混合動力汽車構(gòu)造與工作原理

1、第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 2-1 混合動力汽車的基本概念與分類混合動力汽車的基本概念與分類 2-2 典型混合動力電動汽車結(jié)構(gòu)典型混合動力電動汽車結(jié)構(gòu) 2-3 混合動力汽車的電能儲存裝置混合動力汽車的電能儲存裝置 2-4 混合動力汽車的驅(qū)動電機(jī)混合動力汽車的驅(qū)動電機(jī) 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1. 掌握混合動力汽車基本概念掌握混合動力汽車基本概念2-1 混合動力汽車的基本概念與分類混合動力汽車的基本概念與分類 2.了解液壓蓄能式混合動力汽車了解液壓蓄能式混合動力汽車HHV3.掌握混合動力電動汽車掌

2、握混合動力電動汽車HEV 4.掌握混合動力電動汽車的類型掌握混合動力電動汽車的類型 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 什么是混合動力汽車呢？混合動力汽車的類型有哪些呢？液壓蓄能式混合動力汽車HHV和混合動力電動汽車HEV的區(qū)別是什么呢？第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 任務(wù)分析任務(wù)分析要掌握混合動力汽車的基本概念，了解HHV和掌握HEV，掌握混合動力電動汽車的類型，需以下幾個步驟： 1分析國際能源組織（分析國際能源組織（IEA）的有關(guān)文獻(xiàn)）的有關(guān)文獻(xiàn) 3分析分析HHV和和HEV2掌握汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)掌握汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 837

3、-2010 混合動力電動汽車類型混合動力電動汽車類型 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 一、混合動力車輛的基本概念一、混合動力車輛的基本概念根據(jù)國際能源組織（IEA）的有關(guān)文獻(xiàn)，“能量與功率傳送路線”具有如下特點的車輛稱為混合動力車輛： 傳送到車輪推進(jìn)車輛運動的能量，至少來自兩種不同的能量轉(zhuǎn)換裝置；第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 這些能量轉(zhuǎn)換裝置至少要從兩種不同的能量儲存裝置吸取能量；從儲能裝置流向車輪的這些通道，至少有一條是可逆的。如果可逆的儲能裝置供應(yīng)的是電能時，則稱作混合動力電動車。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作

4、原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 二、液壓蓄能式混合動力汽車二、液壓蓄能式混合動力汽車HHVHHV最初由Volvo Flygmotor在20世紀(jì)80年代開發(fā)，其主要應(yīng)用于巴士、貨車等重型車輛。HHV使用的動力是液力馬達(dá)及傳統(tǒng)的燃油（氣）車的發(fā)動機(jī)。液力系統(tǒng)主要由液壓泵（馬達(dá)）、液力儲存器和液體罐等組成。HHV的特點是可使用液壓泵（馬達(dá)）可單獨或同時和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動力驅(qū)動汽車行駛。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 三、混合動力電動汽車三、混合動力電動汽車HEV國標(biāo)GB/T 19596-2004 電動汽車術(shù)語對于混合動力電動汽車是這樣定義的： 至少能從下述兩類車載儲存

5、的能量中獲得的汽車動力的汽車：-可消耗的燃料；-可再充電能/能量儲存裝置。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 四、混合動力電動汽車的類型四、混合動力電動汽車的類型1. 按照動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式劃分按照動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式劃分（1）串聯(lián)式混合動力電動汽車（2）并聯(lián)式混合動力電動汽車（3）混聯(lián)式混合動力電動汽車 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 2. 按照混合度劃分按照混合度劃分（1）微混合型混合動力電動汽車（2）輕度混合型混合動力電動汽車（3）重度混合（強(qiáng)混合）型混合動力電動汽車 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與

