純電動轎車的能源供給模式研究(共19頁)

1、江西科技學院自考本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）密級： 學號： 自考本科生畢業(yè)（設(shè)計(shj)）論文純電動轎車的能源供給(gngj)模式研究 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） PAGE II學士學位論文(lnwn)原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的設(shè)計（設(shè)計）是本人在指導老師的指導下獨立進行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（設(shè)計）不包含任何其他個人(grn)或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。學位(xuwi)論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 學位論文版權(quán)使用

2、授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)江西科技學院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于保 密 ， 在 年解密后適用本授權(quán)書。不保密 。（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“” ）學位論文作者簽名（手寫）： 指導老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 II摘 要伴隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，汽車帶來的環(huán)境污染，能源短缺，資源枯竭和安全等方面的問題越來越突出(t ch)。為了經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展

3、，保護人類的居住的環(huán)境和緩解能源供給。電動汽車應(yīng)運而生，電動汽車具有良好的環(huán)保性能和有多種能源為動力的顯著特點，既可以保護環(huán)境，又可以緩解能源的短缺并能調(diào)整能源的結(jié)構(gòu)，保障能源的安全。本文主要介紹了電動汽車的特點，結(jié)構(gòu)，能量存儲，電機的形式。純電動轎車正在成為我國新能源汽車發(fā)展的主要方向。針對尚處于市場導入期的純電動汽車業(yè),本文主要講解純電動汽車發(fā)展歷史、純電動汽車能量管理和供給模式研究，希望通過本課題的研究，可以給純電動轎車能量供給和模式研究的團體或者(huzh)個人給予幫助。關(guān)鍵詞：純電動汽車；關(guān)鍵技術(shù)；能源供給(gngj)模式ABSTRACT With the rapid develop

4、ment of automobile industry, car pollution to the environment, energy shortages, such as resource depletion and security problems become more and more outstanding. In order to the sustainable development of economy, protect the human living environment and reduce energy supply. Electric cars arises

5、at the historic moment, the electric car has a good environmental performance and has many significant characteristics of energy for power, can protect the environment, and can relieve the shortage of energy and can adjust the energy structure, energy security. This paper mainly introduces the featu

6、res of electric cars, structure, energy storage, the form of the motor. Pure electric cars are becoming the main development direction of new energy vehicles in China. For the period of pure electric car industry is still in the market, this article mainly on pure electric vehicle development histor

7、y, pure electric vehicle energy management and supply mode research, hope that through this topic research, can give a pure electric car energy supply and model research groups or individuals to help, also hope that through this topic research, myself to learn more about the energy supply of pure el

8、ectric cars.Key words: pure electric vehicle: energy supply mode: automobile environmental pollution:TOC o 1-3 h u 目 錄 HYPERLINK l _Toc8713 第1章 引 言 第1章 引 言1.1 純電動轎車(jioch)概述 純電動(din dn)轎車是純電動汽車的一種(y zhn)，(BladeElectricVehicles,簡稱BEV)，它是完全由可充電電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供動力源的汽車。純電動汽車雖然它已有134年的悠久歷史，但一直僅

9、限于某些特定范圍內(nèi)應(yīng)用，市場較小。主要原因是由于各種類別的蓄電池，普遍存在價格高、壽命短、外形尺寸和重量大、充電時間長等。1.2 純電動轎車發(fā)展歷史早在19世紀后半葉的1873年，英國人羅伯特戴維森制作了世界上最初的可供實用的電動汽車。這比德國人戴姆勒和本茨(Karl Benz)發(fā)明汽油發(fā)動機汽車早了10年以上。戴維森發(fā)明的電動汽車是一輛載貨車，長4800mm，寬1800mm，使用鐵、鋅、汞合金與硫酸進行反應(yīng)的一次電池。其后，從1880年開始，應(yīng)用了可以充放電的二次電池。從一次電池發(fā)展到二次電池，這對于當時電動汽車來講是一次重大的技術(shù)變革，由此電動汽車需求量有了很大提高。在19世紀下半葉成為交

