任务1 新能源汽车能量管理系统认知
新能源汽车的能量管理系统
新能源汽车的能量管理系统随着现代科技的迅猛发展，新能源汽车已经成为了一个备受瞩目的领域。
新能源汽车的能源管理系统也就越来越重要，这样才能保证这些车辆的稳定和安全。
在本文中，我将详细介绍新能源汽车的能源管理系统，希望能对大家有所启发。
一、能源管理系统的基本组成如果你去拆卸一个新能源车型，你会发现新能源车型比传统车型更加复杂。
其中一个显著区别就是在新能源车型的后备箱中有许多的大型电池组成的能源管理系统。
这些电池是新能源车型的核心，也是能量管理系统的重要组成部分。
能量管理系统的另一个重要组成部分是电机。
电机通过电池来获取能量，并将能量转换为机械能，从而完成车辆的运动。
它还能够实现电动汽车的能量回收功能，在制动时将能量回收到电池中，提高了车辆的能源利用效率。
电控系统也是新能源汽车的三大组成部分之一。
通过电控系统，我们可以实现对于车辆各个部分的调控，比如加速、刹车、转向等等。
而电控系统和能源管理系统是相辅相成的。
电池容量与电机功率、车辆重量、驾驶模式等相关，因此需要整合起来进行系统化调节。
二、管理系统的运作原理在电池、电机和电控系统之间，我们还需要一个能将其协调的中央处理器。
中央处理器的功能就是将整个电动车的能量管理变为系统化的主动控制，实现对于电池、车身以及电机的动态调整。
这样能更好地保证整个车辆的安全性、稳定性、灵活性和经济性。
当车辆起步时，电机将会从电池中获取能量，输给轮胎带动车辆行驶。
当我们制动时，车辆的运动会产生能量，如果能重复利用回收能量，就可以推动电池实现更高的能源存储利用率。
当电池电量较低时，车外充电也是必要的。
在充电开始时，中央处理器将会利用一系列的电学措施，确保电池能在最高效率下充电。
三、管理系统的功能和优势能源管理系统的功能是将所需的能源进行分配，以便在车辆最大化使用它们的同时，保证车辆的安全性和电池寿命。
这不仅有助于降低驾驶成本，还有助于减少对全球环境的影响，弥补了传统燃油汽车所带来的负面影响。
新能源汽车概论-新能源汽车能量管理系统
电池包组成如图7.4所示，包括电芯、模块、热管理系统、箱体和BMS。其中BMS能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。 电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，它主要通过金属材质的壳体包络构成电池包主体。模块化的结构设计实现了电芯的集成，通过热管理设计与仿真优化电池包热管理性能，电器部件及线束实现了控制系统对电池的安全保护及连接路径；通过BMS实现对电芯的管理，以及与整车的通讯及信息交换。
2. 降压型转换器
三、直流变换器DC/DC的功用
3.增程式电动汽车特点模型
（4）召开选型讨论会
升压型转换器与降压型转换器所使用的组件类型相同，升压型DC/DC的原理如图7.11所示，升压型转换器在开关K导通时，就会有电流流过电感L，使能量储存在电感上，当开关K断开时，由于楞次效应，电感电压反向，而且加上输入电压Ud通过二极管VD构成回路，使电输出压U0会大于输入电压Ud。升压型DC/DC输出电压的高低与开关K的工作周期大小、以及每个周期中开关导通时间ton和断开时间toff的长短有关。
二、整车控制决策的核心电子控制单元（VCU）
图7.2所示为整车控制单元的结构组成，共包括外壳、硬件电路、底层软件和应用层软件，硬件电路、底层软件和应用层软件是VCU的关键核心技术。 一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态(车速、温度等)信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。
5.DC/DC变换器的实际电路组成举例
四、DC/AC变换器
第三章新能源汽车能量管理系统
(5)电池组热管理系统 汽车上使用的动力电池组在工作时都会有发热现象，不同电池的发热程度各不相同，因此为了 保证动力电池正常工作，动力电池组都会配有热管理系统，装有温度采集器和专门用于动力电池 冷却系统，才能保证电池组正常工作并延长电池的寿命。 （6）动力电池组的均衡管理 电池组(PACK)有别于单体电池，在目前的组电池制造水平下，单体之间的性能差异在其整个生 命周期里不可避免会存在，组合成多节串联PACK后若不采取技术措施，单体电池在充放电过程中 的不一致会导致单体电池由于过充、过放而提前失效，要想避免单体电池由于过充、过放导致提 前失效，使PACK的性能指标达到或者接近单体电池的水平，必须对电池组中单体电池进行均衡控 制，电池组均衡的作用是将多节串联后的PACK内部各电池单体充放电性能恶化减到最小或使其消 失。
