《混合動力汽車構造原理與檢修》教案

救豪

學院：

教研室：

課程名稱：混合動力汽車原理與檢修

授課專業(yè)：新能源汽車技術

授課班級：

任課教師：

《混合動力汽車原理與檢修》

課程教案

第1次課，2學時

適用專業(yè)新能源汽車技術

課題電動汽車和混合動力汽車的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀

了解電動汽車和混合動力汽車歷史和發(fā)展現(xiàn)狀

教學目的掌握混合動力汽車的基本概念

重點：電動汽車和混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀

重點與難點

難點：混合動力汽車的學習

教學設計

組織教學一復習提問一引入案例一新課教學一學習小結一作業(yè)布置

概述

教學環(huán)境及

多媒體

資源要求

復習提問新能源汽車有哪些？

電動汽車和混合動力汽車歷史

授課要點電動汽車和混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀

混合動力汽車的基本概念

課外作業(yè)混合動力汽車的定義是什么？

教學設計與教學內容

時間分教學內容教學方法及要

酉己

求

時間分教學內容教學方法及要

酉己

求

組織教教師自我介紹，課程考核說明

學無

10'嚴肅課堂紀律，考勤出勤人數(shù)，引導學生進入學習狀態(tài)

學生討論

新課導

請學生回答現(xiàn)在新能源汽車有哪幾種？

入5'并回答

電動汽車和混合動力汽車的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀

一、電動車的歷史與現(xiàn)狀

電動汽車指用電力驅動的汽車。

驅動電動汽車的電力常見的有各種蓄電池(又稱二

次電池)、燃料電池、太陽能電池等。

最常見的分類方法是把電動汽車分為三類。

1、蓄電池汽車(BatteryPoweredElectric

Vehicle)

2、燃料電池汽車FCEV(FuelCellElectric

Vehicle)

3、混合動力汽車(HybridVehicle)

講授新

.宓混合動力電動汽車定義為“由兩種和兩種以上的儲

課

能器、能源或轉換器作驅動能源，其中至少有一種能提

25,供電能的車輛稱為混合動力電動汽車”。

根據(jù)這個通用的定義，內燃機和蓄電池、蓄電池和

燃料電池、蓄電池和超級容量電容器、蓄電池和飛輪儲

能器、燃料電池和超級容量電容器、燃料電池和飛輪儲

能器等組成的混合動力汽車都屬于混合動力電動汽車。

2011年全球各主要國家和地區(qū)電動汽車銷量統(tǒng)計表

國家/地區(qū)北美歐盟日本中國其他

地區(qū)

2011年2.01.31.51.01.0

銷量(萬

輛)

時間分教學內容教學方法及要

酉己

求

銷量占比29.4119.1222.0614.7114.71

(%)

二、電動車的優(yōu)勢

1.良好的環(huán)境保護效果

學生看圖分析

為燃料制造過程中的NOx的排放值和電能的比較

燃料汽油柴油電力甲醇氫

種類

NOx排放0.1130.0560.0470.011-0.0215

量/0.0222—

(g.MJ-0.0416

1)

2.噪聲低

汽車加速和等速運行時噪聲的構成

噪聲源加速？/等速/(%)

(%)

輪胎22.980.4

發(fā)動機34.419.6

牽引（底盤）2.8

冷卻系統(tǒng)1.9

吸氣11.6

排氣系統(tǒng)23.4

3.熱效率高分析

燃料電池車與其他動力車的效率比較

汽油電力混合動力燃料電池

（汽油機）車（壓縮

氫氣）

燃油生產(chǎn)88268858

效率/

(%)

汽車運行16803050

效率/

(%)

