新能源汽车分类原理介绍学习教案

1、会计学1第一页，共19页。主要主要(zhyo)(zhyo)内容内容1 新能源电动汽车优势(yush)2 新能源电动汽车分类(fn li)3 新能源电动汽车关键技术4 新能源电动汽车传感技术第1页/共19页第二页，共19页。1 1 新能源电动汽车优势新能源电动汽车优势(yush)(yush)智能化、新能源、网联化、共享化智能化、新能源、网联化、共享化上汽总裁上汽总裁(zngci)(zngci)定义：新能源汽车是指采用非常规的燃油作为动定义：新能源汽车是指采用非常规的燃油作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动层

2、面的动力装置），综合车辆的动力控制和驱动层面的新技术、新结构的汽车。新技术、新结构的汽车。 现有车型：新能源汽车近年来发展迅猛，几乎所有整车制造商在新能源动力研发部门，推出相应(xingyng)新能源车型。国内外新能源汽车领头羊有特斯拉（Model X）、蔚来（ES8）、上汽荣威（MARVEL X）、北汽新能源（E150EV）、吉利、比亚迪（比亚迪秦）、奇瑞（3xe）、长安（CS75 PHEV）、丰田（普锐斯）、本田（CR-V混动）等。第2页/共19页第三页，共19页。1 1 新能源电动汽车优势新能源电动汽车优势(yush)(yush)特斯拉 Model x蔚来 ES8（NIO）荣威 marv

3、el X价格价格(jig)偏贵偏贵第3页/共19页第四页，共19页。1 1 新能源电动汽车优势新能源电动汽车优势(yush)(yush)1 1、从使用终端而言，排放清洁无污染，（国六排放标、从使用终端而言，排放清洁无污染，（国六排放标准）准）2 2、国家层面各种政策扶持。比如免除车辆购置锐（、国家层面各种政策扶持。比如免除车辆购置锐（10%15%10%15%）至）至20202020年、车船费、政府补贴。（对续年、车船费、政府补贴。（对续航里程、能量密度和电池容量的要求越来越高，补贴航里程、能量密度和电池容量的要求越来越高，补贴逐年下降逐年下降(xijing)(xijing)）3 3、地级市层面

4、，政府政策扶持。（以上海市为例，免、地级市层面，政府政策扶持。（以上海市为例，免费送车牌）费送车牌）4 4、电动车用电比用油相对便宜、电动车用电比用油相对便宜第4页/共19页第五页，共19页。2 2 新能源电动汽车分类新能源电动汽车分类(fn li)(fn li)新能源汽车内部结构组成包括有： 电源系统：动力电池、车载充电机、电源管理系统及辅助(fzh)动力源； 驱动电机系统：电动机、电机控制器、功率驱动系统、调速控制系统、传动系统； 整车控制系统及各种辅助(fzh)系统。第5页/共19页第六页，共19页。2 2 新能源电动汽车分类新能源电动汽车分类(fn li)(fn li)根据能源供给方式

5、：根据能源供给方式：1 1、纯电动（、纯电动（BEVBEV）2 2、混合动力、混合动力(dngl)(dngl)（HEVHEV） 油电混合动力油电混合动力(dngl)(dngl)（暂不讨论）（暂不讨论） 插入式混合动力插入式混合动力(dngl)(dngl)（串联、并联、混联）（串联、并联、混联）（PHEVPHEV）3 3、燃料电池电动车（、燃料电池电动车（FCEVFCEV） 其他型式新能源（包括氢发动机汽车、甲醇动力其他型式新能源（包括氢发动机汽车、甲醇动力(dngl)(dngl)汽车等）汽车等）第6页/共19页第七页，共19页。2 2 纯电动汽车（纯电动汽车（BEVBEV） 动力全部来源于电池