2. 电池管理系统结构 电池管理系统基本的作用是进行电池组管理，完善的管理系统包括热(温度)管理和 电压平衡控制。蓄电池管理系统主要执行以下工作:测量电压、电流与温度；计算电 池SOC；计算电池放电深度DOD；计算最大允许放电电流；计算最大允许充电电流；预 测蓄电池寿命指数和SOH；故障诊断等。 其结构主要由以下3个系统构成。
并联式混合动力汽车的能源管理系统
并联式混合动力汽车主要有两种基本工作模式，分别是内燃机辅助混合动力模 式和电动机辅助混合动力模式。
1.内燃机辅助混合动力模式 该模式主要利用电池、电动机系统来驱动车辆，仅当以较高的巡航速度行驶、爬 坡和急加速时才能使内燃机开机。这种控制模式的优点是：大多数情况下车辆都 是用电池的电能来工作的，车辆的排放和燃油的消耗减少，同时启动电动机可以 取消而利用车辆的运动来启动内燃机。这种策略的缺点是：由于内燃机每次关机 后重新启动时，内燃机和催化转换装置的温度达到正常温度需要一定的时间，这 段时间内发动机的效率降低，尾气排放增加。
新能源汽车的能量管理系统优化与提升
新能源汽车的能量管理系统优化与提升随着环保意识的增强和能源危机的日益突显，新能源汽车作为一种清洁、可持续发展的交通方式，受到了越来越多的关注。
而新能源汽车的核心技术之一，就是能量管理系统。
能量管理系统的优化与提升，不仅可以提高新能源汽车的性能和续航里程，还能降低能源消耗并延长动力电池的使用寿命。
本文将就新能源汽车的能量管理系统进行探讨，并提出一些优化与提升的方向。
一、能量管理系统的概述能量管理系统是新能源汽车的重要组成部分，它主要负责对车辆能量的分配、调度和优化控制。
它采用先进的控制算法和策略，确保各种能量存储装置（如电池、超级电容器等）和动力系统的协调运行，以最大程度地提高能源利用率和整车性能。
二、能量管理系统的优化方向1. 动力系统的协调优化动力系统是新能源汽车的心脏，其中包括发动机、电动机、电池等关键组件。
为了实现能量最优的运行，需要对这些组件进行协调优化。
例如，通过智能控制算法实时判断车辆的行驶模式，选择最适合的能源供应方式。
此外，可以通过引入能量回收系统，将车辆制动能量等浪费能量进行回收并储存，提高整车能量利用率。
2. 能量存储装置的优化设计新能源汽车采用的能量存储装置主要包括锂离子电池和超级电容器等。
为了提高能量密度和放电性能，需要对这些存储装置进行优化设计。
例如，通过改变电池的正负极材料、电解液等，提高电池的能量密度和循环寿命。
同时，还可以采用多模块并联的方式，增加能量存储系统的总容量和输出功率。
3. 能量管理策略的优化能量管理策略是新能源汽车能量管理系统的核心，直接影响到整车的性能和续航里程。
传统的能量管理策略主要基于经验和规则，而现代化的能量管理策略则采用智能化的控制算法。
例如，可以应用模糊控制、遗传算法、神经网络等方法，实现对能量的精确分配和优化控制。
同时，还可以根据车辆的行驶环境和驾驶员的驾驶习惯，动态调整能量管理策略，以满足不同的能源需求。
三、能量管理系统的优势和挑战优化和提升新能源汽车的能量管理系统不仅可以提高车辆的性能和续航里程，还可以降低能源消耗和污染排放。
新能源汽车电机与驱动系统教案系列项目二动力电池能量管理系统任务1
项目二动力电池能量管理系统任务一动力电池能量管理系统认知教案上课时间：年月日课程名称新能源汽车动力电池与驱动电机课时2课型班级教学目标知识目标能够描述动力电池系统的构成和基本功能能够描述动力电池组的构成和功能能够描述动力电池管理系统的基本功能能够描述动力电池管理系统的工作模式能力目标能够正确识别与拆装动力电池管理系统情感目标教材分析重点动力电池系统的构成和基本功能动力电池组的构成和功能动力电池管理系统的基本功能和工作模式难点正确识别与拆装动力电池管理系统方法理论与实操教学法教具北汽EV160整车教学过程设计基本要素1.导课设计 2.教学活动策划 3.时间分配4.教学内容 5.课后作业 6.教学反思导课:一辆电动汽车的仪表无法显示电池电量,诊断结果为电池能量管理模块无法通信,需要进行更换。
作为一位电动汽车售后服务人员,完成上述任务需要具备以下技术能力:①能够识别电池能量管理模块的位置与作用;②可以进行电池能量模块的更换。
这些能力你是否都具备了？理论教学内容：1.动力电池系统的构成和基本功能1)动力电池系统的构成动力电池系统是指驱动电动汽车以及混合动力汽车等电动汽车的电池、电池管理系统及附属装置等。
其主要构成要素是:(1)动力电池组(电池模块)。
