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新能源汽车技术(第二版) (1)[34页]

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机工社新能源汽车技术 第2版教学课件第11章_智能网联系统

机工社新能源汽车技术 第2版教学课件第11章_智能网联系统
智能驾驶系统
智能驾驶系统包括自动驾驶和辅助驾驶两部分, 它依靠各种传感器所反馈的感知信号, 经 过中央控制器进行整合、 分析、 计算, 最终通过数据传输电路将电信号传输到各个执行机构实 现车辆的运行。 智能驾驶系统包括感知层、决策 规划层和控制执行层 3 个层面的部件。
基于多传感器的环境感知
为了能够更好地感知到周围人、车、路等环境状况, 便于智能驾驶系统了解所处的交通系统, 常通过各类传感器了解周围环境状况并准确反馈 给驾驶人或智能驾驶控制器, 以便其了解车辆所处区域的周围道路及人、 车等障碍物的位置关系, 并进行精确的分析计算和决策。 对周 围环境信 息的感知是自动驾驶的实现基础, 所涉及的传感器主要有毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达、摄像头等
➢ 线控制动 包括电子机械制动和电子液压制动。 其中, 电子液压制动是由电控单元驱动液压 系统实现制动, 电子机械制动是直接采用电子 制动卡钳制动, 电控单元可以直接将电信号发给 制动器实现快速制动。在智能驾驶系统中, 还引入了车身稳定控制系统, 通过采集、分析 车辆的行驶状况来进行综合判断, 实现制动及时介入, 避免出现车辆侧翻、制动抱死、侧滑等情况。
➢ 激光雷达 通过向车辆周边环境发射激光束并接收反馈回来的信号来测算周边环境中静态或动态物体的位置、速度等信息, 然后计算、整合 形成被探测物的几何、距离和速度图像等。激光雷达因其精度高、抗干扰能力强而成为目前智能驾驶车辆最佳的技术路线和方案之一。 激 光雷达必须安装在车外, 通过高速旋转或多个激光雷达共同作用实现车辆周边 30 ~ 200 米范围内 的 360°探测。 目前所采用的激光雷达分 为单线和多线两种类型, 其中多线激光雷达可获得精确度极高的速度、距离和角度分辨率, 经后期计算可形成厘米级的 3D 地图。激光雷达 对于光 线条件的要求较低, 但会受到空气中的雨、雪、 雾霾等的影响。

新能源汽车技术 第2版 第2章 电动汽车的基本结构和工作原理

新能源汽车技术 第2版 第2章 电动汽车的基本结构和工作原理
图 2-8 并联结构混合动力电动汽车动力总成
并联式混合动力电动汽车的优点是电动机同时作为发电机, 同串联系统相比减少了一个驱 动组件; 发动机可直接驱动 车辆, 当车辆需要最大输出功率时, 电动机可以提供额外的辅助动 力, 因此可选择搭载小功率发动机, 燃油经济性得到改 善。 其缺点是来自发动机和电动机的两 个平行能量源的管理和混合比较复杂; 发动机和电动机的功率混合需要复杂的机械 装置。
2. 1 纯电动汽车
2. 1. 1 Байду номын сангаас电动汽车简介
纯电动汽车指驱动能量完全由电能提供、 由电机驱动的汽车。 它可以通过家 用电源、 专用充电桩或者特定的充电场所进行充电 满足日常的行驶需求。 纯 电动汽车本身不排放有害气体, 不对环境造成污染; 使用过程中有良好的经济效益; 具备结构简单、 方便、 能量利用效率高及噪声小等优点。纯电动汽车的驱动系统由驱动电机、 动力蓄电池和传动机构构成。
图 2-6 串联式混合动力电动汽车的结构示意图
图 2-7 并联式混合动力电动汽车的结构示意图
还有一种并联结构是由发动机和电动机各负责驱动前轮或后轮, 两者互为动力补充, 如 图 2-8 所示。 其中, 绿色部分是由燃油箱、 发动机及传动系统组成的传统燃油动力驱动系统, 主 要驱动前轮; 蓝色 部分是由动力蓄电池、 驱动电机及传动机构组成的电力驱动系统, 主要驱动 后轮。
图 2-5 混合动力电动汽车的结构
2.2. 2 混合动力电动汽车的分类
1. 按照动力系统结构形式分类 混合动力电动汽车常见的分类方式是按照动力系统的结构形式分类, 可以将目前现有的混 合动力电动汽车分 为串联式、 并联式和混联式 3 种。 此外, 根据动力蓄电池是否需要外接充电 设施充电, 又分出了插电 式混合动力电动汽车。

《新能源汽车技术》教学课件 第2章 电动汽车基础

《新能源汽车技术》教学课件 第2章 电动汽车基础
公式
J 电流密度，单位A/mm² I 电流强度，单位安培 A 导线横截面， 单位mm²
2.1 电工基础知识
导线最大允许通过的电流:
导线横截面积 0.75mm² 1.0 mm² 1.5 mm² 2.5 mm² 4 mm²
最大允许电流 13A 16A 20A 27A 36A
2.1 电工基础知识
2.1.4 线圈
新能源又称非常规能源
2.1 电工基础知识 2.2 电动机 2.3 蓄电池 2.4 逆变器与变频器 2.5 空调与转向系统
21世纪伊始，世界 汽车工业又站在了革命的 门槛上；电动车（包括纯 电动车，混合动力汽车， 燃料电池电动车）概念的 提出，将会是未来世界汽 车工业发展的新方向。
2.1 电工基础知识
新能源汽车
主讲人：XXX 教授
第二章
电动汽车基础
新能源又称非常规能源
蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后，19世纪 末到20世纪电机又引起了第二次产业革命，使人类进入 了电气化时代。20世纪下半叶的信息技术引发了第三次 产业革命，是生产和消费从工业化向自动化，智能化时 代转变；推动了新一代高性能电机驱动系统与伺服系统 的研究与发展。
2.1 电工基础知识
使用电流夹钳测量： 另外一种测量电流的 方法是使用电流钳。 如果待测电流强度> 10 A，那么用电流夹 钳测量电流的优势非 常突出。另一个优点 是测量电流强度时无 需打开电路。
2.1 电工基础知识
2.1.3电流密度
电流密度表示一个导体内电子挤压在一起时的紧密程度。电子 越多且越紧密的聚集在一起，电子撞击原子的频率就越高、强度就越 大。相撞时释放出热能。导体的温度升高。该过程可能会持续进行， 直至导体赤热或燃烧。
2. 交流电压：数值大小和极性不断变化的电压和电流称为交流电压和 交流电流。 交流电压的典型代表是家庭常用的“来自插座的电流”

