新能源汽车技术高职PPT完整全套教学课件

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模块一新能源汽车概况新能源汽车概况电动汽车基础知识纯电动汽车混合动力汽车燃料电池电动汽车电动汽车电动机驱动控制系统新能源汽车的维修与保养其他新能源汽车全套PPT课件学习目标◎掌握新能源汽车的定义与分类。◎了解新能源汽车的优点。◎了解新能源汽车的现状和未来发展趋势。◎熟悉新能源汽车的基本结构。◎了解各类新能源汽车的主要特点。模块一新能源汽车概况学习单元一新能源汽车基础认知新能源汽车英文为newenergyvehicles，我国于2009年7月1日正式实施了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，此规则明确指出，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料，但需采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具有新技术、新结构的汽车。

一新能源汽车的定义学习单元一新能源汽车基础认知新能源汽车包括的范围较广，一般可分为电动汽车和替代燃料汽车，其中替代燃料汽车又分为气体燃料汽车、生物燃料汽车和氢燃料汽车等。二新能源汽车的分类学习单元一新能源汽车基础认知1.电动汽车电动汽车包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。学习单元一新能源汽车基础认知2气体燃料汽车气体燃料汽车是指利用可燃气体作为能源驱动的汽车。汽车的气体代用燃料种类很多，常见的有天然气和液化石油气。学习单元一新能源汽车基础认知2气体燃料汽车学习单元一新能源汽车基础认知3生物燃料汽车燃用生物燃料或燃用掺有生物燃料燃油的汽车称为生物燃料汽车。与传统汽车相比，生物燃料汽车在结构上无重大改动，但排放总体上较低，如乙醇燃料汽车和生物柴油汽车等。帕杰罗TR4Flex生物燃料汽车如图1-2所示。学习单元一新能源汽车基础认知3生物燃料汽车学习单元一新能源汽车基础认知4氢燃料汽车氢燃料汽车是指以氢为主要能源驱动的汽车。一般汽车使用汽油或柴油作为内燃机的燃料，而氢燃料汽车则使用气体氢作为内燃机的燃料。学习单元一新能源汽车基础认知4氢燃料汽车（1）纯氢内燃机纯氢内燃机只产生NOx排放，但中、高负荷时存在爆燃，发动机功率受限且氢气消耗量大，续驶里程短，这些问题需要进一步研究解决。学习单元一新能源汽车基础认知4氢燃料汽车（2）氢-汽油两用燃料内燃机氢-汽油两用燃料内燃机可根据燃料的存储状况灵活选择汽油和氢气进入纯汽油或纯氢气内燃机模式。学习单元一新能源汽车基础认知4氢燃料汽车（3）氢-汽油双燃料内燃机氢-汽油双燃料内燃机可将少量氢气作为汽油添加剂混入空气中，氢气扩散速率大，能够促进汽油的蒸发、雾化，促进汽油与空气的混合；氢气在燃烧过程中产生活性自由基，能使汽油火焰传播速度明显加快，得到较大的热效率，并产生较低的排放。学习单元一新能源汽车基础认知4氢燃料汽车（3）氢-汽油双燃料内燃机学习单元二新能源汽车发展的必要性必要性一、石油短缺二、环境污染三、气候变暖学习单元二新能源汽车发展的必要性石油短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车产业面对的共同挑战，各国政府纷纷提出各自的发展战略并积极应对，以保持汽车产业的可持续发展，并提高未来的国际竞争力。新能源汽车已成为21世纪汽车工业的发展热点。学习单元二新能源汽车发展的必要性一石油短缺世界能源主要包括石油、天然气、煤炭等，目前汽车的燃料主要来自石油（汽油和柴油）。在上海首发的2010年《BP世界能源统计》显示，截至2009年年底，全球已探明的石油储量为13331亿桶，以2009年的开采速度可开采45.7年。以同样的方式计算，现有天然气储量能开采62.8年，而煤炭储量可开采119年。学习单元二新能源汽车发展的必要性二环境污染燃油汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体，不但污染环境，而且大大地影响人类健康。一些城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的贡献率已达到70%。机动车排放污染已对城市大气污染构成了严重威胁。因此，必须研究改善城市机动车排放污染的对策和措施。学习单元二新能源汽车发展的必要性能源的大量消耗会带来温室气体排放问题。二氧化碳是全球最重要的温室气体，是造成气候变化的主要原因，而它主要来自石化燃料的燃烧。三气候变暖学习单元三新能源汽车的发展现状在能源短缺、环境恶化和生态平衡日益破坏的社会背景下，研究代用燃料已成为汽车产业实现可持续发展的必然选择。学习单元三新能源汽车的发展现状20世纪70年代，汽车保有量呈几何级数增长，造成了严重的环境污染。尤其在一些大城市，随着一系列环境污染事件的发生，西方发达国家政府开始注重环境保护。一国外新能源汽车的发展学习单元三新能源汽车的发展现状1.纯电动汽车的发展2.混合动力汽车的发展3.燃料电池汽车发展一国外新能源汽车的发展学习单元三新能源汽车的发展现状纯电动汽车问世于20世纪90年代，但传统铅酸电池的储电容量等使用性能指标不能够满足纯电动汽车的连续行驶里程（续驶里程）要求，使得纯电动汽车的研发停滞不前。随着高性能锂离子蓄电池和一体化电力驱动系统等技术的发展与应用，纯电动汽车再次受到各国政府和企业的重视。1.纯电动汽车的发展一国外新能源汽车的发展学习单元三新能源汽车的发展现状1.纯电动汽车的发展一国外新能源汽车的发展学习单元三新能源汽车的发展现状日本最早开始研发混合动力汽车并最先实现了产业化，丰田普锐斯（Prius）汽车于1997年10月底问世，是世界上最早实现批量生产的混合动力汽车。一国外新能源汽车的发展2.混合动力汽车的发展学习单元三新能源汽车的发展现状一国外新能源汽车的发展2.混合动力汽车的发展学习单元三新能源汽车的发展现状氢燃料电池汽车是使用液态氢作为动力电池源的汽车。液态氢与大气中的氧发生化学反应，产生电能来起动电动机，进而驱动汽车。3.燃料电池汽车发展一国外新能源汽车的发展学习单元三新能源汽车的发展现状随着我国汽车工业的高速发展，我国已经成为世界上汽车产业发展潜力最大的国家之一，而且在今后相当长的一段时期内我国汽车产业仍将会保持一种较快的增长势头。二国内新能源汽车的发展学习单元三新能源汽车的发展现状1.上海牌燃料电池轿车2.荣威E1纯电动汽车3.红旗H7混合动力汽车二国内新能源汽车的发展学习单元三新能源汽车的发展现状4.上汽荣威E50纯电动汽车5.沃尔沃C30纯电动汽车6.申沃牌混合动力城市客车二国内新能源汽车的发展7.安凯电动客车学习单元三新能源汽车的发展现状1.上海牌燃料电池轿车上海牌燃料电池轿车是上汽集团承担国家“863”计划“节能与新能源汽车”项目而自主开发的新一代燃料电池轿车，它装载了国内较为先进的燃料电池堆、功率密度较大的锂电池和驱动电动机，并采用高压储氢系统作为动力燃料源。上海牌燃料电池轿车如图1-6所示，该车是2010年上海世博会VIP接待用车。