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電動汽車基礎(chǔ)知識服務(wù)中心-技術(shù)支持科一、電動汽車家譜二、純電動汽車簡介三、混合動力電動汽車簡介四、燃料電池電動汽車簡介目錄1、純電動汽車定義2、純電動汽車基本組成3、知豆電動汽車電源系統(tǒng)簡介電動汽車的定義:電動汽車是電動車輛的一種,是指由車載電源提供全部或部分動力,用電動機驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)等各項要求的汽車。電動汽車家譜電動汽車(ElectricVehicle-EV)純電動汽車(BatteryElectricVehicle-BEV)混合動力電動汽車(HybridElectricVehicle-HEV)燃料電池電動汽車(FuelCellElectricVehicle-FCEV)本課件重點以知豆為例著重介紹純電動汽車幾大關(guān)鍵件的組成結(jié)構(gòu)、基本參數(shù)、功能作用等,簡單介紹混合動力電動汽車及燃料電池電動汽車的驅(qū)動方式及分類,考慮到銷售人員,本課件力求通俗易懂。普通插電串聯(lián)式混合動力電動汽車(SeriesHybridElectricVehicle-SHEV)并聯(lián)式混合動力電動汽車(ParallelHybridElectricVehicle-PHEV)混聯(lián)式混合動力電動汽車(Parallel-SeriesHybridElectricVehicle-PSHEV)普通插電普通插電純電動汽車簡介一、純電動汽車定義純電動汽車是指以車載電源為動力,用電動機驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)等各項要求的汽車。純電動汽車主要由電源系統(tǒng)、電力驅(qū)動系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等三部分組成。汽車行駛時,由動力電池輸出電能(電流)通過控制器驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn),電動機輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)帶動車輪前進或后退。二、純電動汽車基本組成動力電池組的功用是驅(qū)動電機提供驅(qū)動電能,純電動汽車的動力電池組常用的有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。電池管理系統(tǒng),它的主要功用是對動力電池組及單體進行實時監(jiān)控、監(jiān)測電池使用情況以及控制充電機向電池組充電。充電機的功用是接受并執(zhí)行電池管理系統(tǒng)的指令將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電為動力電池組補充電能。2.電力驅(qū)動系統(tǒng)電力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括電機控制器、功率轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動電機、機械傳動裝置和車輪等。它的功用是將存儲在動力電池組中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能,并能夠在汽車減速制動時,將車輪的動能轉(zhuǎn)化為電能充入動力電池組。1.電源系統(tǒng)包括動力電池組、電池管理系統(tǒng)和充電機等。純電動汽車簡介3.輔助系統(tǒng)主要包括輔助動力源、空調(diào)器、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、刮水器、收音機以及照明和除霜裝置等。輔助動力源主要由輔助電源和DC/DC功率轉(zhuǎn)換器組成。它的功用是向動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、空調(diào)器及其它輔助設(shè)備提供動力。純電動汽車簡介三、知豆電動汽車電源系統(tǒng)簡介主要介紹電源系統(tǒng)的動力電池和充電機,動力電池的基本參數(shù),如容量和能量,充電機的基本參數(shù),如額定功率、效率等及這些參數(shù)在實際中的應(yīng)用和充電模式的介紹純電動汽車簡介一、動力電池純電動汽車簡介電池盒信號線接插件BMS單體電池分流器熔斷器正負極接插件繼電器動力電池1、動力電池功用純電動汽車簡介為整車儲存能量,內(nèi)部設(shè)置有電池管理系統(tǒng)、溫度、電壓、電流傳感器。

因為電池有溫度、電壓、電流的限制要求,所以動力電池里需要有溫度、電壓、電流傳感器對其進行數(shù)據(jù)采集,然后將數(shù)據(jù)傳給電池管理系統(tǒng)進行判斷。

電池管理系統(tǒng)主要的功用就是:(1)電池包電量估算;(2)電池溫度、電壓、電流、絕緣檢測;(3)漏電檢測、異常情況報警;(4)充放電控制、預(yù)充控制;(5)電池一致性檢測;(6)系統(tǒng)自檢等注意:電池的電量為電池管理系統(tǒng)依據(jù)采集的各參數(shù)進行計算得來的,比較好的BMS廠家可以將SOC估算精度做到誤差小于8%,因此電量表是不準的僅供客戶參考的。1、知豆動力電池類型純電動汽車簡介

知豆電動汽車標準配置錳酸鋰、磷酸鐵鋰及三元鋰三種類型的動力電池錳酸鋰電池是指正極使用錳酸鋰材料的鋰電池,其標稱電壓為3.7V,知豆電汽車電池組配置20塊此類電池,電池組標稱電壓為72V。磷酸鐵鋰電池是指使用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰電池,其標稱電壓為3.2V,知豆電動汽車電池組配置24塊此類電池,電池組標稱電壓為72V。三元鋰電池是指使用三元混合材料作為正極材料的鋰電池,其標稱電壓為3.7V,知豆電動汽車電池組配置20塊此類電池,電池組標稱電壓為72V。