總效率/14.0820.826.429

（%）

時間分教學內容教學方法及要

酉己

求

4.電動汽車排放的廢熱少

5.電動汽車可回收利用能量多

6.改善能源結構解決汽車的替代能源問題

三、電動汽車的不足

1.續(xù)行里程短，承載量少

2.制造成本高

3.必須重新建設基礎設施討論還有那些

不足

第二節(jié)混合動力系統(tǒng)的基本概念及發(fā)展現(xiàn)狀

一、混合動力系統(tǒng)的基本概念

1.混合動力系統(tǒng)HPS(HybridPower

System)的概念

O'

動力指使機械做功的各種作用力。

混合動力系統(tǒng)(HPS)即指采用兩種或兩種以上能

量轉換方式的能量轉化裝置，其突出的優(yōu)點是能量轉換

效率高。

二、混合動力系統(tǒng)的應用狀況學生自己學

5-1.德國奧迪公司Q5混合動力動力系統(tǒng)簡介習，有問題咨

2、奧迪Q5混合動力四驅車的識別標記

詢教師

一、傳統(tǒng)汽車的動力傳動系統(tǒng)

常見的四輪轎車的動力傳動系統(tǒng)

(1)發(fā)動機前置后輪驅動

(2)發(fā)動機前置前輪驅動兩種

由發(fā)動機、離合器、變速器、傳動軸、差速器和驅

動軸等組成。

二、混合動力汽車的定義

混合動力汽車指攜帶有不同動力源的、可根據(jù)汽車

的行駛需要，同時或分別使用不同的動力源而行駛的汽

車。與傳統(tǒng)汽車最大區(qū)別是動力傳動系統(tǒng)，一般都至少

擁有兩個動力源(能量變換器)和兩個能量儲存系統(tǒng)

(車載狀態(tài))。

混合動力汽車可分為兩大類

(1)液壓蓄能式混合動力汽HHV(HydraulicHybird

Vehicle)

由液壓驅動系統(tǒng)和熱力發(fā)動機驅動系統(tǒng)組成。

(2)混合動力電動汽車HEV(HybridElectirc

Vehicle)

由熱力發(fā)動機系統(tǒng)和電動機或燃料電池和電能蓄儲

存器組成。簡稱為混合動力汽車HV(HybridVehicle)

時間分教學內容教學方法及要

配

求

三、混合動力電動汽車HEV的基本概念

HEV的特點是燃油（氣）發(fā)動機動力與電動機動力兩

種動力的組合。通常把燃油（氣）發(fā)動機與電動機兩種

動力組合而成的混合動力電動汽車簡稱為油（氣）一電

混合動力電動汽車，把汽（柴）油發(fā)動機與電動機兩種

動力組合而成的混合動力電動汽車簡稱汽（柴）油一電

力混合動力電動汽車等。

HEV與傳統(tǒng)汽車的區(qū)別主要是驅動系統(tǒng)，HEV通常至

少由兩種動力源組成。一種是由發(fā)動機提供的、與傳統(tǒng)

汽車類似的動力系統(tǒng)。從理論上講，所有可以用于傳統(tǒng)

汽車的發(fā)動機（包括各種內燃機和外燃機）都可用于

HEV；另一種是傳統(tǒng)汽車上所設有的電驅動系統(tǒng)。電驅動

系統(tǒng)通常由電能儲存器（蓄電池、超級電容器、飛輪電

池等）、電源變換器（逆變器、變壓器等）和電動機

（直流電動機、三相異步感應電動機、永磁電動機、開

關磁阻電動機）等組成，

差速4、

發(fā)動機瑜

離合器三點變速器》傳動軸

五

燃油箱

說出兩大系統(tǒng)

區(qū)別

1.能量轉換效率高

2.良好的環(huán)境保護效果

3.排放的廢熱少，可以減輕城市的“熱島效應”