学习单元三新能源汽车的发展现状1.上海牌燃料电池轿车学习单元三新能源汽车的发展现状荣威E1纯电动汽车是一款纯电动微型轿车，采用性能安全的磷酸铁锂电池系统，并配备高效永磁同步驱动电动机、管柱式电动助力转向机及电动空调压缩机等先进关键零部件系统，运行中真正实现了零排放。2.荣威E1纯电动汽车学习单元三新能源汽车的发展现状2.荣威E1纯电动汽车学习单元三新能源汽车的发展现状3.红旗H7混合动力汽车红旗H7混合动力汽车的亮点为：采用单电动机系统，既可实现纯电驱动，又可实现发动机驱动，具有较高的燃油经济性；采用高功率的锂离子动力电池，能实现短时间的高功率输出，提供强劲动力，并能适应短时间的充、放电需求；发动机可实现平顺起动、高速精确的电动机控制及控制转换的适时响应。红旗H7混合动力汽车如图1-8所示。学习单元三新能源汽车的发展现状3.红旗H7混合动力汽车学习单元三新能源汽车的发展现状上汽荣威E50纯电动汽车（中国版电动Smart汽车）是一款通过电池与电动机有机结合，实现零排放、纯电驱动的新能源车，如图1-9所示。4.上汽荣威E50纯电动汽车学习单元三新能源汽车的发展现状4.上汽荣威E50纯电动汽车学习单元三新能源汽车的发展现状5.沃尔沃C30纯电动汽车沃尔沃C30是一款极具个性且运动感十足的欧系紧凑级车，采用24kW·h锂离子蓄电池组驱动，一次充电续航里程可达150km。零到100km/h加速时间为10.5s，最高时速达到130km/h。这款车型以64km/h时速正面碰撞后，蓄电池和电气系统中的电缆仍可完好无损。沃尔沃C30如图1-10所示。学习单元三新能源汽车的发展现状5.沃尔沃C30纯电动汽车学习单元三新能源汽车的发展现状申沃牌混合动力城市客车为中国2010年上海世博会指定用车，已成功入选国家工信部《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》（第6批）推荐车型。申沃牌混合动力城市客车如图1-11所示。6.申沃牌混合动力城市客车学习单元三新能源汽车的发展现状6.申沃牌混合动力城市客车学习单元三新能源汽车的发展现状7.安凯电动客车安凯电动客车采用I-EMS卓越电管理系统，该系统是国内新能源领域首个针对新能源客车核心的电控、电动机和电池三大模块，实现一体化、智能化和可靠化整车运营管理的新技术系统。学习单元三新能源汽车的发展现状7.安凯电动客车学习单元三新能源汽车的发展现状7.安凯电动客车学习单元四新能源汽车的结构一、纯电动汽车的基本结构二、插电式混合动力汽车的结构学习单元四新能源汽车的结构纯电动汽车是完全由可充电电池（铅酸电池、镍-镉电池、镍-氢电池或锂离子蓄电池）提供动力源的汽车，是完全以车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。一纯电动汽车的基本结构学习单元四新能源汽车的结构一纯电动汽车的基本结构学习单元四新能源汽车的结构一纯电动汽车的基本结构学习单元四新能源汽车的结构插电式混合动力汽车本身就是一种混合动力电动汽车，是在3种混合动力系统的基础上发展起来的；区别在于，其车载的动力电池组可以利用电力网（家用电源插头）进行充电，充电后可以依靠动力电池和电动机驱动汽车在纯电动模式下行驶，电池电量快用完时可以在混合动力模式下行驶，电池电量用完后可在传统发动机驱动下行驶。二插电式混合动力汽车的结构学习单元四新能源汽车的结构二插电式混合动力汽车的结构学习单元四新能源汽车的结构（1）既可以采用纯电动模式驱动行驶，又可以采用传统发动机驱动行驶。（2）在晚间可以利用低谷外部电网对车载动力电池进行充电，降低了使用成本。二插电式混合动力汽车的结构学习单元四新能源汽车的结构（3）对动力电池要求较高，动力电池的循环工作寿命受到一定影响，所以需要动力电池具有深充和深放的能力。（4）具有低噪声和低污染的优点。二插电式混合动力汽车的结构学习单元五新能源汽车的发展趋势（1）突破电池技术是关键。（2）驱动电动机呈多样化发展。（3）受续驶里程的影响，纯电动汽车向超微型发展。学习单元五新能源汽车的发展趋势（4）混合动力汽车是内燃机汽车和纯电动汽车之间的过渡产品，既充分发挥了现有内燃机的技术优势，又尽可能发挥电动机驱动无污染的优势。（5）燃料电池汽车成为竞争的焦点。（6）开发新一代车用能源动力系统，发展新能源汽车。

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模块二电动汽车基础知识学习目标◎了解电动汽车的电动机分类和相关概念。◎要求掌握电动汽车电池的定义与分类。◎了解应用前景较好的几种动力电池。模块二电动汽车基础知识学习单元一电动汽车基础认知一、电动汽车电动机的相关概念1.电动机的定义2.负载性质3.负载容量学习单元一电动汽车基础认知电动机（motors）是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（定子绕组）产生旋转磁场，作用于转子鼠笼式闭合铝框，形成磁电动力旋转转矩。1电动机的定义学习单元一电动汽车基础认知负载性质是指负载类型及其机械特性，是连续运行的负载还是断续运行的负载，是恒定的转矩还是变化的转矩，是恒转速运行还是变速运行。在改变负载时，表示负载转速与驱动负载所需转矩之间的关系，称为负载的转矩转速特性，该特性是选择电动机的最基本因素。2负载性质学习单元一电动汽车基础认知3.负载容量负载容量是根据电动机功率和转矩的大小而确定的，电动机功率的选择应满足配套机械负载必需的容量，不要过大，也不要过小。电动机功率选得过大，不能充分发挥电动机效率，增加投资费用和运行费用，浪费电力；电动机功率选得过小，会使电动机超负荷工作，电动机发热量大，寿命缩短。学习单元一电动汽车基础认知二、电动汽车电动机的分类根据绝缘等级分类根据工作电源分类1根据结构及工作原理分类2根据起动与运行方式分类3根据运转速度分类45根据额定工作制分类6学习单元一电动汽车基础认知1根据工作电源分类根据工作电源不同，电动汽车电动机可以分为直流电动机和交流电动机。交流电动机与直流电动机相比较，交流电动机的体积小、质量轻、效率高；当交流电动机采用变频调速技术时，调速范围宽，可靠性约为直流电动机的6倍，维护保养费用低。交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。学习单元一电动汽车基础认知2根据结构及工作原理分类根据结构及工作原理不同，电动汽车电动机可以分为直流电动机、异步电动机和同步电动机。学习单元一电动汽车基础认知3根据起动与运行方式分类根据起动与运行方式不同，电动汽车电动机可以分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。4.根据运转速度分类根据运转速度不同，电动汽车电动机可以分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机和调速电动机。学习单元一电动汽车基础认知学习单元一电动汽车基础认知5根据绝缘等级分类电动汽车电动机根据绝缘等级分为Y级、A级、E级、B级、F级、H级、C级电动机，如表2-1所示。