《純電動(dòng)汽車》PPT課件.ppt

新能源汽車技術(shù) 第 1 頁,第4章 純電動(dòng)汽車(二),4.5 純電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)及行駛能耗 4.6 純電動(dòng)汽車車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 4.7 純電動(dòng)汽車車型實(shí)例,新能源汽車技術(shù) 第 2 頁,4.5 純電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)及行駛能耗,1 電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo) 評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)該滿足以下3個(gè)條件： （1）可以對(duì)不同類型的電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較； （2）指標(biāo)參數(shù)數(shù)值與整車儲(chǔ)存能量總量無關(guān)； （3）可以直接從參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行能耗經(jīng)濟(jì)性判斷。,新能源汽車技術(shù) 第 3 頁,1.電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo),1). 續(xù)駛里程 續(xù)駛里程是純電動(dòng)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(dòng)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(shù) 第 4 頁,1.電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo),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(wǎng)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(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)分別是單位里程容量消耗和單位里程能量消耗的倒數(shù)。 5). 等速能耗經(jīng)濟(jì)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(biāo)準(zhǔn)，在速度能耗曲線圖上連成曲線，稱為等速能耗經(jīng)濟(jì)特性曲線。,新能源汽車技術(shù) 第 5 頁,1.電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo),6). 直流比能耗和比容耗 不同車型的純電動(dòng)汽車總質(zhì)量相差很大，因此單位里程能量消耗也有很大差別。為了進(jìn)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(jí)相同的情況下，引入比容耗的概念，即單位質(zhì)量在單位里程的容量消耗。,新能源汽車技術(shù) 第 6 頁,2.純電動(dòng)汽車的能量利用率,為了增加動(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)的負(fù)荷率，從而使能耗經(jīng)濟(jì)性變差，因而不能片面追求動(dòng)力性或能耗經(jīng)濟(jì)性，必須取得車輛動(dòng)力性和能耗經(jīng)濟(jì)性之間的優(yōu)化。 電動(dòng)汽車的能量利用率 可表示為,新能源汽車技術(shù) 第 7 頁,2.純電動(dòng)汽車的能量利用率,道路阻力利用系數(shù)是汽車在一個(gè)行駛循環(huán)中所需的驅(qū)動(dòng)功與克服實(shí)際道路阻力所做的功之比。其表達(dá)式為,新能源汽車技術(shù) 第 8 頁,2.純電動(dòng)汽車的能量利用率,電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)力利用效率是汽車克服汽車總重量產(chǎn)生的道路阻力所做的有用功與汽車驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力所做的功之比。在汽車等速行駛時(shí)，其表達(dá)式可近似表示為,新能源汽車技術(shù) 第 9 頁,3.純電動(dòng)汽車的能耗,電動(dòng)汽車采用單位里程電能消耗來評(píng)價(jià)能耗。 去除整車質(zhì)量的影響，電動(dòng)汽車比能耗的計(jì)算 表達(dá)式為,新能源汽車技術(shù) 第 10 頁,3.純電動(dòng)汽車的能耗,續(xù)駛里程為 對(duì)于電動(dòng)公交車，整車質(zhì)量由整車整備質(zhì)量和載荷質(zhì)量兩部分組成。,新能源汽車技術(shù) 第 11 頁,4.6 電動(dòng)汽車車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),電動(dòng)汽車車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能詳細(xì)記錄電動(dòng)汽車運(yùn)行過程中的各種參數(shù)，通過對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析研究，可以準(zhǔn)確、客觀地了解電動(dòng)汽車運(yùn)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(shí)際狀態(tài)。 下面以純電動(dòng)公交車為例，介紹其車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)。,新能源汽車技術(shù) 第 12 頁,1.系統(tǒng)主要功能描述,整個(gè)系統(tǒng)由車載測試與桌面數(shù)據(jù)處理兩部分組成 車載測試部分又由動(dòng)力蓄電池工況測試子系統(tǒng)、車輛運(yùn)行參數(shù)測試子系統(tǒng)、駕駛員操作記錄子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記錄與傳輸子系統(tǒng)組成，主要實(shí)時(shí)測試記錄車輛實(shí)際運(yùn)行的各種參數(shù)，并將結(jié)果通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳回?cái)?shù)據(jù)中心； 桌面數(shù)據(jù)處理部分由個(gè)人計(jì)算機(jī)完成，主要功能是對(duì)車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和管理，并為用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)。系統(tǒng)拓樸結(jié)構(gòu)如下圖所示。,新能源汽車技術(shù) 第 13 頁,1.系統(tǒng)主要功能描述,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖,新能源汽車技術(shù) 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(shí)各參數(shù)的測量及階段性數(shù)據(jù)的保存工作，基于RS485網(wǎng)絡(luò)分布式測量，數(shù)據(jù)集中管理的方案。 