混动汽车构造与工作原理

§1-1混合动力汽车的基本概念与分类

§1-2典型混合动力电动汽车结构

§1-3混合动力汽车的电能储存装置

§1-4混合动力汽车的驱动电机

混合动力汽车构造与工作原理混合动力汽车构造与工作原理§1-1混合动力汽车的基本概念与分类

混合动力汽车构造与工作原理一、新能源汽车新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车。根据《节能与新能源汽车产业发展规划（2012―2020年）》所指新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。节能汽车是指以内燃机为主要动力系统，综合工况燃料消耗量优于下一阶段目标值的汽车。混合动力汽车构造与工作原理二、电动汽车电动汽车指以电机驱动，从车载电源获得动力，并且满足道路交通安全法规的车辆。根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》，电动汽车按动力电气化水平分为两类：一类是全部或大部分工况下主要由电机提供驱动功率的电动汽车（称为“纯电驱动”电动汽车，例如纯电动汽车、插电式电动汽车、增程式电动汽车以及燃料电池电动汽车）；另一类是动力蓄电池容量较小，大部分工况下主要由内燃机提供驱动功率的电动汽车（称为常规混合动力电动汽车）。这表明常规混合动力汽车不是新能源汽车，实际上是一种节能汽车，它还没有改变用内燃机做主驱动的设计。混合动力汽车构造与工作原理三、混合动力车辆的基本概念根据国际能源组织（IEA）的有关文献，“能量与功率传送路线”具有如下特点的车辆称为混合动力车辆：①传送到车轮推进车辆运动的能量，至少来自两种不同的能量转换装置；混合动力汽车构造与工作原理②这些能量转换装置至少要从两种不同的能量储存装置吸取能量；③从储能装置流向车轮的这些通道，至少有一条是可逆的。如果可逆的储能装置供应的是电能时，则称作混合动力电动车。混合动力汽车构造与工作原理四、液压蓄能式混合动力汽车HHVHHV最初由VolvoFlygmotor在20世纪80年代开发，其主要应用于巴士、货车等重型车辆。HHV使用的动力是液力马达及传统的燃油（气）车的发动机。液力系统主要由液压泵（马达）、液力储存器和液体罐等组成。HHV的特点是可使用液压泵（马达）可单独或同时和传统内燃机动力驱动汽车行驶。混合动力汽车构造与工作原理五、混合动力电动汽车HEV国标《GB/T19596-2004电动汽车术语》对于混合动力电动汽车是这样定义的：至少能从下述两类车载储存的能量中获得的汽车动力的汽车：-可消耗的燃料；-可再充电能/能量储存装置。混合动力汽车构造与工作原理六、混合动力电动汽车的发展1.国外混合动力汽车的技术发展状况（1）日本从目前世界范围内的整个形势来看，日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一，特别是在发展混合动力电动汽车方面，日本居世界领先地位

（2）欧美等国混合动力汽车构造与工作原理

2.我国混合动力汽车的发展现状目前我国各大汽车集团都在进行混合动力电动汽车研发，多数以混合动力电动客车为主。一汽研发的红旗HQ3于2006年投产；而广州本田更是紧跟丰田的步伐，也推出了多款混合动力车；上汽集团与通用签署协议，将联手开发混合动力轿车和公交客车；上海别克君越eco-hybrid油电混合动力车是国内第一款中高档量产混合动力车型。混合动力汽车构造与工作原理3.混合动动力电电动汽汽车的的优点点（1）与纯纯电动动汽车车比较较①整车车重量量小（（由于于电池池的容容量减减小））；②汽车车的续续驶里里程和和动力力性可可达到到内燃燃机的的水平平；③保证证驾车车和乘乘坐的的舒适适性（（空调调、暖暖风、、动力力转向向的使使用））。混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理（2）与内内燃机机汽车车比较较①可使使原动动机在在最佳佳的工工况区区稳定定运行行，从从而降降低排排污和和油耗耗；②在人人口密密集的的商业业区、、居民民区等等地可可用纯纯电动动方式式驱动动车辆辆，实实现““零排排放””；③通过过电动动机回回收汽汽车减减速和和制动动时的的能量量，进进一步步降低低汽车车的能能量消消耗和和排放放污染染。混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理4.