学习单元一电动汽车基础认知5根据绝缘等级分类学习单元一电动汽车基础认知6根据额定工作制分类根据额定工作制不同，电动汽车电动机可分为连续工作制（S1）电动机、短时工作制（S2）电动机和断续工作制（S3）电动机。学习单元一电动汽车基础认知（1）连续工作制电动机（2）短时工作制电动机（3）断续工作制电动机6根据额定工作制分类学习单元一电动汽车基础认知（1）连续工作制电动机电动机在铭牌规定的额定值条件下，保证长期运行。学习单元一电动汽车基础认知电动机在铭牌规定的额定值条件下，只能在限定的时间内短时运行。短时运行的持续时间标准有10min、30min、60min及90min4种。（2）短时工作制电动机学习单元一电动汽车基础认知（3）断续工作制电动机电动机在铭牌规定的额定值条件下，只能断续周期性运行，用百分比表示。学习单元一电动汽车基础认知1.直流电动机2.交流感应电动机3.开关磁阻电动机三电动汽车常用的电动机4.永磁电动机学习单元一电动汽车基础认知1.直流电动机直流电动机的定义1直流电动机的特点2直流电动机的构造3学习单元一电动汽车基础认知（1）直流电动机的定义直流电动机将直流电能转换为机械能。电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。学习单元一电动汽车基础认知①调速性能好②起动转矩大③高速性能不佳（2）直流电动机的特点学习单元一电动汽车基础认知调速性能是指电动机在一定负载条件下，根据需要人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。①调速性能好学习单元一电动汽车基础认知②起动转矩大直流电动机可以均匀而经济地实现转速调节，因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机驱动。学习单元一电动汽车基础认知由于存在电刷和换向器，因而其高速性能及可靠性受到影响。随着电力电子技术、自动控制技术和计算机技术的发展，直流电动机已逐步被交流电动机替代。③高速性能不佳学习单元一电动汽车基础认知（3）直流电动机的构造直流电动机的结构分为定子和转子两部分。其中，定子包括主磁极、机座、换向极、电刷装置等,转子包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、轴和风扇等。学习单元一电动汽车基础认知（1）交流感应电动机的定义（2）交流感应电动机的特点（3）交流感应电动机的工作原理2交流感应电动机（1）交流感应电动机的定义交流感应电动机（见图2-1）又称交流异步电动机，由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用产生电磁转矩来驱动转子旋转的交流电动机。学习单元一电动汽车基础认知（1）交流感应电动机的定义学习单元一电动汽车基础认知学习单元一电动汽车基础认知（2）交流感应电动机的特点交流感应电动机具有结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠、低转矩脉动和低噪声的特点，近年来被广泛应用于汽车。其最大缺点是驱动电路复杂，相对于永磁电动机而言，感应电动机（异步电动机）效率和功率密度偏低。（3）交流感应电动机的工作原理异步电动机定子上有三相对称的交流绕组。三相对称的交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电动机气隙空间产生旋转磁场，转子绕组的导体处于旋转磁场中，转子导体切割磁力线并产生感应电动势。转子导体通过端环自成闭路并通过感应电流。异步电动机的设计、生产特别要注意标准化、系列化和通用化。学习单元一电动汽车基础认知学习单元一电动汽车基础认知（1）开关磁阻电动机的定义（2）开关磁阻电动机的特点3开关磁阻电动机学习单元一电动汽车基础认知它具有调速系统，兼具直流、交流两类调速系统的优点。开关磁阻电动机如图2-2所示。（1）开关磁阻电动机的定义学习单元一电动汽车基础认知（1）开关磁阻电动机的定义学习单元一电动汽车基础认知①结构简单。②起动转矩大，起动电流低。③适用于频繁起停及正、反向转换运行。（2）开关磁阻电动机的特点学习单元一电动汽车基础认知④可控参数多，调速性能好。⑤效率高，损耗小。⑥转矩脉冲大，噪声大，相对于永磁电动机而言，功率密度和效率偏低。（2）开关磁阻电动机的特点学习单元一电动汽车基础认知①永磁电动机按反电动势的类型可以分为反电动势为方波的无刷直流电动机和反电动势为正反弦波的永磁同步电动机。4永磁电动机（1）永磁电动机的分类学习单元一电动汽车基础认知②永磁同步电动机按定、转子的内外关系可分为外转子结构和内转子结构两类。（1）永磁电动机的分类4永磁电动机学习单元一电动汽车基础认知永磁无刷电动机可以看作一台用电子换向装置取代机械换向的直流电动机。永磁无刷直流电动机主要由永磁电动机本体、转子位置传感器和电子换向电路组成。4永磁电动机（2）永磁无刷电动机的特点学习单元一电动汽车基础认知4永磁电动机（2）永磁无刷电动机的特点学习单元一电动汽车基础认知①高起动转矩，高过载能力。②运行效率高，节能效果尤为明显。4永磁电动机（3）永磁同步电动机的特点四、电动汽车电动机的选用策略电力驱动系统是电动汽车的心脏。电动汽车的电力驱动系统包括电动机驱动装置和机械传动装置。在电动机驱动装置中，电动机是动力驱动系统的核心。在确定电动汽车所采用的电动机时，首先应采用技术成熟、性能可靠、控制方便和价格便宜的电动机。学习单元一电动汽车基础认知学习单元二蓄电池1.蓄电池的定义蓄电池（battery）指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器的部分空间。学习单元二蓄电池如果蓄电池属于镍镉蓄电池，长期不彻底充、放电，会在蓄电池内留下痕迹，降低蓄电池容量，这种现象被称为蓄电池记忆效应。2.蓄电池的记忆效应和消除方法学习单元二蓄电池（1）根据电解液种类分类（2）根据工作性质分类（3）根据储存方式分类3蓄电池的分类（4）根据蓄电池所用正、负极材料分类学习单元二蓄电池（1）根据电解液种类分类碱性蓄电池1酸性蓄电池2有机电解液蓄电池3学习单元二蓄电池①碱性蓄电池碱性蓄电池指电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的蓄电池，如碱性锌锰蓄电池（俗称碱锰蓄电池或碱性蓄电池）、镉镍蓄电池、镍氢蓄电池等。学习单元二蓄电池酸性蓄电池主要指以硫酸水溶液为介质，如锌锰干蓄电池（也称为酸性蓄电池）、海水蓄电池等。②酸性蓄电池学习单元二蓄电池③有机电解液蓄电池有机电解液蓄电池主要以有机溶液为介质的蓄电池，如锂蓄电池、锂离子蓄电池等。学习单元二蓄电池蓄电池按工作性质可以分为一次蓄电池和二次蓄电池。（2）根据工作性质分类学习单元二蓄电池（3）根据储存方式分类蓄电池按储存方式可以分为燃料蓄电池和储备蓄电池。学习单元二蓄电池蓄电池按蓄电池所用正、负极材料可以分为锌系列蓄电池、镍系列蓄电池、锂离子蓄电池、二氧化锰系列蓄电池和空气（氧气系列）蓄电池。