(2)电池管理系统(BMS)。
(3)电池冷却系统。
(4)动力电池组箱体。
图2-1-1所示为纯电动汽车结构图,图中与电池系统相关的组件主要为动力电池组，管理电池信息的电池管理单元以及车辆集成控制器(VCU)。
图2-1-1 纯电动汽车结构示意图2)动力电池系统的基本功能动力电池系统的基本功能是:(1)储存驱动所用电能。
(2)控制最佳行驶电池特性。
(3)确保电池相关的安全性、可靠性。
图2-1-2所示为纯电动汽车动力电池系统内部结构。
电池组中包含了部分电源系统(安全保护零件类、维护插件等),含有使用高性能锂离子电池的电池组、保持电池在适当温度的冷却管路、防水结构的电池盘等。
电动汽车应用中的能量管理系统
电动汽车应用中的能量管理系统随着全球范围内对环境保护和能源消耗的高度关注，电动汽车已成为当今最受关注的领域之一。
相较于传统燃油车，电动汽车不仅可以减少环境污染，还能够降低能源消耗。
然而，电动汽车的能源管理系统是保证电动汽车正常运行的核心，如果能源管理系统不完善，将会给车辆安全和稳定带来很大的隐患。
本文将会探讨电动汽车应用中的能量管理系统。
一、能量管理系统的组成及原理电动汽车应用中的能量管理系统主要由车载电池、电机和功率转换电路三个部分组成。
其中，车载电池是储存车辆动力的关键部件，由于储存的是直流电，因此需要通过功率转换电路将直流电转化为交流电，以便于电机驱动。
电机作为电动汽车的核心驱动设备，承担着转换电能为运动能的核心功能。
当电动汽车行驶时，车辆的各项驱动系统都需要消耗能量，因此要通过能量管理系统进行统一管理。
能量管理系统主要包括了数据采集模块、功率控制模块和能源分配模块。
通过数据采集模块，可以获取车辆当前电池的状态信息，包括电池电量、温度和容量等。
功率控制模块则负责控制电机的运转，确保电机在不同运行状态下都能够稳定运行。
能源分配模块即为根据电量消耗情况对电池进行分配，确保车辆的正常行驶。
二、能量管理系统的应用目前，电动汽车能量管理系统应用的最大问题就是电池容量限制。
在当今科技水平下，单次充电的容量仍然相对较小，一旦电量不足，就会导致车辆无法正常行驶。
因此，在电动汽车应用中，能量管理系统需要充分利用电池，将电池的容量最大化使用，从而延长车辆续航里程。
为了解决这个问题，能量管理系统需要具备以下功能：首先，能量管理系统需要准确测量电池的容量，以确保车主得到准确的电量信息。
其次，能量管理系统需要根据车速、地形以及负载等信息，合理地分配车载电池的能量，使其更好地满足车辆的各种需求。
最后，能量管理系统还应该支持快速充电、智能管理以及故障检测等功能，以确保电池的安全使用。
三、电动汽车市场前景尽管目前电动汽车的总销售量与传统燃油车相比较小，但是在未来几年内，随着技术的不断进步和环保意识的提高，电动汽车市场的发展将会迎来1个巨大的蓝海。
电动汽车的车辆能量管理系统
电动汽车的车辆能量管理系统随着环境保护意识的增强和能源消耗的日益严重，电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具逐渐受到人们的关注和青睐。
在电动汽车的设计与制造中，车辆能量管理系统起着至关重要的作用。
它是电动汽车的核心技术之一，负责控制和管理电池和电动机的能量流动，以实现电动汽车的性能优化和能耗控制。
本文将深入探讨电动汽车的车辆能量管理系统的结构、功能和优势。
一、车辆能量管理系统的结构一个典型的电动汽车的车辆能量管理系统由以下几个主要组成部分组成：1. 电池组：电动汽车的能量储存装置，通常由一系列排列在一起的电池单体组成。
电池组可以根据需要进行并联或串联，以提供足够的电能供应。
2. 电机驱动控制器：负责控制电池组向电动机输送电能，并控制电动机的运行状态。
它可以根据不同的驾驶需求，实现电动机的启动、加速、制动和回收等功能。
3. 电力电子转换器：将电池组提供的直流电转换为交流电，以满足电动汽车内部不同系统的电能需求。
同时，电力电子转换器还能将制动能量回收并储存到电池组中，提高能量利用率。
4. 能量管理控制单元：作为车辆能量管理系统的大脑，能量管理控制单元根据车辆的行驶状态、驾驶员的需求和电池组的状态，进行能量的分配与管理，以保证电动汽车的安全、高效运行。
二、车辆能量管理系统的功能1. 能量分配与管理：车辆能量管理系统能够根据当前行驶状态和驾驶员需求，合理分配电池组的电能，确保电动汽车在不同路况和驾驶环境下的性能表现和续航能力。
2. 充电控制与管理：车辆能量管理系统能够监测和控制电池组的充电状态，根据充电需求和充电桩的供电能力，实现电池组的有效充电，并确保安全和高效。