4.可回收利用部分能量

5.改善能源結構，解決汽車的替代能源問題

五、混合動力汽車推廣應用中的主要問題總結

時間分教學內容教學方法及要

酉己

1.制造成本較高

2.小型化和輕量化

3.可靠性等性能有待進一步提高

六、典型混合動力汽車發(fā)展歷程

1.Hybrid混合動力車輛的發(fā)展歷史，如圖1-18。學生自己學習

2.日本混合動力車輛的的發(fā)展歷程了解

5,知識回顧與作業(yè)布置回答

第2次課，2學時

適用專業(yè)新能源汽車技術

課題混合動氣汽車的構造與原理

了解混合動力汽車的種類及特點

教學目的

掌握串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動力汽車組成及特點

重點：混合動力汽車的種類和特點

重點與難點

難點：串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動力汽車組成及特點

教學設計

組織教學一復習提問一引入案例~新課教學~學習小結一作業(yè)布置

概述

教學環(huán)境及

多媒體

資源要求

復習提問混合動力汽車的定義是什么？

混合動力汽車的種類和特點

授課要點

串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動力汽車組成及特點

混合動力汽車如何進行分類？

課外作業(yè)并聯(lián)式混合動力汽車的主要組成部件有哪些，有何特點？

混聯(lián)式混合動力汽車的主要組成部件有哪些，有何特點？

教學設計與教學內容

時間教學方法

教學內容

分配及要求

5'嚴肅課堂紀律，考勤出勤人數(shù)，引導學生進入學習狀態(tài)組織教學

時間教學方法

教學內容

分配及要求

教師提問學

生討論

5'請學生回答現(xiàn)在新能源汽車有哪幾種？

并回答

第一節(jié)混合動力汽車的種類及特點

一、混合動力汽車的種類

HEV與傳統(tǒng)汽車類似，有許多不同的種類，常見分類如下：分別列舉不

1.根據(jù)混合動力汽車的動力系統(tǒng)中兩種動力系統(tǒng)的關系分同種類

類

(1)串聯(lián)式、并聯(lián)式、串并聯(lián)混合式和功率(或動力)分

配式。

(2)串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。

(3)串聯(lián)式、并聯(lián)式、串并聯(lián)式和復雜混合動力系統(tǒng)。

2.根據(jù)并聯(lián)式混合動力汽車的兩種動力源的作用大小和結

構特點

(1)全面混合。

(2)輔助混合。

(3)輕度混合。

(4)可外電源充電式混合動力汽車。

3.按照傳統(tǒng)汽車用途與結構特點的分類方法

25'(1)混合動力小汽車。

(2)混合動力SUVo

(3)混合動力卡車。

(4)混合動力小型貨車。

(5)混合動力軌道車輛。

(6)混合動力巴士。

(7)可充電式混合動力汽車：該類混合動力汽車的特點是

全面混合動力型、可單獨使用電力行駛，并可使用電網(wǎng)電

源充電，因而可減少人類對石油的依

賴性。

4、根據(jù)電力起作用的大小分類

(1)S/S型

(2)ISAD型

(3)IMA型

(4)FH型

5.根據(jù)發(fā)動機和燃料來源

(1)汽油機混合動力汽車。

時間教學方法

教學內容

分配及要求

(2)柴油機混合動力汽車。

(3)燃料電池混合動力汽車。

(4)渦輪機混合動力汽車。

(5)混合燃料混合動力汽車。

(6)人力混合動力汽車。

6.從驅動形式分

(1)并聯(lián)結構混合動力。

(2)串聯(lián)結構混合動力。

學生比較區(qū)

別

教師補充

7.八"匕年性ZJC7J

(1)全混合動力(FullHybrid)

(2)電動輔助混合動力(PowerAssistHybrid),也稱

中混合動力

(3)輕混合動力(MildHybrid)

(4)充電式混合動力(Plug-InHybrid

二、新能源汽車的分類

根據(jù)電能在驅動車輛過程中貢獻的大小，新能源汽車

可分為一般混合動力汽車、插電式混合動力汽車和純電動

汽車。

無電能貢獻完全學生自己看

圖說出新能

三、混合動力系統(tǒng)概述

時間教學方法

教學內容

分配及要求

混合動力系統(tǒng)是指由兩個或兩個以上不同工作原理的源汽車的分

動力源組成，可以將不同動力源組合在一起用于驅動車輛類

的系統(tǒng)。

講授

四、完全混合動力汽車驅動的分類與特點

1.完全混合動力驅動有四種形式

(1)并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

(2)分支式混合動力系統(tǒng)