混合动动力电电动汽汽车的的技术术发展展表现现（1）轿车车混合合动力力系统统的模模块化化愈加加明显显，逐逐步推推进汽汽车动动力的的电气气化。。（2）城市市客车车混合合动力力系统统出现现平台台化趋趋势。。（3）插电电式混混合动动力技技术越越来越越引起起人们们的关关注。。混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理七、插插电式式混合合动力力汽车车丰田普普锐斯斯并联联式Plug-in混合动动力系系统混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理1.国外插插电式式混合合动力力汽车车技术术发展展状况况（1）日本本第第四代代普锐锐斯等等（2）美国国通通用VOLT（3）欧洲洲混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理中国插插电式式混合合动力力汽车车技术术发展展状况况中国在在P1ug-in混合动动力电电动汽汽车领领域的的研究究起步步较晚晚，但但进展展较快快。如如奇瑞瑞、长长安、、天津津清源源、南南车时时代电电动、、东风风电动动、五五洲龙龙、比比亚迪迪等。。上上汽汽荣威威550插电式式混合合动力力轿车车计划划在2012年量产产，该该车基基于荣荣威550自主开开发，，搭载载1.5VCT发动机机，应应用了了混合合动力力系统统、整整车电电转向向系统统、电电空调调系统统和热热管理理系统统。采采用磷磷酸铁铁锂电电池，，节油油率超超过50%，百公公里综综合油油耗2.5L，满足足国5排放标标准。。比亚迪迪秦混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理3.插电式式混合合汽车车的优优点（1）在局局部地地区或或短距距离上上下班班行驶驶，可可以作作为纯纯电动动汽车车使用用，用用家里里的电电源对对车上上电池池充电电，不不使用用汽油油。（2）利用用晚上上电网网的低低谷电电对电电池充充电，，可以以提高高电网网效率率。（3）加满满油箱箱，PHEV行驶里里程可可以与与混合合动力力汽车车和内内燃机机汽车车相媲媲美。。（4）车车辆寿寿命期期间的的维修修成本本低。。混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理八、混混合动动力电电动汽汽车的的类型型1.按照动动力系系统结结构形形式划划分（1）串联联式混混合动动力电电动汽汽车（2）并联联式混混合动动力电电动汽汽车（3）混联联式混混合动动力电电动汽汽车混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理2.按照照混混合合度度划划分分（1）微微混混合合型型混混合合动动力力电电动动汽汽车车（2）轻轻度度混混合合型型混混合合动动力力电电动动汽汽车车（3）重重度度混混合合（（强强混混合合））型型混混合合动动力力电电动动汽汽车车混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理3.按照照外外接接充充电电能能力力划划分分（1）外外接接充充电电型型混混合合动动力力电电动动汽汽车车（2）非非外外接接充充电电型型混混合合动动力力电电动动汽汽车车混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理4.按照照行行驶驶模模式式的的选选择择方方式式划划分分（1）有有手手动动选选择择功功能能的的混混合合动动力力电电动动汽汽车车（2）无无手手动动选选择择功功能能的的混混合合动动力力电电动动汽汽车车混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理5.其他他划划分分型型式式（1）按按照照可可再再充充电电能能量量储储存存系系统统不不同同可可以以划划分分为为(但不不限限于于)以下下类类型型：：①动动力力蓄蓄电电池池混混合合动动力力电电动动汽汽车车②超超级级电电容容器器混混合合动动力力电电动动汽汽车车③机机电电飞飞轮轮混混合合动动力力电电动动汽汽车车④动动力力蓄蓄电电池池与与超超级级电电容容器器组组合合式式混混合合动动力力电电动动汽汽车车（2）混混合合动动力力电电动动汽汽车车按按照照其其技技术术特特征征、、燃燃料料类类型型、、功功能能结结构构和和车车辆辆用用途途等等因因索索还还可可有有其其他他划划分分型型式式。。混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理§1-2典型混合动力电动汽车结构