中职教育-《新能源汽车技术》第二版课件：第2章 新能源汽车现状.ppt

中职教育-《新能源汽车技术》第二版课件：第2章 新能源汽车现状.ppt
2、汽车数量
我国汽车产销保持快速增长，道路上拥挤的汽车流如图2-2所示。2015年 世界汽车保有量约有11.2亿辆，并仍以每年3000万辆以上的速度递增，预计 到2020年全球汽车保有量将达到12.5亿辆，主要增幅来自发展中国家，据预 测，到2020年，我国汽车保有量将达2.5亿辆。
1、电动汽车发展的社会环境
1、新能源汽车补贴
1、新能源汽车补贴
2013年5月《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》（以下简称 《通知》）中，对混合动力公交客车没有补助，而只对纯电动客车和插电式混合 动力客车给予补助。 （1）车长6~8m的电动客车补助30万元，车长8~10m的电动客车补贴40万元。 （2）车长10m以上的电动客车补助50万元，插电式混合动力车补助25万元。 （3）对超级电容器、钛酸锂快充电动客车补助15万元。 （4）对燃料电池乘用车和商用车补助分别为20万元和50万元。 （5）对纯电动专用车(邮政、物流、环卫等)，以蓄电池能量（每kW·h补助2000 元）给予补助，每辆车不超过15万元。这是《通知》中专门列出对纯电动专用车 给予补助。
我国新能源汽车发展
1、电动汽车发展的社会环境
如图2-1所示，汽车是现代社会的重要交通工具，为人们提供了便捷、舒 适的出行服务。然而传统燃油车辆在使用过程中产生了大量的有害废气，造成 了危害人类生存的疾病的产生。另外，汽车数量增加造成了城市拥挤，并加剧 了对不可再生石油资源的依赖。最后，油价的上涨和暴跌也影响着社会对电动 汽车的需求。
4、我国新能源汽车发展现状
2、未来5年和20年市场前景预测
1）未来5年前景预测 据中国市场调研网发布的《中国新能源汽车行业发展监测分析与市场前景
预测报告（2015~2020年）》显示，2014年产销增长最多的新能源汽车是插 电式混动动力汽车，这主要因为中国新能源汽车还处在推广初期，基础设施建 设严重不足，出于对纯电动汽车里程的疑虑，插电式混动车更容易被消费者接 受。在这样的情况下，单纯只发展纯电动汽车可能无法满足市场需求，也无法 真正带动新能源汽车的发展。

新能源汽车技术 第2版 第1章 新能源汽车概述

新能源汽车技术 第2版 第1章 新能源汽车概述
图 1-2所示为特斯拉纯电动汽车。
除特斯拉外, 目前在美国地区规划清晰、 积极响应的主要是通用汽车公司, 其计 划在2025 年推出 30 款电动汽车, 其 中 2 / 3 在美国, 并计划于 2025 年 在中国、 美国合计销售 100 万 辆电 动汽车。
1.2日本
日本是最早开始发展电动汽车的国家之一。 在 1965 年日本就启动了电动汽车的研制计划, 并正式把电动汽车列入国家项目, 并于 1967 年成立了电动汽车协会以促进电动汽车事业的发 展。 随着日益严峻的能源形势和式混合动力汽车 ( PHV) 和燃料电池汽车 ( FCEV) 方面。
2009 年, 由美国能源、 电网、 运输、 汽车、 通信 等 领 域 的 十 多 家 企 业 巨 头 共 同 发 起 并 宣 布 成立美国电动汽车联盟, 主要致力于从政策和行动上推动大规模实施电动汽车计划, 最终改变美 国 经济、环境和对石化能源严重依赖的现状, 实现美国电动汽车运输的革命性变化。
2006 年 6 月, 日本政府制定了 《2030 年国家能源战略》, 提出发展各类新能源等战略构 想, 对新能源予以减税、 政府财政补 贴等政策支持, 以期到 2030 年将日本对石油的依赖程度 降低到 40%。
2010 年 4 月, 日本经济产业部发布了面向未来的国内机动车产业指导规划—《新一代汽车战略 2010》, 目标是到2020 年,在日本 销售的新车中, 纯电动汽车和混合动力汽车在整体 销量中的占比达到 50%; 到 2030 年, 占比扩大至 70%, 并计划在 2020 年前 在全国建成 200 万 个家用普通充电设备、 5000 个快速充电站。 相较于美国, 日本早期更偏向发展燃料电池电动 汽车和混合动力 电动汽车。 混合动力电动汽车车型最经典的为丰田普锐斯, 其共有 4 代车型的 迭代, 最为突出的是第 2 代普锐斯, 该车型出自丰 田 MC 平台, 并且沿用了代号 1NZ-FEX 的1. 5L 直列四缸自然吸气发动机, 而 500V 电动机的最大功率为 50kW ( 68 马力), 最大转矩为 400N·m。

第一章汽车新能源与节能技术绪论(第二版)