10、通運輸?shù)闹匾a(chǎn)品，寫下了電動汽車在人類交通史上的輝煌一頁。1890年法國和英倫敦的街道上行駛著電動大客車，當時的車用內(nèi)燃機技術(shù)還相當落后，行駛里程短，故障多，維修困難，而電動汽車卻維修方便。在歐美，電動汽車最盛期是在19世紀末。1899年法國人考門吉納駕駛一輛44kW雙電動機為動力的后輪驅(qū)動電動汽車，創(chuàng)造了時速106km的記錄。1900年美國制造的汽車中，電動汽車為15755輛，蒸汽機汽車1684輛，而汽油機汽車只有936輛。進入20世紀以后，由于內(nèi)燃機技術(shù)的不斷進步，1908年美國福特汽車公司T型車問世，以流水線生產(chǎn)方式大規(guī)模批量制造汽車使汽油機汽車開始普及，致使在市場競爭中蒸汽機汽車與電動

11、汽車由于存在著技術(shù)及經(jīng)濟性能上的不足，使前者被無情的歲月淘汰，后者則呈萎縮狀態(tài)。由于1970年OPEC石油組織對西方國家的石油禁運政策，引起石油短缺，價格上漲，導致國外第二輪電動汽車研發(fā)高潮的到來。Vanguard-公司批量生產(chǎn)的兩人座的純電動乘用車是當時的一個代表990年美國加州政府出臺零排放車輛強制法規(guī)（ZeroEmissionVehicleMandate），規(guī)定1998年上市的零排放車輛必須占新車比例的2%，2003年上市的零排放車輛必須占新車比例的10%。從而引發(fā)了世界各大汽車制造商開始了第三輪的純電動乘用車研發(fā)和量產(chǎn)。到2003年，由于零排放車輛強制法規(guī)實施困難，加州政府改變了政策，

12、最終導致各大汽車制造商停止了純電動乘用車生產(chǎn)。以下介紹當時的幾款非常流行的純電動乘用車，它們的產(chǎn)量都超過1000輛。1996年4月，本田公布HondaEVPlus純電動乘用車，并開始進行道路試驗。1997年9月，本田開始在日本主要城市的本田銷售公司出租裝備數(shù)據(jù)記錄器的HondaEVPlus，租期為36個月。HondaEVPlus專門針對電動汽車開發(fā)了全新車身，能滿足美國和日本的安全法規(guī)。前輪驅(qū)動、4人座，三車門設(shè)計。尺寸（長*寬*高）：4,045*1,750*1,630mm，軸距：2530mm，裝備質(zhì)量1620kg。配備電動助力轉(zhuǎn)向，雙安全氣囊，真空助力制動，再生制動，ABS系統(tǒng)，熱泵空調(diào)，投

13、影型HID頭燈，低阻輪胎：195/65R14，氣壓：303帕斯卡，直流無刷驅(qū)動電機的額定電壓：288V功率：49kW17008750rpm，扭矩：275Nm01700rpm，最高效率96%。單級變速器。動力電池由24組12V封裝鎳氫電池組成，總電壓288V。HondaEVPlus的060mile/h加速時間:17.7s。最高速度被電子限速器限制在130km/h。續(xù)駛里程：200km，車載接觸式充電機輸入電壓：交流110/220V，輸出功率：1.1kW/4.2kW，充電時間：68h(從20%充電到100%)。HondaEVPlus只對外出租，租期要求三年，平均租金為489美元/月，它包括輪胎在內(nèi)

14、的維護費和交通事故保險。同時要求車主有車庫，必須購買充電設(shè)備。另外交1500美元押金。HondaEVPlus的計劃銷售價格是6萬美元。本田為用戶安裝使用時間表（TimeofUse，簡稱TOU），租金5美元/月。它可以在非高峰時間段給用戶4美分/度電的優(yōu)惠電費，大約是居民日常電費的1/3。1995年，豐田試制20輛ToyotaRAV-EVSUV原型車在日本和美國進行了兩年300，000英里的試驗。1997年，ToyotaRAV-EVSUV在加州、紐約和馬塞諸薩州銷售，因為這些地區(qū)實行強制法規(guī)要求豐田必須有2%的銷售汽車是零排放汽車。出租價格36個月16,000美元，或者477美元/月。當時在整個

