新能源汽车三电系统详解(图文并茂)
新能源汽车三电系统详解(图文并茂)
新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”,包括电驱动,电池,电控。
下面详细讲解一下三电基础知识:一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。
电池的关键在电芯,电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。
正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。
动力电池是非常“年轻”的产品,1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池,它是现代电动汽车架构雏形,从铅酸电池到日系混动的镍氢电池,再到现在流行的锂电池,也才20多年。
从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看,32款车型采用了17家企业的电池,其中16家是电池厂商,另外一家是长安新能源的,这说明其它乘用车的动力电池直接外购,包括电芯、电池组与电池管理系统等。
大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力跨国车企,虽然没有自己的电芯,但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统,这是为了加强动力电池的核心竞争力。
与大多自主品牌的差别是,即使不采用这家的电芯,它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组,核心技术还是掌握在自己手里。
但是我们更关心的是动力电池,也是就新能源汽车中的能量来源,目前动力电池中,镍氢电池面临淘汰,铅酸电池全凭保有量在支撑,故目前以锂电池最为主要。
(如下图)先介绍几个重要概念能量密度方面电池肯定不如汽油,但是究竟差别多大呢?一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢?(如下图)下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。
从表中可以看出,四类电池各有优劣。
那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢?哪种电池又将是未来的主流呢?数码电子产品对锂电池安全性要求不高,钴酸锂电池最合适3C领域,特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力,但是同时其安全性能要打些折扣。
锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率,虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂,但其他综合性能相当出色。
新能源汽车概论 模块二 电动汽车“三电”系统
课题一 动力蓄电池
四、动力蓄电池的拆卸及认知
1.电池性能及安装位置
比亚迪—秦的动力蓄电池采 用磷酸铁锂电池。以比亚迪—秦 混动14 款车型为例,动力蓄电池 安装在后排座椅与行李舱之间 (见图)。
33 模 块 二 电 动 汽 车 “ 三 电 ” 系 统
动力蓄电池组的安装位置
课题一 动力蓄电池
2.动力蓄电池的拆卸 (1)防护用具 动力蓄电池包属于高压部件,
24 模 块 二 电 动 汽 车 “ 三 电 ” 系 统
课题一 动力蓄电池
4.电池管理系统(BMS) (1)电池管理系统的定义 在国家标准《电动汽车术语》(GB/T 19596—2017)中,对电池管
理系统(BMS,Battery Management System)的定义为:监视动力蓄电 池的状态(温度、电压、荷电状态等),可以为动力蓄电池提供通信、 安全、电芯均衡及管理控制,并提供与应用设备通信接口的系统。
才提出的新概念蓄电池,当飞轮 以一定的角速度旋转时,就具有 一定的动能。
保时捷918 Spyder 及其装 备的飞轮电池如图所示。
17 模 块 二 电 动 汽 车 “ 三 电 ” 系 统
保时捷918 Spyder 及其装备的飞轮电池
课题一 动力蓄电池
5.其他类型动力蓄电池 (4)生物燃料电池 生物燃料电池是利用生物(如生物酶、微生物或叶绿素等)分解反
3 模块二 电动汽车“三电”系统
1-纯电动汽车动力蓄电池 2-普通蓄电池
课题一 动力蓄电池
一、动力蓄电池 二、纯电动汽车动力蓄电池 三、混合动力电动汽车动力蓄电池 四、动力蓄电池的拆卸及认知
4 模块二 电动汽车“三电”系统
课题一 动力蓄电池
一、动力蓄电池
新能源车三电
新能源车三电新能源汽车是指使用新型动力系统(即电动机和储能装置)的汽车。
它主要由三大电子元件组成,即电动机、电池和电控系统,因此被称为“三电”新能源车。
在三电中,电动机是新能源车的动力源。
与传统内燃机不同,电动机采用电能直接驱动车辆的轮胎,无需燃料燃烧过程,因此具有零排放的特点。
电动机的能量转化效率高达90%以上,比内燃机高出近一倍,因此具有更高的能源利用效率。
同时,电动机还具有启动平稳、动力输出连续可调、噪音低等优点,提供更好的驾驶体验。
电池是新能源车的能量存储装置。
电池的容量大小决定了车辆的续航里程。
目前,常见的电池类型包括锂离子电池、钴酸锂电池、磷酸铁锂电池等。
随着科技的不断进步,电池的能量密度不断提高,续航里程也随之增加。
同时,电池的充电时间也在不断缩短,如快充技术能在短时间内将电池充满。
电池的寿命还是一个需要解决的问题,因为电池循环充放电过程会导致电池的容量损失,降低车辆的续航里程。
电控系统是新能源车的心脏。
它控制着电动机和电池的运行状态,实现对车辆的动力和能量的管理。
电控系统由电机控制器、充电控制器、车载储能管理系统等组成。
电机控制器负责控制电动机的运行,将电池提供的直流电转化成交流电供电给电动机。