混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理一、、串串联联式式混混合合动动力力汽汽车车1.基本本结结构构串联联式式混混合合动动力力系系统统1-发动动机机2-发电电机机3-动力力蓄蓄电电池池4-变压压器器5-电动动机机6-驱动动轮轮7-减速速器器混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理2.串联联式式混混合合动动力力驱驱动动系系统统的的三三种种基基本本控控制制模模式式（1）主主要要利利用用电电池池来来驱驱动动车车辆辆，，仅仅当当SOC降低低到到最最小小限限值值时时，，发发动动机机才才起起动动，，发发动动机机在在最最高高效效率率区区以以输输出出恒恒定定功功率率的的方方式式工工作作，，当当SOC回升升到到最最大大限限值值时时发发动动机机关关机机。。（2）““负负荷荷跟跟随随””控控制制模模式式。。（3）上上述述两两种种控控制制模模式式的的一一个个折折中中方方案案。。混合动力力汽车构构造与工工作原理理3.通用汽车车公司Series-SHEV汽车的结结构组成成通用汽车车公司的的Series-SHEV结构布置置1-电流转换换器2-充电器3-驱动电动动机4-动力蓄电电池5-中央控制制器6-发电机7-发动机混合动力力汽车构构造与工工作原理理4.串联式混混合动力力驱动系系统的优优点与缺缺点（1）串联式式混合动动力驱动动系统的的优点1）能运行行在其转转矩-转速特性性图上的的任何工工作点，，而且能能始终在在最佳的的工作区区域内稳稳定运行行，因此此，发动动机具有有良好的的经济性性和低的的排放性性能。此此外，发发动机从从驱动轮轮上的机机械解耦耦，使高高速发动动机能够够得到应应用。2）整车的的结构布布置自由由度较大大，各种种驱动系系统元件件可以放放在最适适合于它它的位置置。3）由于电电动机的的功率大大，制动动能量回回收的潜潜力大，，可以提提高能量量利用效效率。混合动力力汽车构构造与工工作原理理4.串联式混混合动力力驱动系系统的优优点与缺缺点（2）串联式式混合动动力驱动动系统的的缺点1）发动机机输出的的能量利利用率比比较低。。串联混混合动力力系统的的发动机机能保持持在最佳佳工作区区域内稳稳定运行行，这一一特点的的优越性性主要表表现在低低速、加加速等工工况，而而在汽车车中、高高速行驶驶时，由由于其电电传动效效率较低低，抵消消了发动动机效率率高的优优点。2）电动机机的功率率要足够够大。3）电动机机和动力力蓄电池池的体积积和重量量都较大大，使得得整车重重量较大大。串联式混混合动力力电动汽汽车更适适用于经经常在市市内低速速运行的的工况，，而不适适合高速速公路行行驶工况况。混合动力力汽车构构造与工工作原理理二、并联联式混合合动力汽汽车1.基本结构构并联式混混合动力力系统1-发动机2-变速器3-动力蓄电电池4-变压器5-电动机/电动机6-驱动轮7-减速器混合动力力汽车构构造与工工作原理理2.并联式混混合动力力驱动系系统典型型工作模模式的功功率流（1）车辆起起动、低低速及轻轻载行驶驶时，发发动机关关闭，车车辆由电电机驱动动，为纯纯电动工工况纯电动工工作模式式混合动力力汽车构构造与工工作原理理混合动力力（2）车辆起起动、低低速及轻轻载行驶驶时，发发动机关关闭，车车辆由电电机驱动动，为纯纯电动工工况。。混合动力力汽车构构造与工工作原理理向蓄电池池充电（3）在车辆辆行驶过过程中，，当车载载电池组组电量过过低时，，发动机机在驱动动车辆行行驶的同同时向电电池补充充充电。。混合动力力汽车构构造与工工作原理理制动能量量回收（4）车辆减减速及制制动时，，电机以以发电机机模式工工作，回回收车辆辆制动能能量向电电池充电电混合动力力汽车构构造与工工作原理理并联式混混合动力力驱动系系统两种种基本控控制模式式（1）发动机辅辅助混合合动力模模式这种模式式主要利利用电池池-电机系统统来驱动动车辆，，仅当以以较高的的巡航速速度行驶驶、爬坡坡和急加加速时才才使发动动机起动动。这种种控制模模式的优优点是大大多数情情况下车车辆都是是用电池池的电能能来工作作，车辆辆的排放放和燃油油消耗较较少，同同时发动动机的起起动机可可以取消消而利用用车辆运运动的惯惯性力起起动发动动机。这这种控制制模式的的缺点是是，由于于发动机机每次关关机期间间，发动动机和催催化转化化装置的的温度降降低而导导致它们们的效率率降低，，尾气排排放增加加。