15、紐約州只有一個公共充電站。在加州所有大城市都有維修站，對動力系統(tǒng)有5年的保質(zhì)期，但是更換電池費用超過一輛普通汽車的價格。ToyotaRAV-EVSUV的平均銷量是300輛/年。2003年春天，豐田停產(chǎn)ToyotaRAV-EVSUV。1998年豐田(fn tin)推出了新版本的ToyotaRAV-EVSUV，它比汽油機版本(bnbn)的ToyotaRAV，SUV重230kg。該車動力電池由鉛酸電池和鎳氫電池混合組成。Toyota，RAV-EV，SUV裝備質(zhì)量：1560kg，永磁驅(qū)動(q dn)電機：50kW3,1004,600rpm，免維護，與單級變速器集成，具備做功和發(fā)電功能。23組鎳氫動力電

16、池電壓288V，質(zhì)量410kg，布置在地板下面。續(xù)駛里程：200km，最高速度125km/h，車載充電機：電壓220V，電流30A，完全充電需要6.5h。第2章 純電動轎車能源供給(gngj)關(guān)鍵技術(shù)研究2.1 電池(dinch)技術(shù) 電池是電動汽車的動力源泉，也是一直制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。車用電池的主要性能指標包括(boku)比能量、能量密度、比功率、循環(huán)壽命和成本等。要使電動汽車能與燃油汽車相競爭，關(guān)鍵是要開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長的高效電池。2.1.1 蓄電池蓄電池蓄電池是將化學能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置，是按可再充電設(shè)計的電池，通過可逆的化學反應(yīng)實現(xiàn)再充電，通常是指鉛酸

17、蓄電池，它是電池中的一種，屬于二次電池。它的工作原理：充電時利用外部的電能使內(nèi)部活性物質(zhì)再生，把電能儲存為化學能，需要放電時再次把化學能轉(zhuǎn)換為電能輸出，比如生活中常用的手機電池等。它用填滿海綿狀鉛的鉛基板柵（又稱格子體）作負極，填滿二氧化鉛的鉛基板柵作正極，并用密度1.26-1.33g/ml的稀硫酸作電解質(zhì)。電池在放電時，金屬鉛是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成硫酸鉛。電池在用直流電充電時，兩極分別生成單質(zhì)鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復到放電前的狀態(tài)，組成化學電池。鉛蓄電池是能反復充電、放電，它的單體電壓是2V，電池是由一個或多個單體構(gòu)成的電池組，簡稱蓄電

18、池，最常見的是6V、12V蓄電池，其它還有2V、4V、8V、24V蓄電池。如汽車上用的蓄電池（俗稱電瓶）是6個鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組。2.1.2 燃料電池燃料電池是將燃料具有的化學能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。燃料電池其原理是一種 HYPERLINK /doc/4328393.html t /doc/_blank 電化學裝置，其組成與一般電池相同。其單體電池是由正負兩個電極(負極即燃料電極和正極即氧化劑電極)以及電解質(zhì)組成。不同的是一般電池的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，因此，限制了電池容量。而燃料電池的正、負極本身不包含活性物質(zhì)，只是個催化轉(zhuǎn)換元件。因此燃料電池是名符其實的把化學能轉(zhuǎn)化為電能的能

19、量轉(zhuǎn)換機器。電池工作時，燃料和氧化劑由外部供給，進行反應(yīng)。原則上只要反應(yīng)物不斷輸入，反應(yīng)產(chǎn)物不斷排除，燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。這里我們以氫-氧燃料電池為例來說明(shumng)燃料電池氫-氧燃料電池反應(yīng)原理，這個反應(yīng)是電解水的逆過程。電極應(yīng)為： 負極：H2 +2OH-2H2O +2e-正極(zhngj)：1/2O2 H2O 2e-2OH-電池(dinch)反應(yīng)：H2 1/2O2=H2O另外，只有燃料電池本體還不能工作，必須有一套相應(yīng)的 HYPERLINK /doc/4118402.html t /doc/_blank 輔助系統(tǒng)，包括反應(yīng)劑供給系統(tǒng)、 HYPERLINK /doc/4096283

