新能源汽車基礎(chǔ)講解

1、 依照中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部2009年6月17日發(fā)布的 新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則，本規(guī)則所稱新能 源汽車，是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī) 的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和 驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié) 構(gòu)的汽車。 新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車（BEV，包括太陽(yáng) 能汽車）、燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、其他新 能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品。 2016年各類新能源汽車補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表； 20172018年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)在2016年基 礎(chǔ)上下降20%；20192020年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)在2

2、016年基礎(chǔ)上下降40%。 純電動(dòng)汽車顧名思義就是純粹靠電能驅(qū)動(dòng)的車輛，而不需 要其他能量，如汽油、柴油等。它可以通過(guò)家用電源、專用充 電樁或者特定的充電場(chǎng)所進(jìn)行充電，以滿足日常的行駛需求。 混合動(dòng)力汽車就是由發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛，因此它 免不了需要加油，它通常能夠行駛在純電動(dòng)模式、純油模式以 及油電混合模式下。 混合動(dòng)力技術(shù)，主要是通過(guò)加入電動(dòng)機(jī)的方法，降低發(fā)動(dòng) 機(jī)在起動(dòng)、低速以及加速階段的油耗和排放，讓發(fā)動(dòng)機(jī)一直在 最高效區(qū)域工作。 混動(dòng)汽車的動(dòng)力電池容量很小，普銳斯的鎳氫電池組由松 下制造，重量為53.3公斤。由168個(gè)6.5Ah、1.2V的車用級(jí)電芯 串聯(lián)而成，電池組總電壓為201

3、.6V，電池容量1.3kWh。 因此，混動(dòng)一般通過(guò)剎車時(shí)回收動(dòng)能為動(dòng)力電池充電，或 者利用車輛在行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的多余功率驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)為其充電。 BYD秦用的電池為磷酸鐵鋰電池，總能量為13KWh，由152節(jié)單體 串聯(lián)而成。 增程式混合動(dòng)力汽車就是用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)的車輛。當(dāng)電池組電量充足時(shí)采用純電動(dòng)模式行駛，而當(dāng)電量 不足時(shí)，車內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)為動(dòng)力電池充電，提供電 動(dòng)機(jī)運(yùn)行的電力。 由于具有插混的外接充電優(yōu)勢(shì)，增程式混合動(dòng)力汽車的純電續(xù)航里程也 較長(zhǎng)，如i3純電版續(xù)航里程185公里，而i3增程版可達(dá)300公里左右。并且在 增程模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效轉(zhuǎn)區(qū)，其安靜程度比普通

4、汽車更好，電機(jī)的 低轉(zhuǎn)高扭特性也使得車輛的起步和加速性能也較好。而在增程模式下，i3的 綜合百公里油耗也能達(dá)到4L左右的水平，起到一定的節(jié)能作用。但目前只有 廣汽傳祺研發(fā)增程式混合動(dòng)力汽車。 燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流， 依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其電池的能量是通過(guò)氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而 不是經(jīng)過(guò)燃燒，直接變成電能。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害 產(chǎn)物，因此燃料電池汽車是無(wú)污染汽車，其能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)高2至 3倍。所以從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車 輛。 優(yōu)點(diǎn)：燃料電池汽車被譽(yù)為人類交通的最終解決方案，不止是 因?yàn)樗邆淦胀冸妱?dòng)汽車

5、的優(yōu)勢(shì)，而是因?yàn)闅錃夂脱鯕鈦?lái)源無(wú)窮 無(wú)盡，并且加氫和加油一樣便捷，沒(méi)有任何污染。 缺點(diǎn)：不過(guò)目前氫氣的產(chǎn)量和存儲(chǔ)難度并不理想，成本都比較 高，而在建設(shè)加氫站的成本上也遠(yuǎn)比加油站和充電站高，并且高壓 存儲(chǔ)的氫氣，安全性有待考驗(yàn)。 1、純電動(dòng)汽車模塊體系 2、重要部件解析 電 動(dòng) 車 模 塊 體 系 一級(jí)模塊一級(jí)模塊：主要是指執(zhí)行系統(tǒng)，包括充電設(shè) 備、儲(chǔ)能系統(tǒng)、離合器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和變速箱。 三級(jí)模塊三級(jí)模塊分為：執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。 執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)包括：電池單體的功率型和能量型， 永磁和異步電機(jī)的水冷和風(fēng)冷形式，控制系統(tǒng)； 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)包括：硬件、底層和應(yīng)用層軟件。 二級(jí)模塊二級(jí)模塊分為

6、：執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部 分。 執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)包括：充電設(shè)備的地面充電機(jī)、DC/DC 和車載充電機(jī)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的單體，離合器中的干式 和濕式，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的永磁同步和交流異步； 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)包括VCU、MCU、BMS、GCU等。 VCU是實(shí)現(xiàn)整車控制決策的核心電子控制單元，一般僅新能源汽 車配備。 工作原理工作原理：VCU通過(guò)采集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號(hào)來(lái)判 斷駕駛員的駕駛意圖；通過(guò)監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)(車速、溫度等)，由VCU判 斷處理后，向動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)送車輛的運(yùn)行狀態(tài)控制指 令，同時(shí)控制車載附件電力系統(tǒng)的工作模式； VCU也具有整車系統(tǒng)故障診斷、保護(hù)和存儲(chǔ)功能。 VCU的結(jié)構(gòu)組成

7、包括外殼、硬件電路、底層軟件和應(yīng)用層軟件， 硬件電路、底層軟件和應(yīng)用層軟件是VCU的關(guān)鍵核心技術(shù)。 MCU是新能源汽車特有的核心功率電子單元； 工作原理工作原理：通過(guò)接收VCU的車輛行駛控制指令，控制電機(jī)輸出指 定的扭矩和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。實(shí)現(xiàn)把動(dòng)力電池的直流電能轉(zhuǎn)換 為所需的高壓交流電、并驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體輸出機(jī)械能。 同時(shí)，MCU具有電機(jī)系統(tǒng)故障診斷、保護(hù)和存儲(chǔ)功能。 MCU由外殼及冷卻系統(tǒng)、功率電子單元、控制電路、底層軟件和 控制算法軟件組成 。 指標(biāo)參數(shù) 型式交流異步 冷卻方式自然風(fēng)冷 額度電壓72V 額定功率（KW）10 峰值功率（KW）30 額定扭矩（Nm）31 峰值扭矩（Nm）120 根據(jù)GB/T 18488.1-2015 電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng) 第1部分：技術(shù)條件 電池包是新能源汽車核心能量源，為整車提供驅(qū)動(dòng)電能，它主 要通過(guò)金屬材質(zhì)的殼體包絡(luò)構(gòu)成電池包主體。 BMS主要功能為實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯的管理，以及與整車的通訊、信息交 換。 其中對(duì)電芯的管理包括：電壓、電流及溫度的監(jiān)測(cè)，SOC估算， 均衡，電池過(guò)充、過(guò)放，溫升保護(hù)，絕緣防護(hù)等