第一章汽车新能源与节能技术绪论(第二版)
2020/5/31
3 能源的单位与度量
2020/5/31
第二节 节能概述
1 节能的定义、本质、任务
定义：指在保证能够生产出相同数量和质量的产品，或者获得相同经济效益， 或者满足相同需要，达到相同目的前提下的能源消耗量下降。
实质：提高能源的利用效率。 任务：（1）调整优化产业结构；（2）推动能效水平提高；（3）加强主要污 染物减排力度。 目前我国节能工作上存在的主要问题包括对节能的认识不足、淘汰落后产能总 体进展缓慢、产业结构调整进展缓慢、能源利用效率整体偏低、政策机制不完善、 基础工作薄弱等。
汽车新能源与节能技术
第一章 绪论
第一节 能源的概念、分类与度量 第二节 节能概述 第三节 影响汽车能耗的主要因素与节能的主要途径
第一节 能源的概念、分类与度量
1 能源的概念与特点
能源：人类取得能量的来源，是可以直接或通过转换提供人类所需有用能的资源。
能源的特点： （1）可在一定条件下相互转换，因此可根据能源使用的要求，通过技术经济分析， 选择最适当的能源形势，以求优化能源的利用； （2）能源在开采、提炼或加工、使用以及废料处理等过程中存在着不同程度的污 染； （3）化石燃料类能源如汽油、天然气等在储存过程中存在泄漏和危及安全等问题。
2020/5/31
4 汽车节能的重要性
必要性：随着我国经济持续快速发展和城之内化进程加速推进，今后较长一段 时间内汽车需求量仍将保持增长势头，由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加 突出。
可行性：目前公认的汽车节能减排包括三大技术措施，即提高动力总成的效率、 汽车轻量化以及汽车的制动能量回收。
2020/5/31
汽车的外形：降低空气阻力是节约燃油的有效途径，通过优化汽车外形可降 低车辆的空气阻力系数，从而减少油耗。

新能源汽车技术 第2版 第5章 电动汽车驱动电机

新能源汽车技术 第2版 第5章 电动汽车驱动电机
判断。 将左手的拇指、 食指、 中指互相或直角伸开时, 食指朝向磁场 方向, 中指朝向电流的方向, 则拇指的方向 就是电磁力的方向。
6. 麦克斯韦应力 弗莱明法则描述的是被放置在真空中的导体情况, 而电动机线圈被放置在铁心槽中, 仅利 用弗莱明法则无法全面说明电磁力的产生。 如图 5-3a 所示, 受到的外部磁力线用直线表示, 电流产生的磁力线呈同
F1 = F2 = NBIl T = NBIla = NBIA
力、
转矩都为 N 倍,
表示为
图 5-4 作用在矩形线圈上的力与转矩
2. 转矩及功率 如图 5-5 所示, 将悬臂安装在电动机 轴上, 在其前端放置量秤, 电 动机旋转时 会有力作用在量秤上。 如果让电动机停止 转动, 电动机 轴与悬臂固定连接, 那么该 力则成为起动电动机的力。 另外, 轴与悬 臂间隙配合, 如果轴与悬臂的固定部位边 摩擦边转动, 则该力也是旋 转中产生的驱 动力。 转矩值可以通过功率和转速求得。 电动机功率 P o 、 转速 n 与电动 机转矩 T 的关系如下:
1. 电磁力与转矩 电流与磁场产生的力, 在旋转运动中可以作为转矩来考虑。 如图 5-4 所示, 矩形线圈通电 后, 作用于线圈的电磁力
可表示为
转矩 T 可表示为 式中, A 为矩形线圈环绕的面积。
F1 = F2 = BIl T = F1 a / 2 +F2 a / 2 = BIla = BIA
线圈匝数为 N 的情况下,
( 称为动生电动势)。 当接通交流电时, 由于电流随时间而变 化, 因此需要考虑由磁通量随时间变化产生的电磁 感应电动势 ( 称为感生电动势)。 电磁力也 需考虑两种情况: 由于磁场与电流相互作用, 产生弗莱明左手法则所 描述的电磁力; 铁心中的 磁通量分布产生的麦克斯韦应力。

《新能源汽车技术(第2版)》项目七 燃料电池电动汽车技术

《新能源汽车技术(第2版)》项目七 燃料电池电动汽车技术

任务7.1 认识燃料电池
7.1.2 燃料电池的结构和工作原理
燃料电池主要由阴极、阳极、电解质和 外部电路组成。
燃料电池的工作原理与普通电化学电池 类似，燃料( 氢气)在阳极氧化，氧化剂( 氧 气)在阴极还原，电子从阳极通过负载流向 阴极构成电流回路，如图所示。
燃料电池的工作原理
燃料电池的工作原理
任务7.1 认识燃料电池
质子交换膜是质子交换膜燃料电池最重要的部件，其性能好坏直接影响电池 的性能和寿命。 质子交换膜不仅是一种将阳极的燃料与阴极的氧化剂隔开的隔 膜材料，还是电解质和电极活性物质( 催化剂)的基底，即兼具隔膜和电解质的 作用；另外，它还是一种选择透过性膜，只允许氢离子通过。
任务7.1 认识燃料电池
7.1.3 燃料电池的分类
任务7.1 认识燃料电池
7.1.1 燃料电池的性能指标
功率密度：燃料电池单位活性面积的功率。 寿命：燃料电池在一个规定的运行条件下，从首次启动到其电压降至 低于规定的最低可接受电压时的时间间隔。 效率：设备输出的有用能量流和输入能量流的比，与能源利用率密切 相关，是燃料电池的重要指标。
燃料电池的电流强度不与电极面积成正比，这与燃料电池的类型和 设计等因素有关。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
达成目标
知识目标
（1）掌握燃料电池的结构 及工作原理。 （2）熟悉燃料电池的分类 和特点。 （3）掌握燃料电池电动汽 车的结构及工作原理。 （4）熟悉燃料电池电动汽 车的分类和特点。 （5）掌握燃料电池电动汽 车的关键技术。
技能目标
（1）能够分析燃料电池 的工作原理和特点。 （2）能够分析燃料电池 电动汽车的工作原理和特 点。 （3）能够分析燃料电池 电动汽车的性能。
思政目标