(3)串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

(4)分支式串聯(lián)混合動力系統(tǒng)

第二節(jié)串聯(lián)式混合動力汽車動力系統(tǒng)的主要組成及

特點

一、串聯(lián)式混合動力汽車SHEV動力系統(tǒng)的組成

SHEV由發(fā)動機、發(fā)電機、逆變器、電能儲存器(蓄電池、

超級電容器、飛輪電池等)、電動機/發(fā)電機、驅動橋等

組成?？磮D說出

10'SHEV動力

系統(tǒng)的組成

時間教學方法

教學內容

分配及要求

二、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)結構

串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，也稱增程式電動汽車動力系統(tǒng)，主

要由內燃機、發(fā)電機、驅動電機和動力電池幾個部件組成

三、串聯(lián)式混合動力汽車的特點

串聯(lián)式混合動力汽車的不足有四點：

一是驅動電動機等的選擇難度大，為了能夠克服汽車在行

駛過程中的最大阻力，驅動電動機的功率要求較大，外形

尺寸較大，質量也較重，動力電池組的容量要求大，需要

裝置一個較大發(fā)動機/發(fā)電機組；

二是適用車型少，龐大的動力電池組，外形尺寸較大，質

量也較大，較適合在大型客車上采用，在中、、小型車上

布置有一定的困難；

三是發(fā)動機由燃料的化學能轉換的機械能必須先轉換為電

能，即必須經(jīng)過燃料的化學能T熱能T電能T機械能的能

量轉換過程中，因而能量損失較大；另外，在動力電池組

的充、放電過程中也存在能量損耗，不經(jīng)常在滿負荷狀態(tài)

下運轉，總的能量轉換效率較??；

四是發(fā)動機/發(fā)電機組與動力電池組之間的匹配要求較嚴

格，應能自動起動或關閉發(fā)動機/發(fā)電機組，以避免動力

電池組過量放電，這就需要更大的電池容量。

第三節(jié)并聯(lián)式混合動力汽車的主要組成及特點

一、并聯(lián)式混合動力電動汽車PHEV組成

PHEV由發(fā)動機、變速器、電動機/發(fā)電機、逆變器、電能

儲存器（蓄電池、超級電容器、輪電池等）、驅動橋等組看圖說出并

成。聯(lián)式混合動

20'

并聯(lián)式混合動力電動汽車力電動汽車

|電能呵存器|的組成

一

I]__

二童一

|電動機:發(fā)電機|

|發(fā)動機蠹B

時間教學方法

教學內容

分配及要求

并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)組成示意圖

二、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)結構

并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)典型結構形式之一如圖

三、并聯(lián)式混合動力汽車的驅動模式、優(yōu)勢及不足

1.PHEV的驅動模式

2.并聯(lián)式混合動力汽車的主要優(yōu)點

3.并聯(lián)式混合動力汽車的不足

第四節(jié)混聯(lián)式混合動力汽車的主要組成及特點

一、混聯(lián)式混合動力汽車組成

20，

混聯(lián)式HEV也可稱為串并聯(lián)混合式混合動力汽車、串并聯(lián)