充电控制器则负责管理电池的充电过程,保证充电安全和充电效率。
车载储能管理系统则负责监测和管理电池的状态,保证电池的安全性和稳定性。
电控系统的智能化程度决定了新能源车的性能和用户体验。
新能源车的发展前景广阔,有以下几个方面的优势。
首先,新能源车实现了零排放和减少污染,可以有效减少环境污染和改善空气质量。
其次,新能源车减少了对石油的依赖,有利于能源结构的多元化发展,提高国家能源安全。
再次,新能源车的智能化程度高,具有更加先进的功能和配置,如自动驾驶、远程监控等。
最后,新能源车促进了能源与交通的融合,推动了能源效率的提升和交通网络的优化。
然而,新能源车也面临一些挑战。
首先是成本问题,新能源车的制造成本较高,导致售价较高,限制了其市场普及。
(完整版)汽车三电介绍
新能源汽车三电系统详解,拿走不谢...2018-03-26 18:13导读:新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”,包括电驱动,电池,电控。
下面详细讲解一下三电基础知识:一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。
电池的关键在电芯,电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。
正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。
动力电池是非常“年轻”的产品, 1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池,它是现代电动汽车架构雏形,从铅酸电池到日系混动的镍氢电池,再到现在流行的锂电池,也才20多年。
从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看,32款车型采用了17家企业的电池,其中16家是电池厂商,另外一家是长安新能源的,这说明其它乘用车的动力电池直接外购,包括电芯、电池组与电池管理系统等。
大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力跨国车企,虽然没有自己的电芯,但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统,这是为了加强动力电池的核心竞争力。
与大多自主品牌的差别是,即使不采用这家的电芯,它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组,核心技术还是掌握在自己手里。
但是我们更关心的是动力电池,也是就新能源汽车中的能量来源,目前动力电池中,镍氢电池面临淘汰,铅酸电池全凭保有量在支撑,故目前以锂电池最为主要。
(如下图)先介绍几个重要概念能量密度方面电池肯定不如汽油,但是究竟差别多大呢?一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢?(如下图)下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。
从表中可以看出,四类电池各有优劣。
那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢?哪种电池又将是未来的主流呢?数码电子产品对锂电池安全性要求不高,钴酸锂电池最合适3C领域,特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力,但是同时其安全性能要打些折扣。
锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率,虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂,但其他综合性能相当出色。
新能源汽车三电系统详解(图文并茂)
新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”,包括电驱动,电池,电控。
下面详细讲解一下三电基础知识:一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。
电池的关键在电芯,电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。
正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。
动力电池是非常“年轻”的产品, 1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池,它是现代电动汽车架构雏形,从铅酸电池到日系混动的镍氢电池,再到现在流行的锂电池,也才20多年。
从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看,32款车型采用了17家企业的电池,其中16家是电池厂商,另外一家是长安新能源的,这说明其它乘用车的动力电池直接外购,包括电芯、电池组与电池管理系统等。
大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力跨国车企,虽然没有自己的电芯,但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统,这是为了加强动力电池的核心竞争力。
与大多自主品牌的差别是,即使不采用这家的电芯,它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组,核心技术还是掌握在自己手里。
但是我们更关心的是动力电池,也是就新能源汽车中的能量来源,目前动力电池中,镍氢电池面临淘汰,铅酸电池全凭保有量在支撑,故目前以锂电池最为主要。