（4）根据蓄电池所用正、负极材料分类学习单元二蓄电池（1）比能量（2）能量密度（3）比功率4蓄电池的主要性能指标（4）功率密度学习单元二蓄电池（5）寿命（6）充、放电效率（7）自放电率4蓄电池的主要性能指标（8）按一定标准规律的放电学习单元二蓄电池二、动力蓄电池的定义、分类与常用类型动力蓄电池的定义1动力蓄电池的分类2镍氢蓄电池3锂离子蓄电池4（一）动力蓄电池的定义动力蓄电池是为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。动力蓄电池组是电动汽车的关键装备，它储存的电能、质量和体积对电动汽车的性能起到决定性的影响。学习单元二蓄电池学习单元二蓄电池电动汽车的动力蓄电池可以分为二次蓄电池、超级电容器和飞轮蓄电池三大类。（二）动力蓄电池的分类学习单元二蓄电池（1）二次蓄电池（2）超级电容器（3）飞轮蓄电池（二）动力蓄电池的分类（1）二次蓄电池二次蓄电池也称可充电蓄电池，主要有铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池和镍金属氢化物蓄电池。常用的动力蓄电池类型为镍氢蓄电池和锂离子蓄电池。学习单元二蓄电池学习单元二蓄电池超级电容器又称为化学电容器，是新型双电层电容器，具有电容量大的特点。（2）超级电容器学习单元二蓄电池飞轮蓄电池又称飞轮储能器，是利用飞轮高速旋转储存和释放电能的装置。（3）飞轮蓄电池学习单元二蓄电池镍氢蓄电池是20世纪90年代发展起来的一种新型电池。它的正极活性物质主要由镍制成，负极活性物质主要由储氢合金制成，它是一种碱性蓄电池。镍氢蓄电池具有高比能量、高功率、适合大电流放电、可循环充、放电、无污染等优点，被誉为“绿色电源”。（三）镍氢蓄电池学习单元二蓄电池1.镍氢蓄电池的分类2.镍氢蓄电池的结构3.镍氢蓄电池的工作原理（三）镍氢蓄电池4.镍氢蓄电池的特点学习单元二蓄电池1.镍氢蓄电池的分类按照外形，镍氢蓄电池分为方形镍氢蓄电池和圆形镍氢蓄电池。学习单元二蓄电池2.镍氢蓄电池的结构镍氢蓄电池主要由正极、负极、极板、隔板、电解液等组成。学习单元二蓄电池镍氢蓄电池是将物质的化学反应产生的能量直接转化成电能的一种装置。镍氢蓄电池由镍氢化合物正电极、储氢合金负电极及碱性电解液（30%的氢氧化钾溶液）组成。镍氢蓄电池的性能特点主要取决于本身体系的电极反应。3.镍氢蓄电池的工作原理学习单元二蓄电池3.镍氢蓄电池的工作原理学习单元二蓄电池镍氢蓄电池具有无污染、高比能、大功率、快速充、放电、耐用等许多优点。与铅酸蓄电池相比，镍氢蓄电池具有比能量高、质量轻、体积小、循环寿命长的特点。4.镍氢蓄电池的特点学习单元二蓄电池1.锂离子蓄电池的分类2.锂离子蓄电池的结构3.锂离子蓄电池的工作原理（四）锂离子蓄电池4.锂离子蓄电池的特点学习单元二蓄电池（1）按照锂离子蓄电池的外形形状，锂离子蓄电池可以分为方形锂离子蓄电池和圆柱形锂离子蓄电池。（2）按照锂离子蓄电池所用电解质材料的不同，锂离子蓄电池可以分为聚合物锂离子蓄电池和液态锂离子蓄电池。1.锂离子蓄电池的分类学习单元二蓄电池（3）按照锂离子蓄电池正极材料的不同，锂离子蓄电池可以分为锰酸锂离子蓄电池、磷酸铁锂离子蓄电池、镍钴锂离子蓄电池或镍钴锰锂离子蓄电池。1.锂离子蓄电池的分类学习单元二蓄电池2.锂离子蓄电池的结构学习单元二蓄电池2.锂离子蓄电池的结构安全阀正极1正极2隔板3电解液45学习单元二蓄电池3.锂离子蓄电池的工作原理锂离子蓄电池是由锂电池发展而来的。所以在介绍锂离子蓄电池之前，先介绍锂电池。以前照相机里用的扣式电池就是锂电池，锂电池的正极材料是锂金属，负极材料是碳。锂在元素周期表中处于活泼金属的前列，并且具有质量轻、比能量高等优点。学习单元二蓄电池3.锂离子蓄电池的工作原理学习单元二蓄电池因此在正极上的充电过程中伴随着锂离子的离去，正极材料磷酸铁锂被氧化成磷酸铁。铁的变价（Fe+2-Fe+3）产生了电池的电压，同时溶液中的锂离子被还原，并与负极石墨碳材料生成锂碳合金。3.锂离子蓄电池的工作原理学习单元二蓄电池3.锂离子蓄电池的工作原理学习单元二蓄电池（1）锂离子蓄电池的优点（2）锂离子蓄电池的缺点4.锂离子蓄电池的特点学习单元二蓄电池①单体电池的工作电压高达3.2～3.8V，磷酸铁锂离子蓄电池的工作电压按3.2V计算，较为可靠。②比能量大。③循环寿命长。（1）锂离子蓄电池的优点学习单元二蓄电池④安全性能好。⑤自放电小。⑥内阻小。⑦可实现快速充电。（1）锂离子蓄电池的优点学习单元二蓄电池（2）锂离子蓄电池的缺点①电池成本较高。②单节电池需要保护线路控制（过充保护和过放保护），成组电池需要配套管理系统。学习单元二蓄电池5.锂离子蓄电池的应用实例燃料电池（fuelcell，FC）是一种化学电池，它直接把物质发生化学反应时释放出的能量变换为电能，工作时需要连续地向其供给燃料和氧化剂。由于该电池是把燃料通过化学反应释放出的能量变为电能输出，因此被称为燃料电池。学习单元三燃料电池学习单元三燃料电池一、燃料电池的分类根据工作温度分类根据运行机理分类1根据电解质种类分类2根据燃料来源类型分类3根据燃料化学成分分类45根据燃料状态分类6二、燃料电池电动汽车对燃料电池性能的要求（1）燃料电池的比能量不低于150～200W·h/kg，比功率不低于300～400W/kg，要求达到或超过美国先进电池联合体（USABC）所提出的电池性能和使用寿命的指标。（2）可以在-20℃的条件下起动和工作，有可靠的安全性和密封性，不会发生燃料气体的结冰和燃料气体的泄漏。学习单元三燃料电池二、燃料电池电动汽车对燃料电池性能的要求（3）各种结构件有足够的强度和可靠性，可以在负荷变化情况下正常运转，并能够耐受燃料电池电动汽车行驶时的振动和冲击。（4）燃料电池电动汽车除排放达到零污染的要求外，动力性能要求基本达到或接近内燃机汽车的动力性能的水平，性能稳定可靠。学习单元三燃料电池二、燃料电池电动汽车对燃料电池性能的要求（5）各种辅助技术装备的外形尺寸和辅助技术装备的质量应尽可能地减小，以符合燃料电池电动汽车的装车要求。（6）燃料充添方便、迅速，燃料电池能够方便地进行电极和催化剂的更换与修理。（7）所配置的辅助电源应能满足提供起动电能和储存制动反馈电能的要求。学习单元三燃料电池学习单元三燃料电池三、燃料电池的特点燃料电池的优点燃料电池的缺点12学习单元三燃料电池（1）节能、转换效率高（2）排放基本达到零污染（3）无振动和噪声，寿命长1燃料电池的优点（4）结构简单，运行平稳学习单元三燃料电池（1）燃料种类单一（2）要求高质量的密封（3）价格高2燃料电池的缺点（4）需要配备辅助电池系统学习单元三燃料电池四、燃料电池发电系统学习单元三燃料电池四、燃料电池发电系统氢路1空路2水路3控制子系统41.氢路发电系统运行时，氢气子系统为电池堆提供氢燃料，严禁电池堆在氢燃料不足状态下运行。学习单元三燃料电池2.空路学习单元三燃料电池3.水路目前，质子交换膜燃料电池一般采用全氟磺酸树脂质子交换膜作为固体电解质膜，而全氟磺酸树脂质子交换膜需要一定的含水量才可以传导质子，含水量越高，质子传导性能越好，因此在燃料电池工作时必须保证一定的湿度。学习单元三燃料电池4.