6、，电池向电动机提供动力全部来源于电池，电池向电动机提供(tgng)电能。用动力电池取代发动机。它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能。用动力电池取代发动机。它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供(tgng)电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。第7页/共19页第八页，共19页。2 2 混合混合(hnh)(hnh)动力（动力（HEVHEV） 混合动力汽车是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成混合动力汽车是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成(z chn)的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由

7、单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因组成(z chn)部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽可分为油电混动、插入式串联混动、并联混动和混联混动形式。部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽可分为油电混动、插入式串联混动、并联混动和混联混动形式。PHEVREEV第8页/共19页第九页，共19页。2 2 燃料电池燃料电池(rn lio din ch)(rn lio din ch)电动（电动（FCEVFCEV） 指以氢气、甲醇等为燃料，通过电化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧

8、气(yngq)的化学作用，不需经过燃烧，直接变成电能。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高23倍。单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得足够的动力。第9页/共19页第十页，共19页。3 3 新能源电动汽车关键技术新能源电动汽车关键技术新能源汽车特有指标新能源汽车特有指标 续航里程续航里程(lchng)(lchng)（UDDS/NEDC/JDCUDDS/NEDC/JDC）、充电速度）、充电速度 因此衍生的关键技术因此衍生的关键技术1 1、充电技术，快充、慢充、机械、充电技术，快充、慢充、机械2 2、电能储蓄技术，动力电池技

9、术，电池管理技术、电能储蓄技术，动力电池技术，电池管理技术3 3、电机控制技术，驱动和调控技术、电机控制技术，驱动和调控技术4 4、整车控制技术、整车控制技术第10页/共19页第十一页，共19页。3 3 充电充电(chng din)(chng din)技术技术快充技术：利用大功率直流充电。基本一个小时内可充满快充技术：利用大功率直流充电。基本一个小时内可充满 80%80%。对动力电池组的耐压性和保护提出更高要求。对动力电池组的耐压性和保护提出更高要求; ;充电电充电电流大，是常规充电电流的十倍甚至几十倍流大，是常规充电电流的十倍甚至几十倍慢充技术：一般指插在家庭慢充技术：一般指插在家庭220V

10、220V交流电插座里充电，充电交流电插座里充电，充电电流和功率都相对较小，对电池寿命比较好，而且电流和功率都相对较小，对电池寿命比较好，而且(r qi)(r qi)用用电低峰时充电成本低。一般需要电低峰时充电成本低。一般需要6868个小时。个小时。机械充电：更换电源系统机械充电：更换电源系统以荣威以荣威MARVEL XMARVEL X为例为例 快充：需要快充：需要4040分钟充满分钟充满(chngmn)80%(chngmn)80% 慢充：需要慢充：需要8.58.5小时小时第11页/共19页第十二页，共19页。3 3 电能储存、电池电能储存、电池(dinch)(dinch)管理管理蓄电池技术：包

11、括有锂离子蓄电池、铅酸蓄电池、镍氢蓄电蓄电池技术：包括有锂离子蓄电池、铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、镍铬蓄电池等。但相对而言锂离子蓄电池能量池、镍铬蓄电池等。但相对而言锂离子蓄电池能量(nngling)(nngling)密度大、储能多、无污染、无记忆效应（充放电密度大、储能多、无污染、无记忆效应（充放电）、使用寿命长、稳定可靠。到目前为止锂离子电池的利用）、使用寿命长、稳定可靠。到目前为止锂离子电池的利用率仍较低，为理论的率仍较低，为理论的20%30%20%30%，仍存有较大开发空间。，仍存有较大开发空间。电池管理系统：实时监控动力电池的使用情况，电池剩余量。对动力电池的电池管理系统：实时监控动力电

