《純電動汽車》PPT課件.ppt

新能源汽車技術 第 1 頁,第4章 純電動汽車(二),4.5 純電動汽車經濟性評價指標及行駛能耗 4.6 純電動汽車車載數據采集系統(tǒng) 4.7 純電動汽車車型實例,新能源汽車技術 第 2 頁,4.5 純電動汽車經濟性評價指標及行駛能耗,1 電動汽車能耗經濟性評價指標 評價指標應該滿足以下3個條件： （1）可以對不同類型的電動汽車經濟性進行比較； （2）指標參數數值與整車儲存能量總量無關； （3）可以直接從參數指標進行能耗經濟性判斷。,新能源汽車技術 第 3 頁,1.電動汽車能耗經濟性評價指標,1). 續(xù)駛里程 續(xù)駛里程是純電動汽車電池組充滿電后可連續(xù)行駛的里程，可以分為等速行駛里程和循環(huán)工況續(xù)駛里程。 2). 單位里程容量消耗 單位里程容量消耗是指電動汽車等速或按工況行駛單位里程消耗的電池組容量。單位為（Ah）/km。,新能源汽車技術 第 4 頁,1.電動汽車能耗經濟性評價指標,3). 單位里程能量消耗 單位里程能量消耗又可分為單位里程電網交流電消耗和電池組直流電量消耗。 4). 單位容量和單位能量消耗行駛里程 這兩種電動汽車能耗經濟性的評價指標分別是單位里程容量消耗和單位里程能量消耗的倒數。 5). 等速能耗經濟特性曲線 通常以測出速度間隔為5 km/h或10 km/h的等速行駛能耗量為標準，在速度能耗曲線圖上連成曲線，稱為等速能耗經濟特性曲線。,新能源汽車技術 第 5 頁,1.電動汽車能耗經濟性評價指標,6). 直流比能耗和比容耗 不同車型的純電動汽車總質量相差很大，因此單位里程能量消耗也有很大差別。為了進行不同車型間的能耗水平分析和比較，引入直流比能耗的概念。 在電壓等級相同的情況下，引入比容耗的概念，即單位質量在單位里程的容量消耗。,新能源汽車技術 第 6 頁,2.純電動汽車的能量利用率,為了增加動力性，要求車輛具有更大的后備功率，但后備功率大，必然降低動力系統(tǒng)的負荷率，從而使能耗經濟性變差，因而不能片面追求動力性或能耗經濟性，必須取得車輛動力性和能耗經濟性之間的優(yōu)化。 電動汽車的能量利用率 可表示為,新能源汽車技術 第 7 頁,2.純電動汽車的能量利用率,道路阻力利用系數是汽車在一個行駛循環(huán)中所需的驅動功與克服實際道路阻力所做的功之比。其表達式為,新能源汽車技術 第 8 頁,2.純電動汽車的能量利用率,電動汽車驅動力利用效率是汽車克服汽車總重量產生的道路阻力所做的有用功與汽車驅動輪產生的驅動力所做的功之比。在汽車等速行駛時，其表達式可近似表示為,新能源汽車技術 第 9 頁,3.純電動汽車的能耗,電動汽車采用單位里程電能消耗來評價能耗。 去除整車質量的影響，電動汽車比能耗的計算 表達式為,新能源汽車技術 第 10 頁,3.純電動汽車的能耗,續(xù)駛里程為 對于電動公交車，整車質量由整車整備質量和載荷質量兩部分組成。,新能源汽車技術 第 11 頁,4.6 電動汽車車載數據采集系統(tǒng),電動汽車車載數據采集系統(tǒng)能詳細記錄電動汽車運行過程中的各種參數，通過對運行數據分析研究，可以準確、客觀地了解電動汽車運行中的速度、里程、蓄電池的電流、電壓、功率以及所消耗的能量和容量等實際狀態(tài)。 下面以純電動公交車為例，介紹其車載數據采集系統(tǒng)的開發(fā)。,新能源汽車技術 第 12 頁,1.