新能源汽车考试知识点PPT参考幻灯片.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,新能源汽车知识点总会,1,新能源汽车知识点,1.,新能源汽车：,是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。,2,新能源汽车,2.,新能源汽车包括的范围,较广，一般可分为电动汽车、气体燃料汽车、生物燃料汽车和氢燃料汽车等。,电动汽车：,电动汽车包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。,3,新能源汽车,3.,发展新能源汽车的必要性,石油短缺,环境污染,气候变暖,4,新能源汽车,4.,汽车新能源,主要包括：,电能、氢能源、天然气、液化石油气（,LPG,）、醇类（甲醇、乙醇）燃料、二甲醚（,DME,）、太阳能、生物质能等。,5,新能源汽车,5.,新能源汽车类型,1,纯电动汽车,2,混合动力电动汽车,3,燃料电池电动汽车,4,气体燃料汽车,5,生物燃料汽车,6,氢燃料汽车,7,太阳能汽车,6,新能源汽车,6.,纯电动汽车的结构原理,7,纯电动汽车的结构原理,1,电力驱动主模块,电力驱动主模块主要包括中央控制单元、驱动控制器、电机、机械传动装置和车轮等。它的功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。,中央控制单元,根据加速踏板和制动踏板的输入信号，向驱动控制器发出相应的控制指令，对电动机进行启动、加速、减速、制动控制。,驱动控制器,是按中央控制单元的指令和电动机的速度、电流反馈信号，对电动机的速度、驱动转矩和旋转方向进行控制。驱动控制器必须和电动机配套使用。,电机,在电动汽车中被要求承担,电动,和,发电,的双重功能，即在正常行驶时发挥其主要的电动机功能，将电能转化为机械能；在减速和下坡滑行时又被要求进行发电，将车轮的惯性动能转化为电能。,机械传动装置,是将电动机的驱动转矩传输给汽车的驱动轴，从而带动汽车车轮行驶。,8,纯电动汽车的结构原理,2,车载电源模块,电源模块主要包括蓄电池电源、能量管理系统和充电控制器等。它的功用是向,电动机提供驱动电能,、,监测电源使用情况,以及,控制充电机向蓄电池充电,。,纯电动汽车的常用电源有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。,纯电动汽车的能量管理,主要是指电池管理系统，它的主要功用是对电动汽车用电池单体及整组进行实时监控、充放电、巡检、温度监测等。,充电控制器,是把交流电转化为相应电压的直流电，并按要求控制其电流。,9,纯电动汽车的结构原理,3.,辅助系统,主要包括辅助动力源、动力转向系统、驾驶室显示操纵台和各种辅助装置等。辅助系统除辅助动力源外，依据不同车型而不同。,辅助动力源,主要由辅助电源和,DC/DC,功率转换器组成，其功用是供给电动汽车其它各种辅助装置所需要的动力电源，一般为,12V,或,24V,的直流低压电源，它主要给动力转向、制动力调节控制、照明、,空调,、电动窗门等各种辅助装置提供所需的能源。,动力转向系统,是为实现汽车的转弯而设置的，它由转向盘、转向器、转向机构和转向轮等组成。作用在转向盘上的控制力，通过转向器和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。,10,纯电动汽车的结构原理,驾驶室显示操纵台,类同于传统汽车驾驶室的仪表盘，不过其功能根据电动汽车驱动的控制特点有所增减，其信息指示更多地选用数字或液晶屏幕显示。,辅助装置,主要有照明、各种声光信号装置、车载音箱设备、空调、刮水器、风窗除霜清洗器、电动门窗、电控玻璃升降器、电控后视镜调节器、电动座椅调节器、车身安全防护装置控制器等。它们主要是为提高汽车的操控性、舒适性、安全性而设置的，根据需要进行选用。,11,新能源汽车,7.,电动汽车的关键技术,电池及管理技术,电机及控制技术,整车控制技术,整车轻量化技术,12,新能源汽车,8.,混合动力电动汽车,是指同时装备,两种动力源,热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。,9.,混合动力电动汽车的分类,按照动力系统结构形式划分：,可以将其分为,串联式,混合动力电动汽车,(SHEV),、,并联式,混合动力电动汽车,(PHEV),和,混联式,混合动力电动汽车,(PSHEV),。,13,10.,混合动力电动汽车的结构原理,并联式混合动力电动汽车,并联式混合动力电动汽车系统结构主要是由发动机、电动机,/,发电机和蓄电池等部件组成，有多种组合型式，可以根据使用要求选用。并联式混合动力系统采用发动机和电动机两套独立的驱动系统驱动车轮。,发动机,变速器,电动机,电池组,14,1 1.,燃料电池电动汽车的结构形式,1,纯燃料电池驱动的,FCEV,纯燃料电池电动汽车只有燃料电池一个动力源，汽车的所有功率负荷都由燃料电池承担。