20、.html t /doc/_blank 排熱系統(tǒng)、 HYPERLINK /doc/6280326.html t /doc/_blank 排水系統(tǒng)、電性能 HYPERLINK /doc/6291733.html t /doc/_blank 控制系統(tǒng)及安全裝置等。燃料電池通常由形成 HYPERLINK /doc/1402875.html t /doc/_blank 離子導電體的電解質(zhì)板和其兩側(cè)配置的燃料極（陽極）和空氣極（陰極）、及兩側(cè)氣體流路構(gòu)成，氣體流路的作用是使燃料氣體和 HYPERLINK /doc/5410842.html t /doc/_blank 空氣（ HYPERLINK /doc

21、/721551.html t /doc/_blank 氧化劑氣體）能在流路中通過。在實用的燃料電池中因工作的電解質(zhì)不同，經(jīng)過電解質(zhì)與反應(yīng)相關(guān)的離子種類也不同。PAFC和PEMFC反應(yīng)中與氫離子（H ）相關(guān)，發(fā)生的反應(yīng)為：燃料極：H2=2H 2e-（1）空氣極：2H 1/2O2 2e-=H2O（2）全體：H2 1/2O2=H2O（3）在燃料極中，供給的燃料氣體中的H2分解成H 和e-，H 移動到電解質(zhì)中與空氣極側(cè)供給的 HYPERLINK /doc/5467310.html t /doc/_blank O2發(fā)生反應(yīng)。e-經(jīng)由外部的負荷回路，再反回到空氣極側(cè)，參與空氣極側(cè)的反應(yīng)。一系例的反應(yīng)促成了

22、e-不間斷地經(jīng)由外部回路，因而就構(gòu)成了發(fā)電。并且從上式中的反應(yīng)式（3）可以看出，由H2和O2生成的H2O，除此以外沒有其他的反應(yīng)，H2所具有的化學能轉(zhuǎn)變成了電能。但實際上，伴隨著電極的反應(yīng)存在一定的 HYPERLINK /doc/3772578.html t /doc/_blank 電阻，會引起了部分熱能產(chǎn)生，由此減少了轉(zhuǎn)換成電能的比例。 引起這些反應(yīng)的一組電池稱為組件，產(chǎn)生的電壓通常低于一伏。因此，為了獲得大的出力需采用組件多層迭加的辦法獲得高電壓堆。組件間的 HYPERLINK /doc/345398.html t /doc/_blank 電氣連接以及燃料氣體和空氣之間的分離，采用了稱之為

23、隔板的、上下兩面中備有氣體流路的部件，PAFC和PEMFC的隔板均由碳材料組成。堆的出力由總的電壓和電流的乘積決定，電流與電池中的反應(yīng)面積成比。2.1.3 現(xiàn)代純電動汽車電池技術(shù)分析隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，化石能源在不斷減少的同時汽車尾氣給環(huán)境帶來的污染也越來越嚴重。全球各大汽車企業(yè)不斷推出自己的新能源動力車，比如天然氣，氫能源，燃料電池等。在目前的燃料電池技術(shù)(jsh)中，有很多種新的電池技術(shù)，下面列舉幾個技術(shù)比較成熟的特例進行分析。 特斯拉18650鈷酸鋰電池技術(shù)(jsh) 眾所周知，特斯拉電動車的電池(dinch)采用了松下提供的NCA系列（鎳鈷鋁體系）18650鈷酸 HYPERLINK

24、 /cp/cp_7.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank HYPERLINK /cp/cp_7.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank HYPERLINK /cp/cp_7.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank HYPERLINK /cp/cp_7.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank HYPERLINK /cp/cp_7.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank 鋰電池，單顆電池容量為310