(如下图)先介绍几个重要概念能量密度方面电池肯定不如汽油,但是究竟差别多大呢?一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢?(如下图)下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。
从表中可以看出,四类电池各有优劣。
那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢?哪种电池又将是未来的主流呢?数码电子产品对锂电池安全性要求不高,钴酸锂电池最合适3C领域,特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力,但是同时其安全性能要打些折扣。
锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率,虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂,但其他综合性能相当出色。
电车三电设计标准
电动汽车的“三电”系统指的是电驱系统、电池系统和电控系统,这是电动汽车的核心技术。
对于电车三电设计标准,每个部分都有其特定的设计原则和标准:
1.电驱系统:
•电驱系统主要由电动机、传动机构和变换器组成。
电动机负责将电能转换为机械能,为车辆行驶提供驱动力。
传动机构(如减速器)则用于满足低速大扭矩的需求,保证车辆的平稳运行。
变换器(如逆变器和DCDC变换器)则负责控制电动机的电流和电压。
•电动机的设计需要满足宽调速范围、快速响应、轻量化、高效率、能量回收、高可靠性与安全性等要求。
目前常用的电动机类型有永磁同步电动机和三相异步电动机。
2.电池系统:
•电池系统为电动车辆提供能量,是电动汽车区别于传统燃油汽车的关键部件。
动力电池的性能直接关乎到续航里程和行车的安全性。
•动力电池由多个电池单体、电池管理控制单元(BMU)、电池高压分配单元等组成。
设计时需要考虑电池的容量、功率、内阻、充电终止电压和放电终止电压等参数。
•锂离子电池是目前综合性能最优的一种电池,广泛应用于电动汽车中。
3.电控系统:
•电控系统负责控制和管理电驱系统和电池系统的工作,是电动汽车的“大脑”。
•电控系统的设计需要满足车辆的各种行驶工况和驾驶需求,如启动、加速、减速、制动等。
同时还需要考虑能量管理、故障诊断和处理等功能。
总的来说,电车三电设计标准需要满足车辆的动力性、经济性、安全性、舒适性和可靠性等要求。
具体的设计标准可能会因不同的车型和应用场景而有所差异。
在实际设计中,还需要考虑成本、制造工艺和维修便利性等因素。
新能源汽车概论-模块二-电动汽车“三电”系统
锂电池组
课题一 动力蓄电池
2.动力蓄电池的分类 1)磷酸铁锂电池 比亚迪e5 纯电动汽车用磷酸
铁锂电池如图所示。
8 模块二 电动汽车“三电”系统
比亚迪e5 纯电动汽车用磷酸铁锂电池
课题一 动力蓄电池
2.动力蓄电池的分类 2)三元聚合物锂电池 特斯拉新能源汽车采用的
单体蓄电池命名规则如图所 示。
21 模 块 二 电 动 汽 车 “ 三 电 ” 系 统
单体蓄电池命名规则
课题一 动力蓄电池
1.电芯型号与规格
对于方形电芯,如ICP 383450,是指实体部分厚为3.8 mm、宽为34mm、高(长)为50mm 的方形锂离子电芯,如图1所示。
对于圆柱形电芯,如ICR 18650型号,是指直径为18mm、高 为65mm的通用18650圆柱形锂离子 电芯,如图2所示。
18650 三元锂电池组如图所示。
9 模块二 电动汽车“三电”系统
特斯拉用三元锂电池组
课题一 动力蓄电池
3.动力蓄电池的技术参数
动力蓄电池的技术参数关系到整车续航里程、加速和爬坡等主要性
能,主要包括电压、容量、荷电状态、放电深度、能量、功率与比功率、
循环寿命等参数。
(1)电压
(2)容量
(3)荷电状态
25 模 块 二 电 动 汽 车 “ 三 电 ” 系 统
课题一 动力蓄电池
4.电池管理系统(BMS) (2)电池管理系统的基本功
能 BMS 工作原理如图所示。
26 模 块 二 电 动 汽 车 “ 三 电 ” 系 统
BMS 工作原理简图
课题一 动力蓄电池
4.电池管理系统(BMS) BMS 的基本功能如图所示。
新能源汽车之心——电驱动系统的三大件介绍
新能源汽车之心——电驱动系统的三大件介绍电驱动系统是新能源汽车核心系统之一,其性能决定了爬坡能力、加速能力以及最高车速等汽车行驶的主要性能指标。
无论是BEV(纯电动汽车)、HEV/PHEV(串并联结构)和燃料电池汽车均需要电驱动系统驱动车辆。
目前纯电动汽车行业电驱动系统主流模式是将电机、电机控制器和减速器集成,构成三合一电驱动系统电驱动系统的三大件—电机、电控和减速器:驱动电机是利用电磁感应原理实现电能向机械能的转换,驱动车辆行驶。
当车辆减速时,车轮带动电机运转为电池组充电,实现机械能向电能转换。
驱动电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件组成。
电机控制器基于功率半导体的硬件及软件设计,对驱动电机的工作状态进行实时控制,并持续丰富其他控制功能。
电机控制器主要由控制软件、IGBT 模块、车用膜电容器、印刷线路板(PCB)及微控制单元(MCU)等器件组成。
减速器则通过齿轮组降低输出转速提高输出扭矩,以保证电驱动系统持续运行在高效区间。
减速器由输入轴、中间轴、差速器及轴承等零部件组成。
电驱动系统的集成化趋势:电驱动系统设计经历了独立式、二合一、三合一和多合一的发展阶段。
独立式指电机、电控、减速器及其他附件独立存在,这种模式主要存在于早期电动车产品,优点是技术简单,缺点是占据空间大。
二合一方案则是将电机与减速器集成设计,三合一则是将电控、电机和减速器集成设计,三合一是目前电驱动系统的主流方案。
电驱系统集成更多功能是大势所趋,如华为即将推出的电驱动系统 DriveONE 系统,该系统集成了 MCU(微控制单元)、电机、减速器、DCDC(直流变换器)、OBC(车载充电机)、PDU (电源分配单元)、BCU(电池控制单元)七大部件,实现了机械部件和功率部件的深度融合。