3. 制动能量回收：车辆能量管理系统可以通过电动汽车的制动系统将制动能量转化为电能，并回馈给电池组进行储存，提高能量利用效率。
4. 动力系统控制：车辆能量管理系统能够根据驾驶员的操作和需求，通过电机驱动控制器对电动机的功率输出进行调节和控制，实现电动汽车的启动、加速和制动。
新能源汽车能量管理系统
新能源汽车能量管理系统随着环保意识的提高和对能源资源紧缺的担忧，新能源汽车作为替代传统燃油汽车的重要选择，逐渐受到全球范围内的关注和推广。
而新能源汽车的核心技术之一就是能量管理系统，它具有重要的作用，能够有效地管理和优化能源的使用。
本文将从能量管理系统的定义和原理、功能和特点、应用领域和前景等方面进行论述，以期对读者更全面地介绍新能源汽车能量管理系统。
定义和原理能量管理系统是指通过精确的检测、控制和处理来管理和优化新能源汽车中能量流动的系统。
其基本原理是利用先进的电子技术和智能算法，对新能源汽车的能量供给、能量转换和能量利用进行精确监测和控制，以实现最佳化的能量管理。
通过有效管理能量流动过程中的各个环节，能量管理系统能够最大限度地提高新能源汽车的整体性能和能源利用效率。
功能和特点新能源汽车能量管理系统具有多项重要功能和独特特点。
首先，能量管理系统能够实现对能量的优化控制。
通过对能量的动态监测和统一管理，系统可以根据车辆的工况和驾驶员的需求自动调节能量的分配，确保能量的合理利用和最佳化。
其次，能量管理系统能够提高新能源汽车的动力性能。
通过合理分配能量并对动力系统的输出进行精确控制，能量管理系统可以提高新能源汽车的加速性能和爬坡能力，使车辆更加灵活、高效。
此外，能量管理系统具备智能化的特点。
通过采用高精度的传感器、智能算法和人机交互界面，能量管理系统能够实现自适应调节和智能诊断，具备较强的自学习和自适应能力，不断优化能源的利用和管理效果。
应用领域和前景新能源汽车能量管理系统的应用领域广泛，包括整车厂、能源供应商和终端用户等。
在整车厂方面，能量管理系统是新能源汽车的核心技术，能够提升车辆性能和动力系统的可靠性，减少能源消耗和排放，满足环保要求。
能源供应商可以通过能量管理系统对能源资源进行合理调度和利用，提高能源供应效率。
终端用户则可以通过能量管理系统实现对新能源汽车能源使用情况的监测和控制，提高驾驶的便利性和舒适性。
项目四 电动汽车的能量管理与回收系统
➢(2) 功率跟踪式策略。由发动机全程跟踪车辆功率需求，只有在动力电 池的SOC大于SOC设定上限时，且仅由动力电池提供的功率能满足车辆 需求时，发动机才停机或怠速运行。由于动力电池容量小，动力电池充放 电次数减少而使得系统内部损失减少。但是发动机必须在从低到高的较大 负荷区内运行，使得发动机效率和排放不如恒温器策略。 ➢(3) 基本规则型策略。该策略综合了恒温器策略与功率跟踪式策略两者 的优点，根据发动机负荷特性图设定了高效率工作区，根据动力电池的充 放电特性设定了动力电池高效率的荷电状态范围。并设定一组控制规则， 根据需求功率和SOC进行控制，以充分利用发动机和动力电池的高效率区， 使其达到整体效率最高。
第 10 页
➢（2）电流采样的实现。电流的采样是估计电池SOC的主要 依据。这里采用电流传感器LT308(LEM) 其测量电路如图所示。
2.5V
R1
LEM输入
-
+
R2
-
AD输入
+
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➢（3）温度采样的实现。温度传感器采用美国DALLAS公司 继DS1820之后推出的增强型单总线数字温度传感器 DS18B20。温度采集电路如图所示。
第4页
➢（3）故障诊断与报警。当蓄电池电量或能量过低需要充电时，及时报 警，以防止电池过放电而损害电池的使用寿命；当电池组的温度过高，非 正常工作时，及时报警，以保证蓄电池正常工作。
➢（4）电池组的热平衡管理。电池热管理系统是电池管理系统的有机组 成部分，其功能是通过风扇等冷却系统和热电阻加热装置使电池温度处于 正常工作温度范围内。
第7页
➢电池管理系统是能源管理系统的一个子系统。蓄电池管理 系统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。
任务1 新能源汽车能量管理系统认知
图5-1-4 丰田混合动力系统
任务实施
（1）识别能量图显示形式 启动车辆，并操作混合动力汽车信息显示屏， 找到以下显示信息： 位于混合动力汽车的娱乐系统显示屏或仪表信 息显示中心，均设计有车辆运行状态的实时能量 图。该能量图指示了行车过程中动力电池与驱动 电机之间电能的流动情况，如图5-1-5所示。
一、任务导入 二、获取信息 三、任务实施 四、任务考核