整車運(yùn)行參數(shù)測試子系統(tǒng)和駕駛員操作記錄子系統(tǒng)主要實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄車輛行駛過程中的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)和駕駛員的操作。 數(shù)據(jù)的傳輸運(yùn)用了GPRS技術(shù)，將車輛運(yùn)行的各種參數(shù)實(shí)時(shí)傳回?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器，用戶可通過Internet登錄數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取所需的數(shù)據(jù)；,新能源汽車技術(shù) 第 15 頁,桌面數(shù)據(jù)處理部分由通用個(gè)人計(jì)算機(jī)完成，主要對(duì)車輛行駛記錄器所記錄的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并根據(jù)用戶需要，產(chǎn)生各種統(tǒng)計(jì)表，為管理者提供真實(shí)的、有效的車輛運(yùn)行情況，為車輛管理者提供科學(xué)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(dòng)實(shí)時(shí)采集車輛運(yùn)行信息，并進(jìn)行初步加工存于內(nèi)存中；桌面數(shù)據(jù)處理程序采用VC編寫，車載的數(shù)據(jù)主要通過Internet登錄數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取，也可以采用CF卡、優(yōu)盤轉(zhuǎn)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(shù) 第 16 頁,2.系統(tǒng)主要特點(diǎn),（1）智能化設(shè)計(jì)； （2）網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)； （3）模塊化設(shè)計(jì)； （4）遠(yuǎn)程遙測； （5）WEB數(shù)據(jù)服務(wù)；,新能源汽車技術(shù) 第 17 頁,2.系統(tǒng)主要特點(diǎn),（6）寬電源設(shè)計(jì)； （7）高可靠性； （8）高適應(yīng)能力； （9）易于安裝。,新能源汽車技術(shù) 第 18 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),1).車載終端設(shè)計(jì) 車載終端采用高可靠的AM80188工業(yè)CPU為核心，自動(dòng)完成采集、處理、存貯與傳輸功能； 各子模塊設(shè)計(jì)總結(jié)了工業(yè)自動(dòng)化測量技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，采用單一功能設(shè)計(jì)，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(shù)據(jù)格式= 1個(gè)起始位+8個(gè)數(shù)據(jù)位+1個(gè)停止位+無奇偶校驗(yàn),新能源汽車技術(shù) 第 19 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),（1）GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊 車載終端采集數(shù)據(jù)皆通過上海毅加智能設(shè)備有限公司生產(chǎn)的EP220P型GPRS modem，能滿足系統(tǒng)對(duì)無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊提供無線接口，實(shí)現(xiàn)RS485與GPRS網(wǎng)絡(luò)透明轉(zhuǎn)換的專用產(chǎn)品，只需設(shè)置一些參數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)將嵌入式系統(tǒng)直接與Internet 相連，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互連互通。,新能源汽車技術(shù) 第 20 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),通訊狀態(tài)下，EP220P 一旦接收到載荷規(guī)定長度的數(shù)據(jù)或持續(xù)130 毫秒時(shí)間沒有新的數(shù)據(jù)到來立刻開始處理，將數(shù)據(jù)打UDP 包并發(fā)送到指定的服務(wù)器IP和端口號(hào)上去。反之，EP220P接收網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的UDP包，并將UDP數(shù)據(jù)包內(nèi)的有效數(shù)據(jù)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(shí)間內(nèi)無串口數(shù)據(jù)發(fā)送，為了保持網(wǎng)絡(luò)連接，EP220P 自動(dòng)生成“心跳數(shù)據(jù)包”并發(fā)送到服務(wù)器，以測試和保持車載終端與數(shù)據(jù)服務(wù)中心的鏈路連接。,新能源汽車技術(shù) 第 21 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),鏈路檢測與恢復(fù)有四種方式：即上電復(fù)位、遠(yuǎn)程呼叫復(fù)位、終端強(qiáng)制復(fù)位、鏈路檢測復(fù)位。模塊自動(dòng)的在每15分鐘就PING服務(wù)器一次，若PING不通，則自動(dòng)復(fù)位。 終端與服務(wù)均采用動(dòng)態(tài)IP接入模式，終端每半小時(shí)一次登陸域名服務(wù)器查詢域名對(duì)應(yīng)的IP地址。 在服務(wù)器（數(shù)據(jù)服務(wù)中心）接入模式選擇動(dòng)態(tài)IP接入模式。服務(wù)器域名欄內(nèi)填寫已經(jīng)數(shù)據(jù)服務(wù)中心的動(dòng)態(tài)域名，填寫服務(wù)器端口，并填寫“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心信息”欄內(nèi)的“DNS服務(wù)器IP” 。,新能源汽車技術(shù) 第 22 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),（2）開關(guān)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(jī)構(gòu)動(dòng)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(dú)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(shù) 第 23 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),（4）頻率量測量模塊 2路光隔獨(dú)立輸入；電路原理如課本圖4.21所示，主要用于測速和計(jì)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(zé)任公司生產(chǎn)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(yīng)頻率為25Hz5kHz。