25、0毫安時。 這種電池我們并不陌生，像筆記本電腦等電子數(shù)碼設(shè)備使用的都是這種類型的電池，相比于其它電動車使用的電池類型，18650電池的技術(shù)更為成熟，比能量（參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小）方面它幾乎是 HYPERLINK /cp/cp_23.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank HYPERLINK /cp/cp_23.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank HYPERLINK /cp/cp_23.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank HYPERLINK /

26、cp/cp_23.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank HYPERLINK /cp/cp_23.xhtml t /content/wjzx/2013/10/25/_blank 磷酸鐵鋰電池的兩倍，也就是說，在同等體積的情況下，18650電池組成的電池單元可以儲存更多的電能。這也是特斯拉使用這種電池的其中一個原因。盡管如此，把這種電池運用在電動車上還是有一定難度，比如，要想滿足一輛電動車的使用需求就需要使用很多個18650鋰電池，這就出現(xiàn)了一個要解決的問題，如何把它們組合在一起。以特斯拉的MODEL S車型為例，85kWh的MODEL S的電池單元一共運

27、用了8142個18650鋰電池，工程師將這幾千節(jié)電池組合在一起（如下圖)的方式雖然被行業(yè)認為是件不可思議的事，但對于TESLA的工程師來說，相比接下來要解決的問題，那不過是一個稍稍復雜些的算數(shù)題。 比亞迪鐵電池技術(shù) 作為全球最大動力電池生產(chǎn)基地，比亞迪深圳坑梓電池項目預計將于今年建成，將形成年產(chǎn)鐵電池8GWh(千兆瓦時)，可為約25000輛大巴或超60萬臺混合 動力轎車提供電池。屆時比亞迪鐵電池整體產(chǎn)能將達到10GWh/年。與國內(nèi)其他新能源車企相比，比亞迪最大的優(yōu)越感就是能夠掌握新能源電池生產(chǎn)的主動權(quán)。 而其穩(wěn)坐國內(nèi)新能源車銷量冠軍寶座，也與此密不可分。 2014年，全球電動汽車鋰離子 電池產(chǎn)

28、能井噴，產(chǎn)量高達7000MWh（兆瓦時），同比增長約54%。全球十大電池生產(chǎn)商的排名，松下位居榜首，其在鋰離子電 池市場份額占據(jù)了38%。日產(chǎn)和NEC合資電池公司AESC排第二名，LG化學排第三，而來自中國的比亞迪排第四。盡管比亞迪去年電池產(chǎn)能與松下相差還很 遠，但后來居上之勢不可小覷，憑借電動客車和插電混動轎車秦的快速增長，比亞迪去年電池產(chǎn)能取得290%的驚人增幅，市場份額也從2013年的3%上升到 6%。值得注意的是，工信部今年8月14日公布的第72批節(jié)能(ji nn)與新能源汽車目錄，卻無意中泄露了比亞迪在電池(dinch)路徑上的新行蹤。在此目錄中，比亞BYD6460STHEV車型入選

29、，多種信息顯示，這款車就是比亞迪將于今年(jnnin)第三季度上市的“宋”。根據(jù)公告技術(shù)參數(shù)表，該車的電動車儲能裝置種類為鎳鈷鋁酸鋰電池，由惠州比亞迪電池有限公司生產(chǎn)。這意味著比亞迪可能“變節(jié)”，不僅自主研發(fā)生產(chǎn)了三元鋰電池，并且已到應(yīng)用階段。7 國家工業(yè)和信息化部新能源汽車技術(shù)委員會一名相關(guān)人士近日接受第一財經(jīng)日報記者采訪時談到，目前，國內(nèi)在三元新材料研發(fā)以及應(yīng)用上與國際依然有一段差 距，國外在電池材料上發(fā)展更快。比亞迪此前依然堅守磷酸鐵鋰電池技術(shù)，一方面是因為現(xiàn)階段磷酸鐵鋰電池技術(shù)更穩(wěn)定，另一方面是比亞迪要充分使用現(xiàn)有的生產(chǎn) 體系和產(chǎn)能，但這并不影響比亞迪新能源電池朝多元化路線發(fā)展，據(jù)他掌