新能源汽车技术目录

新能源汽车技术目录

新能源汽车技术(第2版)目录第1章绪论1.1 新能源汽车的定义和分类1.1.1 新能源汽车的定义1.1.2 新能源汽车的分类1.2 发展新能源汽车的必要性1.2.1 石油短缺1.2.2 环境污染1.2.3 气候变暖1.3 新能源汽车发展现状1.3.1 国外新能源汽车发展现状1.3.2 国内新能源汽车发展现状1.4 新能源汽车车型分析1.5 新能源汽车技术路线及关键技术第2章电动汽车用动力电池2.1 概述2.1.1 电池分类2.1.2 电池的性能指标2.1.3 电动汽车对动力电池的要求2.2 铅酸蓄电池2.2.1 电动汽车用铅酸蓄电池的发展动态2.2.2 铅酸蓄电池的分类与结构2.2.3 铅酸蓄电池的特点2.2.4 铅酸蓄电池的工作原理2.2.5 铅酸蓄电池的充放电特性2.2.6 铅酸蓄电池的充电方法2.2.7 铅酸蓄电池SOC估计2.3 镍氢电池2.3.1 电动汽车用镍氢电池的发展动态2.3.2 镍氢电池的分类与结构2.3.3 镍氢电池的特点2.3.4 镍氢电池的工作原理2.3.5 镍氢电池的充放电特性2.3.6 镍氢电池SOC估计2.4 锂离子电池2.4.1 电动汽车用锂离子电池的发展动态2.4.2 锂离子电池的分类与结构2.4.3 锂离子电池的特点2.4.4 锂离子电池的工作原理2.4.5 锂离子电池的充放电特性2.4.6 锂离子电池的充电方法2.5 燃料电池2.5.1 电动汽车用燃料电池的发展动态2.5.2 燃料电池的分类2.5.3 燃料电池的特点2.5.4 燃料电池系统2.5.5 质子交换膜燃料电池2.5.6 碱性燃料电池2.5.7 磷酸燃料电池2.5.8 熔融碳酸盐燃料电池2.5.9 固体氧化物燃料电池2.5.10 直接甲醇燃料电池2.5.11 微生物燃料电池2.5.12 再生型燃料电池2.6 太阳能电池2.6.1 太阳能电池的分类2.6.2 太阳能电池的特点2.6.3 太阳能电池的发电原理2.6.4 太阳能电池的伏安特性2.7 其他动力电池2.7.1 镍镉电池2.7.2 锌镍电池2.7.3 空气电池2.7.4 铁电池2.7.5 超级电容器2.7.6 飞轮电池第3章电动汽车用电动机3.1 概述3.1.1 电动机的分类3.1.2 电动机的额定指标3.1.3 电动汽车对电动机的要求3.2 直流电动机3.2.1 直流电动机的分类3.2.2 直流电动机的结构与特点3.2.3 直流电动机的工作原理3.2.4 直流电动机的基本方程3.2.5 直流电动机的运行特性3.2.6 直流电动机的控制3.3 无刷直流电动机3.3.1 无刷直流电动机的分类3.3.2 无刷直流电动机结构与特点3.3.3 无刷直流电动机的工作原理3.3.4 无刷直流电动机的数学模型3.3.5 无刷直流电动机的控制3.4 异步电动机3.4.1 异步电动机的结构与特点3.4.2 异步电动机的工作原理3.4.3 异步电动机的运行特性3.4.4 异步电动机的数学模型3.4.5 异步电动机的控制3.5 永磁同步电动机3.5.1 永磁同步电动机的结构与特点3.5.2 永磁同步电动机的运行原理与特性3.5.3 永磁同步电动机的数学模型3.5.4 永磁同步电动机的控制3.5.5 永磁同步电动机控制系统仿真3.6 开关磁阻电动机3.6.1 开关磁阻电动机的结构与特点3.6.2 开关磁阻电动机工作原理与运行特性3.6.3 开关磁阻电动机的数学模型3.6.4 开关磁阻电动机的控制第4章纯电动汽车4.1 概述4.1.1 纯电动汽车的分类4.1.2 纯电动汽车的组成与原理4.1.3 纯电动汽车驱动系统布置形式4.1.4 纯电动汽车的特点4.1.5 纯电动汽车的关键技术4.1.6 纯电动汽车主要技术指标4.2 纯电动汽车传动系统参数设计4.2.1 电动机参数设计4.2.2 传动系统传动比设计4.2.3 电池组参数设计4.2.4 设计实例4.2.5 性能仿真4.3 纯电动汽车续驶里程4.3.1 纯电动汽车续驶里程模型4.3.2 纯电动汽车续驶里程影响因素4.4 纯电动汽车电池管理系统4.4.1 电池管理系统的功能4.4.2 电池管理系统的硬件实现4.4.3 电池管理系统的软件实现4.5 纯电动汽车经济性评价指标及行驶能耗4.5.1 纯电动汽车能耗经济性评价指标4.5.2 纯电动汽车的能量利用率4.5.3 纯电动汽车的能耗4.6 纯电动汽车制动能量回收系统4.6.1 电动汽车制动能量回收系统的结构4.6.2 电动汽车制动能量回收系统的原理4.6.3 电动汽车制动能量回收控制策略4.6.4 电动汽车制动能量回收系统的仿真4.7 电动汽车网络管理系统4.7.1 车载网络技术概述4.7.2 电动汽车网络信号分析4.7.3 电动汽车网络结构4.7.4 动汽车网络性能评估4.7.5 OSEK网络管理策略4.7.6 OSEK网络管理实现4.7.7 网络管理系统的测试第5章增程式电动汽车5.1 概述5.1.1 增程式电动汽车结构5.1.2 增程器的分类5.1.3 增程式电动汽车原理5.1.4 增程式电动汽车的特点5.1.5 增程式电动汽车的主要技术指标5.2 增程式电动汽车动力传动系统参数匹配5.2.1 驱动电动机的参数匹配5.2.2 蓄电池参数的匹配5.2.3 增程器的参数匹配5.2.4 设计实例5.2.5 动力传动系统参数优化方法5.3 增程式电动汽车控制策略5.3.1 增程式电动汽车控制策略概述5.3.2 增程式电动汽车控制策略设计5.4 增程式电动汽车动力系统建模与仿真5.4.1 Cruise平台整车建模5.4.2 联合仿真模块5.4.3 仿真结果第6章混合动力汽车6.1 概述6.1.1 混合动力汽车的分类6.1.2 混合动力汽车的组成与原理6.1.3 混合动力汽车的特点6.1.4 混合动力汽车的关键技术6.1.5 混合动力汽车的主要技术指标6.2 混合动力汽车动力系统设计6.2.1 发动机6.2.2 电动机6.2.3 储能装置6.2.4 动力分配装置6.2.5 整车仿真模型6.2.6 控制策略6.2.7 仿真实例6.3 混合动力汽车制动能量回收系统6.3.1 混合动力汽车制动力分配控制策略6.3.2 混合动力汽车制动力分配控制策略的实现6.4 混合动力汽车的能量管理6.4.1 混合动力汽车的能量管理策略6.4.2 混合动力汽车的工作模式6.4.3 混合动力汽车模糊逻辑能量管理策略第7章燃料电池电动汽车7.1 概述7.1.1 燃料电池电动汽车的类型7.1.2 燃料电池电动汽车的特点7.1.3 燃料电池电动汽车对燃料电池的基本要求7.1.4 燃料电池电动汽车的关键技术7.1.5 燃料电池电动汽车主要技术指标7.2 燃料电池电动汽车的基本结构7.2.1 燃料电池发动机7.2.2 辅助动力源7.2.3 DC／DC转换器7.2.4 驱动电动机7.2.5 动力电控系统7.3 燃料电池电动汽车传动系统参数设计7.3.1 驱动电动机7.3.2 传动系统传动比7.3.3 燃料电池7.3.4 辅助动力源。

