多电源电力总成的控制系统

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1、多电源电力总成的控制系统(1)(2008-03-2423:27:05)标签：汽车分类：新能源汽车一、概述“863”计划中关于纯电动车辆和燃料电池电动车辆（包括混合动力电动车辆的电动机驱动系统）的多电源电力总成控制系统的研究，其内容包括：对EV、FCEV的整车总布置的研究和开发；多电源电力总成控制系统的建模与仿真；研究和开发满足整车性能及产品实用性要求的系统总成等。EV、FCEV本身就是一个小型的供、配电系统，一般包括：（1）电源：目前主要采用的电源有高能蓄电池组、超级电容器、燃料电池发动机等，它们为电动车辆驱动提供电能；

2、（2）电流变换装置：包括单向DC/DC变换器和逆变器、双向DC/DC变换器等，用它们实现EV和FCEV等的直-直系统或直-交系统的供、配电；（3）驱动系统：包括交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等电动机。系统也适合于HEV的电动机的供、配电系统。EV主要电源为蓄电池，FCEV的主要电源为燃料电池，目前电动车辆的车载电源多采用混合电源（动力蓄电池+辅助电源、燃料电池+辅助电源）。EV的辅助电源有：超级电容器或发动机-发电机组，FCEV的辅助电源有：蓄电池或超级电容器等。3、多电源电力总成控制系统在EV和FECV撒谎能够

3、采用了多电源电力供电系统，主电源和辅助电源的电能，通过电流变换器“并网”后，带动电动机转动，将电能转换为动能来带动电动车辆行驶。电动机是EV和FECV的唯一的动力装置。3、电动车辆电源主要技术性能2.1电压电源（包括混合电源）在规定条件下工作时应达到的电压为额定电压。各种电源在供电时都要达到额定电压。一般电动机的额定电压为220~380V，因此，要求各种电源的稳定电压达到250~400V，符合电动机工作电压的要求，以保证电动机正常运转。蓄电池在规定的放电条件下放电时，电池的电压将逐渐降低，当电池再不宜继续放电时，电池的最

4、低工作电压称为终止电压。再继续使用蓄电池放电，蓄电池会遭到破坏，这是用蓄电池供电的重要特征。2.2额定容量和额定电流电源在规定的放电条件下，应该放出的最低限度的容量，称为额定容量，额定容量一般用质量容量（A·h/kg）或体积容量（A·h/L）来表示。电动机在额定电压下，电动机轴上输出的机械功率为额定功率时的电流为电动机的额定电流。电动机的功率、电压和电流的关系为：在电动机起动时最大电流可能是额定电流的2~3倍，但是，蓄电池或燃料电池的特性不适宜大电流放电，通常采用与超级电容器或辅助电源并联的方式，来提供电动机起动时所需要

5、的额外电流。2.3比能量和能量密度2.3.1比能量电源单位质量中所能输出的能量为比能量，比能量的计算如下：式中：C——按额定电流放电时的实际放电容量，A·h；Up——放电过程中的平均电压，V；G——单节电池的质量（包括电解液），kg。2.3.2能量密度电源单位体积所能输出的能量为能量密度，能量密度的计算如下：式中：L——单节电池的体积，L。2.4比功率和功率密度在一定的放电制度下，电源在单位时间内单位质量所能输出的功率为比功率（W/kg），单位体积中所恩能输出的功率为功率密度（W/L）。2.5放电速率（放电率）电源在放电

6、时的时间或放电电流与额定电流的比列成为放电率。2.5.1时率——电源以某种电流强度放电直到电池的电压降低到终止电压时，所经过的放电时间。2.5.2倍率——电源已某种电流强度放电的数值为额定容量数值的倍数。2.6自放电率蓄电池在存放时间内，在没有负荷的条件下自行放电，使得电池的容量损失为自放电，自放电率用单位时间（月、年）内电池容量下降的百分数来表示。式中：——电池储存时的容量，A·h；——电池储存若干时间以后的容量，A·h；——电池储存的时间，天或月。2.7循环次数（次）和寿命蓄电池每充电-放电一次为一个循环，在每一个循

7、环中，电池中的化学活性物质要发生一次可逆性的化学反应。随着充电和放电循环次数的增加，电池中的化学活性物质会发生老化变质，使得电池的充电和放电的效率逐渐降低，最后电池损失全部功能而报废。蓄电池除了以循环次数表示使用时间外，一般还要用电池的使用年限来表示电池的寿命多电源电力总成的控制系统(2)(2008-03-2423:29:19)标签：汽车分类：新能源汽车3、电动车辆用电池的主要性能指标美国先进电池联合体（USABC）提出的动力电池的主要性能指标性能指标单位中期过渡期远期比能量（C/3放电率）W·h/㎏80~1001502

8、00能量密度（C/3放电率）W·h/L135230300比功率（80%DOD/30s）W/㎏150~200300400功率密（80%DOD/30s）W/L250460600循环次数（DOD80%）次60010001000寿命年51010正常充电时间h664快速充电时间min＜15＜20＜20快速充电比例%405060