2.電池基本參數(shù)介紹純電動汽車簡介①容量(C)我們都知道,測量長度有尺子,測量溫度有溫度計,那么電池的容量可以使用什么儀器或設(shè)備測量呢?事實上電池的容量是無法直接使用度量設(shè)備或儀器直接測量出來的,確切地說,電池的容量是計算出來的。計算公式:容量C=放電電流(A)×放電時間(h)=Ah如一塊充滿電的電池以80A電流恒流放電,放了2個小時就沒電了,那就可以計算出此次的放電容量為160Ah。但是如果同樣是這塊電池,你以160A電流放電,按照公式計算是不是可以放電1個小時呢?但實際上肯定是達不到的,這樣計算這塊電池的容量就小于160Ah。如果以極低溫度條件下同樣以80A電流放電,因電池特性決定放電時間肯定遠小于2小時,這樣計算出的容量也不是160Ah了思考一:電池包銘牌上的160Ah是什么意思?那Wh和KWh又是什么意思?度又是什么意思?它們都是表示電池容量的么?純電動汽車簡介由于放電電流與溫度影響電池的容量,因此計算生產(chǎn)廠在規(guī)定其產(chǎn)品的容量時必須標明其放電率(時率或倍率)時率:如C1=160Ah表示此電池以160A恒流放電,可持續(xù)放電1小時。C20=32Ah表示此電池以32/20=1.6A恒流放電,可持續(xù)放電20小時。倍率:如某電池組額定容量為160Ah,0.1C=16A,0.5C=80A由于不同的環(huán)境及放電率條件下計算的容量會不同,為了統(tǒng)一標準GB/T

31484-2015中規(guī)定了動力電池的額定容量:額定容量是指室溫下完全充電的蓄電池以I1(1小時率放電電流)放電,達到終止電壓時所放出的容量。額定容量又叫做標稱容量,也叫保證容量,是電池制造廠商按照國家頒布的標準,規(guī)定電池在一定的放電條件下,應(yīng)該放出的最低限度的電量值。純電動汽車簡介電池外殼上印制容量數(shù)字標識,表示的就是蓄電池的額定容量。實際上,新出廠的電池的實際容量往往都高于電池的額定容量。有人會問那電池上為什么不標識實際容量呢?一個廠商即使是同一批次生產(chǎn)的蓄電池,絕不可能做到容量完全一致,總是有高有底,有多有少;同時成百上千個電池生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)這種類型電池時,更是做不到絲毫不差。如果沒有標準,就會亂套。這和體育競技中的級別差不多,摔跤、舉重、跆拳道等都有體重級別。比如舉重中的59公斤級別,并不是要求參賽運動員體重都必須絕對是59公斤,而不允許有絲毫的差別,而是規(guī)定了一個體重范圍。只要體重在54.01~59公斤之內(nèi),都可以參加59公斤級的比賽。GB/T

31484-2015中關(guān)于室溫放電容量判定標準:按照規(guī)定測試放電容量在額定容量的100%~110%之間,所有樣品的實測容量極差(最大和最小容量差)不得超過額定容量的7%(一致性要求)純電動汽車簡介關(guān)于容量的概念大家可能理解了,現(xiàn)在請思考:現(xiàn)在有兩塊電池,一款ThinkPad電池額定容量為4400mAh,一款手機電池額定容量為5000mAh,同為鋰電池,為什么個頭相差這么大呢?從外形上看,筆記本電池是手機電池的好幾倍,但容量卻比手機電池的少,這是為什么呢?②能量還需要引入另一個參數(shù)來評價電池的性能:電池的能量:即電池存儲的電能在放電時所能做的電功的多少。能量(E)及功(W)在國際單位制中的單位為焦耳(J),但是對于電池所存儲的能量而言顯然焦耳的單位太小了:

將1克水提升1℃所需的能量為1卡路里≈4.187焦耳1焦耳=1瓦特·秒1度=1KWh=1000瓦特x3600秒=3600000焦耳所以用焦耳表示電池能量就不太直觀了,使用生活比較熟悉的電能單位KWh也就是平時經(jīng)常說的度(1度=1KWh=1000Wh)來表示電池的能量就直觀多了。GB/T

31484-2015中規(guī)定了動力電池的額定能量:額定能量是指室溫下完全充電的蓄電池以I1(1小時率放電電流)放電,達到終止電壓時所放出的能量。如以額定電壓72V額定容量為160Ah的電池為例,即此電池以160A電流恒流放電,可持續(xù)放電1小時,因放電過程中電壓從充電截止電壓放電至放電截止電壓,取值額定電壓,計算如下:E=W=Pt=Uit=72x160x3600=41472000焦耳因1KWh=3600000焦耳,所以此電池額定容量為11.52KWh純電動汽車簡介再回到筆記本電池和手機電池的問題手機電池的額定電壓為3.7V,額定容量為5000mAh可計算此電池額定能量為:3.7Vx5Ahx1h=18.5Wh筆記本電池的額定電壓為11.1V,額定容量為4400mAh可計算此電池的額定能量為:11.1Vx4.4Ahx1h=48.84Wh如果有一個5瓦燈泡,工作電壓為(2.5V~12V)即這兩個電壓平臺都可以工作,那么手機電池可供此燈泡連續(xù)工作18.5\5=3.7小時,而筆記本電池可供此燈泡連續(xù)工作48.84\5=9.7小時