混合动力力汽车构构造与工工作原理理并联式混混合动力力驱动系系统两种种基本控控制模式式（2）电机辅辅助混合合动力模模式这种模式式主要利利用发动动机来驱驱动车辆辆，电机机只在两两种状态态下使用用：一是是用于瞬瞬间加速速和爬坡坡需要峰峰值功率率时，可可使发动动机工作作在最高高效率区区间，以以降低排排放和减减少燃油油消耗；；二是在在车辆减减速制动动时电机机被用来来回收车车辆的制制动动能能对电池池进行充充电。这这种模式式的主要要缺点是是车辆不不具备纯纯电动模模式，在在行驶过过程中若若经常加加速，电电池的电电能消耗耗到最低低限度，，则会失失去电机机辅助能能力，驾驾驶员会会感到车车辆动力力性能有有所降低低。混合动力力汽车构构造与工工作原理理4.日产风雅雅混合动动力汽车车混合动动力系统统（1）混合动动力系统统结构日产风雅雅混合动动力系统统的结构构1-离合器22-电子控制制式7挡自动变变速器3-电机4-离合器15-发动机6-逆变器7-锂离子蓄蓄电池混合动力力汽车构构造与工工作原理理（2）工作过过程1）系统起起动系统起动动时1-锂离子蓄蓄电池2-离合器23-驱动电机机4-离合器15-发动机6-逆变器混合动力力汽车构构造与工工作原理理一般行驶驶时混合合动力系系统的工工作过程程1-锂离子蓄蓄电池2-离合器23-驱动电机机4-离合器15-发动机6-逆变器混合动力力汽车构构造与工工作原理理电量少时时混合动动力系统统工作过过程1-锂离子蓄蓄电池2-离合器23-驱动电机机4-离合器15-发动机6-逆变器混合动力力汽车构构造与工工作原理理2）减速或或制动时时制动时混混合动力力系统的的工作过过程1-锂离子蓄蓄电池2-离合器23-驱动电机机4-离合器15-发动机6-逆变器混合动力力汽车构构造与工工作原理理3）加速或或爬坡时时完全加速速或爬坡坡时混合合动力系系统工作作过程1-锂离子蓄蓄电池2-离合器23-驱动电机机4-离合器15-发动机6-逆变器混合动力力汽车构构造与工工作原理理4）离合器器控制离合器1与一般手手动变速速器离合合器结构构相同，，是干式式离会器器。它接接合，断断开的操操作是出出液压气气缸自动动控制的的，车辆辆行驶时时，输入入端和输输出端的的转速差差大约为为50r/min。能够实实现更为为平稳的的行驶。。当发动动机开始始工作的的情况下下，为了了使驱动动扭矩不不发生变变化，输输入端和和输出端端的转速速差控制制在约为为100r／min，控制滑滑行的同同时，离离合器1接合。这这时电机机发挥起起动作用用。混合动力力汽车构构造与工工作原理理低速时，，离合器器1和离舍器器2完全接合合，发动动机和电电机的转转数相同同。这样样车速为为10km／h时转速约约为1000r／min，5km／h时转速会会变为约约500r/min，发动机机会停止止工作。。为了防防止这样样的情况况，离合合器2会使车辆辆滑行，，进入半半离合状状态．这这时发动动机的转转速会保保持在约约1000r/min。在坡道上上停止的的状态下下，驾驶驶员踩下下加速踏踏板，离离合器2断开，电电动制动动装置控控制车辆辆停止，，目的是是保护离离合器2。混合动力力汽车构构造与工工作原理理5.并联式混混合动力力驱动系系统的特特点（1）发动机机通过机机械传动动机构直直接驱动动汽车，，无机械械能-电能的转转换损失失，因此此发动机机输出能能量的利利用率相相对较高高。（2）当电机机仅起功功率调峰峰作用时时（3）在繁华华的市区区低速行行驶时混合动力力汽车构构造与工工作原理理（4）发动机机与电机机并联驱驱动时，，还需要要动力复复合装置置，因此此，并联联驱动系系统的传传动机构构较为复复杂。（5）并联式式混合动动力驱动动系统与与车轮之之间直接接机械连连接，发发动机的的运行工工况会受受车辆行行驶工况况的影响响，所以以车辆在在行驶工工况频繁繁变化的的情况下下运行时时，发动动机有可可能不在在其最佳佳工作区区域内运运行，其其油耗和和排放指指标可能能不如串串联式混混合动力力系统。。混合动力汽汽车构造与与工作原理理三、混联式式混合动力力汽车1.基本结构混联式混合合动力系统统1-发动机2-动力分离装装置3-发电机4-动力蓄电池池5-变压器6-电动机7-驱动轮8-减速器混合动力汽汽车构造与与工作原理理2.丰田混联式式混合动力力系统（1）启动时充分利用电电动机启动动时的低速速转矩。注意：启动时混合动力汽汽车构造与与工作原理理（2）低速－中中速行驶时时由高效利用用能量的电电动机驱动动行驶。注意：低速－中速速行驶时混合动力汽汽车构造与与工作原理理（3）一般行驶驶时低油耗的驾驾驶，使用用发动机作作为主要动动力源。注意：一般行驶时时混合动力汽汽车构造与与工作原理理（4）一般行驶驶时/剩余能量充充电将剩余能量量用于动力力蓄电池充充电。一般行驶时时/剩余能量充充电混合动力汽汽车构造与与工作原理理（5）全速开进进（行驶））时利用双动力力来获得高高一级的加加速。全速开进（（行驶）时时混合动力汽汽车构造与与工作原理理（6）减速/能量再生时时将减速时的的能量回收收到动力蓄蓄电池中用用再利用。。减速/能量再生时时混合动力汽汽车构造与与工作原理理（6）停车停车时动力力系统全部部停止。注注意：停车时混合动力汽汽车构造与与工作原理理§1-3混合动力汽车电能储存装置