新能源汽车技术PPT课件

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新能源汽车
按照使用能源的来源划分，新能源汽车的技术可分为五类。 • 一是基于传统石油燃料的节能环保汽车，如先进
柴油车和混合动力汽车。 • 二是基于天然气和石油伴生品的燃气汽车。 • 三是燃料电池、氢动力汽车 • 四是纯电动汽车。 • 五是太阳能动力汽车。
2021/7/23
第1页/共47页
混合动力汽车
2021/7/23
第7页/共47页
• 将内燃机和电动机串联起来,同时也将蓄电池和电动机串联起来。
2021/7/23
第8页/共47页
混联结构
• 混联结构是串联式与并联式的综合。发动机发出的功率一部分通过机械传 动输送给驱动桥,另一部分则驱动发电机发电。
• 在汽车低速行驶时,驱动系统主要以串联方式工作;当汽车高速稳定行驶时, 则以并联工作方式为主
2021/7/23
第32页/共47页
• 以 “氢”作为能量来源
• 优点：无需石油、真正零排放。氢气不来自石油，因此 它可以彻底摆脱对石油的依赖，排放物是纯水，行驶时 不产生任何污染物，理论上可以实现零排放。
2021/7/23
• 缺点：存在氢气来源、存储，安全使用和成本问题。氢 燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前 的技术条件来说非常困难，氢气很不稳定，存储问题至 今没有彻底解决，因为氢分子非常小，极易透过储藏装 置的外壳逃逸。另外最致命的问题，目前氢气的提取技 术需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要 消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本
• 定义 • GB定义“由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作为驱动能源，其中 至少有一种能提供电能的车辆称为混合动力汽车（Hybrid Electric Ve h i c l e , 简 称 H E V ） ” ， 该 定 义 称 为 广 义 的 定 义 方 式 。

新能源汽车技术(第二版) (5)[33页]

新能源汽车技术(第二版) (5)[33页]

2、变频器内元件
1、汽车变频器的组成和功能
4）逆变桥单元 图6-3所示为驱动单元和双单元IGBT模块。逆变桥单元由三个双单元IGBT
模块组成，它把直流变成三相交流，给三相永磁直流无刷电动机供电。 若逆变桥出现故障，如欠电压保护、过电压保护、过电流保护、过温保护、
短路保护信号时，IPM通过串行故障输出端口传送给逆变器控制器。
图6-3 驱动单元和双单元IGBT模块
2、变频器内元件
2、汽车上变频器的组成和功能
（1）DC/DC升压转换器。为了降低成本，同时提高蓄电池组的可靠性，设计 上通常要减少蓄电池串联的数目，导致蓄电池总电压降低，电动机效率下降。 为了提高电动机的效率，通常要采用升压DC/DC将低电压升压为高电压，再 经逆变器把高压直流变成三相交流电。 （2）DC/DC降压转换器。混合动力汽车或纯电动汽车由于没有12V发电机， 因此，需要通过DC/DC将蓄电池由高压等级降压为12V等级为12V铅酸蓄电池 充电，12V蓄电池为全车电气系统供电。
降压DC/DC的功率元件为了共用散热器装在驱动电动机的逆变器内部。 也有汽车将降压DC/DC的功率元件布置在逆变器外部，这样的冷却系统是将 逆变器、电动机、DC/DC、电动冷却液循环泵和散热器等串联。
2、变频器内元件
2、汽车上变频器的组成和功能
（3）电动空调压缩机变频器。电动汽车空调压缩机采用电动机驱动，一般直 接用高压蓄电池电压，不用再像驱动电动机那样升压。电动空调压缩机变频器 如图6-4所示。 （4）电动转向机变频器。汽车上的12V变频器有电动转向机电动机采用的变 频器，因电动转向机电动机功率较小，所以变频器的逆变桥和控制单元体积都 较小。以后的36V（也称42V）系统可能会代替12V给电动转向机供电。