学习目录
任务导入
你的主管让你向客户介绍能量图的识 别，你能完成这个任务吗？
获取信息
引导问题1 : 新能源汽车为什么要进行能量管理？
1.新能源汽车能量管理系统的作用 蓄电池是新能源汽车的储能设备。新能源汽车依靠具有比能量高、使用寿命长、比功率大等特点 的蓄电池为动力源，以此来提升车辆的动力特性。为了满足动力性的要求，就必须对蓄电池进行系统 地管理。 能量管理系统是电动汽车的智能核心。一辆性能优异的电动汽车，除了有良好的机械性能、电驱 动性能、选择适当的能量源外，还应该具备一套能够协调各个功能部件工作的能量管理系统。
获取信息
（2）电动机辅助混合动力模式 该模式主要利用内燃机来驱动车辆，电动机仅 在两种状态下使用：一是利用瞬间加速和爬坡需 要峰值功率时，可使内燃机工作在最高效率区间 ，以减少排放和燃油消耗；二是在车辆减速制动 时电机被用来回收车辆的动能（再生制动）对电 池进行充电。该模式的主要缺点是，车辆不具备 输出电动模式，以及在行驶过程中若经常加速， 电池的电能消耗到最低限度，则会失去“电机辅 助”能力，驾驶员会感到车辆性能有所降低，如 图5-1-3所示。
1: 从
到
能量形式 你
2: 从
到
பைடு நூலகம்
能量形式
3: 从
到
新能源汽车的能量管理系统分析
新能源汽车的能量管理系统分析新能源汽车的崛起，标志着汽车行业向着更环保、更高效的方向发展。
在新能源汽车中，能量管理系统扮演着至关重要的角色，它不仅影响着车辆的续航里程，还直接关系到能源的利用效率。
本文将深入分析新能源汽车的能量管理系统，探讨其工作原理、优势以及未来发展趋势。
能量管理系统的核心功能能量管理系统是新能源汽车的大脑，其核心功能在于对电池组的充放电过程进行精准控制，以实现最佳的能源利用效率。
通过对电池的电量、温度、电压等参数进行监测和调节，能量管理系统能够有效延长电池的使用寿命，提升车辆的性能表现。
优势分析相较于传统燃油车辆，新能源汽车的能量管理系统具有诸多优势。
能源利用率更高，通过智能控制电池的充放电过程，最大限度地提高了能源的利用效率。
能够实现能量回馈，通过回收制动能量、余热利用等方式，将能量再次输入到电池中，实现能量的循环利用。
能量管理系统还能提升车辆的安全性，通过智能监测电池状态，避免过充过放等情况的发生，确保车辆行驶的安全稳定。
未来发展趋势随着新能源汽车市场的不断扩大和技术的不断进步，新能源汽车的能量管理系统也在不断创新和完善。
未来，我们可以期待能量管理系统在智能化、自适应性、可持续性等方面有更大突破。
智能化的能量管理系统将更加精准地控制能源的分配和利用，实现更高效的能源管理。
自适应性的能量管理系统将能够根据不同驾驶场景和需求进行智能调节，提升用户体验。
可持续性也将成为未来能量管理系统发展的重要方向，更加注重能源的再生利用和环境保护。
新能源汽车的能量管理系统是推动汽车行业向前发展的重要引擎，其在提升能源利用效率、改善驾驶体验、保障行车安全等方面发挥着关键作用。
随着技术的不断创新和发展，相信新能源汽车的能量管理系统将在未来实现更大突破，为环保出行提供更可靠的支持。
希望通过本文的阐述，能够更好地了解新能源汽车的能量管理系统，以及其在推动汽车行业可持续发展中的重要作用。
研究电动汽车的能量管理系统
研究电动汽车的能量管理系统引言电动汽车（Electric Vehicle，EV）是目前全球汽车行业的一个热门话题，其以电能作为动力来源而不使用传统燃油，因此具有环保、节能等优点。
然而，电动汽车在实际使用过程中，面临着一系列的问题，其中一个非常关键的问题就是能量管理。
本文将着重研究电动汽车的能量管理系统，探讨其基本原理、常见的控制策略以及未来的发展方向。
第一章基本原理电动汽车的能量管理系统，是指对电池组电能进行计算、控制和协调的技术体系。
其主要由电池组、电机驱动系统、能量转换系统、控制总线、车载载荷等部分构成。
其中，电池组是整个电动汽车系统中最为核心的部分，它不仅严重影响着车辆性能和续航里程，还对车辆的安全性和可靠性有着决定性影响。
以电池组为核心的能量管理系统，主要任务是完成对电池组的能量状态估计、负载预测、能量分配优化、故障诊断和容错控制等功能。
其中，能量状态估计是指根据电池组充电和放电过程中的电流电压变化，对电池组单体和总体的电量、容量、内阻、SOC（State of Charge）和SOH（State of Health）等参数进行实时估计和监测。
负载预测则是在掌握电池组状态估计的基础上，对车辆未来的运动状态、动力需求以及电池组充电需求等进行预测和分析，以便于随时做出正确的能量分配和控制决策。