30、握的情況，比亞迪確實已在開發(fā)車用電池三元體系。 在這種情況下，國內(nèi)新能源乘用車主流車型的單車電池容量在2030kWh,續(xù)航里程為80120km。不過，該報告也指出，近年來，比亞迪通過生產(chǎn)技 術(shù)改進和完善，產(chǎn)品性能及質(zhì)量水平不斷提升。比亞迪從雙模電動車F3DM發(fā)展到秦，電池體質(zhì)和重量降低了一半，技術(shù)提升非常顯著。面對眾多競爭對手圍攻，強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新的比亞迪一點不松懈。比亞迪上述內(nèi)部人士告訴本報記者，比亞迪在手機等產(chǎn)品中已在使用三元材料，至于在新能源車電池，未來也不排除在現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備以及原料配方等方面做出調(diào)整的可能性?？萍疾粩嘣谧兓葋喌闲履茉窜嚰夹g(shù)在動力、續(xù)航里程以及節(jié)能等方面加快技術(shù)研發(fā)的步

31、伐。比亞迪之所以一直堅持電子等產(chǎn)品代工業(yè)務(wù)，是因為在一定程度上可以從不同客戶處吸取當下最先進的技術(shù)。 豐田燃料電池技術(shù) 作為在環(huán)保技術(shù)上始終引領(lǐng)全球化潮流的豐田公司，也當仁不讓地將環(huán)保汽車技術(shù)的展示提升到前所未有的高度。已于去年量產(chǎn)上市、著眼于實現(xiàn)未來氫能源社會的燃料電池車“MIRAI”（在日語中意為“未來”）和國產(chǎn)的混合動力版卡羅拉、雷凌以全新的姿態(tài)震撼登場。從燃料電池車“未來”的性能來看，其加滿氫燃料一次性續(xù)航里程可達650公里，車內(nèi)可乘坐4名人員，采用前驅(qū)布局設(shè)計，僅需3分鐘就可以(ky)再次補足氫燃料。據(jù)悉，該車的最高時速約為161公里/小時，0-100公里/小時加速時間大約10秒左右

32、，這個表現(xiàn)基本上和1.8L汽油車型相仿。燃料電池汽車通過氫和氧化學反應(yīng)來驅(qū)動行駛，相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機，它的做功效率不僅有了明顯提升，同時不會排放CO2、氮氧化合物等有害氣體，被視為終極環(huán)保汽車典型代表，如今已有多家國際車企投入到研發(fā)當中。除了豐田以外，包括日產(chǎn)和本田在內(nèi)的其它車企都計劃在今年投入超過(chogu)240億美元的費用來研發(fā)燃料電池車技術(shù)。作為可代替汽油的燃料，氫能非常環(huán)保，且可以從多種原料里面提取。豐田一直致力于實現(xiàn)這一理想汽車的開發(fā)工作，并努力使其盡早普及，從2002年就已經(jīng)(y jing)開始在日本美國限量發(fā)售了燃料電池混合動力汽車“豐田FCV”，從而在燃料電池汽車的開發(fā)方面確立

33、了堅實的成果和其先驅(qū)者的地位。2.2 能量管理技術(shù)能量管理系統(tǒng)是電動汽車的智能核心，它的作用是檢測單個電池或電池組的荷電狀態(tài)，并根據(jù)各種傳感信息，包括力、加減速命令、行駛路況、蓄電池工況、環(huán)境溫度等，合理地調(diào)配和使用有限的車載能量；它還能夠根據(jù)電池組的使用情況和充放電歷史選擇最佳充電方式，以盡可能延長電池的壽命。電池當前存有多少電能，還能行駛多少公里，是電動汽車行駛中必須知道的重要參數(shù)，也是電動汽車能量管理系統(tǒng)應(yīng)該完成的重要功能。電動汽車實現(xiàn)能量管理的難點，在于如何根據(jù)所采集的每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史數(shù)據(jù)，來建立一個確定每塊電池還剩余多少能量的較精確的數(shù)學模型。2.2.1 能量存