新能源汽车技术 第2版 第6章 电动汽车控制系统

新能源汽车技术 第2版 第6章 电动汽车控制系统
1) 驾, 驶人驾驶需求信息采 集功能。 驾驶信息是驾驶人输入给车辆的, 准确地采集驾驶人的驾驶意图信息对驾驶人的驾 驶感 受和车辆行驶的安全性有很重要的作用。 驾驶人的驾驶信息主要包括: 加速踏板信号、 制动踏 板信号、 钥匙信号和 档位信号 ( 前进档和后退档) 等。 整车控制器要求能够准确地采集这些 器件的电信号, 判断驾驶人的驾驶意图, 结 合动力系统状态, 判断车辆工况, 最后进行车辆 控制。 2)车辆状态信息采集与系统显示功能。 车辆的状态信息对于驾驶人的驾驶十分重要, 整 车控制器必须能够准确地采集车 辆的状态信息并能够实时显示。 车辆的状态信息包括空调开关 状态信号、 充电开关信号、 车速信号、 辅助蓄电池 电压信号以及 CAN 总线网络电机控制系统、 蓄电池管理系统和 ABS 等子系统的状态。 另外, 车辆故障状态的采集也 需要实时准确。 整车 控制器需要实时地采集这些状态信息, 作为整车控制决策的依据。 同时, 整车控制器需要根据 车辆的状态实时地显示相关的信息。 显示状态信息的方式主要有两个方面, 一是通过直接驱动与整车控制器相连的状态 灯; 二是将状态信息发送到 CAN 总线, 组合仪表显示系统和智能显 示终端获取 CAN 总线信息并显示。
整车控制器通过采集加速踏板信号、 制动踏板信号及其他部件信号, 做出相应判断, 控制下层各部件控制器的动作, 通 过 CAN 总线对网络信息进行管理、 调度、 分析和运算, 针对车型的不同配置进行相应的能量管理实现整车驱动控制、 能量优化控制、 制动回馈控制和网络管理等 功能。 在汽车行驶过程中具体执 行的任务包括:
1. CAN 总线结构 CAN 总线采用双线串行通信方式, 通过 CAN 总线、 传感器、 控制器和执行器将串行数据 线连接起来。 CAN 控制器对于 控制单元处理器传送的数据进行处理并发送至 CAN 收发器, 同 时接收 CAN 收发器的数据传送至控制单元处理器; 所有数据 通过 CAN 收发器连接至数据传输 线上。 为减少干扰, 数据传输线多采用双绞线、 同轴电缆或光纤, 分为 CAN-H 和 CAN-L。 其 电压值为镜像关系, 数据通过线轴上的差分电压进行传送。 总线末端接有抑制反射的负载电 阻, 阻值一般为 120Ω, 作 用是阻止数据在传输至终端反射回来时产生反射波而破坏数据。 其 拓扑结构如图 6-3 所示。

机工社新能源汽车技术 第2版教学课件工作页-知识工作页

机工社新能源汽车技术 第2版教学课件工作页-知识工作页

1.2. 1 不定项选择题
1. 纯电动汽车 “三大电” 系统包括 。
A. 电驱动 ( 电动机) 系统
B. 电控系统
C. 电子系统 2. 纯电动汽车 “三小电” 系统包括
D. 蓄电池系统 。
A. 电制动系统
B. 电转向系统
C. 电空调系统
D. 电子系统
3. 中度混合动力电动汽车电动机峰值功率和发动机的额定功率比为 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.8
电动汽车空调系统
1.7 电动汽车制动系统
简答题
1. 简述电动汽车空调系统的分类。
2. 简述电动压缩机+电阻丝加热模式与热泵空调模式的区别。
3. 画出独立式全电动空调压缩机的驱动原理及系统结构。
4. 写出下图中电动压缩机相关零部件的名称 ( 如电控系统、 密封圈、 电动机、 压缩机、连接螺栓、 法 兰盘) 。
B. 电电混合燃料电池电动汽车
C. 增程式燃料电池电动汽车
7. 燃料电池电动汽车的效率通常可以达到 。
A. 20%
B. 30%
C . 40%
D. 50%
1.2. 2 简答题
1. 填写下图中各个部件的名称。
2. 标示出能量流向和机械传动方向。
3. 混联式混合动力电动汽车的特点是什么? 4. 简述燃料电池电动汽车的特点。 5. 燃料电池电动汽车相对于纯电动汽车增加了哪些装置? 6. 填写下图中燃料电动—动力蓄电池式混合动力电动汽车的结构名称。
A. 全自动驾驶
B. 自适应巡航
C. 自动泊车
D. 车道保持
3. 智能汽车主要的组成部分有 。
A. 执行机构
B. 控制决策机构
C. 感知机构
D. 模拟仿真机构

中职教育-《汽车新能源与节能技术》(第二版)课件：第二章 替代能源汽车(邵毅明 主编 人民交通出版社).ppt

中职教育-《汽车新能源与节能技术》(第二版)课件：第二章 替代能源汽车(邵毅明 主编 人民交通出版社).ppt
一级减压阀在未通入高压气体时，在压力弹簧的作用下，使膜片向下运动，带动 杠杆转动，使阀芯与阀口保持一定间间隙，阀口处于常开状态。当通入高压气体时， 减压室的压力逐步增高，达到额定输出压力时，气体作用在膜片下方的压力克服弹簧 的弹力，使膜片向上动作，从而带动杠杆转动，使阀口关闭。当减压室的气体向二级 阀输出后，压力降到额定输出压力以下时，在压力弹簧的作用下又使阀口打开，如此 反复，使一级减压阀在保证流量的基础上，出口压力稳定在一定数值内。
2 替代能源汽车的种类
（1）气体燃料汽车：天然气、煤层气、液化石油气。 （2）生物燃料汽车：醇类（甲醇、乙醇）、醚类（二甲醚、乙基叔丁基醚）、 生物柴油等。 （3）氢燃料汽车：以氢气直接或与天然气等其他气体燃料按一定比例混合作 为内燃机能源的汽车。 （4）电动汽车：以纯电能或电能与内燃机共同欧威动力的汽车。 （5）超级电容汽车：以储能量非常大的超级电容为汽车提供电能。 （6）太阳能汽车：是一种电动汽车，其电能来自将太阳能准换为电能的太阳 能电池。 （7）空气动力汽车：以高压空气作为能量载体，推动发动机的汽车。
2020/5/7
图2-6 天然气电控缸内喷射系统示意图
1）HSV型电控气体燃料喷射阀 HSV电控气体燃料喷射阀工作原理及安装布置如图2-7所示，当电磁线圈8 断电时， 球阀4在进气口和出气口处气体压差的作用下向右运动，使CNG通道打开，实现供气。 当电磁线圈8通电时，衔铁10产生电磁推力，通过推杆7使球阀4向左运动，靠在其密封 座上，从而关闭燃料气道，停止供气。
汽车新能源与节能技术
第二章 替代能源汽车
第一节 概述 第二节 天然气汽车 第三节 液化石油气汽车 第四节 醇类燃料汽车 第五节 氢气汽车 第六节 电动汽车
第一节 概述
1 替代能源汽车的概念及基本要求