6、工作原理 3. 按照外接充電能力劃分按照外接充電能力劃分（1）外接充電型混合動力電動汽車（2）非外接充電型混合動力電動汽車第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 4. 按照行駛模式的選擇方式劃分按照行駛模式的選擇方式劃分（1）有手動選擇功能的混合動力電動汽車（2）無手動選擇功能的混合動力電動汽車第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 5. 其他劃分型式其他劃分型式（1）按照可再充電能量儲存系統(tǒng)不同可以劃分為(但不限于)以下類型：動力蓄電池混合動力電動汽車超級電容器混合動力電動汽車機(jī)電飛輪混合動力電動汽車動力蓄電池與超級電容器組合式混合動力

7、電動汽車（2）混合動力電動汽車按照其技術(shù)特征、燃料類型、功能結(jié)構(gòu)和車輛用途等因索還可有其他劃分型式。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1. 熟悉串聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理熟悉串聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理2. 熟悉并聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理熟悉并聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理2-2 典型混合動力電動汽車結(jié)構(gòu)典型混合動力電動汽車結(jié)構(gòu) 3. 掌握混聯(lián)式混合動力汽車構(gòu)造與工作原理掌握混聯(lián)式混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 混合動力汽車的動力傳遞形式有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三

8、種，具體的結(jié)構(gòu)和工作原理是什么呢？第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 任務(wù)分析任務(wù)分析需要對三種形式的動力傳遞方式逐一分析1分析串聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理分析串聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理 3分析并聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理分析并聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理2分析混聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理分析混聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)造與工作原理第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 一、串聯(lián)式混合動力汽車一、串聯(lián)式混合動力汽車1. 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)1-發(fā)動機(jī) 2-發(fā)電機(jī) 3-動力蓄電池 4-變壓器 5-電

9、動機(jī) 6-驅(qū)動輪 7-減速器第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 2. 串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的三種基本控制模式串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的三種基本控制模式（1）主要利用電池來驅(qū)動車輛，僅當(dāng)SOC降低到最小限值時，發(fā)動機(jī)才起動，發(fā)動機(jī)在最高效率區(qū)以輸出恒定功率的方式工作，當(dāng)SOC回升到最大限值時發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)。（2）“負(fù)荷跟隨”控制模式。（3）上述兩種控制模式的一個折中方案。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 3. 通用汽車公司通用汽車公司Series-SHEV汽車的結(jié)構(gòu)組成汽車的結(jié)構(gòu)組成通用汽車公司的Series-SHEV結(jié)構(gòu)布置1-電流

10、轉(zhuǎn)換器 2-充電器 3-驅(qū)動電動機(jī) 4-動力蓄電池 5-中央控制器 6-發(fā)電機(jī) 7-發(fā)動機(jī)第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 4. 串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)點與缺點串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)點與缺點（1）串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)點（2）串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的缺點第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 二、并聯(lián)式混合動力汽車二、并聯(lián)式混合動力汽車1. 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)1-發(fā)動機(jī) 2-變速器 3-動力蓄電池 4-變壓器 5-電動機(jī)/電動機(jī) 6-驅(qū)動輪 7-減速器第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)

11、造與工作原理 2. 并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)典型工作模式的功率流并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)典型工作模式的功率流（1）車輛起動、低速及輕載行駛時，發(fā)動機(jī)關(guān)閉，車輛由電機(jī)驅(qū)動，為純電動工況 純電動工作模式 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 混合動力 （2）車輛起動、低速及輕載行駛時，發(fā)動機(jī)關(guān)閉，車輛由電機(jī)驅(qū)動，為純電動工況 。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 向蓄電池充電 （3）在車輛行駛過程中，當(dāng)車載電池組電量過低時，發(fā)動機(jī)在驅(qū)動車輛行駛的同時向電池補充充電 。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 制動能