式混合動力汽車、混聯(lián)式混合動力汽車等。

時間教學方法

教學內容

分配及要求

電能流動方向8￡有＞電能儲存器

機械能流動方向蛋一

j發(fā)電機3逆變器

二、混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)結構

豐田普銳斯(Prius)混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

為了更好地理解普銳斯(Prius)混合動力系統(tǒng)，此處簡單介

紹普銳斯(Prius)的行星齒輪機構，結構如圖

1.起步與小負荷時2.加速或爬坡時

3.車輛在巡航時4,車輛在巡航時

時間教學方法

教學內容

分配及要求

5'知識回顧與作業(yè)布置回答

第3次課，2學時

適用專業(yè)新能源汽車技術

課題混合動力汽車的構造與原理

掌握雙模式混合動力汽車的主要組成及特點

氈、VLB掌握混合動力系統(tǒng)功能

教學目的

掌握純電動汽車動力系統(tǒng)結構、控制工作原理及基本功能

掌握插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)結構及工作原理

重點：混合動力系統(tǒng)功能

重點與難點難點：純電動汽車動力系統(tǒng)控制工作原理、插電式混合動力汽車動

力系統(tǒng)工作原理

教學設計

組織教學f復習提問f引入案例f新課教學f學習小結f作業(yè)布置

概述

教學環(huán)境及

多媒體

資源要求

混合動力汽車如何進行分類？

復習提問串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動力汽車的主要組成部件有哪些，有

何特點？

雙模式混合動力汽車的主要組成及特點

混合動力系統(tǒng)功能

授課要點

純電動汽車動力系統(tǒng)結構、控制工作原理及基本功能

插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)結構及工作原理

混合動力系統(tǒng)有哪些功能？

課外作業(yè)純電動汽車動力系統(tǒng)控制工作原理是如何進行的？

教學設計與教學內容

時間教學方法及要

教學內容

分配求

5'嚴肅課堂紀律，考勤出勤人數(shù)，引導學生進入學習狀態(tài)

時間教學方法及要

教學內容

分配求

混合動力汽車如何進行分類？學生討論

5，串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動力汽車的主要組成部件有

并回答

哪些，有何特點？

第五節(jié)雙模式混合動力汽車的主要組成及特點

一、雙模式混合動力系統(tǒng)結構

串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)是三種基本的混合動力運行模式，這三

種模式的任意兩種模式組合起來就構成了雙模式混合動力

驅動系統(tǒng)

由于雙模式混合動力系統(tǒng)有兩個機械耦合器，這使得系統(tǒng)

更易靈活組合及控制，與并聯(lián)式和串聯(lián)式相比，該結構具學生先看圖分

35'

有更多的運行工況。常見的運行模式：析模式

1.純電動驅動模式

2.串聯(lián)驅動模式

|動力電￡|一?、、

時間教學方法及要

教學內容

分配求

3.并聯(lián)驅動模式

時間教學方法及要

教學內容

分配求

6.能量回收模式

7.全油門加速驅動模式

第六節(jié)混合動力系統(tǒng)功能

一、模式切換功能

二、內燃機起停功能(Start-StopSTT)

三、電機助力(MotorAssist)

四、動力電池智能充電控制(IntelligentCharging)

五、減速斷油(DecelerationFuelCutOff,DFCO)

六、純電動爬行

七、駕駛員意圖識別

八、智能熱管理系統(tǒng)

九、扭矩安全監(jiān)控

十、低壓智能充電控制

十一、整車上下電管理

十二、故障診斷

十三、能量回收

時間教學方法及要

教學內容

分配求

第七節(jié)純電動汽車動力系統(tǒng)結構、控制工作原理及

基本功能

一、純電動汽車動力系統(tǒng)結構

在圖2-9的新能源汽車系統(tǒng)框圖中，將內燃機、燃油箱、

內燃機控制器和機械

藕合裝置去掉就形成了純電動汽車系統(tǒng)框圖，由此可以看

出，純電動汽車系統(tǒng)是一個相對比較簡單的系統(tǒng)。圖中的

驅動子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)構成了純電動汽車動力系統(tǒng)，可

簡化如圖2-40所示。

從圖2-40中可以看出，純電動汽車動力系統(tǒng)由整車控制

器、電機控制器、電動機、傳動裝置、動力電池、電池管

理系統(tǒng)及外接充電控制單元構成。

二、純電動汽車動力系統(tǒng)控制工作原理

三、常見純電動汽車動力系統(tǒng)結構舉例

由于純電動汽車電驅動特性的多樣性，純電動汽車有多種

動力系統(tǒng)