因此,容量大不可一定耐用。純電動汽車簡介快來算一算這個電池包的額定能量吧。當然電池基本參數(shù)除了容量、能量、電壓、電流之外還有內(nèi)阻、SOC、SOH、自放電率、比能量、比功率、循環(huán)壽命等不一一介紹了。純電動汽車簡介思考:既然動力電池組的額定容量為210Ah,那么每個單體的額定容量是多少呢?電池組的額定電壓為72V,那么每個單體的額定電壓又是多少呢?2.電池成組的基本知識①鋰電池電芯封裝類型分為:鋼殼電芯、鋁殼電芯、聚合物電芯(軟包電芯)、圓柱形電芯(18650、26650等)純電動汽車簡介因單個電芯容量小、電壓低,動力電池為了獲得更高的容量和電壓平臺,往往將電芯并聯(lián)或串聯(lián)起來使用,為了獲得更高的容量,先將電芯并連起來,形成單體電池,然后再將單體串聯(lián)起來獲得更高的高電壓平臺形成動力電池組。純電動汽車簡介思考:你知道知豆動力電池是怎么組裝的么?知豆不同類型的動力電池有多少個單體?多少個電芯呢?以下H1車型及D2車型波士頓動力單電池額定電壓都為73V,它們的主要區(qū)別在哪呢?純電動汽車簡介X10(并)=X20(串)=Xn(并)=X24(串)=X2(并)=X8(并)=X6(并)=X20(串)=共計200個軟包電芯共計24Xn個軟包電芯共計1920個18650電芯②以下為知豆電動汽車三種類型電池成組方式③介紹知豆動力電池成組方式之前先詳細介紹一種筆記本電池成組方式純電動汽車簡介3.6V或3.2V額定電壓的電池?zé)o論怎么組合都不可能組合為11.1V這么詭異的電壓,所以只有可能是一種額定電壓為3.7V的18650電池思考:這種18650電池是如何連接來形成一個額定電壓為11.1V,額定容量為4400mAh的筆記本電源的呢?65mm18mm計算方法:首先11.1/3.7=3,可以確定串聯(lián)電芯的個數(shù):純電動汽車簡介3.7V3.7V11.1V3.7V計算原理:A:串聯(lián)電壓相加而容量不變。B:并聯(lián)容量相加而電壓不變。不管串聯(lián)多少個電芯,僅僅增加總電壓,而額定容量容量一直為2200mAh,因筆記本電源的額定容量為4400mAh,因此還需要并聯(lián)電芯才能增加它的額定容量,因此想到了以下方案:思考:你認為哪種方案可行呢?或者有更好的方案?方案1:純電動汽車簡介3.7V3.7V3.7V3.7V方案2:3.7V3.7V3.7V3.7V純電動汽車簡介方案3:3.7V3.7V3.7V3.7V3.7V3.7V方案4:3.7V3.7V3.7V3.7V3.7V3.7V方案1:純電動汽車簡介3.7V3.7V3.7V3.7V相當于相同容量、不同電壓的電芯并聯(lián),此種情況會形成環(huán)流,11.1V向3.7V充電,如果電池內(nèi)阻很小,充電電流將很大,如果電壓平臺相差很大的電芯并聯(lián)會直接燒毀電芯,11.1V超過此種電芯的充電截止電壓,此電芯將會出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的損壞。對于動力電池而言,必須要求單體電池內(nèi)并聯(lián)的電芯電壓平臺的一致性結(jié)論:不同電壓的電池最好不要并聯(lián)使用。純電動汽車簡介對于動力電池而言,必須要求單體電池內(nèi)并聯(lián)的電芯電壓平臺的一致性,否則容易出現(xiàn)單體內(nèi)部環(huán)流,其中一節(jié)或幾節(jié)電芯電壓低或出現(xiàn)內(nèi)部短路,其他電芯會對其放電,單體電池的能量會使內(nèi)短電芯溫度急速升高,極易引發(fā)熱失控,可能導(dǎo)致整個單體電池的損壞,甚至引發(fā)相鄰單體或整包的損毀。短路的電芯(0V)或電壓低的電芯電流方向純電動汽車簡介方案2:3.7V3.7V3.7V3.7V相當于不同容量、相同電壓的電芯串聯(lián),2節(jié)3.7V2200mAh與1節(jié)3.7V4400mAh的電芯串聯(lián),此組合方式遵循木桶原理,總的輸出容量不會大于所有串聯(lián)電芯中最小的那個,因此此組合方式容量仍為2200mAh.放電過程中肯定會有容量小的電芯首先放電截止,而容量大的電芯還處在放電狀態(tài),容量小的電芯會出現(xiàn)反極現(xiàn)象(反向充電)而報廢。另外并聯(lián)后電芯內(nèi)阻會變?yōu)樵瓉硪话?,持續(xù)大電流放電時,容量小的電芯因內(nèi)阻較大而發(fā)熱嚴重,安全系數(shù)低。結(jié)論:不同容量的電池最好不要串聯(lián)使用。純電動汽車簡介對于動力電池而言,必須要求串聯(lián)的單體電池內(nèi)阻及容量的一致性,內(nèi)阻互差大容易造成局部熱失控,容量的互差大則影響電池的有效容量和使用壽命。電流I50mΩ20mΩ30mΩ18mΩ15mΩ15mΩ15mΩ10mΩ整組有效容量發(fā)熱量Q=UIt由歐姆定律I=U/R得U=IR所以某單體發(fā)熱量Q=I2Rt由于單體串聯(lián),電流都相同,因此在相同的時間內(nèi)內(nèi)阻越大的單體發(fā)熱量越高思考:整組放電時,哪個單體溫度最高?電流I純電動汽車簡介方案3:3.7V3.7V3.7V3.7V3.7V3.7V相當于3個相同容量4400mAh、相同電壓3.7V的電芯串聯(lián),串聯(lián)后的電壓為11.1V,容量為4400mAh.結(jié)論:可行。純電動汽車簡介方案4:3.7V3.7V3.7V3.7V3.7V3.7V相當于2個相同容量2200mAh、相同電壓11.1V的電芯并聯(lián),并聯(lián)后的電壓為11.1V,容量為4400mAh.結(jié)論:可行。方案3和方案4主要是成組方式不同,即先串后并,還是先并后串的區(qū)別,方案3相當于把整組分成了三等份,而方案4相當于把整組分成了2等份。不論是容量、能量還是使用壽命等都是等效的,但先并后串的成組方式更利于容量分割,組裝成不同容量的電池更加方便,因此鋰動力電池大多采用先并后串的方式成組。純電動汽車簡介另外:串聯(lián)、并聯(lián)影響成組后的電壓和容量,但是不影響成組后的能量。如:3.7V3.7V11.1V3.7V額定能量為:11.1VX2.2Ah=24.42Wh3.7V3.7V3.7V額定能量為:3.7VX6.6Ah=24.42Wh純電動汽車簡介了解了電芯及單體成組的知識,再回到最初的問題,波士頓73V168Ah和73V210Ah的動力電池包的區(qū)別:注:因波士頓廠家標定額定容量與新大洋標定有出入,為計算方便以波士頓廠家標定為準(73V190.8Ah、73V254.4Ah)首先額定能量的區(qū)別:73X190.8=13928.4Wh73X254.4Ah=18571.2Wh額定電壓相同說明串聯(lián)的單體個數(shù)相同,由于使用的是相同的電芯(3.65V2650mAh),可以計算電芯個數(shù),13928.4/(3.65X2.650)=1440個18571.2/(3.65X2.650)=1920個一個電芯的重量為46.75g,168Ah純電芯重量為1440X46.75=67.32KG210Ah純電芯重量為1920X46.75=89.76KG二、車載充電機純電動汽車簡介車載充電機功能:交直流轉(zhuǎn)換,將電網(wǎng)的交流電高效的轉(zhuǎn)換為直流電為動力電池補充電能。