电驱动效率由驱动电机、控制器、减速器的运行效率共同决定,是衡量电驱动系统性能的重要指标。
电驱动系统较高的峰值效率、高效区间占比可以使同等条件下新能源汽车行驶相同里程耗电量更少,有利于车辆续航里程的增加,是新能源汽车整车厂商和用户最为关注的技术指标。
新能源汽车的核心:三电系统详解
新能源汽车的核心:三电系统详解新能源汽车区别于传统车最核心的技术是下面详细讲解一下三电基础知识: 三电",包括电 驱动,电池,电控。
衞能獗汽车区刑于传缜年最核叱的技术是-三电•・即:电驱、唱池、电控Il传功机掏电动机-逆喪器电池棋组电池结构系统电气系统一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。
电池的关键在电芯,电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。
正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钻酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元电駆 三电动力电池是非常“年轻”的产品,1996年通用推出EV-I 采用的是铅酸电池,它是现代电动汽车架构雏形 ,从铅酸电池到日系混动的镍氢电池,再到现在流行的锂电池,也才 20多年。
从第四批〈〈新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看, 32款车型采用了 17家企业的电池,其中16家是电池厂商,另外一家是长安新能源的,这说明其它乘用车的动力电池直接外购,包括电芯、电池组 与电池管理系统等。
大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力rUfft 禺力中港跨国车企,虽然没有自己的电芯,但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统,这是为了加强动力电池的核心竞争力。
与大多自主品牌的差别是,即使不采用这家的电芯,它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组,核心技术还是掌握在自己手里。
隔膜 唱解液 扱耳 夕卜売 电芯附件 -上盖及侧扳 端扳及绝缥罩模块绢件 电越连接线東 底那绝缘腔 螺钉■-胶但是我们更关心的是 动力电池,也是就新能源汽车中的能量来源目前动力电池中, 镍氢电池面临淘汰,铅酸电池全凭保有量在支撑,故目前以锂电池最为主要。
(如下图)fP 囲孑岔电辽先介绍几个重要概念电芯⅛⅛酸屯池优点:安全、可靠 鉄蛊:察⅛f 巒陰低 应用:混动车型为主 J __________ 丿优負:容懺Sg 度天缺虐:感本离 应用匕主应电动汽车优点:便宜、可靠 誠盍:能报密度低 应用:早期电功车型 . __________________ √ttκ⅛sι比功率tt能建昱海迥翘单位质鳖所能输匕朗匡配.Wewh∕⅛ I高比能量电池车型:高比功率电池车型:比亚迪系能量密度方面电池肯定不如汽油,但是究竟差别多大呢?一箱50L的汽油可以大概跑600km续航同样里程的电动车需要多少电池呢?汽翻比茕■为'KYhAgIL汽池妁枣Ukgef≠⅛-¾计轉瞬戟黑对⅝械出的隹斥为1 Im(如下图)比能金高前动丿】申旳就像龟兔赛跑里的乌龟r JW力好*可以i⅛时间工作,缜航里程饮J氏比功率高的功力电;也就像白来赛魁里的搏邠特,速度快,可以提洪很高的瞬间电流r以保证汽车的加速性能.t⅛¾⅜密宦⅝4≡述¾⅜g⅜⅜同能般出轨■的能力.⅛Mfl∙W⅛⅝⅜]U恢S三元评电屯ttH■为-T i whMg4O8∕∣KV√ħ的⅞⅞≡ 需电池27OO⅛ 设发功机和电勒机的嗾率羞为'倍相泊于.畑理电郦常冕=I I吕前便用较多θ≡⅛力电泄育以下几类’以L HHFi 为划分依据口⅝⅛9⅛⅛ ⅛δffit ⅛⅞⅛特斯加⅛x κfctE τ 特廉拉EtxfeIS 白展!■凤 ½⅛EE6下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别从表中可以看出,四类电池各有优劣。
新能源汽车三电结构及工作原理和故障维修
故障现象
原因分析
诊断与维修思路
动力电池故障指示灯 、系统故障指示灯 、高压断开指示灯点亮
车辆行驶中断高压、无法上高压
单体电压过高三级总电压过高三级放电瞬间电流过高二级与三级总正、总负、预充接触器粘连高低压互锁故障动力电池电流传感器故障
一
二
1、动力蓄电池结构及工作原理2、动力蓄电池控制器结构及工作原理3、动力电池系统故障诊断与维修
动力蓄电池系统结构及工作原理和故障诊断维修
一
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
1、动力蓄电池结构及工作原理
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
2、动力蓄电池控制器结构及工作原理
Contents 目录
一
二
3、动力电池系统故障诊断与维修
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
3、快充(充电桩/高压直流充)充电工作原理
快速充电桩和VCU通过CC1和CC2确认充电枪与车辆连接正常后,充电桩内的低压控制继电器闭合,同时充电桩输出12V唤醒电源到VCU。之后VCU和充电桩互相通过控制器CAN总线传输充电需求信息和充电能力信息。再次确认后,VCU或BMS控制动力蓄电池包内的各个高压继电器按照顺序闭合,同时快速充电桩内的高压继电器闭合。开始充电。在充电过程中,充电桩和VCU通过CAN总线不断通信,实时交换整车、蓄电池信息和充电桩供电能力信息。充电完成后,充电桩和VCU各自控制高压继电器断开,充电结束。
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机控制器结构及原理