架構，圖2-41為常見的幾種EV結構形式。

時間教學方法及要

教學內容

分配求

電力*?方式

C-離合器；D-差速器；FG-固定速比減速器；M-電動機;GB-變速需。

S7驅動布■形式圄

四、純電動汽車動力系統(tǒng)基本功能

前面已經(jīng)介紹了純電動汽車動力系統(tǒng)的結構和工作原理，

下面將對系統(tǒng)的主要功能作一點簡單介紹。

除了具有混合動力汽車系統(tǒng)的主要功能如純電動爬行、駕

駛員意圖識別、智能熱管理、低壓智能充電及整車高壓上

下電管理外，純電動汽車還有如下特有功能。

1.外接智能充電功能

2.故障診斷功能

3.輔助功能

第八節(jié)插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)結構及工作原

理

插電式混合動力電動汽車(Plug-inHybridElectric

Vehicle,PHEV),是指可外接充電的新型混合動力汽車,

它兼有一般混合動力汽車與純電動汽車的功能特征。

I燃油箱I

10'

5，知識回顧與作業(yè)布置回答

第4次課，2學時

適用專業(yè)新能源汽車技術

課題混合動力汽車構造與原理、電能儲存裝置

掌握典型混合動力汽車的構造與工作原理

教學目的了解混合動力汽車電能儲存裝置種類及主要性能指標

了解二次電池

重點：混合動力汽車電能儲存裝置種類及主要性能指標、二次電池

重點與難點

難點：典型混合動力汽車的構造與工作原理

教學設計

組織教學一復習提問一引入案例一新課教學一學習小結一作業(yè)布置

概述

教學環(huán)境及

多媒體

資源要求

、曰、混合動力系統(tǒng)有哪些功能？

復習提問純電動汽車動力系統(tǒng)控制工作原理是如何進行的？

典型混合動力汽車的構造與工作原理、混合動力汽車電能儲存裝置

授課要點

種類及主要性能指標、二次電池

混合動力汽車控制系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成？

混合動力系統(tǒng)ECU的控制原理是什么？

課外作業(yè)電能儲存裝置的種類有哪幾種？

電能儲存裝置的主要性能指標有哪些？

二次電池的電池主要性能指標包括哪些內容？

教學設計與教學內容

時間教學方法及

教學內容

分配要求

5'嚴肅課堂紀律，考勤出勤人數(shù)，引導學生進入學習狀態(tài)

時間教學方法及

教學內容

分配要求

學生討論

5請學生回答現(xiàn)在新能源汽車有哪幾種？

并回答

第九節(jié)典型混合動力汽車的構造與工作原理

豐田Prius混合動力汽車總體構造及主要性能指標

1.Prius混合動力汽車的主要尺寸

2.動力總成的主要零、部件的布置

3,豐田公司生產(chǎn)的THS和THSII特點

4.THS和THSII的電池特點

5.THS的改型產(chǎn)品的特點。

6.THS和THSII混合動力系統(tǒng)的PriusHV的異同

25'

THSII的組成及工作原理

1.THSII的組成

THSII的主要組成如圖2—49所示，主要由發(fā)動機

（汽油機）、發(fā)電機、電

動機、動力電池、逆變器等18個部件組成。

r_Q

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圖OmOi

D3

y

憶@動力傳遞路線二，電力傳遞路線寫》燃料傳遞路線巧熱傳遞路線

2.THSII混合動力汽車的工作原理

時間教學方法及

教學內容

分配要求

(1)準備啟動狀態(tài)

