【正文】 第 54 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 燃料電池電動(dòng)汽車的類型 ? 3．燃料電池與超級電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng) (FC+C)的 FCEV ? 這種結(jié)構(gòu)形式與燃料電池 +蓄電池結(jié)構(gòu)相似，只是把蓄電池?fù)Q成超級電容。 發(fā)電機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī) 電池組 第 42 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn) ? 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是將原動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、能量存儲裝置 (蓄電池 )等組合在一起，它們之間的良好匹配和優(yōu)化控制，可充分發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，避免各自的不足，是當(dāng)今最具實(shí)際開發(fā)意義的低排放和低油耗汽車。 發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅用于發(fā)電 ，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能通過電動(dòng)機(jī)控制器直接輸送到電動(dòng)機(jī) ， 由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁力矩驅(qū)動(dòng)汽車行駛 。按照車輛用途可以分為混合動(dòng)力電動(dòng)乘用車、混合動(dòng)力電動(dòng)客車和混合動(dòng)力電動(dòng)貨車。按照行駛模式的選擇方式可分為有手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和無手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。按照是否能夠外接充電，可分為可外接充電型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和不可外接充電型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。一般情況下，電動(dòng)機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比為 15%～ 40%。一般情況下，電動(dòng)機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比 ≤5%。 第 34 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類 ? （ 2）按照混合度劃分。 第 33 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類 ? 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指車輛行駛系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)或單獨(dú)供給的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。根據(jù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車零部件的種類、數(shù)量和連接關(guān)系，可以將其分為串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 (SHEV)、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 (PHEV)和混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 (PSHEV)。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車至少有一種能量存儲器、能量源或能量轉(zhuǎn)化器可以傳遞電能。 第 31 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類 ? 從廣義上來講，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車指的是裝備有兩種具有不同特點(diǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的車輛。 ? (4) 利用 CAD技術(shù)對車身承載結(jié)構(gòu)件進(jìn)行有限元分析研究，用計(jì)算和試驗(yàn)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。 ? 實(shí)現(xiàn)整車網(wǎng)絡(luò)化控制，其意義不只是解決汽車電子化中出現(xiàn)的線路復(fù)雜和線束增加問題，網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)的通訊和資源共享能力成為新的電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車上應(yīng)用的一個(gè)基礎(chǔ)，同時(shí)也為 XbyWire技術(shù)提供有力的支撐。變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、專家系統(tǒng)、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù)，都將各自或結(jié)合應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。 第 17 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù) ? 2．電機(jī)及控制技術(shù) ? 電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件。要使電動(dòng)汽車能與燃油汽車相競爭，關(guān)鍵就是要開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長、成本低的高效電池。目前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)完善，尤其是動(dòng)力電池的壽命短，使用成本高。除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。電動(dòng)汽車的能源效率已超過汽油機(jī)汽車，特別是在城市運(yùn)行。圖（ e）和（ f）同圖（ d）布置方式比較接近，將電動(dòng)機(jī)直接裝到了驅(qū)動(dòng)輪上，由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪行駛。 第 13 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式 ? (3) 電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)模式。 ? (2) 電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)模式 。常見的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式如圖所示。 ? 