制策略 從靜態(tài)條件下發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性出發(fā) 將一定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和一定負(fù)荷下發(fā)動(dòng)機(jī)的最低燃油消耗點(diǎn)連成一條線 也就是靜態(tài)條件下發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作曲線 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 15 2 優(yōu)化ICE曲線控制策略 發(fā)動(dòng)機(jī)在需求功率或轉(zhuǎn)矩高于某個(gè)限值時(shí)才會(huì)工作 只有在極限情況下 如需求功率超過(guò)了蓄電池的最大功率調(diào)節(jié)能力時(shí) 才會(huì)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn) 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 16 五 實(shí)例分析 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 17 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 18 例 六 電動(dòng)汽車的動(dòng)力性計(jì)算 某電動(dòng)大客車使用的電動(dòng)機(jī)性能如下 Tm 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 nm 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r min 擬合公式系數(shù)如下 電動(dòng)機(jī)自帶減速器 速比 2 93 電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為7200r min 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 19 電動(dòng)大客車的基本參數(shù) 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 20 要求 1 繪制驅(qū)動(dòng)力 行駛阻力平衡圖 2 計(jì)算最高車速 最大爬坡度和0 50km h的加速時(shí)間 3 計(jì)算充滿電后 按照50km h勻速行駛的續(xù)駛里程 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 21 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 1 驅(qū)動(dòng)力 行駛阻力平衡圖 22 1 驅(qū)動(dòng)力 行駛阻力平衡圖 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 23 功率平衡圖 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 24 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 2 最大爬坡度 25 2 最大爬坡度 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 26 3 加速時(shí)間計(jì)算 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 27 3 加速時(shí)間計(jì)算 第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究 2