新能源汽车关键技术浅析.doc

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1、新能源汽车关键技术浅析（xxx公司xxx）摘要：基于新能源汽车在发展中对四大关键技术的应用存在部分技术要求。本文指出新能源汽车关键技术要点，并针对动力电池及其管理系统、电机及其控制系统进行了参数对比与技术分析；大胆预测了未来动力电池和驱动电机的发展趋势。关键词：新能源汽车；动力电池及管理；电机及控制；通过分析总结电动汽车四大关键技术，包括电池及管理技术、电机及其控制技术、整车控制技术、整车轻量化技术。在过去的十几年里我国在纯电动、混合动力及燃料电池汽车，电池、电机及其管理控制技术开发，整车控制与集成等关键技术均取得了较大改进与突破。现就目前国内电动汽车关键技术

2、中电池及其管理技术、电机及其控制技术谈谈自己的些许理解。1、电池及其管理技术电动汽车的成败关键仍然是电池。动力电池是电动汽车的动力源，电池选择将直接关系到整车的性能。电动汽车动力电池的主要性能指标是能量密度、功率密度和循环寿命等，现代电动汽车对车用电池有如下要求：(l)高能量密度(W·h/kg)及功率密度(W/kg)；(2)长的循环寿命；(3)充电方便、迅速；(4)低的制造成本；(5)低的内阻及自放电率；(6)不污染环境；(7)能在较宽的环境温度范围内工作；(8)少维护或免维护；(9)使用安全；(10)适应大批量生产的要求。常用的车用动力电池参数对比如下表：电

3、池性能对比性能铅酸电池镍氢电池镍镉电池锂电池超级电容能量密度，Wh/kg30～5060～901102505功率密度，W/kg120480——1450＞500循环寿命次，次400～600800～1000800～2000120050万充电时间，h8～17＜630＜330-60秒能量效率，%659065————回收利用率，%97909950——自放电率520～35306～8——单体电池电压，V2.01.21.23.2～3.6灵活使用温度范围-10～50-20～50-20～50-20～55——价格，元/Wh＜12～7——5～8中环境/综合安全性铅污染/较好无污染/较好

4、镉污染/好无污染/中好记忆效应无无有无——目前三元锂电池与磷酸铁锂电池凭借着多种性能因素在动力电池选择上占据优势。特别是磷酸铁锂电池，它具有磷氧共价键结构，使得氧原子不会被释放出来，因此具有较高的热稳定性（电热峰值350℃—550℃）和安全性以及便宜的价格备受青睐。由于电动汽车的车载能量有限，其行驶里程远远达不到内燃机汽车的水平，能量管理系统的目的就是要最大限度地利用有限的车载能量，增加行驶里程。能量管理系统的功能是实现:优化系统的能量分配，预测电动汽车电源的剩余能量，再生制动时合理地调整再生能量。能量管理系统如同电动汽车的大脑，同时具有功能多、灵活性好、适应

5、性强的特点，它能智能地利用有限的车载能量。目前电池管理技术正朝着集成化、自动化、智能化管理的方向运行，其充电监控、SOC估算、SOH预测及热管理技术也随着计算机技术及通讯技术的发展不断取得进步，综合多种控制策略管理方法也将成为未来电池管理的发展方向。2、电机及其控制技术电机是电动汽车动力的发起点。要求：（1）电机要频繁的启动/停止、加速/减速；（2）低速或爬坡时要求高转矩；（3）高速行驶时要求低转矩，并且变速范围大以及交款的转速范围和转矩范围内都要有较高效率:；（4）工作可靠性高；（5）稳态精度高；（6）动态性能好且工作环境要求不苛刻。目前运用于电动汽车上的电

6、机主要包括直流电机、交流电机、永磁电机、开关磁阻电机。其性能参数对比如下：电机性能对比项目直流电机交流电机永磁电机开关磁阻电机功率密度低中高较高功率因素，%——82～8590～9360～65峰值功率，%85～8994～9595～9785～90过载能力，%200300～500300300～500最高转速，r/min4000～60009000～150004000～15000＞15000恒功率区比例——1:51:1.251:3电动机外形尺寸大中小小电机质量重中轻轻可靠性一般好优良好控制操作性能最好好好好控制成本低高高一般结构坚固性差好一般良好对比可知，永磁同步电机，

7、具有高效率、高控制精度、高转矩密度、良好的转矩平稳性，且体积小、质量轻、运行可靠（兼具无刷直流电机的运行特性）、调速范围宽、机械特性适应性高，足以满足电汽车运行需求。目前已在多款纯电动车上使用，正受到国内外汽车界的高度重视，是最具竞争力的驱动电机之一。电力驱动系统的主要功能是把蓄电池储存的电能转换为汽车行驶的动能，要使得电动汽车拥有良好使用性能，必须开发出合理的控制系统，使电机具备较高转速及较大的调速范围，足够大的启动转矩，以及体积小、质量轻、效率高，动态制动强和能量回馈的能力。电动汽车的电动机有多种控制模式。传统的线性控制，如PID，不能满足高性能电机驱动的

8、苛刻要求。传统的变频变压(VVVF)控