控制子系统控制子系统是为了保障质子交换膜燃料电池发电站正常工作、可靠运行而设置的基于计算机参数检测与协调控制的自动装置，一般应采用分布式控制系统（DCS）或现场总线控制系统（FCS）。学习单元三燃料电池4.控制子系统学习单元三燃料电池学习单元三燃料电池1.质子交换膜燃料电池的基本结构2.质子交换膜燃料电池的工作原理3.质子交换膜燃料电池的特点五质子交换膜燃料电池学习单元三燃料电池1.质子交换膜燃料电池的基本结构质子交换膜燃料电池由质子交换膜、催化层、扩散层和集流板（双极板）等组成，如图2-10至图2-12所示。学习单元三燃料电池1.质子交换膜燃料电池的基本结构学习单元三燃料电池1.质子交换膜燃料电池的基本结构学习单元三燃料电池1.质子交换膜燃料电池的基本结构学习单元三燃料电池质子交换膜燃料电池在原理上相当于水电解的逆装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜为电解质。2.质子交换膜燃料电池的工作原理学习单元三燃料电池2.质子交换膜燃料电池的工作原理学习单元三燃料电池3.质子交换膜燃料电池的特点质子交换膜燃料电池的优点质子交换膜燃料电池的缺点12学习单元三燃料电池六、碱性燃料电池学习单元三燃料电池六、碱性燃料电池学习单元三燃料电池磷酸燃料电池（phosphoricacidfuelcell，PAFC）是以酸为导电电解质的燃料电池。PAFC被称为继火电、水电、核电之后的第4种发电方式，是目前燃料电池中唯一商业化了的燃料电池。七、磷酸燃料电池学习单元三燃料电池1.磷酸燃料电池的结构学习单元三燃料电池2.磷酸燃料电池的工作原理学习单元三燃料电池2.磷酸燃料电池的工作原理学习单元三燃料电池八、熔融碳酸盐燃料电池熔融碳酸盐燃料电池的结构熔融碳酸盐燃料电池的工作原理12学习单元三燃料电池1.熔融碳酸盐燃料电池的结构学习单元三燃料电池2.熔融碳酸盐燃料电池的工作原理学习单元三燃料电池固体氧化物燃料电池（solidoxidefuelcell，SOFC）属于第3代燃料电池，是一种在中、高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环保地转化成电能的全固态化学发电装置。固体氧化物燃料电池被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池一样得到广泛应用的一种燃料电池。九、固体氧化物燃料电池学习单元三燃料电池1.固体氧化物燃料电池的结构学习单元三燃料电池2.固体氧化物燃料电池的工作原理学习单元三燃料电池2.固体氧化物燃料电池的工作原理学习单元三燃料电池直接甲醇燃料电池（directmethanolfuelcell，DMFC）属于质子交换膜燃料电池，是直接使用水溶液及甲醇蒸气为燃料供给来源，而不需要通过重整器重整甲醇、汽油及天然气等再取出氢以供发电。十、直接甲醇燃料电池学习单元三燃料电池十、直接甲醇燃料电池学习单元三燃料电池十、直接甲醇燃料电池学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机超级电容器是一种新型储能装置，具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，故用途广泛。一、超级电容器学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机一、超级电容器学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机一、超级电容器充、放电时间1超级电容器的特点2超级电容器与蓄电池的比较3超级电容器的应用前景4学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机超级电容器可以快速充、放电，峰值电流仅受其内阻限制，甚至短路也不是致命的。实际上峰值电流决定了电容器单体大小，对于匹配负载，小单体可放10A，大单体可放1000A。放电率的另一个限制条件是发热，反复地以剧烈的速率放电将使电容器温度升高，导致断路。1.充、放电时间学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机2.超级电容器的特点（1）超级电容器的优点如下：在很小的体积下达到法拉级的电容量；无须特别的充电电路和控制放电电路；和蓄电池相比，过充电、过放电都不对其寿命构成负面影响；从环保的角度考虑，超级电容器是一种绿色能源；超级电容器可焊接，因而不存在像蓄电池那样出现接触不牢固等问题。学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机2.超级电容器的特点（2）超级电容器的缺点如下：如果使用不当会造成电解质泄漏等现象；与铝电解电容器相比，它的内阻较大，因而不可以用于交流电路。3.超级电容器与蓄电池的比较超级电容器不同于蓄电池，在某些应用领域，它可能优于蓄电池，其与普通蓄电池的比较如表2-6所示。可以说，将电容器的功率特性与蓄电池的高能量存储结合起来，不失为一种更好的途径。学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机4.超级电容器的应用前景按照2006年4月发表的专利，这种能量存储装置是用陶瓷粉末涂在铝氧化物和玻璃的表面的。从技术上说，它并不是蓄电池，而是一种超级电容器，它在5min内充的电能可以让一辆电动车行驶805km，电费只有55元，烧汽油的内燃机车行驶相同里程则要花费360元。学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机4.超级电容器的应用前景学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机1.飞轮蓄电池的能量传递模式2.飞轮蓄电池的基本工作原理3.飞轮蓄电池的优点二飞轮蓄电池4.飞轮蓄电池的应用1.飞轮蓄电池的能量传递模式飞轮蓄电池系统包括飞轮、电动机、发电机和电力电子变换装置4个核心部分，其能量传递模式如图2-23所示。学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机1.飞轮蓄电池的能量传递模式学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机2.飞轮蓄电池的基本工作原理美国飞轮系统公司已用研制的飞轮蓄电池成功地把一辆克莱斯勒LHS轿车改成电动轿车，一次充电可行驶600km，由0～96km/h的加速时间为6.5s。学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机2.飞轮蓄电池的基本工作原理学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机飞轮蓄电池兼顾了化学蓄电池、燃料蓄电池和超导蓄电池等储能装置的诸多优点，主要表现在以下几个方面：（1）能量密度高。