34、儲系統(tǒng)現(xiàn)代汽車的瓶頸仍然是車用存儲裝置，即電池技術(shù)、電池能量成本、質(zhì)量以及電池充電設(shè)施建設(shè)等，都制約著電動汽車的發(fā)展，目前電動汽車對其儲能裝置的要求如下：高效的比能量和能量密度。高的比功率和功率密度。長循環(huán)壽命自然放電率小，充電效率高。安全易保養(yǎng)。原材料豐富，成本低。對環(huán)境無污染，可回收性能好。 現(xiàn)在還沒有一種能源能夠完全滿足上述條件，選用某種蓄電池只能滿足上述部分要求，為解決一種能源不能同時提供足夠高的能量比，另一個具有高比功率，有蓄電池與之結(jié)合的雙能源系統(tǒng)也能采用蓄電池和超級電容，蓄電池和超高飛輪結(jié)合的系統(tǒng)。2.2.2 能量(nngling)管理系統(tǒng) 由于電動汽車車載能量有限，其行駛里程遠

35、遠達不到傳統(tǒng)能源汽車要求(yoqi)，能量管理系統(tǒng)采集從各個子系統(tǒng)輸入的傳感器信號，這些傳感器包括車外溫度傳感器、充放電時電源和電壓傳感器，電動機電流和電壓傳感器，速度和加速度傳感器，以及車內(nèi)外和氣候傳感器等。第3章 純電動轎車能源供給(gngj)模式研究3.1 充電設(shè)備3.1.1常規(guī)充電1 典型常規(guī)充電站的規(guī)模根據(jù)目前電動汽車常規(guī)充電的數(shù)據(jù)資料，一般以2040輛電動汽車來配置一個充電站，這種配置是考慮充分利用晚間谷電進行充電，缺點是充電設(shè)備利用率低。在高峰時也考慮充電，則可以6080輛電動來配制一個充電站，缺點是充電成本上升，增加高峰負荷。 HYPERLINK /t01c00b4b6e2ba

36、c5987.jpg 3.1.2電動汽車充電站a方案:建造配電站設(shè)計2路10KV電纜進線(配3*70mm電纜)，2臺500KVA變壓器，24路380V出線。其中二路為快速充電專用出線(配 4*120mm電纜、50M長、4回路)，二路為機械充電或備用出線，其余為常規(guī)充電出線(配4*70mm電纜、50M長、20回路)b方案:設(shè)計(shj)2路10KV電纜線(配3*70mm電纜)，設(shè)置2臺500KVA用戶箱變，每臺箱變配4路380V出線(配4*240mm電纜、20M長、8回路)，每路出線設(shè)置一臺4回路電纜分支箱向充電柜供電(配4*70mm電纜、50M長、24回路)。3.1.3 HYPERLINK /d

37、oc/5367902.html 折疊(zhdi)快速(kui s)充電1典型快速充電站的規(guī)模根據(jù)目前電動汽車快速充電的數(shù)據(jù)資料，一般以同時向8輛電動汽車充電來配置一個充電站。2 充電站電力配套的典型配置a方案、建造配電站設(shè)計2路10KV電纜進線(配3*70mm電纜)，2臺500KVA變壓器，10路380V出線(配4*120mm電纜、50M長、 10回路)。b方案、設(shè)計2路10KV電纜線(配3*70mm電纜)，設(shè)置2臺500KVA用戶箱變，每臺箱變配4路380V出線，供充電站(配4*120mm電纜、 50M長、8回路)。3.1.4 HYPERLINK /doc/5367902.html 折疊機械