,15,新能源汽车,12.,电池的分类及性能指标,电池分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。,电池的性能指标主要有电压、容量、内阻、能量、功率、输出效率、自放电率、使用寿命等，根据电池种类不同，其性能指标也有差异。,16,13.,电动汽车蓄电池种类,1,铅酸蓄电池,2,镍氢电池,3,镍镉电池,4,锂离子电池,5,锌镍电池,6,空气电池,17,燃料电池的分类,14,按电解质分类,(1),质子交换膜燃料电池,(PEMFC),；,(2),碱性燃料电池,(AFC),；,(3),磷酸燃料电池,(PAFC),；,(4),熔融碳酸盐燃料电池,(MCFC),；,(5),固体氧化物燃料电池,(SOFC),；,(6),直接甲醇燃料电池,(DMFC),；,(7),再生型燃料电池,(RFC),；,(8),锌空燃料电池,(ZAFC),；,(9),质子陶瓷燃料电池,(PCFC),等。,18,15,质子交换膜燃料电池结构及原理,1.,质子交换膜燃料电池的基本结构,PEMFC,由质子交换膜，催化剂层，扩散层、集流板,(,又称双极板,),组成，如图所示。,19,15,质子交换膜燃料电池结构及原理,1,质子交换膜燃料电池的工作原理,PEMFC,在原理上相当于水电解的,“,逆,”,装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜为电解质。,20,16,超级电容器,2,超级电容的结构原理,超级电容单体主要由电极、电解质、集电极、隔离膜连线极柱、密封材料和排气阀等组成。电极材料一般有碳电极材料、金属氧化物及其水合物电极材料、导电聚合物电极材料，要求电极内阻小、导电率高、表面积大、尽量薄；电解质需有较高导电性,(,内阻小,),和足够电化学稳定性,(,提高单体电压,),，电解质材料分为有机类和无机类，或分为液态和固态类；集电极选用导电性能良好的金属和石墨等来充当，如泡沫镍、镍网,(,箔,),、铝箔、钛网,(,箔,),以及碳纤维等；隔离膜防止超级电容相邻两电极短路，保证接触电阻较小，尽量薄，通常使用多孔隔膜。有机电解质通常使用聚合物或纸作为隔膜，水溶液电解质可采用玻璃纤维或陶瓷隔膜。,21,新能源汽车,17.,电动汽车蓄电池充电方法,主要有,恒（定）流充电,、,恒（定）压充电,和,脉冲快速充电,，可根据具体情况选择一种充电方法或几种方法的组合方法，现代智能型蓄电池充电器可设置不同的充电方法。,22,新能源汽车,18,电动汽车电机驱动系统的组成及任务,电机驱动系统是电动汽车的心脏，它由电机、功率转化器、控制器、各种检测传感器和电源（蓄电池）组成，其,任务,是在驾驶员的控制下，高效率地将蓄电池的电量转化为车轮的动能，或者将车轮的动能反馈到蓄电池中。,23,电动汽车电机驱动系统的类型,19.,电动汽车电机驱动系统的类型,电动汽车电机驱动系统按所选电动机的类型可分为,:,(1),直流电动机,;,(2),无刷直流电动机,;,(3),异步电动机,;,(4),永磁同步电动机,;,(5),开关磁阻电动机。,24,直流电动机的工作原理,直流电动机的工作原理图所示。图中，定子有一对,N,、,S,极，电枢绕组的末端分别接到两个换向片上，正、负电刷,A,和,B,分别与两个换向片接触。,25,20.,电动汽车能量管理系统组成及功用,能量管理系统在电动汽车中非常重要，它由硬件系统和软件系统组成，如图所示。能量管理系统具有从电动汽车各子系统采集运行数据，控制完成电池的充电、显示蓄电池的荷电状态,(SOC),、预测剩余行驶里程、监控电池的状态、调节车内温度、调节车灯亮度以及回收再生制动能量为蓄电池充电等功能。能量管理系统中最主要的是电池管理系统。,26,2 1,电动汽车再生制动能量回收系统,再生制动,是指电动汽车在减速制动,(,刹车或者下坡,),时将汽车的部分动能转化为电能，转化的电能储存在储存装置中，如各种蓄电池、超级电容和超高速飞轮，最终增加电动汽车的续驶里程。如果储能器已经被完全充满，再生制动就不能实现，所需的制动力就只能由常规的制动系统提供。图为电动汽车的制动系统结构。,27,制动能量回收的方法和类型,制动能量回收的,基本原理,是先将汽车制动或减速时的一部分机械能（动能）经再生系统转换（或转移）为其它形式的能量（旋转动能、液压能、化学能等），并储存在储能器中，同时产生一定的负荷阻力使汽车减速制动；当汽车再次启动或加速时，再生系统又将储存在储能器中的能量再转换为汽车行驶所需要的动能（驱动力）。,制动能量回收方法,根据储能机理不同，电动汽车制动能量回收的方法也不同，主要有,3,种，即,飞轮储能,、,液压储能,和,电化学储能,。,28,22.,电动汽车的制动能量回收系统,再生制动系统的结构与原理如图所示，由驱动轮、主减速器、变速器、电动机、,AC/DC,转换器、,DC/DC,转换器、能量储存系统以及控制器组成。,29,30,