對外通信,接收指令并反饋自身狀態(tài)。220V交流輸入線72V直流輸出線12V輔助電源輸出線和CAN通訊線1、車載充電機主要技術(shù)指標純電動汽車簡介思考:這些數(shù)據(jù)有什么用處呢?知豆301A宣傳充電6小時可以充滿,6小時這個數(shù)據(jù)是怎么來的呢?通過這兩個數(shù)據(jù)及充電時間可估算動力電池能量,估算方法如下:純電動汽車簡介思考:D2車型73V210Ah動力電池充電時間是多少呢?t={(73x210)/0.93}/2000=8.24h按照額定功率計算充電機6小時消耗電網(wǎng)電能E=功率(P)X時間(t)=2KWX6h=12KWh(即12度電)但消耗的電網(wǎng)的電能并不是全部都用在給動力電池充電上,因此有效率這個參數(shù),輸入到動力電池的電能為:12KWhX0.93=11.16KWh與動力電池72VX160Ah=11.52KWh很接近吧之所以有誤差因為6小時這個數(shù)據(jù)就是根據(jù)電池能量計算的:t=(11520Wh/0.93)/2000W=6.19h充電時間6小時就是這么來的思考:比亞迪e6動力電池為307V220Ah,充電機額定功率3.3KW,假設(shè)效率也為93%,使用車載充電機充電時間是多少呢?t={(307x220)/0.93}/3300=22h2、關(guān)于充電模式純電動汽車簡介思考:充電模式1、充電模式2、充電模式3、充電模式4是什么意思?有什么區(qū)別?思考:連接方式A、連接方式B、連接方式C是什么意思?有什么區(qū)別?①連接方式連接方式較容易理解,首先給大家介紹連接方式:連接方式通俗的講就是將電動汽車與電網(wǎng)或電源連接的方法。連接方式A:將電動汽車接入電網(wǎng)時,使用和電動汽車永久連接在一起的充電電纜和供電插頭。標準特征:充電線和車一體的純電動汽車簡介連接方式B:將電動汽車接入電網(wǎng)時,使用帶有車輛插頭和供電插頭的獨立的活動電纜連接方式C:將電動汽車接入電網(wǎng)時,使用了和供電設(shè)備永久連接在一起的充電電纜和車輛插頭標準特征:充電線和樁是一體的標準特征:充電線是獨立的純電動汽車簡介思考:H1車型充電時的連接方式屬于哪一種呢?D1租賃車充電時的連接方式屬于哪一種呢?D2車型充電時的連接方式屬于哪一種呢?D2雙100車型連接方式又屬于哪一種?②充電模式充電模式是指連接電動汽車到電網(wǎng)(電源)給電動汽車供電的方法。充電模式1:簡單描述為使用家用10A或16A插頭插座供電且沒有纜上控制盒的充電方法。標準特征:使用家用插座純電動汽車簡介國標中規(guī)定模式1充電方法交流側(cè)電壓不應(yīng)超過250V,電流不應(yīng)超過8A,也就是模式1充電功率限制在2KW以內(nèi)。國標中不建議使用模式1對電動汽車進行充電。模式1連接方式B充電方式使用的充電槍正在使用模式1連接方式B進行充電的知豆充電模式2簡單描述為使用家用10A或16A插座供電且電纜上有控制導(dǎo)引裝置的充電方法。純電動汽車簡介標準特征:使用家用插座且有纜上控制盒國標規(guī)定模式2充電方法若使用16A插頭插座供電,交流側(cè)電流不能超過13A,若使用10A插頭插座供電,交流側(cè)電流不能超過8A。也就是模式2充電功率被限制在3KW以內(nèi)。純電動汽車簡介模式2連接方式B充電方式使用的充電槍正在使用模式2連接方式B進行充電的特斯拉充電模式3簡單描述為使用了內(nèi)部有控制導(dǎo)引裝置的專用供電設(shè)備的充電方法純電動汽車簡介標準特征:使用專用供電設(shè)備國標中規(guī)定模式三專用供電設(shè)備使用單相(AC220V)供電時,交流側(cè)電流不應(yīng)大于32A。使用三相(AC380V)供電時,交流側(cè)電流若大于32A,則必須使用連接方式C。連接方式A、B、C都適用模式3充電純電動汽車簡介模式3連接方式C充電樁模式3連接方式B充電樁正在使用模式3連接方式B充電的電動汽車正在使用模式3連接方式C充電的電動汽車模式3連接方式B專用充電槍充電模式4是指使用了帶控制導(dǎo)引裝置的直流供電設(shè)備進行充電的方法僅連接方式C適用于充電模式4使用充電模式4進行充電時,不經(jīng)過車載充電機充電模式4使用專用的充電接口純電動汽車簡介混合動力電動汽車簡介1、混合動力電動汽車是指車上裝有兩個以上動力源,包括有電機驅(qū)動,符合汽車道路交通、安全法規(guī)的汽車,車載動力源有多種:蓄電池、燃料電池、太陽能電池、內(nèi)燃機車的發(fā)電機組,當前混合動力電動汽車一般是指內(nèi)燃機車發(fā)電機,再加上蓄電池的電動汽車。2、混合動力電動汽車的優(yōu)點是:①采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機的最大功率,此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機功率不足時,由電池來補充;負荷少時,富余的功率可發(fā)電給電池充電,由于內(nèi)燃機可持續(xù)工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。②因為有了電池,可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。③在繁華市區(qū),可關(guān)停內(nèi)燃機,由電池單獨驅(qū)動,實現(xiàn)"零"排放。④有了內(nèi)燃機可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。⑤可以利用現(xiàn)有的加油站加油,不必再投資。⑥可讓電池保持在良好的工作狀態(tài),不發(fā)生過充、過放,延長其使用壽命,降低成本?;旌蟿恿﹄妱悠嚭喗?、混合動力電動汽車的分類混合動力電動汽車可按照車載電源是否可單獨充電(有充電接口)可簡單可分為插電式混合動力和普通式混合動力兩大類,而按照發(fā)動機和車載電源的連接方式可分為串聯(lián)式(發(fā)動機和車載電源串聯(lián))、并聯(lián)式(發(fā)動機和車載電源并聯(lián))、混聯(lián)式(發(fā)動機和車載電源即有串聯(lián)也有并聯(lián))。爭議:因普通式的混合動力電動汽車車載電源容量很小,因此有人認為只有插電式混合動力電動汽車屬于新能源車,而普通式的混合動力汽車屬于節(jié)能車。