混合动力汽汽车构造与与工作原理理一、混合动动力汽车电电能储存装装置的种类类1.二次电池2.超级电容3.飞轮电池混合动力汽汽车构造与与工作原理理二、蓄电池池主要性能能指标1.电压（V）（1）电动势电池正极和和负极之间间的电位差差E。（2）开路电压压电池在开路路时的端电电压，一般般开路电压压与电池的的电动势近近似相等。。（3）额定电压压电池在标准准规定条件件下工作时时应达到的的电压。混合动力汽汽车构造与与工作原理理（4）工作电压压（负载电电压、放电电电压）在电池两端端接上负载载R后，在放电电过程中显显示出的电电压。（5）终止电压压电池在一定定标准所规规定的放电电条件下放放电时，电电池的电压压将逐渐降降低，当电电池不宜再再继续放电电时，电池池的最低工工作电压称称为终止电电压。混合动力汽汽车构造与与工作原理理2.电池容量（（A·h）（1）理论容量量根据蓄电池池活性物质质的特性，，按法拉第第定律计算算出的最高高理论值，，一般用质质量容量（（A·h／kg）或体积容容量（A·h/L）来表示。。（2）实际容量量在一定条件件下所能输输出的电量量，等于放放电电流与与放电时间间的乘积。。（3）标称容量量（公称容容量）用来鉴别电电池适当的的近似容量量值，由于于没有指定定放电条件件，因此，，只标明电电池的容量量范围而没没有确切值值。混合动力汽汽车构造与与工作原理理2.电池容量（（A·h）（4）额定容量量（保证容容量）按一定标准准所规定的的放电条件件，电池应应该放出的的最低限度度的容量。。（5）荷电状态态（SOC）荷电状态（（SOC）是指参加加反应电池池容量的变变化。SOC=1即表示电池池为充满状状态。随着着蓄电池放放电，蓄电电池的电荷荷逐渐减少少，此时，，可以用SOC的百分数的的相对量来来表示蓄电电池中电荷荷的变化状状态。一般般蓄电池放放电高效率率区为50％~80％SOC。对SOC精确的实时时辨识，是是电池管理理系统的一一个关键技技术。混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理3.能量量（（W··h、kW··h）电池池的的能能量量决决定定电电动动汽汽车车的的行行驶驶距距离离。。（1）标标称称能能量量按一一定定标标准准所所规规定定的的放放电电条条件件下下，，电电池池所所输输出出的的能能量量，，电电池池的的标标称称能能量量是是电电池池的的额额定定容容量量与与额额定定电电压压的的乘乘积积。。（2）实实际际能能量量在一一定定条条件件下下电电池池所所能能输输出出的的能能量量，，电电池池的的实实际际能能量量是是电电池池的的实实际际容容量量与与平平均均工工作作电电压压的的乘乘积积。。电电池池的的质质量量包包括括电电池池本本身身结结构构件件质质量量和和电电解解质质质质量量的的总总和和。。（3）比比能能量量（（W··h/kg）指动动力力蓄蓄电电池池组组单单位位质质量量中中所所能能输输出出的的能能量量。。表表2-3-1所示示为为各各种种电电池池的的比比能能量量。。一般般混混合合动动力力汽汽车车所所采采用用的的动动力力蓄蓄电电池池，，要要求求有有较较大大的的比比能能量量。。比比能能量量是是保保证证混混合合动动力力汽汽车车能能够够达达到到基基本本合合理理的的行行驶驶里里程程的的重重要要性性能能，，连连续续2h放电电率率的的比比能能量量至至少少不不低低于于44W··h/kg。（（4）能能量量密密度度（（W··h/L）混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理4.功率率（（W、kW）在一一定定的的放放电电制制度度下下，，电电池池在在单单位位时时间间内内所所输输出出的的能能量量，，电电池池的的功功率率决决定定混混合合动动力力汽汽车车的的加加速速性性能能。。（1）比比功功率率（（W/kg）电池池的的比比功功率率是是指指电电池池单单位位质质量量中中所所具具有有的的电电能能的的功功率率。。（2）功功率率密密度度（（W/L）电池池的的功功率率密密度度是是指指电电池池单单位位体体积积中中所所具具有有的的电电能能的的功功率率。。