系統(tǒng)主要功能描述,整個系統(tǒng)由車載測試與桌面數據處理兩部分組成 車載測試部分又由動力蓄電池工況測試子系統(tǒng)、車輛運行參數測試子系統(tǒng)、駕駛員操作記錄子系統(tǒng)和數據記錄與傳輸子系統(tǒng)組成，主要實時測試記錄車輛實際運行的各種參數，并將結果通過GPRS網絡傳回數據中心； 桌面數據處理部分由個人計算機完成，主要功能是對車輛運行數據進行分析和管理，并為用戶提供數據服務。系統(tǒng)拓樸結構如下圖所示。,新能源汽車技術 第 13 頁,1.系統(tǒng)主要功能描述,系統(tǒng)網絡拓樸圖,新能源汽車技術 第 14 頁,1.系統(tǒng)主要功能描述,蓄電池工況測試子系統(tǒng)主要完成蓄電池工作時各參數的測量及階段性數據的保存工作，基于RS485網絡分布式測量，數據集中管理的方案。 整車運行參數測試子系統(tǒng)和駕駛員操作記錄子系統(tǒng)主要實時監(jiān)測和記錄車輛行駛過程中的各種運行數據和駕駛員的操作。 數據的傳輸運用了GPRS技術，將車輛運行的各種參數實時傳回數據服務器，用戶可通過Internet登錄數據服務器獲取所需的數據；,新能源汽車技術 第 15 頁,桌面數據處理部分由通用個人計算機完成，主要對車輛行駛記錄器所記錄的實時數據進行分析處理，并根據用戶需要，產生各種統(tǒng)計表，為管理者提供真實的、有效的車輛運行情況，為車輛管理者提供科學的安全有效的管理辦法。 車載部分采用智能終端，程序用C語言編寫；自動實時采集車輛運行信息，并進行初步加工存于內存中；桌面數據處理程序采用VC編寫，車載的數據主要通過Internet登錄數據服務器獲取，也可以采用CF卡、優(yōu)盤轉存，或通過RS232接口直接與車載系統(tǒng)通訊獲得。,1.系統(tǒng)主要功能描述,新能源汽車技術 第 16 頁,2.系統(tǒng)主要特點,（1）智能化設計； （2）網絡化設計； （3）模塊化設計； （4）遠程遙測； （5）WEB數據服務；,新能源汽車技術 第 17 頁,2.系統(tǒng)主要特點,（6）寬電源設計； （7）高可靠性； （8）高適應能力； （9）易于安裝。,新能源汽車技術 第 18 頁,3.系統(tǒng)設計,1).車載終端設計 車載終端采用高可靠的AM80188工業(yè)CPU為核心，自動完成采集、處理、存貯與傳輸功能； 各子模塊設計總結了工業(yè)自動化測量技術的經驗，采用單一功能設計，通信模塊采用透明傳輸方式，與測量模塊之間采用工業(yè)RS485總線通信，波特率為960bps。采用ASCII碼格式。 數據格式= 1個起始位+8個數據位+1個停止位+無奇偶校驗,新能源汽車技術 第 19 頁,3.系統(tǒng)設計,（1）GPRS數據傳輸模塊 車載終端采集數據皆通過上海毅加智能設備有限公司生產的EP220P型GPRS modem，能滿足系統(tǒng)對無線數據業(yè)務的需求，為遠程數據通訊提供無線接口，實現RS485與GPRS網絡透明轉換的專用產品，只需設置一些參數就可以實現將嵌入式系統(tǒng)直接與Internet 相連，實現網絡的互連互通。,新能源汽車技術 第 20 頁,3.系統(tǒng)設計,通訊狀態(tài)下，EP220P 一旦接收到載荷規(guī)定長度的數據或持續(xù)130 毫秒時間沒有新的數據到來立刻開始處理，將數據打UDP 包并發(fā)送到指定的服務器IP和端口號上去。反之，EP220P接收網絡發(fā)來的UDP包，并將UDP數據包內的有效數據解包，從串口按規(guī)定波特率依次發(fā)送出去。 