锂电池纯电动客车动力系统设计与性能仿真文献综述
2020-04-15 15:42:58
1.目的及意义
1.1目的与意义
能源日益紧缺和环境污染加剧是人类世界面临的两大突出性难题。近些年来,国内传统汽车行业得到了快速的发展,汽车总量呈现了阶梯式的递增趋势。传统汽车行业在服务经济增长和人们生活需求的同时,也大大增加了资源消耗和环境污染。所以人们希望在一方面加大汽车行业的发展的同时也能减少汽车行业对于环境的破坏[1]。而有着低功耗、低噪声、零污染特点的锂电池纯电动汽车,被公认为是未来汽车。动力锂电池有着十分突出的储能和动力性能,被认为是当前纯电动汽车最合适的动力装置,至于发电带来的污染可由绿色能源发电来解决[3],所以对锂电池纯电动客车动力系统设计与性能研究对于我国汽车行业的未来发展是很有必要的。
1.2国外锂电池纯电动客车动力系统历史与现状
2016年,全球新能源乘用车(包括电动汽车,插电式混合动力汽车)累积销售为77.4万辆,占全球汽车市场份额为0.85%,主要集中在中国、美国、欧洲和日本。2017年,全球锂离子电池的出货量达到143.5Gwh,其中汽车动力锂电池(EV LIB)的出货量达到58.1Gwh。
纯电动汽车在电动汽车中发展时间最长。自19世纪90年代美国人制造出世界上第一辆纯电动汽车以来,20世纪初第一次达到生产高峰,占领了40%的汽车市场。后来由于电子启动器的发明以及纯电动汽车动力性差的原因,在30年代中期结束了早期的纯电动汽车生产而进入燃油汽车的黄金时期。
1974年~1975年和1979年~1982年欧美两次能源危机推动纯电动汽车的研制重新进入高峰。这一阶段汽车电力电子学尚未建立,既没有完善的科学理论做指导,更缺乏高科技含量的汽车电力电子装置可供采用。
特别是,当时仅有铅酸蓄电池可供使用,然而铅酸蓄电池体积大、质量重,能量密度小、功率密度低,充电时间长,每次充足电后续驶里程较短,再加上电力传动系统的制造成本过高等因素困扰,1997年以后绝大多数公司对纯电动汽车的研发基本处于停滞状态。
第二代纯电动汽车的出现,是以汽车电力电子学的最新发展为基础的,其技术亮点包括高能量密度锂离子蓄电池、锂离子电容器等的发明,以及乘用车电动化技术的开发和利用等。虽然,纯电动汽车离真正商业化还有一定的距离,但与第一代纯电动汽车相比,它已经在充电时间、续驶里程、动力性、快速充放电能力等方面取得了可喜的进展。
1.3我国锂电池纯电动客车动力系统历史与现状