新能源汽車技術(shù)分類及三大關(guān)鍵技術(shù)詳解

圖6 應(yīng)用層軟件架構(gòu)

表4為國內(nèi)外主流 BMS供應(yīng)商的技術(shù)參數(shù)，代表著BMS的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

表4 BMS技術(shù)參數(shù)

4 充電設(shè)施

充電設(shè)施不完善是阻礙新能源汽車市場推廣的重要因素，對特斯拉成功的解決方案進(jìn)行分析，并提出新能源汽車的充電解決方案、剖析充電系統(tǒng)組成。

4.1 特斯拉充電方案分析

特斯拉超級充電器代表了當(dāng)今世界最先進(jìn)的充電技術(shù)，它為MODEL($6.3420)S充電的速度遠(yuǎn)高于大多數(shù)充電站，表5為特斯拉電池和充電參數(shù)。

表5電池和充電參數(shù)

特斯拉具有5種充電方式，采用普通110/220V市電插座充電，30小時(shí)充滿;集成的 10kW充電器，10小時(shí)充滿;集成的20kW充電器，5小時(shí)充滿;一種快速充電器可以裝在家庭墻壁或者停車場，充電時(shí)間可縮短為5小時(shí); 45分鐘能充80%的電量、且電費(fèi)全免，這種快充裝置僅在北美市場比較普遍。

特斯拉使用太陽能電池板遮陽棚的充電站，既可以抵消能源消耗又能夠遮陽。與在加油站加油需要付費(fèi)不同，經(jīng)過適當(dāng)配置的MODEL($6.3420)S 可以在任何開放充電站免費(fèi)充電。

特斯拉充電技術(shù)特點(diǎn)可總結(jié)如下兩點(diǎn)：1)特斯拉充電站加入了太陽能充電技術(shù)，這一技術(shù)使充電站盡可能使用清潔能源，減少對電網(wǎng)的依賴，同時(shí)也減少了對電網(wǎng)的干擾，國內(nèi)這一技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)。 2)特斯拉充電時(shí)間短也不足為奇，特斯拉的充電機(jī)容量大90~120kWh，充電倍率0.8C，跟普通快充一樣，并沒有采用更大的充電倍率，所以不會(huì)影響電池壽命;20分鐘充到40%，就能滿足續(xù)航要求，主要原因是電池容量大。

4.2 充電解決方案

圖7充電系統(tǒng)組成

圖7為一種可參考的新能源汽車充電解決方案，充電系統(tǒng)組成：配電系統(tǒng)(高壓配電柜、變壓器、無功補(bǔ)償裝置和低壓開關(guān)柜)、充電系統(tǒng)(充電柜和充電機(jī)終端) 以及儲(chǔ)能系統(tǒng)(儲(chǔ)能電池與逆變器柜)。無功補(bǔ)償裝置解決充電系統(tǒng)對電網(wǎng)功率因數(shù)影響，充電柜內(nèi)充電機(jī)一般都具備有源濾波功能、解決諧波電流和功率因數(shù)問題。儲(chǔ)能電池和逆變器柜解決老舊配電系統(tǒng)無法滿足充電站容量要求、并起到削峰填谷作用，在不充電時(shí)候進(jìn)行儲(chǔ)能，大容量充電且配電系統(tǒng)容量不足時(shí)釋放所儲(chǔ)能量進(jìn)行充電。如果新建配電系統(tǒng)容量足夠，儲(chǔ)能電池和逆變器柜可以不選用。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電為充電系統(tǒng)提供清潔能源，盡量減少從電網(wǎng)取電。

5 總結(jié)

從消費(fèi)者和技術(shù)角度分別對新能源汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行歸納分類，分析各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，以及國內(nèi)外各主機(jī)廠的應(yīng)用情況。分析新能源汽車的模塊組成和平臺(tái)架構(gòu)，詳細(xì)介紹了三級模塊體系中相關(guān)的執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。分析VCU、MCU和BMS的結(jié)構(gòu)組成及關(guān)鍵技術(shù)，以及世界主流供應(yīng)商的技術(shù)參數(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)。對特斯拉成功的解決方案進(jìn)行分析，并提出新能源汽車的充電解決方案。