在持續(xù)一定的時間內無串口數據發(fā)送，為了保持網絡連接，EP220P 自動生成“心跳數據包”并發(fā)送到服務器，以測試和保持車載終端與數據服務中心的鏈路連接。,新能源汽車技術 第 21 頁,3.系統(tǒng)設計,鏈路檢測與恢復有四種方式：即上電復位、遠程呼叫復位、終端強制復位、鏈路檢測復位。模塊自動的在每15分鐘就PING服務器一次，若PING不通，則自動復位。 終端與服務均采用動態(tài)IP接入模式，終端每半小時一次登陸域名服務器查詢域名對應的IP地址。 在服務器（數據服務中心）接入模式選擇動態(tài)IP接入模式。服務器域名欄內填寫已經數據服務中心的動態(tài)域名，填寫服務器端口，并填寫“網絡服務中心信息”欄內的“DNS服務器IP” 。,新能源汽車技術 第 22 頁,3.系統(tǒng)設計,（2）開關量測量模塊 14路共源光隔輸入；電路原理如課本圖4.19所示，主要用于測量駕駛員操作及電車機構動作。隔離電壓：3750V；輸入阻抗：3K歐姆；電源電壓：DC10-30 V；消耗功率：0.2W；邏輯電平0：1V；邏輯電平1：3.5-30V。 （3）模擬量測量模塊 8路光隔獨立輸入；電路原理如課本圖4.20所示，主要測量電池端電壓和工作電流。隔離電壓為3000V；輸入阻抗為1Mohms；輸入耐壓為240V；電源電壓為DC10 30 V；消耗功率為1.3W；采樣率為10/s。,新能源汽車技術 第 23 頁,3.系統(tǒng)設計,（4）頻率量測量模塊 2路光隔獨立輸入；電路原理如課本圖4.21所示，主要用于測速和計程。隔離電壓為3000V； 輸入阻抗為3K歐姆；電源電壓為DC10-30 V；消耗功率為2W；測量范圍為1-100K Hz；邏輯電平0為1V；邏輯電平1為3.5-30V。 （5）傳感器及其電源模塊 電流傳感器采用綿陽維博電子有限責任公司生產WB-I221F型電流傳感器，WB-V121S電壓傳感器，其線性誤差小于0.08%，響應頻率為25Hz5kHz。,新能源汽車技術 第 24 頁,3.系統(tǒng)設計,2）.數據中心設計 （1）中心服務器配置 根據運行車輛的多少和采集數據的大小，合理配置中心服務器。 車輛運行數據傳輸采用UDP/IP協(xié)議，服務器端口為2009；WEB數據服務采用http協(xié)議，服務器端口為88。,新能源汽車技術 第 25 頁,3.系統(tǒng)設計,數據中心硬件配置：CPU主頻1.7G，內存512M，雙80G硬盤RAID1冗余，RAID卡為PROMISE公司生產的FastTrak100TX2陣列卡：支持200MB/秒傳輸速度，支持“熱”插拔；采用了3COM公司生產的3C950TX型高性能10M/100M自適應網卡。 硬件還配置了1200W不間斷電源，可在保證電網掉電后數據中能繼續(xù)工作15分鐘。 數據中心操作系統(tǒng)采用Windows2003 server版，從實際運行看比Windows NT4.0更加穩(wěn)定，運行速度更快。,新能源汽車技術 第 26 頁,3.系統(tǒng)設計,（2）數據中心的Internet接入 由于費用關系，目前數據服務中心以公網動態(tài)IP接入，采用動態(tài)IP+DNS域名解析服務，終端則采用域名尋址方式連接DNS服務器，再由DNS服務器找到中心公網動態(tài)IP，并建立連接。 目前數據中心INTERNET接入方式可滿足50輛車輛運行時數據采集的帶寬需要，如果將來監(jiān)測車輛增多，可考慮采用固定IP接入，這樣可大大提高中心數據處理能力和實時性。