新能源汽车概论课件 3.1认知纯电动汽车

认知纯电动汽车目录一、纯电动汽车的定义与分类二、纯电动汽车的组成与工作原理三、纯电动汽车的特点四、纯电动汽车各类车型比较五、纯电动汽车的发展趋势3一、纯电动汽车的定义与分类1、纯电动汽车定义

纯电动汽车（BatteryElectricVehicle，简称BEV)）是指以车载电源为动力源，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，一般采用高效率充电蓄电池为动力源，如右图所示。如：比亚迪e5、特斯拉汽车、北汽新能源EX系列，吉利帝豪EV等。4一、纯电动汽车的定义与分类2.纯电动汽车分类

纯电动汽车发展至今，种类较多，通常按车辆用途、车载电源数目以及驱动系统的组成进行分类。按照用途不同分类，纯电动汽车可分为电动轿车、电动货车和电动客车三种。（1）电动轿车是目前最常见的纯电动汽车。除了一些概念车，纯电动轿车已经有了小批量生产，并已进入汽车市场。（2）电动货车用作功率运输的电动货车比较少，而在矿山、工地及一些特殊场地，则早已出现了一些大吨位的纯电动载货汽车。（3）电动客车，纯电动小客车也较少见；纯电动大客车用作公共汽车，在一些城市的公交线路以及世博会、世界性的运动会上，已经有了良好的表现。5二、纯电动汽车的组成与工作原理

纯电动汽车由车载电源为能源，电机为动力装置驱动车辆，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。纯电动汽车的主要组成是电机驱动系统、电源系统、辅助系统、车身、底盘组成。纯电动汽车结构简图

6二、纯电动汽车的组成与工作原理

纯电动汽车采用电动机取代了传统汽车的发动机，采用减速器代替了传统的变速箱，安装了动力电池在底盘底部舍弃了油箱，能源类型也从燃油变成了电能，由燃油车的利用化学能转变为机械能变成了电能转换为机械能，大大提升了能量的使用效率。纯电动汽车对比燃油车7二、纯电动汽车的组成与工作原理电源系统主要是由动力电池、电池管理系统、车载充电机及辅助动力源组成。电源系统的组成1.电源系统

8二、纯电动汽车的组成与工作原理

动力电池系统是纯电动汽车的能量源，其主要作用是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必要信息，在出现异常时及时处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。

动力电池是电动汽车的核心，是纯电动汽车驱动能量的唯一来源，直接关系到电动汽车的动力性能、续航能力、也与电动汽车的安全性直接相关。1.电源系统

（1）动力电池系统9二、纯电动汽车的组成与工作原理

目前用在汽车上的动力电池，主要有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂电池（磷酸铁锂和三元锂电池）和氢燃料电池四大类。四种电池各有优缺点，不同的车型的选择也是不同的。1.电源系统

（1）动力电池系统10二、纯电动汽车的组成与工作原理

电池管理系统作用是检测单个电池或电池组的荷电状态，并根据各种传感信息，包括力、加减速命令、行驶路况、蓄电池工况、环境温度等，合理地调配和使用有限的车载能量；它还能够根据电池组的使用情况和充放电历史选择最佳充电方式，以尽可能延长电池的寿命。主要任务是保证电池系统的设计性能：1.电源系统

（2）电池管理系统a.安全性，保护电池单体或电池组免受损坏，防止出现安全事故；b.耐久性，使电池工作在可靠的安全区域内，延长电池的使用寿命；C.动力性，维持电池工作在满足车辆要求的状态下。11二、纯电动汽车的组成与工作原理充电系统的组成有：充电桩、充电线、充电口、充电机和发电机（电动机）。1.电源系统

（3）充电系统充电系统组成12二、纯电动汽车的组成与工作原理1.电源系统

（4）电源系统工作原理电动汽车电源系统工作原理框图13二、纯电动汽车的组成与工作原理2.电机驱动系统

驱动电机系统由驱动电机（DM）、驱动电机控制器（MCU）及工作必要的辅助装置三部分构成。纯电动汽车驱动电机系统14二、纯电动汽车的组成与工作原理（1）驱动电机三种电机参数2.电机驱动系统

驱动电机是纯电动汽车三大核心部件之一，是车辆行驶的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标直接影响车辆动力性、经济性和舒适性。现阶段常见的汽车驱动电机主要有直流电动机，交流异步电机，永磁同步电机。15二、纯电动汽车的组成与工作原理（2）电机控制器帝豪EV450电机控制器2.电机驱动系统