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机工作原理
新能源汽车三电结构及工作原理和故障维修
新能源汽车三电结构及工作原理和故障维修新能源汽车是近年来逐渐流行起来的一种车辆类型,相比传统燃油汽车,新能源汽车具有环保、节能的特点。
而新能源汽车的“三电”结构是其核心部件,影响着整车的性能和运行状态。
本文将介绍新能源汽车的“三电”结构及其工作原理,并探讨可能出现的故障及维修方法。
一、三电结构1. 电池系统电池系统是新能源汽车中最重要的部分之一,主要负责存储和释放能量。
目前广泛使用的电池类型包括锂电池、镍氢电池等。
在新能源汽车中,电池系统一般由动力电池、储能电池和辅助电池组成。
动力电池提供车辆的动力来源,储能电池用于辅助供电,而辅助电池则主要用于启动车辆和供电给辅助设备。
2. 电机系统电机系统是新能源汽车的动力输出装置,主要通过电能将储存在电池中的能量转化为机械能,驱动车辆行驶。
电机系统一般由电机、电控器和传动系统组成。
电机是整车动力的关键,负责将电能转化为机械能;而电控器则控制电机的运行状态,确保车辆的平稳运行;传动系统则将电机输出的动力传递到车轮上,推动车辆行驶。
3. 控制系统控制系统是新能源汽车的大脑,负责监测和控制整个车辆系统的运行状态。
控制系统包括车辆控制器、传感器、人机交互界面等多个部件,通过这些部件实现对电池系统、电机系统等各个系统的监测和控制。
控制系统可以根据车辆的运行状态做出相应的调节,确保车辆的安全和效率。
二、工作原理1. 动力供给新能源汽车的“三电”结构主要工作在动力供给方面。
电池系统存储能量,通过电机系统将电能转化为机械能,驱动车辆行驶。
控制系统监测和控制整个过程,确保车辆的安全和稳定运行。
在这个过程中,电池系统和电机系统密切配合,实现高效能量转化,提高车辆的续航里程和动力性能。
2. 能量回收新能源汽车还具有能量回收功能,即在制动或减速时,通过电机反转成为发电机,将动能转化为电能存储到电池中。
这种回收能量的方式被称为“回馈制动”,可以有效提高车辆的能源利用率,延长电池的使用寿命,并减少对环境的污染。
一文深度读懂电动汽车“三电”系统
一文深度读懂电动汽车“三电”系统电动汽车的“三电”是指:电池、电机、电控,这是电动汽车的关键技术,“三电”技术也是电动车区别于传统汽车的新技术。
在这三项技术中,电池又是最主要的,它影响到汽车单次充电的行驶里程、汽车生产成本等。
电机、电控技术相对成熟,国内电机采用异步电机、永磁同步电机、无刷直流电机、开关磁阻电机等。
当前本异步电机、永磁同步电机应用较多。
1 动力电池目前电动汽车常用的动力电池有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池三类。
锂离子电池是所有可充电电池中综合性能最优的一种新型电池。
与其他电池相比,锂离子电池应用于电动汽车,在容量、功率方面均有较大优势。
1.1 锂电池五个主要参数1.1.1 容量常用 Ah(安时)表示, 1Ah 就是能在 1A 的电流下放电 1 小时,与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流。
蓄电池的充电电流通常用充电倍率C 表示。
充放电倍率(C)=充放电电流/额定容量。
例如,用 2A 电流对 1Ah 电池充电,充电速率就是 2C。
1.1.2.标称电压电池刚出厂时,正负极之间的电势差称为电池的标称电压。
标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。
1.1.3内阻电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。
在充放电过程中,极板的电阻是不变的,但是,离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。
1.1.4.充电终止电压蓄电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,蓄电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压。
1.1.5放电终止电压放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。
如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电,这样,极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复,从而影响电池的寿命。
放电终止电压和放电率有关。
1.2充电过程与充电方法电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电。
1.2.1预充电对长期不用的或新电池充电时,一开始就采用快速充电,会影响电池的寿命。
详细解读新能源汽车三电系统。
详细解读新能源汽车三电系统。
1.引言1.1 概述概述:新能源汽车是指利用非石化能源和创新技术,实现高效、低碳、零排放的汽车。
其中,新能源汽车的三电系统包括电池系统、电动机系统和动力电子系统,这些系统相互协作,共同完成汽车的驱动和能量存储。
电池系统是新能源汽车的能量来源,它主要由电池和电池管理系统组成。
电池类型多种多样,包括锂离子电池、镍氢电池等。
电池管理系统负责监测和控制电池的状态,包括电量、温度、电压等参数,以确保电池的正常工作和延长使用寿命。
电动机系统是新能源汽车的动力来源,它负责将电池储存的能量转化为驱动力。
电动机类型包括交流电动机和直流电动机等。
电动机控制系统通过控制电动机的运行状态、速度和扭矩等参数,实现高效的驱动和能量转化。
动力电子系统是连接电池系统和电动机系统的关键部分,它主要由逆变器和充电系统组成。
逆变器将电池直流电压转换为交流电压,以便给电动机供电。
充电系统则负责将外部电源的交流电转换为电池所需的直流电,实现车辆的充电功能。
新能源汽车的三电系统相互协作,通过合理的设计和控制,实现能量的高效转化和利用。