混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理5.电池池的的内内阻阻6.循环环次次数数（（次次））7.使用用年年限限（（年年））8.放电电速速率率（（放放电电率率））（1）时时率率（2）倍倍率率混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理9.自放放电电率率10.成本本要求求蓄蓄电电池池无无毒毒性性、、不不会会造造成成污污染染或或腐腐蚀蚀，，使使用用安安全全，，有有良良好好的的充充电电性性能能，，充充电电操操作作方方便便，，充充电电时时间间短短，，耐耐振振动动，，无无记记忆忆性性对对环环境境温温度度变变化化不不敏敏感感，，寿寿命命长长，，制制造造成成本本低低，，易易于于调调整整和和维维护护等等。。混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理三、、铅铅酸酸蓄蓄电电池池动力力铅铅酸酸蓄蓄电电池池要要求求有有高高的的比比能能量量和和比比功功率率，，高高的的循循环环次次数数和和使使用用寿寿命命，，以以及及快快速速充充电电性性能能等等。。铅铅酸酸蓄蓄电电池池的的特特点点是是开开路路电电压压高高，，放放电电电电压压平平稳稳，，充充电电效效率率高高，，能能够够在在常常温温下下正正常常工工作作，，生生产产技技术术成成熟熟，，价价格格便便宜宜，，规规格格齐齐全全。。因因此此，，近近10年来来，，国国内内外外开开发发的的称称为为第第一一代代的的电电动动汽汽车车也也广广泛泛使使用用了了铅铅酸酸电电池池。。混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理三、、铅铅酸酸蓄蓄电电池池混合合动动力力汽汽车车构构造造与与工工作作原原理理四、、镍镍-镉（（Ni-Cd）电电池池1.镍-镉电电池池的的工工作作原原理理混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理镍-镉电池池a)外观b)结构1-正极板板2-接线柱柱3-加液口口盖4-绝缘导导管5-负极板板6-吊架7-单格电电池连连接条条8-极板骨骨架9-绝缘层层10-镀镍薄薄钢板板11-外壳12-通孔13-活性物物质14-正极板板导管管15-氢氧化化镉2.镍-镉电池池的构构造混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理3.镍-镉电池池的特特点镍-镉电池池的工工作电电压较较低，，单体体电池池的标标称电电压为为1.2V，比能能量为为55W·h/kg，比功功率可可以超超过225W/kg，循环环使用用寿命命2000次以上上；可可以进进行快快速充充电，，充电电15min可恢复复50％的容容量，，充电电1h可恢复复100％的容容量，，但一一般情情况下下完全全充电电需要要6h；深放放电达达100％，自自放电电率低低于0.5％/天，可可以在在-40~80℃℃的环境境温度度条件件下正正常工工作。。镍-镉电池池有记记忆效效应。。混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理五、镍镍-氢（Ni-MH）电池池1.镍-氢（Ni-MH）电池池的工工作原原理混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理a)b)镍-氢电池池在碱碱性电电解液液中进进行反反应的的模型型a)储氢合合金载载体负负极b)镍正极极混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理2.镍-氢电池池的结结构a)b)镍-氢电池池的结结构a)圆柱形形电池池b)方形电电池1-盒子（（-）2-绝缘衬衬垫3-盖帽（（+）4-安全排排气口口5-封盘6-绝缘圈圈7-负极8-隔膜9-正极10-绝缘体体混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理3.镍-氢电池池的特特点镍-氢电池池的单单体电电池的的电压压为1.2V，应急急补充充充电电性能能好，，一次次充电电后行行驶里里程长长，而而且启启动加加速性性能较较好；；可以以在环环境温温度为为-28~80℃℃的条件件下正正常工工作；；循环环寿命命可达达到6000次或7年。但但在高高温条条件下下使用用时电电荷量量急剧剧下降降，自自放电电损耗耗较大大，价价格较较贵。。