38、充電1機械充電站的規(guī)模小型機械充電站可以結(jié)合常規(guī)充電站建設(shè)同時考慮，可以根據(jù)需要選擇更大容量的變壓器。大型機械充電站一般以80100組充電電池同時充電配置一個大型機械充電站，主要適用于出租車行業(yè)或電池租賃行業(yè)，一天不間斷充可以完成對400組電池的充電。2充電站電力配套的典型配置(大型機械充電站)配電站2路10KV電纜進線(配3*240mm電纜)，2臺1600KVA變壓器， 10路380V出線(配4*240mm電纜、50M長、10回路)。2.1.5 HYPERLINK /doc/5367902.html 折疊便攜式充電1 別墅具備三相四線表計，獨立的停車庫，可以利用已有的住宅供電設(shè)施，從住宅配電

39、箱專門放一路10mm2或16mm2的線路至車庫的專用插座，來提供便攜式充電電源。2 一般住宅具有固定的集中停車庫，一般要求地下停車庫(充電安全考慮)，可以利用小區(qū)原有的供電配套設(shè)施進行改造，必須根據(jù)小區(qū)已有的負荷容量來考慮，包括谷電的負荷。具體方案應(yīng)根據(jù)小區(qū)的供電設(shè)施、方案以及小區(qū)的建筑環(huán)境具體來確定。3.2 充電(chng din)方法電動汽車蓄電池放電后，用直流電按與放電電流(dinli)相反的方向通過蓄電池，使它恢復工作能力，這個過程稱為蓄電池充電。蓄電池充電時，電池正極與電源正極相聯(lián)，電池負極與電源負極相聯(lián)，充電電源電壓必須高于電池的總電動勢。充電方式有恒電流充電和恒電壓充電兩種。電動

40、汽車充電技術(shù)充電方法的研究:常規(guī)充電制度是依據(jù)1940年前國際公認的經(jīng)驗法則設(shè)計的。其中最著名的就是安培小時規(guī)則:充電電流安培數(shù)，不應(yīng)超過(chogu)蓄電池待充電的安時數(shù)。實際上，常規(guī)充電的速度被蓄電池在充電過程中的溫升和氣體的產(chǎn)生所限制。這個現(xiàn)象對蓄電池充電所必須的最短時間具有重要意義。3.2.1 恒流充電法恒流充電法是用調(diào)整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方法，保持充電電流強度不變的充電方法?？刂品椒ê唵?，但由于電池的可接受電流能力是隨著充電過程的進行而逐漸下降的，到充電后期，充電電流多用于電解水，產(chǎn)生氣體，使出氣過甚，因此，常選用階段充電法。3.2.2階段充電法此方法包括二階段

41、充電法和三階段充電法1、二階段法采用恒電流和恒電壓相結(jié)合的快速充電方法，首先，以恒電流充電至預定的電壓值，然后，改為恒電壓完成剩余的充電。一般兩階段之間的轉(zhuǎn)換電壓就是第二階段的恒電壓。 HYPERLINK /t01cb061ec6e8429afa.jpg 電動汽車充電站2、三階段充電法在充電開始和結(jié)束時采用恒電流充電，中間用恒電壓充電。當電流衰減到預定值時，由第二階段轉(zhuǎn)換到第三階段。這種方法可以將出氣量減到最少，但作為一種快速充電方法使用，受到一定的限制。3.2.3 恒壓充電法充電電源的電壓在全部充電時間里保持恒定的數(shù)值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。與恒流充電法相比，其充電過程更

42、接近于最佳充電曲線。用恒定電壓快速充電，由于充電初期蓄電池電動勢較低，充電電流很大，隨著充電的進行，電流將逐漸減少，因此，只需簡易控制系統(tǒng)。這種充電方法電解水很少，避免了蓄電池過充。但在充電初期電流過大，對蓄電池壽命造成很大影響，且容易使蓄電池極板彎曲，造成電池報廢。鑒于這種缺點，恒壓充電很少使用，只有在充電電源電壓低而電流大時采用。例如，汽車運行過程中，蓄電池就是以恒壓充電法充電的。3.2.4 快速(kui s)充電法脈沖式充電法，這種充電法不僅遵循蓄電池固有的充電接受率，而且能夠提高電動汽車蓄電池充電接受率，從而(cng r)打破了蓄電池指數(shù)充電接受曲線的限制，這也是蓄電池充電理論的新發(fā)展