12、池的使用情况，电池剩余量。对动力电池的端电压、内阻端电压、内阻(ni z)(ni z)，温度和蓄电池电解液浓度，对放电时间，放电电流，温度和蓄电池电解液浓度，对放电时间，放电电流等蓄电池状态参数进行检测。进行温度调节，避免过放电，过充电等。等蓄电池状态参数进行检测。进行温度调节，避免过放电，过充电等。第12页/共19页第十三页，共19页。3 3 驱动驱动(q dn)(q dn)电机及其控制技术电机及其控制技术驱动电机：目前在用或开发的电动汽车电动机主要由直流电动机（驱动电机：目前在用或开发的电动汽车电动机主要由直流电动机（DCMDCM）、感应电动机（）、感应电动机（IMIM）、永磁电动机（）、

13、永磁电动机（PMPM）、开关磁阻电动机）、开关磁阻电动机（SRMSRM）四类。对控制电机和调控器的要求是结构紧凑、高功率和转）四类。对控制电机和调控器的要求是结构紧凑、高功率和转矩密度；在宽速域范围内，电动机和驱动控制器都有较高的效率，良好矩密度；在宽速域范围内，电动机和驱动控制器都有较高的效率，良好的控制性能和过载能力的控制性能和过载能力(nngl)(nngl)，以提高车辆的启动和加速性能。目前，以提高车辆的启动和加速性能。目前永磁同步电动机（永磁同步电动机（PMSMPMSM）系统具有高控制精度、高转矩密度。良好的）系统具有高控制精度、高转矩密度。良好的转矩平稳性和低噪音，是理想的电动汽车驱

14、动系统。转矩平稳性和低噪音，是理想的电动汽车驱动系统。电机驱动系统：电机驱动系统主要由电机、控制器、功率电机驱动系统：电机驱动系统主要由电机、控制器、功率(gngl)(gngl)变换器（变换器（DC/DCDC/DC、DC/ACDC/AC）电源和各种传感器构成。功率电源和各种传感器构成。功率(gngl)(gngl)转换器是将蓄电池的直流电转换成驱动电机对应的电转换器是将蓄电池的直流电转换成驱动电机对应的电压电流要求。控制器则是根据电控输入信号的不同进行相应的速度调控。压电流要求。控制器则是根据电控输入信号的不同进行相应的速度调控。电机电机控制器：控制器：电动汽车的核心控制单元，其通过硬线直接采集

15、加速/减速信号、制动信号、挡位信号，通过CAN 总线采集动力电池状态信息，解析驾驶员意图并根据车辆的状态控制驱动电机工作，实现车辆的正常行驶。第13页/共19页第十四页，共19页。3 3 整车控制技术整车控制技术整车控制器（整车控制器（VCUVCU）：）：VCUVCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，大脑。一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。是实现整车控制决策的核心电子控制单元，大脑。一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。VCUVCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号(xnho)(xnho)来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态来判

16、断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态( (车速、温度等车速、温度等) )信息，由信息，由VCUVCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCUVCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。具有整车系统故障诊断保护与存储功能。1 1、信息控制中心、信息控制中心2 2、分析状态数据、分析状态数据(shj)(shj)、发出控制信号、发出控制信号3 3、整车能量管理、整车能量管理4 4、制动能量回收、制动能量回收5 5、故障诊断处理、故障诊断处

17、理6 6、状态监测与显示、状态监测与显示第14页/共19页第十五页，共19页。4 4 电动汽车传动电动汽车传动(chundng)(chundng)器技术器技术按照功用分为两类：按照功用分为两类： 1 1、驾驶员了解、驾驶员了解(lioji)(lioji)电动汽车各板块工作状态传感器电动汽车各板块工作状态传感器 2 2、用于控制汽车运行状态的控制传感器、用于控制汽车运行状态的控制传感器测量内容测量内容车轮转速车轮转速 车速、轮速、电动机转速位移传感器踏板位移、方向盘转角、尾端距离温度传感器蓄电池、电机工作温度、车室内温度度 电压传感器蓄电池电压、电机驱动电压 电流传感器电流传感器 蓄电池电流、电机驱动电流第15页/共19页第十六页，共19页。4 4 车速车速(ch s)(ch s)传感器传感器电磁感应式车速电磁感应式车速(ch (c