电机控制器安装在前舱内，采用CAN通讯控制，控制着动力电池组到电机之间能量的传输，同时采集电机位置信号和三相电流检测信号，精确地控制驱动电机运行。电机控制器是一个既能将动力电池中的直流电转换为交流电给驱动电机，同时具备将车轮旋转的动能转换为电能（交流电转换为直流电）给动力电池充电的设备。16二、纯电动汽车的组成与工作原理（3）电机驱动系统工作原理电机驱动系统2.电机驱动系统

17二、纯电动汽车的组成与工作原理北汽EV160高压控制盒3.高压控制盒

纯电动汽车高压控制盒又称高压配电盒，主要功能是将动力电池的高压电分配给各个高压零部件，同时保护电路，防止过载等功能。纯电动汽车的动力电池电压多在200~400Ｖ，全车高压用电器如电机控制器、空调系统、DC/DC系统及充电系统若直接与动力电池相连则会造成动力电池线束杂乱，既增加成本又占用整车空间，且增大整车安全隐患。18二、纯电动汽车的组成与工作原理北汽EV160DC-DC转换器4.DC-DC转换器

DC-DC转换器安装于前机舱位置，其主要功能是在车辆启动后将动力电池输入的高压电转变成低压12V向蓄电池充电，以保证行车时低压用电设备正常工作。19二、纯电动汽车的组成与工作原理北汽EV160车载充电机5.车载充电机

车载充电机，以交流电源作为输入，输出为直流，直接给动力电池充电。车载充电机作为电动汽车电气系统的一部分，被固定在底盘上。车载充电机的输入端，以标准充电接口的形式固定在车体上，用于连接外部电源。车载充电机的输出端，直接连接动力电池包慢充电接口。在电动汽车CAN总线通讯拓扑结构中，车载充电机作为一个节点，挂在CAN总线上，通过CAN与整车控制器交换数据。20二、纯电动汽车的组成与工作原理辅助系统组成6.辅助系统

纯电动汽车辅助系统主要辅助系统包括车载信息显示系统、动力转向系统、导航系统等，借助这些辅助设备来提高汽车的操纵性和乘员的舒适性.主要组成有：辅助电源（蓄电池和DC-DC转换器）、仪表系、照明系、辅助控制装置组成。21三、纯电动汽车的特点1、纯电动汽车的优点

①无废气污染、噪声小②单一的动力源③结构简单，维修方便④能量转换效率高⑤政策优22三、纯电动汽车的特点2、纯电动汽车的缺点①续航不足②充电时间长③电池寿命短、成本高④配套设施不完善231、吉利帝豪EV

吉利帝豪EV，前机舱采用2+2的布局形式，主要有：电机控制器和DC-DC转换器集成、高压控制盒和车载充电机集成、低压辅助电池等组成。帝豪EV450前机舱结构图四、纯电动汽车各类车型比较242、北汽新能源EV160

北汽EV160，前机舱的主要有电机控制器、高压控制盒、DC-DC转换器和车载充电机,低压辅助电池等组成。北汽EV160前机舱结构图四、纯电动汽车各类车型比较253、比亚迪e5

比亚迪e5，前机舱采用四合一的布局形式，将电机控制器、高压控制盒、DC-DC转换器和车载充电机集成一起。比亚迪e5前机舱结构图四、纯电动汽车各类车型比较26五、纯电动汽车的发展趋势1.提高电池比容量

现阶段我国电动汽车电池技术处于国际领先地位，但是对于电动汽车的需要还是需要继续改进的。尤其是在电池的能量密度这一性能迫切需要提高，能量密度是动力电池最核心的性能指标之一，寻求更高的能量密度是电池企业孜孜以求的目标。2018年初，特斯拉宣布与松下联合研发的21700电池系统能量密度达300Wh／kg，对于这个技术差距仍旧较大。27五、纯电动汽车的发展趋势2.充电桩大力推广

公共充电桩集中。截止到2021年8月，全国充电运营企业所运营充电桩数量超过1万台的共有11家，分别为：特来电运营22.7万台、星星充电运营22.1万台、国家电网运营19.6万台、云快充运营8.2万台、南方电网运营4.1万台、依威能源运营3.2万台、上汽安悦运营2.2万台、汇充电运营2.2万台、中国普天运营1.7万台、深圳车电网运营1.7万台、万马爱充运营1.6万台。这11家运营商占总量的90.6%，