,新能源汽車技術 第 27 頁,3.系統(tǒng)設計,（3）數據中心防火墻配置 數據中心防火墻采用Windows2003自帶防火墻系統(tǒng)，為安全起見，僅打開相關的服務端口。防殺毒軟件采用RISING最新殺毒軟件，設置為自動在線升級。 （4）數據中心軟件體系與數據流 數據中心軟件編寫是在三維力控公司新推出的PCAUTO3.62上二次開發(fā)而成，主要可分為數據傳輸、數據處理、數據庫、人機操作界面和WEB服務器等模塊。,新能源汽車技術 第 28 頁,3.系統(tǒng)設計,3.數據中心運行記錄 第一類為系統(tǒng)普通的運行記錄，如系統(tǒng)各種狀態(tài)的變化和外部的請求，系統(tǒng)只作記錄而不要求管理員作出響應，為管理員對系統(tǒng)進行維護的提供依據； 第二類為嚴重事件，這類事件又分為兩種情況，第一種是當被監(jiān)控車輛出現故障或故障征候，如關鍵參數超標或數據變化率超標等，第二種情況是系統(tǒng)本身出現故障。,新能源汽車技術 第 29 頁,4.7 純電動汽車車型實例,1比亞迪e6純電動汽車 比亞迪e6是比亞迪自主研發(fā)的一款純電動汽車，它兼容了SUV和MPV的設計理念，是一款性能良好的跨界車。它的續(xù)駛里程超過300Km，為同類車型之冠。比亞迪自主生產的鐵電池，慢充為220V民用電源；快充為3C充電，15分鐘左右可充滿電池80%。 百公里能耗為20度電左右，只相當于燃油車1/3至1/4的消費價格；在安全上，車上搭載的鐵電池經過高溫、高壓、撞擊等試驗測試，安全性能非常好，絕不會爆炸。,新能源汽車技術 第 30 頁,比亞迪e6純電動汽車外形,1比亞迪e6純電動汽車,新能源汽車技術 第 31 頁,2中通純電動客車,2中通純電動客車 中通純電動客車是采用成熟的純電動動力系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)，與中通“夢幻”全承載超豪華商務客車集成而成。 該車采用三套CAN網絡通訊，采用540Ah大功率鋰離子動力電池，可實現250公里以上的續(xù)駛里程；每公里耗電量僅1度左右，與同級別燃油客車對比具有節(jié)能100%以上的效果，節(jié)能效果非常顯著，而且實現了“零排放”。,新能源汽車技術 第 32 頁,2中通純電動客車,中通純電動客車,新能源汽車技術 第 33 頁,3.長城精靈純電動汽車,3長城精靈純電動汽車 長城精靈純電動汽車是在長城精靈小車的基礎上設計開發(fā)的一款4人座純電動車。該車將長城精靈的動力系統(tǒng)更換為50kW的永磁直流無刷電機，時速可達130公里。電池采用先進的鋰離子電池，10分鐘可充電70%，每百公里運行成本不足10元。 最高時速130 km/h；0-50km/h加速時間為9.5s；一次充電續(xù)駛里程180km；百公里耗電量10 kWh/Km；電池類型為鋰離子動力電池；電池循環(huán)使用壽命80%DOD為2000次；電機類型為永磁無刷直流電機，最大功率50 kW，額定轉矩35Nm，最大轉矩140Nm。,新能源汽車技術 第 34 頁,3.長城精靈純電動汽車,長城精靈純電動汽車,新能源汽車技術 第 35 頁,4.吉利熊貓純電動汽車,4吉利熊貓純電動汽車 吉利熊貓純電動汽車，外部尺寸：359816301465mm；軸距：2345mm；電源采用40Ah鋰離子電池，340伏系統(tǒng)