(2)汽車起動

(3)發(fā)動機熱機和充電

(4)起步工況

(5)發(fā)動機微加速工況

(6)發(fā)動機和電動機并聯(lián)加速起步

(7)發(fā)動機和電動機串聯(lián)加速起步

(8)低載荷巡航工況

(9)節(jié)氣門全開加速工況

(10)減速工況

(11)行駛中發(fā)動機充電

(12)倒車工況

(13)電動機行駛

(14)制動能量回收

(15)汽車滑行

(16)汽車停車

3.動力分配機構的組成及工作原理

動力分配機構使用的是行星齒輪裝置。齒圈、行星齒

輪架和中心齒輪分別與電動機、發(fā)動機和發(fā)電機相連。

4.動力分配機構齒圈、行星架、太陽輪轉速之間的關系

齒圈、行星架、太陽輪轉速之間的關系假定太陽輪的

齒數(shù)為Zs、轉矩為Ts、轉速為ns,齒圈的齒數(shù)為Zr、轉

矩為Tr、轉速為nr,行星齒輪架的為轉矩為Tp、轉速轉矩

為np,則由行星齒輪

(Zs=30,Zr=78)的工作原理可知齒圈、行星架、太

時間教學方法及

教學內容

分配要求

陽輪的轉速和轉矩之間的關系。

齒輪、行星架、太陽輪轉速之間關系為:

+(1+)=0或

齒輪、行星架。太陽輪轉矩之間關系為:

++=0

一、混合動力汽車控制系統(tǒng)

1.混合動力汽車控制系統(tǒng)的組成

(1)混合動力系統(tǒng)ECU的控制

(2)發(fā)動機ECU的控制

(3)變頻器的控制

(4)增壓轉換器的控制

(5)轉換器的控制

40,

(6)空調變頻器的控制

(7)發(fā)電機(MG1)和電動機(MG2)的控制

(8)制動防滑控制ECU的控制

(9)蓄電池ECU的控制

(10)換擋的控制

(11)碰撞時的控制

時間教學方法及

教學內容

分配要求

(12)電動機驅動模式的控制

(13)巡航控制系統(tǒng)操作的控制

(14)指示燈和警告燈點亮的控制

(15)診斷

(16)安全保護

2.混合動力汽車控制系統(tǒng)主要功能

(1)HVECU控制功能

(2)系統(tǒng)主繼電器(SMR)控制功能

(3)發(fā)動機ECU控制

(4)變頻器控制

(5)制動防滑控制ECU控制

(6)蓄龜池ECU控制

(7)汽車碰撞控制

(8)純電動機驅動模式控制

(9)指示燈和警告燈

(10)診斷

(11)安全保護

二、混合動力汽車控制系統(tǒng)構造與工作原理

1.MG(電動機/發(fā)電機)的構造與工作原理

2.變頻器的控制的構造與工作原理

3.電機控制控制的構造與工作原理

4.輔助蓄電池的構造與工作原理

5.系統(tǒng)主繼電器的構造與工作原理

6.HV蓄電池的構造與工作原理

混合動力汽車電能儲存裝置的種類及主要性能指標

一、電能儲存裝置的種類

混合動力汽車的電能儲存裝置可分為二次電池、超級電容

和飛輪電池三類。

1.二次電池

2.超級電容器

3.飛輪電池

二、電能儲存裝置的主要性能指標

1.比能量

2.能量密度

3.比功率

4.功率密度

5.壽命

6.充、放電效率

時間教學方法及

教學內容

分配要求

二次電池的基本概念

一、二次電池的電池主要性能指標

1.開路電壓

2.電池的內阻

3.電池的工作電壓

4.終止電壓和放電曲線

5.電池容量(Ah)。

6.能量

7.功率

8.成本

9.二次電池的壽

二、二次電池性能比較

HEV和EV對電源的主要要求有如下6個方面：

(1)高的比能量(

(2)大的比功率

(3)循環(huán)壽命長。

(4)安全可靠，兔維護。

(5)環(huán)境友好，可再生。

(6)成本低廉。

三、輸出電流、功率和效率的關系

蓄電池的放電電流、放電端電壓、效率、輸出功率等與汽

車的續(xù)駛里程、車速等有密切關系。

它們之間的關系是HEV和EV選用蓄電池的重要理論依據(jù)o

蓄電池的放電特性通?？杀硎緸椋?/p>

UO=Ub+IbRi

式中：U0-蓄電池的開路端電壓(V)；

Ub-蓄電池放電時的端電壓(V)；

lb-蓄電池的放電電流(A)；

Ri-蓄電池的內阻(Q)。

輸出功率Pb=IbUb=Ib(Uo-IbRi)

