互联网与电动汽车组成的电池自动更换系统

1、纯电动汽车还需要保养吗

虽然新能源汽车与汽油车在动力输出方式上存在很大区别，但是依然需要进行日常的保养维护。
而两者在保养上的区别：汽油车主要针对的是发动机系统的保养清洗，定时更换机油机滤等；电动车主要针对的是电池和电机的维护。
新能源汽车利用电池和电机取代了汽油车的发动机进行驱动，变速箱也相对产生了变化，但是底盘以及其他机器设备与汽油车基本一致。
因此，为了确保新能源汽车能够无障碍正常行驶，仍需像汽油车一样定期做保养维护。
由于新能源汽车是靠电池、电机驱动，所以新能源汽车不需要机油、三滤等常规保养，只需要对驱动电池组和电机进行常规检查，并保持清洁即可。
由此可见，电动汽车保养的确比传统汽车省事、省心。

2、纯电动汽车的驱动系统由哪些部分组成？

电动汽车由动力电池、底盘、车身和电器四部分组成。动力电池作为电动汽车的重要组成部分，分为电池模组、电池管理系统、热管理系统、电气及机械系统这四个主要部分。底盘由驱动电机及控制系统、行驶系统、转向系统和制动及能量回收系统四部分组成。

纯电动汽车驱动系统的组成如图7所示，主要由中央控制单元、驱动控制器、驱动电动机、机械传动装置等组成。为适应驾驶人的传统操纵习惯，纯电动汽车仍保留了加速踏板、制动踏板及有关操纵手柄或按钮等。不过在电动汽车上是将加速踏板、制动踏板的机械位移量转换为相应的电信号输入到中央控制单元来对汽车的行驶实行控制的。对于挡位变速杆，为遵循驾驶人的传统习惯，一般仍需保留，同样除传统的驱动模式外也就只有前进、空挡、倒退三个挡位，并且以开关信号传输到中央控制单元来对汽车进行前进、停车、倒车控制。