混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理六、锂锂离子子电池池1.锂离子子电池池的分分类按照锂锂离子子电池池的外外形形形状可可分为为方形形锂离离子电电池和和圆柱柱形锂锂离子子电池池。锂离子子电池池的发发展呈呈现出出多方方向并并举的的局面面。发发展方方向的的不同同主要要在于于所采采用的的正极极材料料的不不同,因为正正极材材料的的性能能将很很大程程度地地影响响电池池的性性能,同时正正极材材料也也直接接决定定电池池成本本的高高低。。混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理锂离子子电池池结构构示意意图a)方形锂锂离子子电池池b)圆柱形形锂离离子电电池1-外壳2-负极端端子3-正极端端子4-隔膜5-负极板板6-正极板板7-绝缘体体8-负极柱柱9-绝缘体体10-密封圈圈11-顶盖12-正极13-安全排排气阀阀14-隔膜15-负极16-负极板板17-正极2.锂离子子电池池的结结构混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理3.锂离子子电池池的工工作原原理锂离子子电池池工作作原理理混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理4.锂离子子电池池的特特点优点：：（1）工作作电压压高（（2）比能能量高高（3）循环环寿命命长（（4）自放放电率率低（（5）无记记忆性性（6）对环环境无无污染染（7）能够够制造造成任任意形形状。。不足：：（1）成本本高（2）必须须有特特殊的的保护护电路路，以以防止止过充充。混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理七、蓄蓄电池池管理理系统统1.混合动动力汽汽车的的电池池组管管理系系统简简介电池组组管理理系统统混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理（1）热管管理系系统有的蓄蓄电池池采用用自然然通风风即可可满足足电池池组的的散热热要求求，但但有的的蓄电电池则则必须须采取取强制制通风风来进进行冷冷却，，才能能保证证电池池组正正常工工作并并延长长蓄电电池的的寿命命。混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理（1）热管管理系系统a)动力电电池组组的强强制通通风系系统级级动力力电池池组分分组布布置b)分电池池组的的局部部通风风动力电电池组组水平平布置置的强强制冷冷却系系统1-空气吸吸入管管道2-分电池池组3-动力电电池组组密封封支架架4-冷却风风扇5-分电池池组冷冷却气气流6-温度传传感器器混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理混合动动力汽汽车构构造与与工作作原理理动力电电池组组垂直直布置置的强强制冷冷却系系统1-冷却空空气吸吸入管管道2-温度传传感器器3-电池组组管理理ECU4-充电器器5-电池组组通风风箱6-单元电电池7分电池池组8-风扇（1）热管管理系系统（2）电池池组管管理子子系统统电池组组管理理子系系统的的作用用是对对电池池的组组合、、安装装、充充电、、放电电、电电池组组中各各个电电池的的不均均衡性性、电电池的的热管管理和和电池池的维维护等等进行行监控控和管管理，，使电电池组组能够够提高高工作作效率率，保保证正正常运运转，，避免免发生生电池池的过过充电电和过过放电电，有有效延延长电电池的的寿命命，以以及动动力蓄蓄电池池组的的安全全管理理和保保洁等等。（3）线路管管理子系系统混合动力力汽车构构造与工工作原理理2.动力蓄电电池组管管理系统统功能与与组成（1）动力蓄蓄电池组组管理系系统的基基本功能能动力蓄电电池组管管理系统统一般采采用先进进的微处处理器进进行控制制，通过过标准通通信接口口和控制制模块对对动力蓄蓄电池组组进行管管理，一一般有以以下几方方面。①动力蓄蓄电池组组管理②单节电电池管理理③荷电状状态的估估计和故故障诊断断混合动力力汽车构构造与工工作原理理（2）动力蓄蓄电池组组管理系系统组成成动力蓄电电池组管管理系统统的基本本组成1-电动机2-逆变器3-继电器箱箱4-充电器5-动力蓄电电池组(由多个分分电池组组组成)6-冷却风扇扇7-动力蓄电电池组管管理系统统8-荷电状态态（SOC）显示器器8-车辆中央央控制器器10-驾驶员控控制信号号输入11-电压伏特特计12-电流安培培计13-温度测量量计混合动力力汽车构构造与工工作原理理（2）动力蓄蓄电池组组管理系系统组成成带有温度度测量装装置的动动力蓄电电池组管管理系统统电池组2-温度传感感器3-故障诊断断器4-温度表5-动力蓄电电池组管管理系统统6-电压表7-电流表8-荷电状态态(SOC)显示9-断路线混合动力力汽车构构造与工工作原理理八、电动动汽车蓄蓄电池充充电器1.