能量分配和优化，则是通过制定合适的电池组能量分配策略，实现对电池组能量的智能化管理，最大化地提高电池组的使用寿命和续航里程，同时保证车辆的可靠性和安全性。
故障诊断和容错控制，则是在电动汽车潜在的故障状况下，对系统进行全面诊断，从而实现即时的故障修复和容错控制，保证车辆的正常运行和安全性。
第二章控制策略进入第二章，将会深入探讨电动汽车的能量管理系统所采用的常见控制策略。
（一）基于PID控制策略的能量管理系统PID控制器是一种广泛应用于工控领域的比例积分微分控制器，其具有结构简单、性能良好、参数易调节等优点，因此被广泛用于电动汽车能量管理系统的控制中。
新能源汽车能源管理系统概述(
• （5）通信功能 电池管理系统与车载设备或非 车载设备的通信也是重要功能之一。根据应用需 要，数据交换可采用不同的通信接口，如：模拟 信号、PWM信号、CAN总线或I2C串行接口。
• （6）安全管理 具体功能为：防止电池过热而 发生热失控；监测电池的电压、电流是否超过限 制；防止电池过度放电，尤其是防止个别电池单 体过度放电。
（2）功能
• 1）动力电池组管理 监控动力电池组充电和放电 时的电压和电流、动力电池组的温度变化等。通 过显示装置来动态显示蓄电池在充电和放电工作 过程中的SOC的变化，避免动力电池组过充或过 放，保护蓄电池不受损害，保持电池组的最佳工 作状态。
• 2）单节电池管理 对单节电池动态电压和温升的 变化进行实时测量，对电池组中各个电池的不一 致性进行监控和管理，能够及时地发现和剔除有 性能缺陷的单体蓄电池。
• （3）能量管理 在能量管理中，SOC、SOH、 电流、电压、温度等参数作为输入用来完成下列 功能：①用SOC，SOH和温度限制电池放电电流； ②控制充电过程，包括均衡充电。充放电过程的 监控和限制与电池种类、电池工艺关系很大。
• （4）热管理 热管理的功能是使电池单体温度 保持在合理的范围内并且要求均衡，对高温电池 实施冷却，在低温条件下对电池进行加热等。对 于大功率放电和高温条件下使用的电池，电池的 热管理功能更为重要。
• 在电动汽车上实现能源管理的难点，在于如何
根据所采集的每块电池的电压、温度和充放电电 流的历史数据，来建立一个确定每块电池还剩余 多少能量的较精确的数学模型。在电动汽车上， 除了有必要使用电池能量管理系统外，在选用电 池组中的电池时，应尽量选用各种特性参数接近 的电池，这对提高电池组中各电池的使用寿命也
电动汽车的能源管理系统与辅助装置
新能源汽车技术专业《01新能源电动汽车的能量管理系统》
新能源电动汽车的能量管理系统作用
新能源汽车能量管理系统的功能是满足汽车根本技术性能〔 如动力 性、驾驶平稳性等〕和本钱等要求的前提下，根据各个 能量储存装置、能量转换装置的特性及汽车的运行工况，实现能 量在能量转换装置〔如创造电机、电机、储能装置、功率转换器 模块、动力传递装置、发电机和燃料电池等〕之间按最正确路线 流动，使整车的能量利用效率 到达最高。
新能源电动汽车的能量管理系统作用是什么？
复 习 思 考
新能源电动汽车的能量管理系统作用
混合动力燃料电池和混合力电动汽车，其能量 转换装置通常用发电装置〔如内燃机〕、能量储存装 置〔动力电池〕、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： ①由发电装置到车轮的动力传动路线； ②由动力电池 到车轮； ③由发电机装置到能量储存装置； ④由车轮到能量储存装置〔能量回收〕的能量流 动路线。
新能源电动汽车的能量管理系统作用
不同种类的电动汽车的能量转换系统组成不同，因而其能量 管理分软、硬件系统装置构 成就不同。
动力电池电动汽车的能量转换由内燃机/发电机、动力电池、 功率转化器及动力传 递装置等组成，能量传递路线主要从动力电 池到车轮〔行驶〕和从车轮到动力电池〔能量回 收〕两条，因而 其能量管理系统最为简单。
01新能源电动汽车的能量管理系统作用 PART ONE
1电机驱动系统认知 2电机驱动系统分类 3新能源汽车电驱动的开展方向
知 识 回 顾
新能源电动汽车的能量管理系统作用
新能源电动汽车的能量管理系统概述
在新能源汽车驱动系统中，不同形式的能量混合后必须要经过 能量管理才能有效地向车辆提供动力，能量管理是新能源汽车的核 心功能，没有有效的能量管理就无法实现新能源汽车性能的提升。 车辆行驶提出的转矩需求必须经过能量管理模块，根据车辆动力混 合方式、 部件、策略的不同，合理地将能量需求分配到不同的驱 动系统中。能量管理在新能源汽车中起到的核心控制作用。
新能源汽车技术专业《项目二 任务三 能源管理系统》