12、量回收（4）車輛減速及制動時，電機(jī)以發(fā)電機(jī)模式工作，回收車輛制動能量向電池充電 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 3. 并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)兩種基本控制模式并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)兩種基本控制模式（1）發(fā)動機(jī)輔助混合動力模式（2）電機(jī)輔助混合動力模式 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 4. 日產(chǎn)風(fēng)雅混合動力汽車混合動力系統(tǒng)日產(chǎn)風(fēng)雅混合動力汽車混合動力系統(tǒng)（1）混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日產(chǎn)風(fēng)雅混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1-離合器2 2-電子控制式7擋自動變速器 3-電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動機(jī) 6-逆變器 7-鋰離子蓄電池第二章第二章 混合動

13、力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （2）工作過程 1）系統(tǒng)起動系統(tǒng)起動時1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動機(jī) 6-逆變器 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 一般行駛時混合動力系統(tǒng)的工作過程 1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動機(jī) 6-逆變器 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 電量少時混合動力系統(tǒng)工作過程1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動機(jī) 6-逆變器 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原

14、理 2）減速或制動時制動時混合動力系統(tǒng)的工作過程1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動機(jī) 6-逆變器 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 3）加速或爬坡時完全加速或爬坡時混合動力系統(tǒng)工作過程1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動機(jī) 6-逆變器 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 4）離合器控制離合器1與一般手動變速器離合器結(jié)構(gòu)相同，是干式離會器。它接合，斷開的操作是出液壓氣缸自動控制的，車輛行駛時，輸入端和輸出端的轉(zhuǎn)速差大約為50r/min。能夠?qū)崿F(xiàn)更為平穩(wěn)的行駛。當(dāng)發(fā)動

15、機(jī)開始工作的情況下，為了使驅(qū)動扭矩不發(fā)生變化，輸入端和輸出端的轉(zhuǎn)速差控制在約為100 rmin，控制滑行的同時，離合器1接合。這時電機(jī)發(fā)揮起動作用。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 低速時，離合器1和離舍器2完全接合，發(fā)動機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)相同。這樣車速為10kmh時轉(zhuǎn)速約為1000rmin，5kmh時轉(zhuǎn)速會變?yōu)榧s500r/min，發(fā)動機(jī)會停止工作。為了防止這樣的情況，離合器2會使車輛滑行，進(jìn)入半離合狀態(tài)這時發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速會保持在約1000r/min。在坡道上停止的狀態(tài)下，駕駛員踩下加速踏板，離合器2斷開，電動制動裝置控制車輛停止，目的是保護(hù)離合器2。第二章第二章

16、混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 5. 并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的特點并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的特點（1）發(fā)動機(jī)通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動汽車，無機(jī)械能-電能的轉(zhuǎn)換損失，因此發(fā)動機(jī)輸出能量的利用率相對較高。（2）當(dāng)電機(jī)僅起功率調(diào)峰作用時（3）在繁華的市區(qū)低速行駛時第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （4）發(fā)動機(jī)與電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動時，還需要動力復(fù)合裝置，因此，并聯(lián)驅(qū)動系統(tǒng)的傳動機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。（5）并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)與車輪之間直接機(jī)械連接，發(fā)動機(jī)的運行工況會受車輛行駛工況的影響，所以車輛在行駛工況頻繁變化的情況下運行時，發(fā)動機(jī)有可能不在其最佳工作區(qū)域內(nèi)

17、運行，其油耗和排放指標(biāo)可能不如串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 三、混聯(lián)式混合動力汽車三、混聯(lián)式混合動力汽車1. 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)1-發(fā)動機(jī) 2-動力分離裝置 3-發(fā)電機(jī) 4-動力蓄電池 5-變壓器 6-電動機(jī) 7-驅(qū)動輪 8-減速器第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 2. 豐田混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)豐田混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)（1）啟動時啟動時啟動時第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （2）低速中速行駛時低速中速行駛時低速中速行駛時第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作

18、原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （3）一般行駛時一般行駛時一般行駛時第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （4）一般行駛時/剩余能量充電一般行駛時一般行駛時/ /剩余能量充電剩余能量充電 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （5）全速開進(jìn)（行駛）時全速開進(jìn)（行駛）時全速開進(jìn)（行駛）時第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （6）減速/能量再生時減速減速/ /能量再生時能量再生時第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （6）停車停車時停車時第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理