目前國家政策上的支持比較傾向于純電動汽車和插電式混合動力電動汽車。以下就以插電式混合動力電動汽車(Plug-inHybridVehicle,簡稱PHV)為例介紹按照驅(qū)動方式混合動力電動汽車的分類情況:混合動力電動汽車簡介①串聯(lián)式混合動力電動汽車(SeriesHybridElectricVehicle-SHEV)或增程式混合動力電動汽車這一類插電混合動力,嚴格來說仍然是電動車。車內(nèi)只有一套電力驅(qū)動系統(tǒng),包括電機、控制電路、電池。增程型插電混合動力車的電動機直接驅(qū)動車輪,發(fā)動機則用來于驅(qū)動發(fā)電機給電池進行充電。因為發(fā)動機并不直接驅(qū)動車輪,因此也不需要變速箱。這相當于在普通的電動車上裝載了一臺汽油/柴油發(fā)電機?;旌蟿恿﹄妱悠嚭喗镾HEV優(yōu)點:具有電動車的安靜、起步扭矩大的優(yōu)點,可以當純電動車使用,在充電方便的條件下只充電、不加油,使用成本較低;相比其他插電混合動力模式,增程型插電混合動力可以不用變速箱,成本略有降低。由于帶有發(fā)動機發(fā)電,只要有加油站就可以一直跑下去,在不方便充電的地方不會被迫拖車,解決基礎(chǔ)設(shè)施不足的問題;因為發(fā)動機不直接驅(qū)動車輪,發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速、汽車速度沒有直接關(guān)系,通過控制系統(tǒng)優(yōu)化,可以讓發(fā)動機一直工作在最佳轉(zhuǎn)速,即使在充電不便時,市內(nèi)堵車路況下油耗也比較低,發(fā)動機噪音也可以控制的非常小。SHEV缺點:由于發(fā)動機和發(fā)電機并不直接驅(qū)動車輪,造成了這部分功率的浪費,而發(fā)動機和發(fā)電機帶來的重量并不減少。譬如:一輛增程式插電混合動力汽車發(fā)動機功率50KW,發(fā)電機功率50KW,電動機功率100KW,整車攜帶了總功率200KW發(fā)動機和電機,但是能驅(qū)動車輪的功率只有100KW。在高速路況下,油耗反而偏高。這一類的代表車型有寶馬i3(可選裝增程模塊),雪佛蘭沃藍達(有隱藏的直接驅(qū)動模式)