汽车新能源与节能技术(第二版) (5)[36页]

汽车新能源与节能技术(第二版) (5)[36页]
2020/5/7
2 采用可变配气系统技术 可变配气系统按驱动方式分为机械式和电子控制无凸轮机构两类，目前商品化的
系统有可变凸轮机构(Variable Camshaft System缩写VCS）和可变气门正(Variable Valve Timing缩写VVT)及其组合，基本可以实现可变气门正时、可变气门升程和可变气门持 续角等功能。
2020/5/7
2020/5/7
图3-1 相位可变的凸轮轴构造示意
（2）气门升程可变技术 可变凸轮机构一般都是通过两套凸轮或摇臂来实现气门升程与持续角的变化，即 在高速时采用高速凸轮，气门升程与持续角都较大，而在低速时切换到低速凸轮，升 程与持续角均较小。 （3）电磁气门机构 电磁气门驱动(electromagnetic valve actuation)是利用电磁铁产生的电磁力驱动 气门，电磁气门驱动机构主要由两个相同的电磁铁(共用一个衔铁)， 两个相同的弹簧 和气门组成(图3-2)，发动机不工作时，励磁线圈2和5均不通电，气门1半开半闭，发 动机起动时，气门驱动装置初始化，控制系统根据曲轴转角，判定气门在这一时刻应 有的开、关状态，使两线圈中的一个通电，电磁力克服弹簧力，将气门1 关闭或开启， 气门处于开启状态时，线圈5 断电，线圈2通电，使电磁力等于或大于弹簧力，以保 持气门开启， 要使气门关闭时，线圈2 断电，衔铁和气门在弹簧力的作用下向上运动， 在气门接近关闭位置时，线圈5通电，电磁力帮助气门(衔铁)快速运动至关闭位置， 此后线圈5 继续通电，使气门保持在关闭状态，需要开启时，线圈5 断电，衔铁和气 门在弹簧力作用下向下运动，如此循环往复。
汽车新能源与节能技术
第三章 汽车发动机节能技术
第一节 概述 第二节 影响汽车发动机节能的因素 第三节 提高充量系数的技术 第四节 汽油机稀薄燃烧技术 第五节 废气涡轮增压发动机 第六节 汽油机燃油喷射与点火系统电子控制 第七节 柴油机燃油喷射系统电子控制 第八节 发动机可变压缩比技术 第九节 发动机其他节能技术