19、混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1. 熟悉混合動力汽車電能儲存裝置的種類熟悉混合動力汽車電能儲存裝置的種類 5. 熟悉蓄電池管理系統(tǒng)和電動汽車的蓄電池充電器熟悉蓄電池管理系統(tǒng)和電動汽車的蓄電池充電器 2-3 混合動力汽車電能儲存裝置混合動力汽車電能儲存裝置 2. 熟悉蓄電池主要性能指標(biāo)熟悉蓄電池主要性能指標(biāo)3. 熟悉鉛酸蓄電池熟悉鉛酸蓄電池4. 掌握鎳掌握鎳-鎘（鎘（Ni-Cd）電池、鎳）電池、鎳-氫氫(Ni-MH)電池、電池、鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成、工作原理與性能特點鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成、工作原理與性能特點 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 混合動

20、力汽車電能儲存裝置的類型有哪些？其中動力蓄電池的結(jié)構(gòu)域工作原理是什么？其性能指標(biāo)有哪些？蓄電池管理系統(tǒng)和電動汽車的蓄電池充電器是如何工作的呢？第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 任務(wù)分析任務(wù)分析要對上述問題作出答復(fù)，需以下幾個步驟：1歸納混合動力汽車電能儲存裝置的種類歸納混合動力汽車電能儲存裝置的種類3分析蓄電池性性能評價指標(biāo)；分析各類動力蓄分析蓄電池性性能評價指標(biāo)；分析各類動力蓄電池結(jié)構(gòu)組成、工作原理與性能特點電池結(jié)構(gòu)組成、工作原理與性能特點2分析蓄電池管理系統(tǒng)和電動汽車的蓄電池充電器分析蓄電池管理系統(tǒng)和電動汽車的蓄電池充電器 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與

21、工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 一、混合動力汽車電能儲存裝置的種類一、混合動力汽車電能儲存裝置的種類 1. 二次電池二次電池2. 超級電容超級電容3. 飛輪電池飛輪電池第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 二、蓄電池主要性能指標(biāo)二、蓄電池主要性能指標(biāo)1. 電壓（電壓（V）（1）電動勢電池正極和負(fù)極之間的電位差E。（2）開路電壓電池在開路時的端電壓，一般開路電壓與電池的電動勢近似相等。（3）額定電壓電池在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下工作時應(yīng)達(dá)到的電壓。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （4）工作電壓（負(fù)載電壓、放電電壓）在電池兩端接上負(fù)載R后

22、，在放電過程中顯示出的電壓。（5）終止電壓電池在一定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的放電條件下放電時，電池的電壓將逐漸降低，當(dāng)電池不宜再繼續(xù)放電時，電池的最低工作電壓稱為終止電壓。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 2. 電池容量（電池容量（Ah）（1）理論容量 （2）實際容量（3）標(biāo)稱容量（公稱容量）（4）額定容量（保證容量）（5）荷電狀態(tài)（SOC）第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 3. 能量（能量（Wh、kWh）電池的能量決定電動汽車的行駛距離。（1）標(biāo)稱能量（2）實際能量（3）比能量（Wh/kg）（4）能量密度（Wh/L）第二章第二章 混合動

23、力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 4. 功率（功率（W、kW）在一定的放電制度下，電池在單位時間內(nèi)所輸出的能量，電池的功率決定混合動力汽車的加速性能。（1）比功率（W/kg）電池的比功率是指電池單位質(zhì)量中所具有的電能的功率。（2）功率密度（W/L）電池的功率密度是指電池單位體積中所具有的電能的功率 。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 5. 電池的內(nèi)阻電池的內(nèi)阻 6. 循環(huán)次數(shù)（次）循環(huán)次數(shù)（次）7. 使用年限（年）使用年限（年）8. 放電速率（放電率）放電速率（放電率）（1）時率）時率（2）倍率）倍率第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動