3、电动汽车电池管理系统适合什么单片机

基于单片机的动力电池管理系统的硬件设计时间：2010-05-04 11:10:19 来源：电子技术应用 作者：李练兵 梁 浩 刘炳山 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度，是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高，当发生误用或滥用时，将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下，管理系统能够自动切断充放电回路，其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外，还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统[1]。1 电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路，可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。1.1 MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性： (1)8 MHz内部总线频率；(2)16 KB的内置Flash存储器；(3)2个16位定时器接口模块；(4)支持1 MHz～8 MHz晶振的时钟发生器；(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。1.2 检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。1.2.1 电压检测模块 本系统中，单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法：(1)采用专用的电压检测模块，如霍尔电压传感器；(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高，而且还需要特定的电源，过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28 V～42 V。采用3.9 M?赘和300 k?赘的电阻进行分压，采集出来的电压信号的变化范围是2 V～3 V，所对应的AD转换结果为409和614。 对于单体电池的检测，主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2]，为电池组后4节的保护电路图，通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中，单片机输出驱动信号，控制MOS管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。 如图1所示，为电池组后4节的保护电路图，通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中，单片机输出驱动信号，控制MOS管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。 以上6节电池可以用2个三通道开关切换阵列来实现。MAX309为1片4选1、双通道的多路开关，通过选址实现通道的选择。开关S5、S6、S7负责将电池的正极连接至飞电容的正极。开关S2、S3、S4负责将电池负极连接至飞电容的负极。三通道开关切换阵列结构与四通道开关切换阵列类似，只是通道数少1路。工作时，单片机发出通道选址信号，让其中1路电池的正负极与电容连接，对电容进行充电，然后断开通道开关，接通跟随放大器的开关，单片机对电容的电压进行快速检测，由此完成了对1节电池的电压检测。若发现检测电压小于2.8 V，则可推断出电池可能发生短路、过放或保护系统到电池的检测线断路，单片机将马上发出信号切断主回路MOS管。重复上述过程，单片机即完成对本模块所管理的电池的检测。1.2.2 电流采样电路 电流采样时，电池管理系统中的参数是电池过流保护的重要依据。本系统中电流采样电路如图2所示。当电池放电时，用康铜丝对电流信号进行检测，将检测到的电压信号经过差模放大器的放大，变为0～5 V的电压信号送至单片机。如果放电的电流过大，单片机检测到的电压信号比较大，就会驱动三极管动作，改变MOS管栅极电压，关断放电的回路。比如，对于36 V的锰酸锂电池来说，设定其保护电流是60 A。康铜丝的电阻是5 mΩ左右。当电流达到60 A时，康铜丝的电压达300 mV左右。为提高精度，将电压通过放大器放大10倍送至单片机检测。1.2.3 温度检测 电池组在充、放电过程中，一部分能量以热量形式被释放出来， 这部分热量不及时排除会引起电池组过热。如果单个镍氢电池温度超过55℃，电池特性就会变质，电池组充、放电平衡就会被打破，继而导致电池组永久性损坏或爆炸。为防止以上情况发生，需要对电池组温度进行实时监测并进行散热处理。采用热敏电阻作为温度传感器进行温度采样。热敏电阻是一种热敏性半导体电阻器，其电阻值随着温度的升高而下降。电阻温度特性可以近似地用下式来表示：1.3 均衡模块 电池组常用的均衡方法有分流法、飞速电容均衡充电法、电感能量传递方法等。在本系统中，需要较多的I/O口驱动开关管，而单片机的I/O口有限，所以采取整充转单充的充电均衡方法。原理图如图3所示。Q4是控制电池组整充的开关，Q2、Q3、Q5是控制单节电池充电的开关。以10节锰酸锂电池组为例，变压器主线圈两端电压为42 V，副线圈电压为电池的额定电压4.2 V。刚开始Q4导通，Q2、Q3、Q5截止，单节电池的电压不断升高，当检测到某一节电池的电压达到额定电压4.2 V以后，电压检测芯片发出驱动信号，关闭Q4，打开Q2、Q3、Q5，整个系统进入单充阶段，未充满的电池继续充电，以达到额定电压的电池保持额定电压不变。经测试，电压差值不会超过50 mV。 2 SOC电量检测 在锂离子电池管理系统中，常用的SOC计算方法有开路电压法、库伦计算法、阻抗测量法、综合查表法[3]。 (1)开路电压法是最简单的测量方法，主要根据电池开路电压的大小判断SOC的大小。由电池的工作特性可知，电池的开路电压与电池的剩余容量存在着一定的对应关系。 (2)库仑计算法是通过测量电池的充电和放电电流，将电流值与时间值的乘积进行积分后计算得到电池充进的电量和放出的电量，并以此来估计SOC的值。 (3)阻抗测量法是利用电池的内阻和荷电状态SOC之间一定的线性关系，通过测出电池的电压、电流参数计算出电池的内阻，从而得到SOC的估计值。 (4)综合查表法中电池的剩余容量SOC与电池的电压、电流、温度等参数是密切相关的。通过设置一个相关表，输入电压、电流、温度等参数就可以查询得到电池的剩余容量值。 在本设计中，从电路的集成度、成本、所选MCU的性能方面考虑，采用了软件编程的方法。综合几种方法，采用库伦计算法比较合适。 (1)用C表示锂电池组从42 V降到32 V时放出的总的电量。 (2)用η表示电流i经过时间t后，放出的电量与C的比值。 其中CRM为剩余电量。令ΔCi=i×Δt，表示?驻t时间内电池组以i放电的放电量；或者是以i充电的充电量，剩余电量实际上是对ΔCi的计算以及累加。设定合适的采样时间Δt，测定当前的电流值，然后计算乘积，得到Δt时间内剩余容量CRM的变化量，从而不断更新CRM的值，即可实现SOC电量的检测。3 试验结果 通过电池管理系统对锰酸锂电池组进行充放电测试。图4(a)为锂电池组放电测试图，放电电流为8 A，当电池组电压降至32 V时，放电MOS管关断。图4(b)为充电的测试图。充电结束4小时后，均衡完成。 本文的电池管理系统以M68HC08GZ16为核心，实现了对电池组单体电压、电流、温度信号的采集。充电电量平衡以后，单体电池的电压差值不超过50 mV。整体系统运行性能良好，能够满足电动车动力电池组应用需要。