混合動力電動汽車簡介②并聯(lián)式混合動力電動汽車(ParallelHybridElectricVehicle-PHEV)

這一類插電混合動力車內(nèi)有兩套驅(qū)動系統(tǒng),大多是在傳統(tǒng)燃油車的基礎(chǔ)上增加電動機、電池、電控而成,電動機與發(fā)動機共同驅(qū)動車輪。車內(nèi)只有一臺電機,驅(qū)動車輪的時候充當電動機,不驅(qū)動車輪給電池充電的時候充當發(fā)電機?;旌蟿恿﹄妱悠嚭喗镻HEV優(yōu)點:具有電動車的安靜、起步扭矩大的優(yōu)點,可以當純電動車使用,在充電方便的條件下只充電、不加油,使用成本較低;相比其他插電混合動力模式,增程型插電混合動力可以不用變速箱,成本略有降低。由于帶有發(fā)動機發(fā)電,只要有加油站就可以一直跑下去,在不方便充電的地方不會被迫拖車,解決基礎(chǔ)設(shè)施不足的問題;因為發(fā)動機不直接驅(qū)動車輪,發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速、汽車速度沒有直接關(guān)系,通過控制系統(tǒng)優(yōu)化,可以讓發(fā)動機一直工作在最佳轉(zhuǎn)速,即使在充電不便時,市內(nèi)堵車路況下油耗也比較低,發(fā)動機噪音也可以控制的非常小。PHEV缺點:由于發(fā)動機和發(fā)電機并不直接驅(qū)動車輪,造成了這部分功率的浪費,而發(fā)動機和發(fā)電機帶來的重量并不減少。譬如:一輛增程式插電混合動力汽車發(fā)動機功率50KW,發(fā)電機功率50KW,電動機功率100KW,整車攜帶了總功率200KW發(fā)動機和電機,但是能驅(qū)動車輪的功率只有100KW。在高速路況下,油耗反而偏高。

混合動力電動汽車簡介③混聯(lián)式混合動力電動汽車(Parallel-SeriesHybridElectricVehicle-PSHEV)與并聯(lián)式插電混合動力一樣,這種模式也有兩套驅(qū)動系統(tǒng),但不同的是,混聯(lián)式有兩個電機。一個電動機僅用于直接驅(qū)動車輪,還有一個電機具有雙重角色:當需要極限性能的時候,充當電動機直接驅(qū)動車輪,整車功率就是發(fā)動機、兩個電機的功率之和;當電力不足的時候,就充當發(fā)電機,給電池充電?;旌蟿恿﹄妱悠嚭喗镻SHEV優(yōu)點:因此,混聯(lián)式同時具有增程式和并聯(lián)式的優(yōu)點:在純電模式下具有電動車安靜、使用成本低的優(yōu)點;在增程模式下,沒有“里程焦慮”,而且發(fā)動機可以一直控制在最佳轉(zhuǎn)速,油耗低,噪音小,振動??;在并聯(lián)模式下,兩臺電機,一臺發(fā)動機可以一起工作,三者功率加起來具有非常好的起步和加速性能,是一種比較完美的組合。PSHEV缺點:說缺點的話,就是兩臺電機、發(fā)動機、變速箱一個都不能少,配套的控制電路、電池、傳動系統(tǒng)、油路也不能少,總體成本要高于其他類型的插電混合動力,車的總重量也會大一些。而因為要控制兩個電機和一臺發(fā)動機,還有不同的工作模式,控制系統(tǒng)也要相對復(fù)雜,這也會提高成本。

