电动大巴蓄电池智能管理系统

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1、新江大学硕士学位论文第一章绪论第一节电动汽车及其动力电池的现状当今世界，汽车持有量已经超过6亿辆，年产量超过5000万辆，据预测，到2050年，全世界的汽车总量将达30亿辆。而汽车在耗用巨量石油资源的同时，又产生极为严重的气体污染——每年汽车尾气约排放2亿吨有害气体，占大气污染总量60％以上。石油资源的日渐枯竭，环境污染的日益严重，迫切需要节省能源和低排放甚至是零排放的绿色环保汽车产品。为此，世界各国政府以及各大汽车制造商都在加大力度开发各种不同类型电动汽车。所谓电动汽车，就是主要以蓍电池为动力源，全部或部分由电机驱动的汽车。1834年ThomasDavenport在英国布兰顿演示了采

2、用不可充电的玻璃封装蓄电池的蓄电池车，这是世上第一辆电动汽车，比世界上内燃机型汽车的出现早了半个世纪。电动汽车可分为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车三种类型。纯电动汽车是完全由二次电池(如铅酸电池、镍镉电池镍氢电池或锂离子电池)提供动力的汽车。纯电动汽车和燃料电池电动车的主要优点是可以节约石油资源，实现“零排放”，被认为是汽车工业的未来。目前，世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制纯电动汽车，并且取得了一定程度的进展和突破。在美、日及欧洲发达国家，纯电动汽车已开始进入实用化阶段。在2000年，日本公路上就己运行着1000多辆纯电动汽车，美国商业化运行的纯电动汽车己超过6000

3、辆，欧洲主要城市基本上都有试运行的电动公交车。我国电动汽车的研制与国外发达国家几乎站在同～起跑线上。“九五”期间，科技部将电动汽车项目列入国家重大科技产业工程项目。国内汽车公司、大学和研究机构已逐步掌握了电动汽车的关键技术。至2001年初，纯电动轿车、混合动力轿车、混合动力客车、燃料电泡电动客车己相继面世。“十五”期间，国家863计划设立电动汽车专项，国家和地方政府直接划拨以及国有企业投入的资金总额约30亿元“1。目前我国自主研发的纯电动轿车和纯电动客车已通过国家质检中心的型式认证试验，各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定：天津清源电动车辆有限公司等单位研发的纯电动轿车，其整车的

4、动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已超过法国雪铁龙公司赠送的纯电动轿车和箱式货车，初步形成了关键技术的研发能力；北京理工大学等单位初步完成了北京理工科凌电动车辆股份有限公司密云电动车辆产业化生产基地的建设，并于2003年顺利通过北京市公共交通总公司组织的示范运行车组验收，小批量研发生产的4种车型、近40辆公交车已经投入北京市奥运电动示范车队的示范运行。蓄电池、蓄电池管理、电机及其控制是限制电动汽车产业化的最主要的三个浙扛大学硕士学位论文因素。其中，电机及其控制问题已经得到了较好的解决，电动汽车的瓶颈还是在蓄电池以及其配套的管理系统。现阶段国内外的研究主要集中在电动汽车用蓄电池及其管理

5、系统方面。目前，有多种蓄电池可用作电动汽车的动力电池，但不管是哪种电池，其都应当满足以下要求：(1)安全可靠；(2)高比能量、比功率；(3)循环寿命长；(4)充放电效率高：(5)低成本；(6)与环境友好。表1—1美国先进电池联合会(USABC)提出的目标⋯项目，单位中期目标长期目标比能量，Wh／kg80(100)200能量密度，Wh／L135300比功率。W／kg(80％DOG／30s)150(200)400体积功率，W／L250600寿命，年510循环寿命，次(DOG80％)6001000最终价格，美元／KWh<150<100工作环境，℃，30～65．40～85充电时间，h<63～6

6、满充时连续放电lh至截至电压，放出75电量与标称能量比值，％上述几项指标对电动汽车的性能有很大的影响。例如比能量直接决定了汽车的充满电后单次最远行程(与普通的燃油汽车相比，电动汽车的单次行驶里程明显较短，电动汽车充满电的行驶里程一般为(20沪一300)km，而普通燃油汽车加满油后行驶里程可达10001an左右。其原因是汽油的比能量可达12000Wh／kg。而目前蓄电池的比能量只能做到150Wh／kg左右)；比功率则关系到汽车的加速和爬坡性能；与环境友好，指的是电池在生产、使用、回收的过程中不会对环境造成大的污染：开发电动汽车的～个主要目的就是限制汽车尾气的排放，如果电池本身的污染就很严

7、重，就无异于“拆东墙补西墙”，得不偿失。新江大学硕士学位论文美国先进电池联合会USABC(TheunRedstatesadvancedbatteryconsonium)为电动车用蓄电池制定了一个开发目标，如表1．1所示。表1．2示出目前常见的、适用于电动汽车的电池种类及其参数，表1．3示出这几种电池的主要性能比较。表1．2适用于电动汽车的电池种类及其参数【“l比能量能量密度比功率循环寿命价格电池类型Wh／kgWl儿W&g(次)$，k瞩，11铅酸