（2）能量转换效率高。工作效率高达90%。3.飞轮蓄电池的优点学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机（3）体积小，质量轻。（4）工作温度范围宽。（5）使用寿命长。（6）低损耗、低维护。3.飞轮蓄电池的优点学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机4.飞轮蓄电池的应用火车和汽车都已采用内燃机和电动机混合推动。飞轮蓄电池充电快，放电完全，非常适合应用于混合能量推动的车辆中。学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机三、磷酸亚铁锂蓄电池磷酸亚铁锂蓄电池是用磷酸铁锂材料做蓄电池正极，其内部结构如图2-25所示。学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机三、磷酸亚铁锂蓄电池学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机1.电动汽车充电机的分类2.电动汽车充电机的电气参数和技术指标3.电动汽车充电机的技术要求四电动汽车充电机1.电动汽车充电机的分类电动汽车充电机从供电电源提取能量，以合适的方式传递给蓄电池，建立供电电源与蓄电池之间的功率转换接口。根据不同的分类标准，电动汽车充电机可以分为多种类型。学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机输入电源为AC380V。稳流精度为1%。稳压精度为1%。满载效率大于91%。满载功率因数大于0.9。使用环境温度为-20～50℃。2.电动汽车充电机的电气参数和技术指标学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机最高输出电压为串联电池的个数×电池充电限制电压×k（k为系数，由电池厂家提供）。最低输出电压为串联电池的个数×电池放电限制电压。最大输出电流按蓄电池厂家提供数据确定。最低充电电流按蓄电池厂家提供数据确定。最大输出功率为最高输出电压×最大输出电流。2.电动汽车充电机的电气参数和技术指标

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模块三纯电动汽车学习目标◎掌握纯电动汽车的基本组成及结构原理。◎熟悉纯电动汽车的类型。◎了解纯电动汽车的发展历程及现状。◎了解纯电动汽车的典型车型。模块三纯电动汽车学习单元一纯电动汽车概述纯电动汽车从广义上可理解成由电动机驱动的车辆，电动机的驱动电能来源于车载储能装置(蓄电池、超级电容、飞轮储能装置等)，它包括在道路上行驶的电动车辆，低速的工业用电瓶车，机场、码头、仓库用的电动运输车和电动叉车，电动观光游览车，电动巡逻车及各种电动专用车等。一纯电动汽车的定义学习单元一纯电动汽车概述根据用途不同，纯电动汽车可分为电动轿车、电动客车、电动货车和电动专用车(如电动环卫车、电动工程车、电动观光游览车等)，如图3-1至图3-4所示；根据车载储能装置不同，纯电动汽车可分为单能源电动汽车和多能源电动汽车，单能源电动汽车的车载储能装置一般采用可充电蓄电池或超级电容，多能源电动汽车采用多个储能装置，但其中有一个为蓄电池。二纯电动汽车的分类学习单元一纯电动汽车概述二纯电动汽车的分类学习单元一纯电动汽车概述二纯电动汽车的分类学习单元一纯电动汽车概述二纯电动汽车的分类学习单元一纯电动汽车概述二纯电动汽车的分类学习单元一纯电动汽车概述1.用纯蓄电池作为动力源的纯电动汽车2.装有辅助动力源的纯电动汽车二纯电动汽车的分类学习单元一纯电动汽车概述1.用纯蓄电池作为动力源的纯电动汽车用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车，只装置了蓄电池组，它的电力和动力传输系统如图3-5所示。学习单元一纯电动汽车概述1.用纯蓄电池作为动力源的纯电动汽车学习单元一纯电动汽车概述2装有辅助动力源的纯电动汽车用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车，蓄电池的比能量和比功率较低，蓄电池组的质量和体积较大。因此，在某些纯电动汽车上增加辅助动力源，如超级电容器、发电机组、太阳能等，由此改善纯电动汽车的起动性能，增加续驶里程。装有辅助动力源的纯电动汽车的电力和动力传输系统如图3-6所示。学习单元一纯电动汽车概述2装有辅助动力源的纯电动汽车学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理一纯电动汽车的基本组成燃油汽车主要由发动机、底盘、车身和电器4部分组成。纯电动汽车的结构与燃油汽车相比，主要增加了电动机驱动与控制系统，而取消了发动机。学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理一纯电动汽车的基本组成学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理二、纯电动汽车的结构原理电动机调速控制装置电动机驱动主模块1车载电源模块2辅助模块3电池45驱动电动机6学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理二、纯电动汽车的结构原理7.传动装置8.行驶装置9.转向装置学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理三纯电动汽车的动力性能电动汽车相对于传统汽车而言，其基本的动力学性能是大体相同的，它们主要的差别是采用了不同的动力源。学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理三、纯电动汽车的动力性能纯电动汽车的驱动力纯电动汽车的电动机转矩特性121.纯电动汽车的驱动力电动汽车的电动机输出转矩M使驱动轮与地面间产生相互作用，从而地面给车轮产生一个反向的作用力Ft，Ft方向与汽车前进方向一致，因而Ft即为驱动力。所以有

学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理2.纯电动汽车的电动机转矩特性汽车在各种行驶工况下行驶时所需要的转矩和功率是行驶速度的函数，取决于不同车速行驶时所遇到的行驶阻力。假设原动机在不同转速时的功率PM保持不变，则