混合動力電動汽車簡介PSHEV優(yōu)點:因此,混聯(lián)式同時具有增程式和并聯(lián)式的優(yōu)點:在純電模式下具有電動車安靜、使用成本低的優(yōu)點;在增程模式下,沒有“里程焦慮”,而且發(fā)動機可以一直控制在最佳轉(zhuǎn)速,油耗低,噪音小,振動??;在并聯(lián)模式下,兩臺電機,一臺發(fā)動機可以一起工作,三者功率加起來具有非常好的起步和加速性能,是一種比較完美的組合。PSHEV缺點:說缺點的話,就是兩臺電機、發(fā)動機、變速箱一個都不能少,配套的控制電路、電池、傳動系統(tǒng)、油路也不能少,總體成本要高于其他類型的插電混合動力,車的總重量也會大一些。而因為要控制兩個電機和一臺發(fā)動機,還有不同的工作模式,控制系統(tǒng)也要相對復(fù)雜,這也會提高成本。

混合動力電動汽車簡介混聯(lián)式插電混合動力,其實往下細分還可以再分兩類。一類是前置,代表車型是豐田全系插電和比亞迪F3DM。這類車的兩臺電機和一臺發(fā)動機都在汽車前部,通過動力分配,離合器,控制不同的工作狀態(tài)。豐田采用的是ECVT行星齒輪做動力分配,很好的兼顧了性能與節(jié)能。比亞迪F3DM采用了簡單的共軸離合模式,沒有變速箱,通過離合器控制不同工作狀態(tài),也可以達到不同狀態(tài)切換的目的,但是共軸模式?jīng)Q定了比亞迪F3DM的發(fā)動機轉(zhuǎn)速與車輛行駛速度直接相關(guān),并聯(lián)模式下,發(fā)動機噪音比較大,只是一種當時技術(shù)條件下的過渡,很快就被比亞迪自己淘汰。混聯(lián)式插電混合動力還有一種模式是前后置,簡單說,就是把兼職的電機與發(fā)動機放到一起,另外的純電動機單獨放置。這種模式的代表是保時捷918,寶馬i8,比亞迪唐?;旌蟿恿﹄妱悠嚭喗楸r捷918Spyder混合動力電動汽車簡介這種模式的優(yōu)點除了混聯(lián)式插電混合動力都有的幾個優(yōu)點以外,還有一個好處是可以在前輪驅(qū)動,后輪驅(qū)動,四輪驅(qū)動三種模式下切換。追求極限性能的時候,四輪驅(qū)動,可以有極限的加速性能。高速行駛時,車輛重心后移,后輪驅(qū)動可以有更高的效率,達到省電(省油)的目的。在低速行駛時,前輪驅(qū)動有更高的效率,就可以切換前輪驅(qū)動。這種模式的純電動機甚至可以是兩個,分別驅(qū)動左右車輪,達到左右扭矩分配的目的,在過彎道時可以有更出色的性能。保時捷918能在紐柏林跑進7分鐘,傲視各路超跑,靠的就是這種前后置混聯(lián)式插電混合動力帶來的高性能。燃料電池電動汽車簡介1、燃料電池電動汽車定義燃料電池電動汽車(FCV)是一種用車載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動力的汽車。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經(jīng)重整所得到的高含氫重整氣。與通常的電動汽車比較,其動力方面的不同在于FCV用的電力來自車載燃料電池裝置,電動汽車所用的電力來自由電網(wǎng)充電的蓄電池。因此,FCV的關(guān)鍵是燃料電池。2、燃料電池電動汽車的優(yōu)點與傳統(tǒng)汽車相比,發(fā)動機、變速器動力總成在燃料電池汽車中不復(fù)存在,取而代之的是燃料電池反應(yīng)堆、蓄電池、氫氣罐、電動機、DC/DC轉(zhuǎn)化器等設(shè)備,燃料電池電動汽車具有以下優(yōu)點:1、零排放或近似零排放。2、減少了機油泄漏帶來的水污染。3、降低了溫室氣體的排放。4、提高了燃油經(jīng)濟性。5、提高了發(fā)動機燃燒效率。6、運行平穩(wěn)、無噪聲。燃料電池電動汽車簡介3、燃料電池電動汽車組成部分①燃料電池發(fā)動機(FCE):主要由燃料電池堆、進氣系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電堆控制單元和監(jiān)控系統(tǒng)組成。此為主要動力源。②動力蓄電池組:輔助動力源。③電流變換器:交直流變換。④動力總成:傳遞動力、換檔。⑤氫氣系統(tǒng):提供氫氣。⑥動力控制單元:動力控制、故障診斷。燃料電池電動汽車除了在車身、控制器及驅(qū)動系統(tǒng)等方面面臨著與電動汽車相同的問題之外,在其儲能動力源——燃料電池方面還有較多問題急需解決,氫燃料電池在氫燃料制取、儲存及攜帶等方面以及非氫燃料電池的重整系統(tǒng)的效率、體積、質(zhì)量大小及反應(yīng)速度等方面的技術(shù)還需進一步提高。燃料電池電動汽車簡介燃料電池電動汽車組成部分①燃料電池發(fā)動機(FCE):主要由燃料電池堆、進氣系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電堆控制單元和監(jiān)控系統(tǒng)組成。此為主要動力源。②動力蓄電池組:輔助動力源。③電流變換器:交直流變換。④動力總成:傳遞動力、換檔。⑤氫氣系統(tǒng):提供氫氣。⑥動力控制單元:動力控制、故障診斷。4、燃料電池電動汽車面臨的問題燃料電池電動汽車除了在車身、控制器及驅(qū)動系統(tǒng)等方面面臨著與電動汽車相同的問題之外,在其儲能動力源——燃料電池方面還有較多問題急需解決,氫燃料電池在氫燃料制取、儲存及攜帶等方面以及非氫燃料電池的重整系統(tǒng)的效率、體積、質(zhì)量大小及反應(yīng)速度等方面的技術(shù)還需進一步提高。附錄資料:不需要的可以自行刪除節(jié)能與新能源汽車