① 电池组管理系统 ② 管理电池的工作情况，防止过放电、过充、过热，对出
现的故障及时报警，最大限度地利用电池的存储能力和 循环寿命。 ③ 热温度管理系统 ④ 对电池组组合方式、电池组分组和支架布置、通风管理 系统和风扇、温度管理ECU及温度传感器、热能进行管 理与应用。 ⑤ 电压平衡控制系统 ⑥ 电压平衡控制系统可以平衡各电池的充电量，能延长电 池寿命，并对更换后的新电池进行容量平衡。
能源管理系统
知识准备 电池管理系统
能源管理系统
纯电动车电池管理系统结构
知识准备
能源管理系统
电池管理系统
针对纯电动汽车电池管理系统而言，其最关键的功能为： 前端数据采集 数据主要包括:各电芯电压值、总电压值、充放电电流值以及温度信息。 电池均衡管理 单体电芯在生产过程中存在容量上的差异，在无均衡管理的情况下，这种 差异会在长期使用下变得越来越大。由于电池组的寿命是由最差电芯寿命 决定的，从而导致电池组整体寿命随之下降。 SOC电量计量 电池在一定放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。
本次任务结束， 谢谢大家！
累计星奖励
知识准备
能源管理系统
1 能源管理系统
不同形式能量混合后必须要经过能源管理才能有效地给车辆提供动力 。能源管理工作是新能源汽车的核心工作，没有有效的能源管理就没有新 能源汽车。换言之，车辆行驶提出的扭矩需求必须经过能源管理模块，根 据车辆动力混合方式、部件、策略的不同，合理地将能量需求分配到不同 的驱动系中去。
知识准备
能源管理系统
电池管理系统
针对纯电动汽车电池管理系统而言，其最关键的功能为： 实时通信 在电池的运行过程中，需要将电池电压、电池荷电状态SOC、电池循环寿 命SOH等电池运行时的相关数据信息进行上报。 电池绝缘监测 高压电蓄电池电压根据不同的设计需求在上百伏左右，在这样一种高压应用 场合，需要对其绝缘性能进行监测，以保证驾驶员及乘客人身平安。
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任务1 新能源汽车能量管理系统认知
建议课时：3学时
教学目标
知识目标 1. 能够描述新能源汽车能量管理系统的作用； 2. 能够描述新能源汽车能量管理系统的工作原理。
技能目标 1. 能够识别新能源汽车能量图。
素养目标 （1）能够制订工作计划，独立完成工作学习任务。 （2）能够在工作过程中，与小组其他成员合作、交流并进行学习任务分工，具备团队 合作和安全操作的意识。 （3）养成服从管理，规范作业的良好工作习惯。 （4）培养安全工作的习惯。
一、任务导入 二、获取信息 三、任务实施 四、任务考核
学习目录
任务导入
你的主管让你向客户介绍能量图的识 别，你能完成这个任务吗？
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引导系统的作用 蓄电池是新能源汽车的储能设备。新能源汽车依靠具有比能量高、使用寿命长、比功率大等特点 的蓄电池为动力源，以此来提升车辆的动力特性。为了满足动力性的要求，就必须对蓄电池进行系统 地管理。 能量管理系统是电动汽车的智能核心。一辆性能优异的电动汽车，除了有良好的机械性能、电驱 动性能、选择适当的能量源外，还应该具备一套能够协调各个功能部件工作的能量管理系统。
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“综合控制策略系统”控制模式是上述两种 控制模式的一个折中方案。在电池的SOC较高 时，主要用纯电动模式。而当电池的SOC降低 到设定的范围内时，发动机带动发电机工作， 考虑到发动机的排放和效率，将其输出功率严 格限定在一定的变化范围之内。如果能预测到 车辆行程内的总能量需求，则一旦电池中储存 了足够的能量，在剩余的行程中车辆就可以转 换为纯电动模式，到了行程终点正好耗尽电池 所允许放出的电能。这种控制模式也称为最佳 串联混合动力模式。
1. 串联式混合动力汽车的能源管理系统 串联式混合动力汽车的发电机与汽车行驶工程没有直接关系，系统从外界获取能量的途径主要有 三条：由燃料化学能转换来的能量、由电网充入蓄电池的能量、回收的制动及减速能量。系统消耗的 能量除了驱动车轮的动力能量外，还有电动机自身的损耗、电池充放电过程中的损耗、发电机的损耗 等。能量管理系统的目标是使发动机在最佳效率区和排放区工作，并尽量减少系统本身损耗，以实现 最高的能量转换效率。串联型混合动力汽车的发动机能量管理系统的控制策略有多种，如“恒温器型 “控制策略和“功率跟踪型”控制策略等。