24、力汽車構(gòu)造與工作原理 9. 自放電率自放電率10. 成本成本要求蓄電池?zé)o毒性、不會造成污染或腐蝕，使用安全，有良好的充電性能，充電操作方便，充電時間短，耐振動，無記憶性對環(huán)境溫度變化不敏感，壽命長，制造成本低，易于調(diào)整和維護(hù)等。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 三、鉛酸蓄電池三、鉛酸蓄電池動力鉛酸蓄電池要求有高的比能量和比功率，高的循環(huán)次數(shù)和使用壽命，以及快速充電性能等。鉛酸蓄電池的特點是開路電壓高，放電電壓平穩(wěn)，充電效率高，能夠在常溫下正常工作，生產(chǎn)技術(shù)成熟，價格便宜，規(guī)格齊全。因此，近10年來，國內(nèi)外開發(fā)的稱為第一代的電動汽車也廣泛使用了鉛酸電池 。第二章

25、第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 四、鎳四、鎳-鎘（鎘（Ni-Cd）電池）電池1. 鎳鎳-鎘電池的工作原理鎘電池的工作原理第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 鎳鎳-鎘電池鎘電池a)外觀外觀 b)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1-正極板正極板 2-接線柱接線柱 3-加液口蓋加液口蓋 4-絕緣導(dǎo)管絕緣導(dǎo)管 5-負(fù)極板負(fù)極板 6-吊架吊架 7-單格電池連接條單格電池連接條 8-極板骨架極板骨架 9-絕緣層絕緣層 10-鍍鎳薄鋼板鍍鎳薄鋼板 11-外殼外殼 12-通孔通孔 13-活性物質(zhì)活性物質(zhì)14-正極板導(dǎo)管正極板導(dǎo)管 15-氫氧化鎘氫氧化鎘2. 鎳鎳-鎘電池的

26、構(gòu)造鎘電池的構(gòu)造 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 3. 鎳鎳-鎘電池的特點鎘電池的特點鎳-鎘電池的工作電壓較低，單體電池的標(biāo)稱電壓為1.2V，比能量為 55Wh/kg，比功率可以超過225W/kg，循環(huán)使用壽命2000次以上；可以進(jìn)行快速充電，充電15min可恢復(fù)50的容量，充電1h可恢復(fù)100的容量，但一般情況下完全充電需要6h；深放電達(dá)100，自放電率低于0.5/天，可以在-4080的環(huán)境溫度條件下正常工作。鎳-鎘電池有記憶效應(yīng)。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 五、鎳五、鎳-氫（氫（Ni-MH）電池）電池1. 鎳鎳-氫

27、（氫（Ni-MH）電池的工作原理）電池的工作原理第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 a) b)鎳-氫電池在堿性電解液中進(jìn)行反應(yīng)的模型a)儲氫合金載體負(fù)極 b)鎳正極第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 2. 鎳鎳-氫電池的結(jié)構(gòu)氫電池的結(jié)構(gòu)a) b)鎳-氫電池的結(jié)構(gòu)a) 圓柱形電池 b)方形電池1-盒子（-） 2-絕緣襯墊 3-蓋帽（+） 4-安全排氣口 5-封盤 6-絕緣圈 7-負(fù)極 8-隔膜 9-正極 10-絕緣體第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 3. 鎳鎳-氫電池的特點氫電池的特點鎳-氫電池的單