--純電動汽車目錄1概述2新能源汽車現(xiàn)狀

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純電動汽車技術(shù)原理及優(yōu)勢4純電動汽車商業(yè)模式簡介5遠期展望概述基本概念以內(nèi)燃機為主要動力系統(tǒng),綜合利用各種技術(shù)降低油耗的叫節(jié)能汽車。

“新能源汽車”是指采用新型動力系統(tǒng),使用非石油燃料的汽車。規(guī)劃中的新能源汽車主要是指純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車。純電動汽車是以電池為儲能單元,以電動機為驅(qū)動系統(tǒng)的車輛。純電動汽車的特點:結(jié)構(gòu)相對簡單,生產(chǎn)工藝相對成熟。新能源汽車現(xiàn)狀國外政策世界各國普遍將發(fā)展電動汽車確立為節(jié)能減排的重要途徑和政府戰(zhàn)略性計劃,出臺各類發(fā)展鼓勵政策和行動計劃。序號國家/區(qū)域鼓勵政策行動計劃1美國《2001年美國未來能源保證法案》《美國新的綜合性能源計劃》《美國下一代電動汽車協(xié)議》未來10年投入10億美元,至2015年普及100萬輛插電式混合動力汽車2歐盟歐洲汽車制造商協(xié)會《2010稅收導(dǎo)則》,除意大利和盧森堡,所有西歐國家出臺了對電動車的減稅、免稅或補貼政策奧地利:25萬輛推廣計劃丹麥:2020年,電動汽車占新售車輛1/10西班牙:2014年普及100萬輛3德國《國家電動車發(fā)展計劃》,2009-2012年投入5億歐元用于純電動和插電式混合動力汽車的研發(fā)產(chǎn)業(yè)化到2020年、2030年分別普及100萬輛和500萬輛純電動汽車和插電式混合動力汽車4法國《新車置換金》《法國清潔汽車購買獎勵體系》2015年推廣電動汽車10萬輛5英國《私人購買新能源汽車補貼細則》低碳汽車示范運行與研發(fā)資助政策2015年推廣電動汽車24萬輛6日本《下一代汽車的補助金制度》《日本電動汽車購買補助手冊》到2020年普及以電動汽車為主體的“下一代汽車”達到1350萬輛新能源汽車現(xiàn)狀電動汽車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃 形成“三橫三縱三大平臺”(三縱:混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車;三橫:電池、電機、電控;三大平臺:標準檢測、能源供給、集成

示范戰(zhàn)略重點與任務(wù)布局)

國內(nèi)政策新能源汽車已經(jīng)成為我國七大戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)之一《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020)》

汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向——純電驅(qū)動當前重點推進——純電動汽車和混合動力汽車產(chǎn)業(yè)化推廣普及:非插電式混合動力汽車、節(jié)能內(nèi)燃機汽車

新能源汽車現(xiàn)狀國內(nèi)發(fā)展狀況經(jīng)過多年的醞釀,國內(nèi)純電動汽車日趨成熟,有多款電動車已取得國家公告吉利熊貓EK電動汽車系列動力源:鉛酸電池最高車速:80km/h北汽福田迷迪純電動轎車動力源:鋰電池組續(xù)航:100—150公里

東風(fēng)風(fēng)神,EJ02純電動汽車動力源:磷酸鐵鋰電池,電機類型:風(fēng)神采用永磁同步電機長安奔奔MINI純電動汽車動力源:磷酸鐵鋰電池組電機類型:永磁直流無刷電機

比亞迪E6純電動汽車動力源:鐵電池續(xù)航:200—300公里

眾泰2008EV純電動汽車動力源:鋰離

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