能量管理系统的作用

对新能源汽车动力系统能量转换装置的输出能量进行协调、分配和控制的软、硬件系统称为能量管理系统。

能量管理系统的硬件由一系列传感器、控制单元ECU和执行元件等组成;软件系统的功能主要是对传感器的信号进行分析处理,对能量转换装置的工作状态进行优化分析,并向执行元件发出指令。因此,新能源汽车能量管理系统的功能是在满足汽车基本技术性能(如动力性、驾驶平稳性等)和成本等要求的前提下,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(如发电机、电动机、储能装置、功率变换器模块、动力传递装置、发电机和燃料电池等)之间按最佳路线流动,使整车的能量利用效率达到最高。

不同种类的电动汽车的能量转换系统构成不同,因而其能量管理的软、硬件系统装置构成就不同。蓄电池电动汽车的能量转换系统由发动机/发电机、蓄电池、功率变换模块及动力传速装置等组成,能量传递路线主要有从蓄电池到车轮(行驶)和从车轮到蓄电池(能量回收)两条,因而其能量管理系统最为简单,其主要任务是在满足汽车动力性能需求的前提下,使蓄电池储存的能量得到最有效的利用,并能使其汽车的减速和制动能量得到最大限度的回收,使汽车的能量达到效率最大。纯燃料电池电动汽车(指无储能装置的FCV)也与此类似。混合动力燃料电池和混合动力电动汽车,其能量转换装置通常有发电装置(如发动机/发电机或燃料电池)、能量储存装置(蓄电池、超级电容等)、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递路线;②由蓄电池到车轮;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。

为了使新能源汽车具有良好的力学性能、电驱动性能及合理的能量分配等,新能源汽车的能量管理系统必须对能量系统的工作进行有效的监测和控制,使新能源汽车的能量进行最佳流动,以实现最大限度地利用能量,提高汽车的经济性能。所以,能量管理系统是电动汽车整车设计的一个重要环节。