这些系统的稳定性、性能和安全性对整个汽车的运行至关重要。
随着科技的不断发展和创新,新能源汽车的三电系统将不断进步和完善,为人民群众提供更加环保、便利和可持续的出行方式。
通过深入了解新能源汽车的三电系统,我们能够更好地理解和应用这些技术,为推动新能源汽车产业的发展做出积极贡献。
同时,对于未来发展的展望,我们可以期待新能源汽车三电系统的性能提升、成本降低和环境友好性的进一步增强,从而为构建可持续发展的社会贡献力量。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:本文详细解读新能源汽车的三电系统,主要包括电池系统、电动机系统和动力电子系统。
通过对这三个系统的深入解析,旨在揭示新能源汽车的核心技术和关键组成部分,为读者提供全面的了解。
在正文部分,首先介绍了电池系统,包括电池的类型和电池管理系统。
我们将详细探讨不同类型的电池及其特点,以及如何有效管理电池的充放电过程,以提高整车的续航里程和安全性能。
新能源汽车三电原理
新能源汽车三电原理随着环保意识的不断提高和对传统燃油车的限制越来越多,新能源汽车已经成为了未来汽车发展的趋势。
而新能源汽车的三电系统,即电机、电池和电控系统,也成为了新能源汽车的核心技术。
本文将从三个方面详细介绍新能源汽车三电原理。
一、电机系统电机是新能源汽车的动力源,它的转速和扭矩决定了车辆的性能和续航能力。
新能源汽车的电机可以分为交流电机和直流电机两类。
交流电机主要有异步电机和同步电机两种。
异步电机结构简单、成本低,但效率较低;同步电机效率高,但成本较高。
目前,大多数新能源汽车采用同步电机,其中又以永磁同步电机最为常见。
永磁同步电机具有高效率、高功率密度、低噪音和低振动等优点,是目前新能源汽车应用最广泛的电机类型之一。
直流电机主要有直流励磁电机和无刷直流电机两种。
直流励磁电机结构简单、可靠性高,但效率较低;无刷直流电机效率高、噪音小,但成本较高。
目前,直流励磁电机已经逐渐被淘汰,无刷直流电机则成为了新能源汽车中的重要动力源。
二、电池系统电池是新能源汽车的能量储存装置,它的容量和性能直接影响了车辆的续航里程和加速性能。
新能源汽车的电池可以分为铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和钠离子电池四种。
铅酸电池是最早被应用于新能源汽车的电池类型,它的成本低、可靠性高,但能量密度低、寿命短。
目前,铅酸电池已经被淘汰。
镍氢电池是一种高性能、高安全性的电池,但成本较高。
由于其性能稳定,已被广泛应用于混合动力汽车和电动公交车等领域。
锂离子电池是目前新能源汽车中应用最广泛的电池类型,具有高能量密度、长寿命、低自放电率等优点。
但锂离子电池也存在着成本高、安全性问题等缺陷。
钠离子电池是一种新型电池,具有高能量密度、低成本、高安全性等优点。
目前,钠离子电池正逐渐成为新能源汽车的新选择。
三、电控系统电控系统是新能源汽车的“大脑”,它控制着电机和电池的运行状态,保证了车辆的安全和稳定性。
新能源汽车的电控系统可以分为驱动电控系统和能量管理电控系统两种。
三电标准体系架构
三电标准体系架构
“三电”是指新能源汽车的电驱、电池和电控系统,是新能源汽车的核心技术。
三电标准体系架构是指针对新能源汽车的电驱、电池和电控系统制定的一系列标准和规范,以确保新能源汽车的安全、可靠、高效运行。
三电标准体系架构通常包括以下几个方面:
1. 电驱系统标准:包括电机、控制器、变速器等方面的标准,以确保电驱系统的性能和可靠性。
2. 电池系统标准:包括电池单体、电池组、电池管理系统等方面的标准,以确保电池系统的安全性、寿命和性能。
3. 电控系统标准:包括电控单元、传感器、执行器等方面的标准,以确保电控系统的稳定性和可靠性。
4. 充电设施标准:包括充电接口、充电设备、充电网络等方面的标准,以确保充电设施的兼容性和安全性。
5. 测试和评估标准:包括电驱、电池和电控系统的测试和评估标准,以确保新能源汽车的性能和质量符合要求。
三电标准体系架构的建立有助于推动新能源汽车产业的发展,提高新能源汽车的质量和可靠性,促进新能源汽车的普及和推广。
同时,也有助于加强新能源汽车产业链各环节的协同合作,推动新能源汽车技术的不断进步和创新。
汽车三电介绍
新能源汽车三电系统详解,拿走不谢...2018-03-26 18:13导读:新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”,包括电驱动,电池,电控。
下面详细讲解一下三电基础知识:一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。
电池的关键在电芯,电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。
正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。
动力电池是非常“年轻”的产品, 1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池,它是现代电动汽车架构雏形,从铅酸电池到日系混动的镍氢电池,再到现在流行的锂电池,也才20多年。
从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看,32款车型采用了17家企业的电池,其中16家是电池厂商,另外一家是长安新能源的,这说明其它乘用车的动力电池直接外购,包括电芯、电池组与电池管理系统等。
大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力跨国车企,虽然没有自己的电芯,但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统,这是为了加强动力电池的核心竞争力。
与大多自主品牌的差别是,即使不采用这家的电芯,它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组,核心技术还是掌握在自己手里。