《新能源汽车技术(第2版)》项目五 纯电动汽车其他关键技术

《新能源汽车技术(第2版)》项目五 纯电动汽车其他关键技术
新能源汽车技术（第2版）
项目五 纯电动汽车其他关键技术
项目导读
充电技术是纯电动汽车的关键技术，它决定了纯电动汽车的安全性和使用便 利性。根据《新能源汽车产业 发展规划（2021—2035 年）》，我国将加快充换 电基础设施建设，依托“互联网 +”智慧能源，提升智能化水平， 积极推广以智能 有序慢充为主、应急快充为辅的居民区充电服务模式，加快形成适度超前、快充 为主、慢充为辅的高速公路和城乡公共充电网络，鼓励开展换电模式应用，加强 智能有序充电、大功率充电、无线充电等新型充电技术研发，提高充电便利性和 产品可靠性。
制动能量回收技术是目前纯电动汽车普遍采用的技术，它可将车辆在制动或 惯性滑行中多余的机械能转化为电能储存在动力电池中，从而有效增加车辆的续 驶里程，综合提高车辆的能量利用率。
达成目标
知识目标
（1）掌握传导式充电的充电模
技能目标
式和连接方式。
（2）熟悉传导式充电的充电设 备和充电接口。 （3）熟悉无线充电、更换电池
项目5 纯电动汽车其他关键技术
5.1 认识充电系统
任务导入
2021 年 11 月 28 日，随着国网溧阳市奥体中心充 电站内 蔚来汽车换电站的投入运行，江苏省首个“光 储充检换”五位一体的多功能充电站正式建成，这也成 为溧阳绿色出行体系的又一张崭新名片。
多功能充电站集光伏发电、电池储能、电桩充电、 电池检测、汽车换电等功能于一体。国网溧阳市奥体中 心充电站投运于2017年，配备了32台60kW的测一体单枪充电桩，是全市迄今为止面 积最大、充电桩最多、充电量最高的公共充电站。此后，在原场站基础上先后引入 “ 光储充检”智能微网技术和蔚来换电技术，积极扩充单一充电功能以外的功能内 涵。五合一充电站的建设，一方面，可通过光伏发电和储能，实现微网清洁能源存储 就地消纳，缓解大功率充电对电网的冲击;另一方面，多元化的充电场景，可同时满 足更多车主的充电需求，独有的检测功能更可以实现对动力电池健康状态的诊断，为 车主提供动力电池系统安全综合报告，弥补纯电动汽车售后检测维保不足的现状，为 纯电动汽车车主提供了更可靠的安全行驶保障。
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高等职业教育“十三五”规划教材
新能源汽车技术（第二版）
课件制作：杨丽慧
赵振宁 柴茂荣 李春明
主编 主审
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
新能源汽车发展史 新能源汽车现状 储能装置 电力电子变换 电动汽车电动机 电动汽车变频器
第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章
电动汽车传动系统 典型纯电动汽车 典型混合动力汽车 氢燃料电池汽车 其他新能源汽车 蓄电池管理系统
19世纪末到20世纪初，是电动车的黄金时期，法国和英国都出现了电动 车制造公司，图1-2所示为1882年维尔纳·冯·西门子制造的无轨电车。1899年 4月29日，比利时人卡米尔杰那茨（Camille Jenatzy）驾驶着一辆名为“快乐” （La Jamais Contente）的炮弹外形电动车以105.88km/h的速度刷新了由汽 油发动机保持的世界汽车最高车速的速度记录（图1-3），这是汽车速度第一 次突破100km/h大关，快乐电动车保持着这个汽车速度记录进入到了20世纪。
图1-5 1996年的GM EV1
经过几十年的发展，虽然屡次出现机会，但是直到21世纪初期电动车没有再 现19世纪末期至20世纪初期的辉煌。根源在于它不仅生产成本相对较高，充电麻 烦、维护成本高以及电池能量密度低造成的续航里程短和充电便利性差是个严重 的问题，这些弱点严重阻碍了电动车的普及。
第二节
图1-1 1881年的三轮电动车
与19世纪末的以内燃机为动力的汽车相比，电动车除了车速略低，在其他 方面的优点很多，比如起动方便，而且电动机工作时没有噪声、振动和难闻的 汽油味。而且，直流电动机低转速时大转矩输出特性使它用作汽车动力时不需 要复杂的传动系统且操作简便，因而电动车成了机动交通工具的一个主要发展 方向。
1973年爆发的中东石油危机令全世界陷入石油短缺的境地中，人们又开始关 注其他动力的汽车，电动车再一次进入人们的视线中。20世纪八九十年代，日本 和美国的汽车厂家生产了一系列电动车，比如Chrysler TE Van和丰田RAV4 EV， 名气最大的是1996年通用汽车公司投产的EV1电动轿车（图1-5），不过，它们 最终都是昙花一现。
图1-6 保时捷博物馆复原的罗尼尔—保时捷
这辆充满灵感的轿车在1900年的巴黎世界博览会上大出风头，受到媒体广泛 关注，但并未对他的市场推广有什么帮助。“罗尼尔—保时捷”售价高达15000 奥匈帝国克朗，而同期最贵的5.97kW(8hp)奔驰Velo售价才5200德国马克，前 者是后者的2.6倍。作为市内交通工具，纯电动车曾在19世纪末到20世纪10年代 风行一时，直到20世纪20年代欧美城际公路网逐渐形成，电动车“腿短”的缺点 越来越明显（这也是同期蒸汽车被淘汰的原因之一）后才渐渐淡出人们的视野。
活塞连杆组故障诊断与修复
混合动力汽车发展历史
今天的混合动力汽车，被视作由传统内燃机汽车发展到未来纯电动汽车的中 间形态，但在汽车发展史上，第一辆混合动力汽车却是出现在纯电动汽车诞生的 近20年后。令人惊讶的是，他所采用的工作原理，直到今天仍被用于最新型的混 合动力车甚至是概念车上。
混合动力车的历史要追溯到1900年，世界第一辆混合动力车“罗尼尔—保时 捷”在1900年诞生。它的设计来自25岁的费迪南德·保时捷，这个年轻人未来将 作为第一代大众甲壳虫的设计师、保时捷品牌的开创者而扬名天下，但1900年时， 他只是位于维也纳的雅各布·罗尼尔公司的一位重要雇员，这是他的第一份工作。 这家公司原本是一家豪华马车制造商，从19世纪末开始生产电动汽车。
图1-4 1913年爱迪生和一辆电动车的合影
不过，电动车的黄金时代并没有持续太久，20世纪20年代后，内燃机技术达 到了一个新水平，装备内燃机的汽车速度更快，加一次油可持续巡航里程是电动 车的3倍左右，且使用成本低。相比之下，电动车的发展进入到了瓶颈时期，在 降低制造成本和改善使用便利性方面没有明显的进步。这种背景下，电动车很快 失去了存在的意义在1940年左右电动车基本上就从欧美汽车市场中消失了。
在“罗尼尔—保时捷”上，费迪南 德采用了串联式混合动力，由汽油发动 机为发电机提供能量，安装在前轮内的 两个轮毂电动机提供驱动力（图1-6）， 最大功率为7.46~10.44kW。今天的雪 佛兰Volt就采用了这种汽油机驱动发电 机的形式，而轮毂式电机驱动则被近来 很多纯电动概念车所使用。“罗尼尔— 保时捷”有双座和四座两种车身形式， 也有以蓄电池为能量源的纯电动型号， 在此基础上费迪南德还开发出装备4个 轮毂电机的四驱车型。
第十三章 第十四章 第十五章 第十六章 第十七章 第十八章 第十九章
直流—直流转换器 电动助力转向系统 电动汽车制动系统 电动汽车仪表 电动汽车空调系统 电动汽车充电 电动汽车高压安全技术
第一章 活塞连杆新组能故源障汽诊车断发与展修史复
第一节
活塞连杆组故障诊断与修复
纯电动汽车历史
1886年，卡尔·奔驰发明了以内燃机为动力的汽车，不过电动车却比以内 燃机为动力的汽车有更长的历史。电动车的历史可追溯到1834年，托马斯达 文波特（Thomas Davenport）制造了一辆电动三轮车，它由一组不可充电的 干电池驱动，只能行驶一小段距离。第一辆以可充电池为动力的电动车于 1881年在法国巴黎出现，它是法国工程师法国人古斯塔夫土维装配的以铅酸 电池为动力的三轮车（图-1）。
图1-2 1882年西门子制造的无轨电车
图1-3 1899年“快乐”电动车
与此同时，大洋彼岸的美国在汽车的普及上比欧洲稍晚，但他们有自己的 优势，美国在电力技术发展和普及上领先于欧洲。发明了电灯、留声机的美国 著名的科学家托马斯·爱迪生是电动车的坚定支持者（图1-4），1911年《纽约 时报》曾经这样评论电动车：“它经济，不排放废气，是理想的交通工具。” 舆论和名人的效应对于电动车在美国的推广与普及无疑起到了推波助澜的作用， 像美国安东尼电气集团、贝克、底特律电气、哥伦比亚和瑞克这样的电动车制 造公司应运而生。当时的美国不仅拥有数量众多的电动轿车和电动货车， Bailey Electric公司在1907年甚至开发了最早的电动跑车。1897年纽约出现了 第一辆电动出租车。与此同时，和电动车一起相关的配套服务设施也应运而生， 美国汉福德电灯公司为电动车提供可以更换的电池。Detroit Electric公司不仅 制造电动车，还建立了电池充电站方便用户，现代电动车需要的那些配套设施 在90多年前就已经建立过了。