4、电动汽车电池自己可以更换吗？是模块化的吗

普通电动车，三轮车里用的就是普通免维护铅酸蓄电池，和电动车电瓶一样，就是单块电瓶容量更大，更换也是可以自行选择电池仓可以容纳下的电瓶容量，进行升级电瓶容量更换，也可以选择原电瓶容量一样的更换。
高端电动汽车，采用的是锂电池组，需要更换厂家配套电池，有普通原电池，也能自己更换，不过最好是厂家维修更换电池。

5、纯电动汽车由那几部分组成

纯电动汽车由四部分组成，分别是：动力电池、底盘、车身和电器。新能源电动汽车由动力电池、底盘、车身和电器四部分组成。动力电池作为电动汽车的重要组成部分，分为电池模组、电池管理系统、热管理系统、电气及机械系统这四个主要部分。底盘由驱动电机及控制系统、行驶系统、转向系统和制动及能量回收系统四部分组成。

6、电动汽车的定义

目前人们所说的电动汽车多是指纯电动汽车，即是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。从外形上看，电动汽车与日常见到的汽车并没有什么区别，区别主要在于动力源及其驱动系统。

7、电动汽车的电池更换维修保养

电动汽车只要平时使用恰当，维护费用不高。
保养好电动汽车：
一、正确掌握充电时间

在使用过程中，应根据实际情况准确把握充电时间，参考平时使用频率及行驶里程情况，把握充电频次。正常行驶时，如果电量表指示红灯和黄灯亮，就应充电了;如只剩下红灯亮，应停止运行，尽快充电，否则电瓶过度放电会严重缩短其寿命。充满电后运行时间较短就充电，充电时间不宜过长，否则会形成过度充电，使电瓶发热。过度充电、过度放电和充电不足都会缩短电瓶寿命。一般情况蓄电池平均充电时间在10小时左右。充电过程如电瓶温度超过65℃，应停止充电。

二、保护好充电器

一般的使用说明书上面都有关于保护充电器的说明。很多用户没有看说明书的习惯，往往除了问题以后才想起找说明书看，经常为时已晚，所以先看说明书是非常必要的。为了降低成本，现在的充电器基本上都没有做高耐振动的设计，这样，充电器一般不要放在电动自行车的后备箱和车筐中。特殊的情况下，必须要移动，也要把充电器用泡沫塑料包装好，防止发生振动的颠簸。很多充电器经过振动以后，其内部的电位器会漂移，使得整个参数漂移，导致充电状态不正常。另外需要注意的就是充电的时候要保持充电器的通风，否则不但影响充电器的寿命，还可能发生热漂移而影响充电状态。这样都会对电池形成损伤。所以，保护好充电器也是非常重要的。

三、定期深放电

电池定期进行一次深放电也有利于"活化"电池，可以略微提升电池的容量。一般的方法是，定期对电池进行一次完全放电。完全放电的方法是在平坦路面正常负荷的条件下骑车到第一次欠压保护。注意，我们特别强调第一次欠压保护。电池在第一次欠压保护以后，电池经过一段时间以后，电压还会上升，又恢复到非欠压状态，这时候如果再使用电池，对电池的伤害很大。在完成完全放电以后，对电池进行完全充电。会感觉电池容量有所提升。

四、避免充电时插头发热

220伏电源插头或充电器输出插头松动、接触面氧化等现象都会导致插头发热，发热时间过长会导致插头短路或接触不良，损害充电器和电瓶，给您带来不必要的损失。所以发现上述情况时，应及时清除氧化物或更换接插件。

五、每天都充电

即便您的续行能力要求不长，充一次电可以使用2到3天，但是还是建议您每天都充电，这样使电池处于浅循环状态，电池的寿命会延长。一些早期使用手机用户以为电池最好是基本使用完了以后再充电，这个看法是不对的，铅酸蓄电池的记忆效益没有那么强烈。经常放完电对电池的寿命影响比较大。多数充电器在指示灯变灯指示充满电以后，电池充入电量可能是97%～99%。虽然仅仅欠充电1%～3%的电量，对续行能力的影响几乎可以忽略，但是也会形成欠充电积累，所以电池充满电变灯以后还是尽可能继续进行浮充电，对抑制电池硫化也是有好处的。