学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理四纯电动汽车驱动系统布置形式电动汽车的驱动系统是电动汽车的核心部分，其性能决定着电动汽车运行性能的好坏。电动汽车的驱动系统布置形式取决于电动机驱动系统的方式。纯电动汽车驱动系统的布置方案如图3-8所示。学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理四纯电动汽车驱动系统布置形式学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理(1)无污染，噪声低(2)能源效率高、多样化(3)结构简单，使用维修方便五纯电动汽车的特点(4)动力电源使用成本高，续驶里程短学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理1.比功率2.比能量六纯电动汽车的重要指标学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理1.比功率比功率(kW/kg)是衡量汽车动力性能的一个综合指标，具体是指汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。一般来讲，对同类型汽车而言，比功率越大，汽车的动力性越好。学习单元二纯电动汽车的组成与结构原理比能量指的是单位质量或单位体积的能量。比能量的单位为W·h/kg或W·h/L。这两种蓄电池的体积是相同的，但是锂-二氧化锰蓄电池的比能量是镍镉蓄电池的3.75倍。2.比能量学习单元三纯电动汽车的相关核心技术一、纯电动汽车的核心技术发展电动汽车必须解决好其核心技术，即车载电源、电池管理系统、电动机驱动及其控制技术、电动汽车整车技术及安全保护系统，其他关键技术还有电动机额定转速及最高转速的选择、电动机额定电压的选择、电动汽车传动系统的参数匹配和辅助系统的主要结构。学习单元三纯电动汽车的相关核心技术一、纯电动汽车的核心技术安全保护系统车载电源1电池管理系统2电动机驱动及其控制技术3电动汽车整车技术45学习单元三纯电动汽车的相关核心技术1.车载电源电动汽车上使用的车载电源发展经过了3代，已取得了突破性的进展。第1代是铅酸电池，主要是阀控铅酸电池(VRLA)，技术成熟，成本低，但比能量和比功率低，不能满足电动汽车续驶里程和动力性能的需求。学习单元三纯电动汽车的相关核心技术电池管理系统对动力电池组充、放电时的电流、电压、放电深度、再生制动反馈电流、电池温度等进行控制。个别电池性能变化会影响整个电池组的工作性能，所以需要电池管理系统对整个电池组和单个电池进行监控，从而保持各个单体电池的一致性。2.电池管理系统学习单元三纯电动汽车的相关核心技术3电动机驱动及其控制技术驱动电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件。要使电动汽车有良好的使用性能，驱动电动机应具有调速范围宽、转速高、起动转矩大、体积小、质量小、效率高、动态制动强和能量回馈好等特性。学习单元三纯电动汽车的相关核心技术电动汽车是高科技综合性产品。除电池、电动机外，车体本身也包含很多高新技术，有些节能措施比提高电池储能能力还易于实现。4.电动汽车整车技术学习单元三纯电动汽车的相关核心技术5安全保护系统动力电池组具有高压直流电，必须设置安全保护系统，确保乘员、驾驶员和维修人员的安全；必须配备故障自诊断系统和故障报警系统；在电气系统发生故障时，自动控制电动汽车，以防止事故的发生。二、电动机控制技术纯电动汽车是利用电动机将电能转换为机械能来实现驱动的。电动机的种类有很多，对于不同的电动机，采用的控制理论不同，控制方法也不同，但都是控制电动机的转速与旋转方向。电动机控制主要采用脉冲宽度调制(PWM)、变频变压调节(VVVF)、矢量控制调节(VC)和直流控制调节(DSC)等方法来实现。学习单元三纯电动汽车的相关核心技术学习单元三纯电动汽车的相关核心技术二、电动机控制技术脉冲宽度调节1变频变压调节2矢量控制调节3学习单元三纯电动汽车的相关核心技术1脉冲宽度调节不但三相交流感应电动机采用脉冲宽度调节(PWM)，大功率直流电动机也利用脉宽调制法(改变通电时间的占空比)来调整功率，做到无级调整功率。学习单元三纯电动汽车的相关核心技术1脉冲宽度调节2.变频变压调节为了实现异步电动机的变频变压调节，必须有能够同时控制电压幅值和频率的交流电源，即变频变压器，又称为VVVF(variablevoltagevariablefrequency)装置。学习单元三纯电动汽车的相关核心技术学习单元三纯电动汽车的相关核心技术矢量控制调节的实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度和磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链、分解定子电流来获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换实现正交或解耦控制。3开关磁阻电动机的定义学习单元三纯电动汽车的相关核心技术蓄电池是电动汽车的储能动力源。电动汽车要获得非常好的动力特性，必须具有比能量高、使用寿命长、比功率大的蓄电池作为动力源。要使电动汽车具有良好的工作性能，就必须对蓄电池进行系统管理。三能量管理技术学习单元四纯电动汽车的充电技术一、纯电动汽车对充电的要求充电的集成化充电的快速化1充电的通用化2充电的智能化3电能利用的高效化45学习单元四纯电动汽车的充电技术当前动力电池的比能量等性能指标还不够理想，纯电动汽车还存在一次充电续驶里程短的问题。因此，在动力电池不能直接提供更多续驶里程的情况下，如果能够实现电池快速充电，从某种意义上也就弥补了纯电动汽车续驶里程不够的弱点。1充电的快速化学习单元四纯电动汽车的充电技术在多种类型动力电池、多种电压等级共存的市场背景下，用于公共场所的充电装置必须具有适应多种类型电池系统和适应各种电压等级的能力，即充电系统需要具有充电广泛性.2充电的通用化学习单元四纯电动汽车的充电技术电池的性能与应用水平是影响纯电动汽车推广与普及的关键问题之一。充电智能化的目标是实现电池的无损充电、电池放电状态的监控，避免过充、放电现象，从而达到延长电池的使用寿命和节能的目的。3充电的智能化学习单元四纯电动汽车的充电技术纯电动汽车的能耗指标与其运行成本紧密相关。降低纯电动汽车的运行能耗，提高其使用经济性，是普及纯电动汽车的关键因素之一。应优先选择电能转换效率高、成本低的充电装置。4电能利用的高效化学习单元四纯电动汽车的充电技术本着系统小型化和多功能化、电池可靠性和稳定性的要求，纯电动汽车充电系统的发展方向是与能量管理系统集成为一个整体，综合电流检测和反向放电保护等功能不需要外部组件即可实现体积小、集成化高的充电解决方案，为电动汽车其余部件增加布置空间。5充电的集成化学习单元四纯电动汽车的充电技术1.常规充电方法2.快速充电方法二蓄电池的充电方法学习单元四纯电动汽车的充电技术1.常规充电方法恒流充电法1恒压充电法2阶段充电法3（1）恒流充电法恒流充电法是指在充电过程中充电电流保持一个较小的恒定值的充电方法。它是通过调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联的电阻的方式来实现充电电流的恒定。图3-10所示为恒流充电曲线。恒流充电法控制简单，但由于电池可接受的充电电流是随着充电的进行而逐渐下降的，在充电后期，充电电能不能有效转变成化学能，有相当一部分转变成热能散发掉了。学习单元四纯电动汽车的充电技术（1）恒流充电法学习单元四纯电动汽车的充电技术学习单元四纯电动汽车的充电技术（2）恒压充电法恒压充电法是指在充电过程中充电电压保持不变的充电方法。图3-11所示为恒压充电曲线。