28、體電池的電壓為1.2V，應(yīng)急補充充電性能好，一次充電后行駛里程長，而且啟動加速性能較好；可以在環(huán)境溫度為-2880的條件下正常工作；循環(huán)壽命可達(dá)到6000次或7年。但在高溫條件下使用時電荷量急劇下降，自放電損耗較大，價格較貴。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 六、鋰離子電池六、鋰離子電池1. 鋰離子電池的分類鋰離子電池的分類按照鋰離子電池的外形形狀可分為方形鋰離子電池和圓柱形鋰離子電池。鋰離子電池的發(fā)展呈現(xiàn)出多方向并舉的局面。發(fā)展方向的不同主要在于所采用的正極材料的不同, 因為正極材料的性能將很大程度地影響電池的性能, 同時正極材料也直接決定電池成本的高低。第

29、二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖a)方形鋰離子電池 b)圓柱形鋰離子電池1-外殼 2-負(fù)極端子 3-正極端子 4-隔膜 5-負(fù)極板 6-正極板 7-絕緣體8-負(fù)極柱9-絕緣體 10-密封圈 11-頂蓋 12-正極 13-安全排氣閥 14-隔膜 15-負(fù)極 16-負(fù)極板 17-正極2. 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)鋰離子電池的結(jié)構(gòu) 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 3. 鋰離子電池的工作原理鋰離子電池的工作原理鋰離子電池工作原理第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 4. 鋰離子電池的特點鋰離

30、子電池的特點優(yōu)點：優(yōu)點：（1）工作電壓高（2）比能量高（3）循環(huán)壽命長（4）自放電率低（5）無記憶性（6）對環(huán)境無污染（7）能夠制造成任意形狀。不足：不足：（1）成本高（2）必須有特殊的保護(hù)電路，以防止過充。 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 七、蓄電池管理系統(tǒng)七、蓄電池管理系統(tǒng)1. 混合動力汽車的電池組管理系統(tǒng)簡介混合動力汽車的電池組管理系統(tǒng)簡介電池組管理系統(tǒng) 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （1）熱管理系統(tǒng)有的蓄電池采用自然通風(fēng)即可滿足電池組的散熱要求，但有的蓄電池則必須采取強(qiáng)制通風(fēng)來進(jìn)行冷卻，才能保證電池組正常工作并延

31、長蓄電池的壽命。 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （2）電池組管理子系統(tǒng)電池組管理子系統(tǒng)的作用是對電池的組合、安裝、充電、放電、電池組中各個電池的不均衡性、電池的熱管理和電池的維護(hù)等進(jìn)行監(jiān)控和管理，使電池組能夠提高工作效率，保證正常運轉(zhuǎn)，避免發(fā)生電池的過充電和過放電，有效延長電池的壽命，以及動力蓄電池組的安全管理和保潔等。（3）線路管理子系統(tǒng)第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 2. 動力蓄電池組管理系統(tǒng)功能與組成動力蓄電池組管理系統(tǒng)功能與組成（1）動力蓄電池組管理系統(tǒng)的基本功能動力蓄電池組管理系統(tǒng)一般采用先進(jìn)的微處理器進(jìn)行控制

32、，通過標(biāo)準(zhǔn)通信接口和控制模塊對動力蓄電池組進(jìn)行管理，一般有以下幾方面。動力蓄電池組管理單節(jié)電池管理荷電狀態(tài)的估計和故障診斷第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （2）動力蓄電池組管理系統(tǒng)組成動力蓄電池組管理系統(tǒng)的基本組成1-電動機(jī) 2-逆變器 3-繼電器箱 4-充電器 5-動力蓄電池組(由多個分電池組組成) 6-冷卻風(fēng)扇 7-動力蓄電池組管理系統(tǒng) 8-荷電狀態(tài)（SOC）顯示器8-車輛中央控制器 10-駕駛員控制信號輸入 11-電壓伏特計 12-電流安培計 13-溫度測量計第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 （2）動力蓄電池組管理系統(tǒng)