,新能源汽車技術(shù) 第 24 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),2）.數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì) （1）中心服務(wù)器配置 根據(jù)運(yùn)行車輛的多少和采集數(shù)據(jù)的大小，合理配置中心服務(wù)器。 車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸采用UDP/IP協(xié)議，服務(wù)器端口為2009；WEB數(shù)據(jù)服務(wù)采用http協(xié)議，服務(wù)器端口為88。,新能源汽車技術(shù) 第 25 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)中心硬件配置：CPU主頻1.7G，內(nèi)存512M，雙80G硬盤RAID1冗余，RAID卡為PROMISE公司生產(chǎn)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(chǎn)的3C950TX型高性能10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡。 硬件還配置了1200W不間斷電源，可在保證電網(wǎng)掉電后數(shù)據(jù)中能繼續(xù)工作15分鐘。 數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)采用Windows2003 server版，從實(shí)際運(yùn)行看比Windows NT4.0更加穩(wěn)定，運(yùn)行速度更快。,新能源汽車技術(shù) 第 26 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),（2）數(shù)據(jù)中心的Internet接入 由于費(fèi)用關(guān)系，目前數(shù)據(jù)服務(wù)中心以公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP接入，采用動(dòng)態(tài)IP+DNS域名解析服務(wù)，終端則采用域名尋址方式連接DNS服務(wù)器，再由DNS服務(wù)器找到中心公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP，并建立連接。 目前數(shù)據(jù)中心INTERNET接入方式可滿足50輛車輛運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理能力和實(shí)時(shí)性。,新能源汽車技術(shù) 第 27 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),（3）數(shù)據(jù)中心防火墻配置 數(shù)據(jù)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(guān)的服務(wù)端口。防殺毒軟件采用RISING最新殺毒軟件，設(shè)置為自動(dòng)在線升級(jí)。 （4）數(shù)據(jù)中心軟件體系與數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)操作界面和WEB服務(wù)器等模塊。,新能源汽車技術(shù) 第 28 頁,3.系統(tǒng)設(shè)計(jì),3.數(shù)據(jù)中心運(yùn)行記錄 第一類為系統(tǒng)普通的運(yùn)行記錄，如系統(tǒng)各種狀態(tài)的變化和外部的請(qǐng)求，系統(tǒng)只作記錄而不要求管理員作出響應(yīng)，為管理員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的提供依據(jù)； 第二類為嚴(yán)重事件，這類事件又分為兩種情況，第一種是當(dāng)被監(jiān)控車輛出現(xiàn)故障或故障征候，如關(guān)鍵參數(shù)超標(biāo)或數(shù)據(jù)變化率超標(biāo)等，第二種情況是系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障。,新能源汽車技術(shù) 第 29 頁,4.7 純電動(dòng)汽車車型實(shí)例,1比亞迪e6純電動(dòng)汽車 比亞迪e6是比亞迪自主研發(fā)的一款純電動(dòng)汽車，它兼容了SUV和MPV的設(shè)計(jì)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(chǎn)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(dāng)于燃油車1/3至1/4的消費(fèi)價(jià)格；在安全上，車上搭載的鐵電池經(jīng)過高溫、高壓、撞擊等試驗(yàn)測試，安全性能非常好，絕不會(huì)爆炸。,新能源汽車技術(shù) 第 30 頁,比亞迪e6純電動(dòng)汽車外形,1比亞迪e6純電動(dòng)汽車,新能源汽車技術(shù) 第 31 頁,2中通純電動(dòng)客車,2中通純電動(dòng)客車 中通純電動(dòng)客車是采用成熟的純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)，與中通“夢(mèng)幻”全承載超豪華商務(wù)客車集成而成。 該車采用三套CAN網(wǎng)絡(luò)通訊，采用540Ah大功率鋰離子動(dòng)力電池，可實(shí)現(xiàn)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(jí)別燃油客車對(duì)比具有節(jié)能100%以上的效果，節(jié)能效果非常顯著，而且實(shí)現(xiàn)了“零排放”。,新能源汽車技術(shù) 第 32 頁,2中通純電動(dòng)客車,中通純電動(dòng)客車,新能源汽車技術(shù) 第 33 頁,3.長城精靈純電動(dòng)汽車,3長城精靈純電動(dòng)汽車 長城精靈純電動(dòng)汽車是在長城精靈小車的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)的一款4人座純電動(dòng)車。該車將長城精靈的動(dòng)力系統(tǒng)更換為50kW的永磁直流無刷電機(jī)，時(shí)速可達(dá)130公里。電池采用先進(jìn)的鋰離子電池，10分鐘可充電70%，每百公里運(yùn)行成本不足10元。 最高時(shí)速130 km/h；0-50km/h加速時(shí)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(dòng)力電池；電池循環(huán)使用壽命80%DOD為2000次；電機(jī)類型為永磁無刷直流電機(jī)，最大功率50 kW，額定轉(zhuǎn)矩35Nm，最大轉(zhuǎn)矩140Nm。,新能源汽車技術(shù) 第 34 頁,3.長城精靈純電動(dòng)汽車,長城精靈純電動(dòng)汽車,新能源汽車技術(shù) 第 35 頁,4.吉利熊貓純電動(dòng)汽車,4吉利熊貓純電動(dòng)汽車 吉利熊貓純電動(dòng)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)