学习单元四纯电动汽车的充电技术（2）恒压充电法学习单元四纯电动汽车的充电技术阶段充电法为恒流充电方法和恒压充电方法的组合，如先恒流后恒压充电、多段恒流充电、先恒流再恒压最后再恒流充电的方法等。常用的为先恒流再恒压的充电方法，铅酸电池和锂电池常采用这种方法充电。（3）阶段充电法学习单元四纯电动汽车的充电技术(1)电池充电的可接受电流(2)常用快速充电方法2快速充电方法学习单元四纯电动汽车的充电技术（1）电池充电的可接受电流电池充电的可接受电流是指在充电过程中电池能够接受的最大充电电流。在不超过电池可接受电流的前提下，充电电流越大，充电速率越快。学习单元四纯电动汽车的充电技术缩短电池的充电时间是提高电动汽车使用方便性的重要一环，通过改进电池结构以降低内阻，提高反应离子的扩散速率，可以缩短电池充电时间。（2）常用快速充电方法学习单元四纯电动汽车的充电技术①脉冲快速充电法②变电流快速充电法③变电压快速充电法（2）常用快速充电方法学习单元四纯电动汽车的充电技术①脉冲快速充电法学习单元四纯电动汽车的充电技术①脉冲快速充电法学习单元四纯电动汽车的充电技术②变电流快速充电法学习单元四纯电动汽车的充电技术③变电压快速充电法学习单元四纯电动汽车的充电技术1.充电机的分类2.充电机的组成三充电机学习单元四纯电动汽车的充电技术1.充电机的分类按充电机安装位置分类按能量转换方式分类12学习单元四纯电动汽车的充电技术车载充电机指安装在电动汽车上的充电机，电压升降装置和整流装置安装在车内，充电时只要有合适的电压和匹配的插件即可。①车载充电机学习单元四纯电动汽车的充电技术①车载充电机学习单元四纯电动汽车的充电技术②非车载充电机非车载充电机指的是固定安装在电动汽车外并与交流电网连接，为电动汽车动力电池提供直流电能的充电机。学习单元四纯电动汽车的充电技术②非车载充电机学习单元四纯电动汽车的充电技术接触式充电机将交流电经过整流器转换为直流电，然后向电动汽车的动力电池直接充电，它有类似于一般电源和用电设备间的有线连接关系，将一根带插头的电缆线插到电动汽车的插座，如图3-18所示。①接触式充电机学习单元四纯电动汽车的充电技术①接触式充电机②感应式充电机图3-19所示为感应式充电机，其采用的是感应充电技术，通过非接触的方式进行能量传输。学习单元四纯电动汽车的充电技术②感应式充电机学习单元四纯电动汽车的充电技术学习单元四纯电动汽车的充电技术(1)高频开关电源模块(2)监控单元(3)人机操作界面2充电机的组成学习单元四纯电动汽车的充电技术(1)慢充方式(2)快充方式(3)换电池模式1纯电动汽车的充电模式学习单元四纯电动汽车的充电技术慢充方式以较小电流对电池进行充电，充电时间通常为6～10h，有利于延长电池的使用寿命，充电机的安装成本也较低。（1）慢充方式（2）快充方式快充方式以较大直流电流对车载电池提供短时充电(20～60min)，一般充电电流为150～400A。快充方式充电时间短，在十几分钟内就可充70%～80%的电量，可以解决续驶里程不足时电能的补给问题。学习单元四纯电动汽车的充电技术学习单元四纯电动汽车的充电技术换电池模式是通过直接更换车载电池的方式补充电能。换电池模式的优点为：操作时间短，仅需几分钟；电池可与整车分开，便于以租赁方式运营，大幅降低车辆价格；由专业服务机构负责运营，有利于电池性能的保持和废旧电池的回收；可在低谷时段集中充电，有利于降低运行成本；在能源利用方面，能起到错峰填谷的作用。（2）换电池模式学习单元四纯电动汽车的充电技术（1）充电桩充电桩的组成与分类充电桩的设置12学习单元四纯电动汽车的充电技术②充电桩的设置学习单元四纯电动汽车的充电技术①充电站的组成与功能②充电站的布置③充电站的选址（2）充电站学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍荣威E50纯电动汽车搭载了高性能的电驱动力及电控系统，包括磷酸铁锂高压电池系统、完全自主研发的永磁同步驱动电动机、整车热管理系统、电动助力转向系统、电动机控制器、车载高压充电器、电动空调压缩机、制动能量回收控制等具有高技术含量的核心部件。一荣威E50纯电动轿车学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍一荣威E50纯电动轿车学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍奇瑞公司生产的纯电动汽车包括瑞麒M1-EV、M3-EV和G5-EV等。瑞麒M1-EV纯电动汽车如图3-22所示。瑞麒M1-EV搭载一台336V、40kW的大功率电动机驱动系统，配备40A·h高性能磷酸铁锂电池。二比亚迪E6纯电动汽车学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍二比亚迪E6纯电动汽车学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍三、比亚迪E6纯电动汽车比亚迪E6纯电动汽车如图3-23所示，它兼容了SUV和MPV的设计理念，整体时尚大气。学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍三、比亚迪E6纯电动汽车学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍四、吉利熊猫三门EK-1纯电动汽车吉利熊猫三门EK-1纯电动汽车如图3-24所示，EK-1纯电动汽车外观与吉利熊猫相似，除了五门与三门的差别，其他设计完全一样。学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍四、吉利熊猫三门EK-1纯电动汽车学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍高尔夫电动车采用前轮驱动方式，续驶里程可达150km。为提高续驶里程，高尔夫电动车还采取了诸多创新技术，其中最重要的就是能量回收系统。五、高尔夫Blue-e-Motion学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍五、高尔夫Blue-e-Motion学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍特斯拉(TESLA)纯电动汽车是目前最高档的电动汽车，如图3-26所示。特斯拉纯电动汽车的技术参数如表3-2所示。特斯拉纯电动汽车具有自动驾驶、智能空气悬架、车载双充电器等特色。六、特斯拉纯电动汽车学习单元五国产纯电动汽车及特斯拉电动汽车介绍六、特斯拉纯电动汽车学习单元六纯电动汽车的发展纯电动汽车(bladeelectricvehicles，BEV或EV)指完全由可充电电池(铅酸电池、镍-镉电池、镍-氢电池或锂离子蓄电池)提供动力源的汽车。1.锂离子蓄电池的分类

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模块四混合动力汽车学习目标◎掌握混合动力汽车的定义与分类。◎掌握混合动力汽车的主要结构。◎熟悉不同类型混合动力汽车在不同工况下的能量流通方式和工作原理。模