33、組成帶有溫度測量裝置的動力蓄電池組管理系統(tǒng)電池組 2-溫度傳感器 3-故障診斷器 4-溫度表 5-動力蓄電池組管理系統(tǒng) 6-電壓表 7-電流表 8-荷電狀態(tài)(SOC)顯示 9-斷路線第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 八、電動汽車蓄電池充電器八、電動汽車蓄電池充電器1. 電動汽車蓄電池充電器的基本功能電動汽車蓄電池充電器的基本功能對市電進(jìn)行電力變換并提供直流電；供給與蓄電池額定條件相對應(yīng)的電力；當(dāng)蓄電池充滿后自動停止充電。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 2. 電動汽車蓄電池充電器的分類電動汽車蓄電池充電器的分類（1）根據(jù)充電器

34、是裝在車內(nèi)還是車外分（2）根據(jù)給電動汽車蓄電池充電時的能量轉(zhuǎn)換方式分電動汽車的耦合式充電系統(tǒng) 電動汽車的感應(yīng)式充電系統(tǒng)及充電器第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1. 了解電動汽車對驅(qū)動電動機(jī)性能的基本要求了解電動汽車對驅(qū)動電動機(jī)性能的基本要求2. 熟悉電動汽車電動機(jī)的類型熟悉電動汽車電動機(jī)的類型 2-4 混合動力汽車的驅(qū)動電機(jī)混合動力汽車的驅(qū)動電機(jī) 3. 熟悉直流電動機(jī)、交流電動機(jī)、交流永磁電熟悉直流電動機(jī)、交流電動機(jī)、交流永磁電動機(jī)的特點、分類，了解其控制系統(tǒng)動機(jī)的特點、分類，了解其控制系統(tǒng) 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽

35、車構(gòu)造與工作原理 在電動汽車包括混合動力汽車行駛時，電動機(jī)需頻繁地起動以驅(qū)動汽車，那么對電動機(jī)有哪些性能要求呢？電動汽車電動機(jī)的類型有哪些？其具體特點和控制系統(tǒng)是怎樣的呢？第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 任務(wù)分析任務(wù)分析要對以上問題做出回復(fù)，需以下幾個步驟： 1分析電動汽車對驅(qū)動電動機(jī)性能的基本要求分析電動汽車對驅(qū)動電動機(jī)性能的基本要求3歸納電動汽車電動機(jī)的類型歸納電動汽車電動機(jī)的類型 2分析直流電動機(jī)、交流電動機(jī)、交流永磁分析直流電動機(jī)、交流電動機(jī)、交流永磁電動機(jī)的分類、特點了解其控制系統(tǒng)電動機(jī)的分類、特點了解其控制系統(tǒng) 第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工

36、作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 一、電動汽車對驅(qū)動電動機(jī)性能的基本要求一、電動汽車對驅(qū)動電動機(jī)性能的基本要求1. 電壓高電壓高2. 高轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速3. 轉(zhuǎn)矩密度、功率密度大，重量輕，體積小轉(zhuǎn)矩密度、功率密度大，重量輕，體積小4. 具有較大的起動轉(zhuǎn)矩和較大范圍的調(diào)速性能具有較大的起動轉(zhuǎn)矩和較大范圍的調(diào)速性能5. 需要有需要有45倍的過載。倍的過載。第二章第二章 混合動力汽車構(gòu)造與工作原理混合動力汽車構(gòu)造與工作原理 6. 具有高的可控性、穩(wěn)態(tài)精度、動態(tài)性能，以滿足具有高的可控性、穩(wěn)態(tài)精度、動態(tài)性能，以滿足多部電動機(jī)協(xié)調(diào)運行。多部電動機(jī)協(xié)調(diào)運行。7. 機(jī)械效率高、損耗少。機(jī)械效率高、損耗少。8. 可兼做發(fā)電機(jī)使用?？杉孀霭l(fā)電機(jī)使用。9. 電氣系統(tǒng)安全性和控制系統(tǒng)的安全性應(yīng)達(dá)到有關(guān)電氣系統(tǒng)安全性和控制系統(tǒng)的安全性應(yīng)達(dá)到有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。的標(biāo)