蓄電池的效率T|b=(IbUb)/(IbUO)=(Uo-IbRi)/

UO

=1-(IbRi)/UO

蓄電池能輸出的最大功率為：Pbmax=Uo2/(4Ri)

輸出最大功率時的放電電流為：Ibmax=Uo/(2Ri

時間教學方法及

教學內容

分配要求

5，知識回顧與作業(yè)布置回答

第5次課，2學時

適用專業(yè)新能源汽車技術

課題混合動力汽車的電能儲存裝置

掌握鉛酸蓄電池、鎂氫(Ni-MH)電池、鏢-鎘(Ni-Cd)電池、鋰離

教學目的

子電池的工作原理

重點：酸蓄電池、鎂氫(Ni-MH)電池、鎂-鎘(Ni-Cd)電池、鋰離

子電池結構等

重點與難點

難點：鉛酸蓄電池、鎂氫(Ni-MH)電池、鎂-鎘(Ni-Cd)電池、鋰

離子電池的工作原理

教學設計

組織教學f復習提問一引入案例一新課教學一學習小結一作業(yè)布置

概述

教學環(huán)境及

多媒體

資源要求

混合動力汽車控制系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成？ECU的控制原理是什

復習提問么？

二次電池的電池主要性能指標包括哪些內容？

鉛酸蓄電池、鎂氫(Ni-MH)電池、鎂-鎘(Ni-Cd)電池、鋰離子電

授課要點

池的工作原理

鉛酸蓄電池有哪些危害？

鎮(zhèn)氫電池有哪些特點？

課外作業(yè)請敘述鑲-鎘電池的工作原理。

鋰離子電池的優(yōu)點包括哪些內容？

請敘述鋰離子電池的工作原理。

教學設計與教學內容

時間教學方法及要

教學內容

分配求

時間教學方法及要

教學內容

分配求

5'嚴肅課堂紀律，考勤出勤人數(shù)，引導學生進入學習狀態(tài)

請學生回答混合動力汽車控制系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成？ECU的控制學生討論

原理是什么？二次電池的電池主要性能指標包括哪些內容？？并回答

第三節(jié)鉛酸蓄電池

一、鉛酸蓄電池的種類及型號

以酸性水溶液為電解質的蓄電池稱為酸蓄電池，鉛酸蓄電池是酸

蓄電池的一種，其特點是電極材料為鉛及其氧化物。

二、鉛酸蓄電池的工作原理

鉛酸蓄電池的放電和充電的反應過程，是鉛酸蓄電池活性物質進

行的可逆化學變化過程。

在鉛酸蓄電池的放電發(fā)生的化學反應分別為：

負極：Pb+HS0-4<--?PbS0-4+H++2e

正極：Pb02+HSO-4+3H++2e-=PbS04+2H20

充電時發(fā)生的化學反應為上述化學反應的逆反應。因此放電和充

電的反應可以用下列化學方程式表示：

PbS04+2H2S04+Pb<--?PbS04+2H20+PbS04

正極負極正極負極

三、鉛酸蓄電池的構造

151討論

負梃柱加電n*電極it掾*

四、鉛蓄電池的容量及其影響因素

1.鉛蓄電池的容量

蓄電池的容量C是指蓄電池在允許放電的范圍內所榆出的電量即

放電電流I(A)和放電時間t(h)之積的積分