电动汽车车蓄电池池充电器器的基本本功能对市电进进行电力力变换并并提供直直流电；；供给与与蓄电池池额定条条件相对对应的电电力；当当蓄电池池充满后后自动停停止充电电。混合动力力汽车构构造与工工作原理理2.电动汽车车蓄电池池充电器器的分类类（1）根据充充电器是是装在车车内还是是车外分分（2）根据给给电动汽汽车蓄电电池充电电时的能能量转换换方式分分电动汽车车的耦合合式充电电系统电动汽车车的感应应式充电电系统及及充电器器混合动力力汽车构构造与工工作原理理混合动力力汽车构构造与工工作原理理比亚迪e6纯电动充充电§1-4混合动力汽车的驱动电机

混合动力力汽车构构造与工工作原理理一、电动动汽车对对驱动电电动机性性能的基基本要求求1.电压高2.高转速3.转矩密度度、功率率密度大大，重量量轻，体体积小4.具有较大大的起动动转矩和和较大范范围的调调速性能能5.需要有4~5倍的过载载。混合动力力汽车构构造与工工作原理理6.具有高的的可控性性、稳态态精度、、动态性性能，以以满足多多部电动动机协调调运行。。7.机械效率率高、损损耗少。。8.可兼做发发电机使使用。9.电气系统统安全性性和控制制系统的的安全性性应达到到有关的的标准和和规定。。10.能够在恶恶劣条件件下可靠靠工作。。11.结构简单单，适合合大批量量。12.散热性好好。混合动力力汽车构构造与工工作原理理二、电动动汽车电电动机的的类型现代电动动汽车电电动机的的基本类类型混合动力力汽车构构造与工工作原理理三、直流流电动机机直流电动动机的优优点是具具有优良良的电磁磁转矩控控制特性性，控制制装置简简单、价价廉、技技术成熟熟。混合动力力汽车构构造与工工作原理理四、交流流电动机机交流电动动机可分分为同步步电动机机和异步步电动机机两类。。由于绕线线式异步步感应电电动机成成本高、、需要维维护、缺缺乏坚固固性，因因而没有有笼型异异步感应应电动机机应用广广泛，特特别是在在电动汽汽车的电电力驱动动中。交流感应应电机控控制系统统的主要要作用是是为电机机提供变变压、变变频电源源，同时时其电压压和频率率能够按按照一定定的控制制策略进进行调节节，以使使驱动系系统具有有良好的的转矩-转速特性性。混合动力力汽车构构造与工工作原理理五、交流流永磁电电动机1.交流永磁磁电动机机的种类类及特点点（1）种类交流永磁磁电动机机主要包包括永磁磁同步电电动机（（PermanentMagentSynchronousMotor，PMSW）和无刷刷直流电电动机（（BrushlessDCMotor，BLDCM）两大类类。（2）特点混合动力力汽车构构造与工工作原理理2.永磁电动动机的结结构永磁同步步电动机机和无刷刷直流电电动机在在结构和和原理上上大致相相同，转转子都是是永久磁磁铁，定定子电枢枢略有差差别。混合动力力汽车构构造与工工作原理理3.永磁无刷刷直流电电动机（1）永磁无无刷直流流电动机机的结构构（2）永磁无无刷直流流电动机机的性能能（3）永磁无无刷直流流电动机机的控制制系统混合动力力汽车构构造与工工作原理理4.永磁磁阻阻同步电电动机（1）永磁磁磁阻同步步电动机机的结构构磁磁阻同同步电动动机是将将永久磁磁铁取代代他励同同步电动动机的转转子励磁磁绕组，，电动机机的定子子与普通通同步电电动机两两层六极极永磁磁磁阻同步步电动机机的定子子和转子子一样。。混合动力力汽车构构造与工工作原理理（2）永磁磁磁阻同步步电动机机的控制制系统永磁磁阻阻同步电电动机采采用带有有矢量变变换电路路的逆变变器系统统来控制制。永磁磁磁阻同同步电动动机的控控制系统统由直流流电源、、电容器器、绝缘缘栅双极极晶体管管（IGBT）、永磁磁同步电电动机（（PSM）、电动动机转轴轴位置检检测器（（PS）、速度度传感器器、电流流检测器器、驱动动电路和和其他一一些电器器等共同同组成。。混合动力力汽车构构造与工工作原理理（3）永磁磁磁阻同步步电动机机的机械械特性永磁磁阻阻同步电电动机机机械特性性曲线混合动力力汽车构构造与工工作原理理9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、雨中黄叶树树，灯下白头头人。。04:46:4704:46:470