但是我们更关心的是动力电池,也是就新能源汽车中的能量来源,目前动力电池中,镍氢电池面临淘汰,铅酸电池全凭保有量在支撑,故目前以锂电池最为主要。
(如下图)先介绍几个重要概念能量密度方面电池肯定不如汽油,但是究竟差别多大呢?一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢?(如下图)下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。
从表中可以看出,四类电池各有优劣。
那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢?哪种电池又将是未来的主流呢?数码电子产品对锂电池安全性要求不高,钴酸锂电池最合适3C领域,特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力,但是同时其安全性能要打些折扣。
锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率,虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂,但其他综合性能相当出色。
快速了解新能源电动汽车“三电”的核心技术
快速了解新能源电动汽车“三电”的核心技术新能源电动汽车的核心技术,主要由三大部分组成,一为动力电池,二为电机,三为电控。
下面我们来分析每一块产品的具体功能,相关重要参数。
看点01动力电池功能动力电池是电动车的心脏,相当于我们传统燃油车的燃料,提供电动车行驶的能源。
动力电池的主要参数为能量密度千瓦时(KwH kg)),主要评估在1公斤的电池,能够提供多少的动力能量,相当于我们的传统汽车的1L油能跑多少公里。
当然电压大小,电流大小,电池衰减这些参数也很重要。
不同电池类型的性能对比:铅酸电池性格:脾气挺好,就是笨笨的优点:价格低、电压稳定缺点:续驶能力低、污染严重、能量密度低应用车型:多用于低速电动车磷酸铁锂电池性格:老好人,但笨重且脾气古怪优点:寿命长、充电快、使用安全等缺点:能量密度低、比容量低、低温性能较差等磷酸铁锂电池是锂离子电池中的一种,其特点是不含有钴等贵金属元素,其使用的原料为磷和铁,这些元素不仅资源丰富,而且价格也比较低廉。
因此,说磷酸铁锂电池就像个“老好人”,容易被人接受。
此外,电池安全性高、高温性能好、充放电效率高、环保等也都是它的优势所在。
不过,它也有自己的缺点,由于电池的能量密度较低,使得它的体积也相对较庞大;电池容量较小,使得它的续驶能力也比较低;报废后,可回收的价值很低;而且,由于其低温性能较差,因此它不喜欢待在“寒冷”的地方,你说它是不是脾气怪怪的。
三元锂电池性格:小而精,但情绪化优点:能量密度高、循环性能好缺点:稳定性较差、耐高温性较差、寿命短、大功率放电率较低三元锂电池最大的优点在于其能量密度高,所以电池的体积就会相对较小,而这可以有效地降低车辆的体积,且电池容量较大,从而使其续驶里程有所提高。
但是,这个“小精灵”性格却有点情绪化。
由于三元锂电池在高温情况下,结构不稳定,这就使得电池的安全性较差,且目前的造价也比较高。
不过,由于其“小而精”的优势,加之消费者对续驶里程的要求越来越高,所以近几年越来越受到车企的关注。
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新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”,包括电驱动,电池,电控。
下面详细讲解一下三电基础知识:
一、电池
电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。
电池的关键在电芯,电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。
正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。
动力电池是非常“年轻”的产品, 1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池,它是现代电动汽车架构雏形,从铅酸电池到日系混动的镍氢电池,再到现在流行的锂电池,也才20多年。
从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看,32款车型采用了17家企业的电池,其中16家是电池厂商,另外一家是长安新能源的,这说明其它乘用车的动力电池直接外购,包括电芯、电池组与电池管理系统等。
大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力
跨国车企,虽然没有自己的电芯,但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统,这是为了加强动力电池的核心竞争力。
与大多自主品牌的差别是,即使不采用这家的电芯,它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组,核心技术还是掌握在自己手里。
但是我们更关心的是动力电池,也是就新能源汽车中的能量来源,目前动力电池中,镍氢电池面临淘汰,铅酸电池全凭保有量在支撑,故目前以锂电池最为主要。
(如下图)
先介绍几个重要概念
能量密度方面电池肯定不如汽油,但是究竟差别多大呢?一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢?(如下图)
下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。
从表中可以看出,四类电池各有优劣。
那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢?哪种电池又将是未来的主流呢?
