分析混合电动汽车如何突破电池技术瓶颈

2013-07-28 03:54

　　3.3混合能源驱动模式

　　系统根据道路和天气情况选择车辆的驱动模式：当控制系统检测到蓄电池的SOC值较低时，进入燃料电池作为主能源的工作模式；在城市道路低速行驶和蓄电池电量充足时，进入太阳能驱动模式；在电动汽车爬坡或加速时，及时利用其驱动系统，提供必要的辅助动力，进入混合驱动模式；当车辆制动时，驱动电动机给蓄电池充电，进入再生制动能量回收模式；当车辆静止时，进入蓄电池充电模式。

　　4.混合能源电动汽车的关键技术

　　混合能源电动汽车是几种电池的结合，由于混合能源电动汽车自身的特殊性，使得对汽车储能装置、电动变换装置、控制系统装置要求较高，不仅需要有较高的稳定性，而且要求经济高效。混合动力汽车需要解决的几个核心问题是：双向DC/DC变换器技术、电机驱动技术及能量管理技术等。

　　4.1双向DC/DC（直流/直流）变换器技术

　　DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。DC/DC变换器内部一般具有PWM（脉宽调制）模块，E/A（差错放大器）模块，比较器模块等几大功能模块。目前，大多数DC/DC变换器只能实现能量单向流动。然而，对于蓄电池和超容量电容器这种要求能量双向流动的器件，单向DC/DC变换器有很大的局限性，这就需要双向DC/DC变换器。

　　双向DC/DC变换器使整体电路简单化，非常方便的实现了能量的双向传输，与两个单向DC/DC变换器反向并联相比，有效率高、体积小、成本低的优点。

　　4.2电机驱动技术

　　电机驱动技术包括电动机技术、控制器和功率电子器件。电动机和控制器是提高混合能源电动汽车的行驶里程、驱动性能和可靠性的保证。电动机要具有很宽的调速范围，在恒功率区低转矩时有很快的速度，以满足在平坦路面能高速行驶，在恒转矩区低速运行时有大转矩，以满足起动和爬坡要求。在混合能源电动汽车中，电动机的选型原则一般有以下几点：

　　（1）高性能、低自重、小尺寸；

　　（2）在较宽的转速范围内有较高的效率；

　　（3）电磁辐射尽量小；

　　（4）成本低。

　　目前，在混合能源电动汽车上采用的驱动电机主要有直流电机、永磁同步电机、开关磁阻电机和交流异步电机等。这些电机的主要优缺点可如表2所示。

表2 混合能源电动汽车驱动电机比较