新能源汽车节能减排技术研究进展（2）——能量管理系统（上）

apollo2012

新能源汽车节能减排技术研究进展（2）——能量管理系统（上） [复制链接]

摘要:描述了电动力汽车(EV) 、混合动力汽车(HEV) 和燃料电池汽车(FCV) 节能减排技术研究进展，主要以以下三万面论述:发司机系统、能量管理系统、传感器系统，并指出了存在问题和发展万同。

本文介绍了能量管理系统，包括切率转换器、电力半导体器件、电池和超大电容器、节能技术。

关键词:新能源汽车;电词力汽车(EV); 混合动刀汽车(HEV); 燃剌电池汽车(FCV); 劝率转

 

一、引言

对于电动力汽车(EV) 、混合动力汽车(HEV) 、燃料电池汽车(FCV) 来说，能量储存元件大小和能流

的控制是提高燃料效率的关键。用电池或超大电容器储能可减少耗费、改进HEV 或FCV 的特性。HEV 中的

能量管理系统可用于储存在某一运转负载下产生的能量，然后供给不同负载下的推进需求。能量管理功率转

换器的基本特点是:高功率DC-DC 转换、双向功率流转换。

电池和超大电容器储能的基本特点是:能量密度和功率密度对于EV 、HEV 和PHEV 的设计是充分的:

持续充电、发动机驱动HEV 可利用电池或超大电容器进行设计，燃料效率可提高50%; 插件式HEV (PHEV)

可用铿离子电池进行设计，全电动里程可达30~60km; 混合驱动里程为80~150km ，节能75%; 轻型HEV(MHEV)

可用能量储存容量为75~150Wh 的超大电容器进行设计，节约燃料约10%~15%; 利用氢燃料电池的HEV 可

利用电池或超大电容储能，在同样条件下与燃油IC 汽车相比，燃料效率高2~3 倍。

随着石油价格的不断上升，急需研发HEV ，迫切需要开发节能技术。目前的注意力主要集中于三个方面:

热电废热回收和温度控制系统、轻型HEV 的集成启动发电机、重型HEV 的连续可变发电机推进。

二、能量管理功率转换器

1 、能量管理系统结构

(1)基于发动机的HEV 能量管理系统

图1 所示为基于发动机的两种不同形式的能量管理系统。这两个系统都要求发电机通过DC 母线推进逆变

器电动机驱动，在正常运行下山时减速和正常刹车期间对电池充电，在启动和加速期间电池对DC 母线供电。

图1 (a)不包括双向DC-DC 转换器，需要高压电池与发电机输出匹配，并以额定电压供给逆变器一电动机驱动。

由于所用元件较少，商用HEV 多采用此种系统。图1 (b)包括双向DC-DC 转换器管理能量和DC 母线与储能

器之间的功率流，该系统可利用低压电池和高压逆变器一电动机驱动。

【点击下载PDF高清文档】