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电动汽车能源管理系统_在线百科全书查询


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电动汽车能源管理系统




电动汽车能源管理系统的定义和功用


定义:对电动汽车动力系统能源转换装置的工作能量进行协调、分配和控制的软、硬件系统。能源管理系统的硬件由一系列传感器、控制单元ECU和执行元件等组成,软件系统的功能主要是对传感器的信号进行分析处理,对能源转换装置的工作能量进行优化分析,并向执行元件发出指令。因此,可以说电动汽车能源管理系统的功用是在满足汽车基本技术性能(如动力性、驾驶平稳性等)和成本等要求的前提下,根据各部件的特性及汽车的运行工况,实现能量在能源转换装置(如发动机、电动机、储能装置、功率变换模块、动力传递装置、发电机和燃料电池等)之间按最佳路线流动、使整车的能源利用效率达到最高。

不同种类的电动汽车其能源转换系统构成不同,因而其能源管理的软、硬件系统装置构成就不同。蓄电池电动汽车的能源转换装置仅由电动机/发电机、蓄电池、功率变换模块及动力传递装置等组成,能源传递路线主要有由蓄电池到车轮(行驶)和由车轮到蓄电池(能量回收)两条,因而其能源管理系统最为简单,其主要任务是在满足汽车动力性需求的前提下,使蓄电池储存的能量得到最有效的利用,并能使汽车的减速和制动能量得到最大限度的回收,使汽车的能量效率最大。纯燃料电池电动汽车(指无储能装置的FCV)也与此类似。混合动力燃料电池汽车和混合动力电动汽车,其能量转换装置通常有发电装置(发动机/发电机或燃料电池)、能量储存装置(蓄电池、超级电容器等)、功率变换模块、动力传递装置、充放电装置等。其能量

传递路线有四条:一是由发电装置到车轮的动力传递路线,二是由蓄电池到车轮,三是由发电装置到能量储存装置,四是由车轮到能量储存装置(能量回收)的能量流动路线。

为了使电动汽车具有良好的机械性能、电驱动性能及合理的能量分配等,电动汽车的能源管理系统必须对能量系统的工作进行有效监测和控制,使电动汽车的能量进行最佳流动,以实现最大限度的利用能量,提高汽车的经济性能。因此,可以说能源管理系统是电动汽车整车设计的一个重要环节。

纯电动汽车的能源管理系统


1.纯电动汽车能源管理系统的组成

纯电动汽车能源管理系统的基本结构:电池输入控制器、车辆运行状态参数、车辆操纵状态、能源管理系统ECU、电池输出控制器、电机发电机系统控制。输人能源管理系统电控单元ECU的参数有各电池组的状态参数(如工作电压、放电电流和电池温度等)、车辆运行状态参数(如行驶速度、电动机功率等)和车辆操纵状态(如制动、启动、加速和减速等)等。能源管理系统具有对检测的状态参数进行实时显示的功能。ECU对检测的状态参数按预定的算法进行推理与计算,并向电池、电动机等发出合适的控制和显示指令等,实现电池能量的优化管理与控制。

2.电池荷(充)电状态指示器

电池荷(充)电状态指示器是能源管理系统的一个重要组成。电动汽车蓄电池中储存有多少电能,还能行驶多少里程,是电动汽车行驶中必须知道的重要参数。与燃油汽车的油量表类似的仪表就是电池荷(充)电状态指示器,它是能源管理系统的一个重要装置。因此,在电动汽车中装备满足这一需求的仪表即电池荷(充)电状态指示器。

3.电池管理系统

电池管理系统是能源管理系统的一个子系统。电动汽车电池携带的能量是有限的,也是非常宝贵的。为了增加电动汽车的续驶里程,对电池系统进行全面的、有效的管理是十分必要的。蓄电池管理系统在汽车运行过程中需完成的任务多种多样。其主要任务是保持电动汽车蓄电池性能良好,并优化各蓄电池的电性能和保存、显示测试数据等。

混合动力电动汽车的能源管理系统


由燃料电池或燃油发动机与储能装置组成的混合动力汽车,其能量传递路线有四条。在每一条能量流动路线上的能量流的开始时刻、关闭时刻和大小等对整车的性能都有重要影响。混合动力电动汽车的能源管理系统属于车辆控制系统的一部分,应在车辆控制系统选定的工作模式下,对能量流的分配进行优化和最佳控制。