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（1）“恒温器型”控制策略 “恒温器型”控制策略也称开关型控制策略，其特点是为了保证良好的蓄电池组充放电工作性 能，预先设定蓄电池充放电状态（State of charge,SOC）的最大值与最小值。当蓄电池的 SOC=SOCmin时，发电机工作并向蓄电池充电；当SOC=SOCmax，发电机便停止向蓄电池充电 。“恒温器型”控制策略系统控制流程如图5-1-1所示。 系统软件由系统初始化模块、数据采集模块、数据分析模块和数据显示模块组成。SOCmax和 SOCmin的数值分别设定为80%和60%。系统主要功能包括监控电池组工作状况；根据电池组能量 自动启动或关闭发电机组，对电池组进行充电或停止充电；控制发电机控制器，监控和管理电动机 控制器等。
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能量管理系统的作用是检测单个电池或电池组的荷电状态，并根据各种信号，如加减速命令、行 驶路况、蓄电池工况、环境温度等，合理地调配和使用有限的车载能量；它还能够根据电池组的使用 情况和充放电历史选择最佳充电方式，以尽可能延长电池的寿命。
电动汽车电池的实时存储电能和续航里程数，是电动汽车行驶重要参数，也是电动汽车能量管理 系统的主要重要功能。在电动汽车上应用电动汽车车载能量管理系统，可以更加准确地设计电动汽车 的电能储存系统，确定一个最佳的能量存储及管理结构，并且可以提高电动汽车本身的性能。
系统初始化
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采集电压、电流、 温度
数据显示 （电压、电 流、温度）
计算电池电 量SOC
Y SOC>0.8?
Y
SOC<0.6？
N
发动机 是否在
Y
工作？
发动机
N
是否在
工作？
Y
关闭发动机 启动发动机
图5-1-1 “恒温器型”控制策略系统控制流程图
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（2）“功率跟踪型”控制策略 “功率跟踪器型”控制策略的特点是由发动机全程跟踪车辆功率需求，仅在蓄电池 SOC=SOCMAX且仅由蓄电池提供的功率满足车辆需求时，发动机才停止或怠速运行。这种策略的优 点是可以采用小容量的蓄电池，使汽车的质量减轻，行驶阻力减少。另外，由于蓄电池充放电次数减 少，因而系统内部损失也减小。其主要缺点是发动机必须工作在较大的工况范围中运行，发动机的平 均热效率较低，有害排放较多。 “功率跟踪器型”混合动力汽车的能量管理系统如图5-1-2所示。 该系统用于WG6120HD式混合动力城市公交车。在能量管理系统中建有公交线路数据库，并设定 相应的营运控制模式。汽车运行中，对图中所示的各种信号进行实时采集，并对采集的数据进行分析 处理，根据汽车的行驶状况，对各动力部件发出控制指令。系统中对发动机的控制采用了功率跟踪的 方式，使发动机的输出功率响应车辆需求功率的波动，进行自适应调节。发动机在预先设置的上、下 限进行自适应功率跟踪，以保证车辆动力性和发动机额定负荷率。
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引导问题2 : 新能源汽车能量管理系统是如何工作的？
新能源汽车能量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 能量输出的分配进行优化和最佳控制。纯电动汽车能量管理系统相对简单，而混合动力汽车的能量管 理系统十分复杂，并且随系统组成的不同而呈现出很大的差异。以下分别对串联型混合动力汽车和并 联式混合动力汽车的能量管理系统进行分析。
图5-1-2 “功率跟踪器型”混合动力汽车的能量管理系统
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2. 并联式混合动力汽车的能源管理系统 并联式混合动力汽车主要有两种基本工作模式，分别是内燃机辅助混合动力模式和电动机辅助混 合动力模式。 （1）内燃机辅助混合动力模式 该模式主要利用电池、电动机系统来驱动车辆，仅当以较高的巡航速度行驶、爬坡和急加速时才 能使内燃机开机。这种控制模式的优点是：大多数情况下车辆都是用电池的电能来工作的，车辆的排 放和燃油的消耗减少，同时启动电动机可以取消而利用车辆的运动来启动内燃机。这种策略的缺点是 ：由于内燃机每次关机后重新启动时，内燃机和催化转换装置的温度达到正常温度需要一定的时间， 这段时间内发动机的效率降低，尾气排放增加。