数码电子产品对锂电池安全性要求不高,钴酸锂电池最合适3C领域,特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力,但是同时其安全性能要打些折扣。
锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率,虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂,但其他综合性能相当出色。
如果不是较低的能量密度限制了磷酸铁锂电池,其真的有可能成为动力电池中的霸主。
安全性能和寿命这两个关键指标都是顶尖的。
如果说国内把锂电池的发展重心放在了磷酸铁锂电池上,国际动力锂电池行业的新星非三元锂电池莫属,比钴酸锂电池更高的能量密度,成本低于钴酸锂电池,安全性也相当可靠。
不同车企对于动力锂电池的选择都有自己的考虑(如下图)
动力电池发展趋势
总结:
二、电驱
电驱由三部分构成:传动机构、电机、逆变器。
目前国内外电动车的传动机构都是单机减速,即没有离合、没有变速。
未来各电动车企业将会在传动机构上增加复杂性,同时降低对电机、电机变阻器的需求,即提高性能,降低成本。
电机由三部分组成:定子、转子、壳体,电机技术的关键点在定子、转子。
转子即新能源汽车的主驱动电机,它承担了与新能源汽车运动相关的所有功能。
新能源汽车的电机有正转和反转,正转即为向前行驶,反转即为倒车。
新能源汽车在正转加速行驶过程中,电机为负扭矩,扭矩的精确意味着新能源汽车加速速度的快慢。
当扭矩产生误差时,需要电机来完成的新能源汽车加速,里程数则转变为需要消耗同等能量的电池来完成,而电池的成本相比电机较大,因此新能源汽车电机的效率和性能至关重要。
目前汽车专用点击驱动系主要有三类:直流点击驱动系、永磁同步电机驱动系、交流感应点击驱动系。
直流电机
感应电机
逆变器是把直流电转变成交流电的设备,若一台电动汽车的逆变器能支持较高电压,则相应的电压充电流较大,功率较大,这意味着同样电流进行充电,充电功率可以等比例放大,即充电时间会缩短。
若提高逆变器的支持电压,则相应的充电时逆变器产生的热量会变多,那么就需要解决逆变器中IGBT模块的散热问题,这是提高充电效率的关键问题,目前日本丰田对此研究较深入,例如其加硅碳技术的应用。
新能源汽车电机、电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代,其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。
同时,电控系统面临的工况相对复杂:需要能够频繁起停、加减速,低速/爬坡时要求高转矩,高速行驶时要求低转矩,具有大变速范围;混合动力车还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。
电控方面,对于一般的主机厂来说,真正掌握的只有整车控制器,新能源汽车整车控制器与传统汽车的整车控制器差别并不是很大,它的成熟度也比较高。
此外,电机的能耗直接决定了固定电池容量情况下的续航里程。
因此,电动汽车驱动系统在负载要求、技术性能和工作环境上有特殊要求:
1,驱动电机要有更高的能量密度,实现轻量化、低成本,适应有限的车内空间,同时要具有能量回馈能力,降低整车能耗;
2,驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩,以提供高启动速度、爬坡性能和高速加速性能;
3,电控系统要有高控制精度、高动态响应速率,并同时提供高安全性和可靠性。
电机电控系统作为新能源汽车产业链的重要一环,其技术、制造水平直接影响整车的性能和成本。
目前,国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池,部分电机电控核心组件如IGBT 芯片等仍不具备完全自主生产能力,具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。
通过上面分析可以看出,绝大部分自主品牌仅掌握了整车控制器与三电集成技术,对三电零部件技术却仍是处于没有进门的阶段,毕竟不是一个领域,技术不是一蹴而就的。
而合资品牌方面,没有电芯是它们唯一的软肋,但是通过自己设计电池组与电池管理系统,进而掌握动力电池技术弥补了这个缺陷。
技术这种东西是需要积累的。
在2020年前补贴逐步下降甚至之后退出,对于主机厂来说,最重要的工作是如何降低动力电池的成本,也是技术与市场博弈的关键阶段,如果技术受制于人,降成本将难于上青天。