輔助裝置主要有照明、各種聲光信號裝置、車載音箱設(shè)備、空調(diào)、刮水器、風(fēng)窗除霜清洗器、電動(dòng)門窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調(diào)節(jié)器、電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)器、車身安全防護(hù)裝置控制器等。 ? 輔助動(dòng)力源主要由輔助電源和 DC/DC功率轉(zhuǎn)換器組成，其功用是供給電動(dòng)汽車其它各種輔助裝置所需要的動(dòng)力電源，一般為 12V或 24V的直流低壓電源，它主要給動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動(dòng)窗門等各種輔助裝置提供所需的能源。 ? 純電動(dòng)汽車的能量管理主要是指電池管理系統(tǒng)，它的主要功用是對電動(dòng)汽車用電池單體及整組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測等。 ? 機(jī)械傳動(dòng)裝置是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動(dòng)軸，從而帶動(dòng)汽車車輪行駛。 ? 中央控制單元根據(jù)加速踏板和制動(dòng)踏板的輸入信號，向驅(qū)動(dòng)控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、加速、減速、制動(dòng)控制。 電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程與蓄電池容量有關(guān) ， 蓄電池容量受諸多因素限制 。因此，在某些純電動(dòng)汽車上增加輔助動(dòng)力源，如超級電容器、發(fā)電機(jī)組、太陽能等，由此改善純電動(dòng)汽車的啟動(dòng)性能和增加續(xù)駛里程。 純電動(dòng)汽車無需再用內(nèi)燃機(jī) ， 因此 ， 純電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī) ， 蓄電池相當(dāng)于原來的油箱 ， 電能是二次能源 ， 可以來源于風(fēng)能 、水能 、 熱能 、 太陽能等多種方式 。 一般采用高效率充電蓄電池為動(dòng)力源 。 蓄 電 池 組 傳 輸 系 統(tǒng) 車 輪電 動(dòng) 機(jī)電 池 變 換 器電 力 傳 輸動(dòng) 力 傳 輸 第 4 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 ? ?用單一蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車，蓄電池的比能量和比功率較低，蓄電池組的質(zhì)量和體積較大。 ? 當(dāng)汽車行駛時(shí) ， 由蓄電池輸出電能 (電流 )通過控制器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) ， 電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車輪前進(jìn)或后退 。它的功用是將存儲在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能，并能夠在汽車減速制動(dòng)時(shí)，將車輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池。 ? 電機(jī)在電動(dòng)汽車中被要求承擔(dān)電動(dòng)和發(fā)電的雙重功能，即在正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動(dòng)機(jī)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在減速和下坡滑行時(shí)又被要求進(jìn)行發(fā)電，將車輪的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。 ? 純電動(dòng)汽車的常用電源有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。輔助系統(tǒng)除輔助動(dòng)力源外，依據(jù)不同車型而不同。 第 10 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理 ? 駕駛室顯示操縱臺類同于傳統(tǒng)汽車駕駛室的儀表盤，不過其功能根據(jù)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)的控制特點(diǎn)有所增減，其信息指示更多地選用數(shù)字或液晶屏幕顯示。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置取決于電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方式，可以有多種多樣。 這種布置可以提高電動(dòng)汽車的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ， 增加低速時(shí)電動(dòng)汽車的后備功率 。 這種方式對電動(dòng)機(jī)的要求較高 ， 不僅要求電動(dòng)機(jī)具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ，而且要求具有較大的后備功率 ， 以保證電動(dòng)汽車的起動(dòng) 、爬坡 、 加速超車等動(dòng)力性 。 ? (4) 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。 ? （ 2）能源效率高，多樣化。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。 ? （ 4）動(dòng)力電源使用成本高，續(xù)駛里程短。 第 16 頁 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù) ? 1．電池及管理技術(shù) ? 電池是一直制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。為了達(dá)到最佳的性能和壽命，需將電池包的溫度控制在一定范圍內(nèi)，減小包內(nèi)不均勻的溫度分布以避免模塊間的不平衡，以此避免電池性能下降，且可以消除相關(guān)的潛在危險(xiǎn)。 ? 隨著電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。高速CAN總線每個(gè)節(jié)點(diǎn)為各子系統(tǒng)的 ECU，低速總線按物理位置設(shè)置節(jié)點(diǎn)，基本原則是基于空間位置的區(qū)域自治。 ? (3) 積極采用輕質(zhì)材料，如電池箱的結(jié)構(gòu)框架、箱體封皮、輪轂等采用輕質(zhì)合金材料。也可以認(rèn)為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車通常是指既有蓄電池可提供電力驅(qū)動(dòng)，又裝有一個(gè)相對小型內(nèi)燃機(jī)的汽車。其中至少一種存儲器或轉(zhuǎn)化器要安裝在汽車上。 ? （ 1）按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式劃分。另外，動(dòng)力電池也可以單獨(dú)向電動(dòng)機(jī)提供電能驅(qū)動(dòng)汽車行駛。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作，同時(shí)兼顧了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn) 。只具備停車怠速停機(jī)功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是一種典型的微混合模式。 ?