新能源汽车概论项目三-纯电动汽车的认知课件.ppt

1、 项目三项目三 纯电动汽车的认知纯电动汽车的认知 项目三项目三 纯电动汽车的认知纯电动汽车的认知学习目标学习目标u 了解了解什么是什么是纯电动汽车纯电动汽车，它的，它的优缺点优缺点及发展历史及发展历史u 掌握纯电动汽车的类型、结构原理和特点等，掌握纯电动汽车的类型、结构原理和特点等，u 并通过对典型不同类型的纯电动汽车的认知，理并通过对典型不同类型的纯电动汽车的认知，理解其工作模式。解其工作模式。学习任务描述学习任务描述通过本节的学习，了解纯通过本节的学习，了解纯电动汽车，电动汽车，明确纯电动汽明确纯电动汽车的优势及劣势车的优势及劣势，对对纯电动汽车纯电动汽车的结构与原理有基的结构与原理有基本

2、认知。本认知。学习任务学习任务u1. 纯电动汽车的基础知识纯电动汽车的基础知识u2. 纯电动汽车的结构纯电动汽车的结构u3. 纯电动汽车的关键技术纯电动汽车的关键技术u4. 纯电动汽车的实例纯电动汽车的实例学习任务学习任务u1. 纯电动汽车的基础知识纯电动汽车的基础知识u2. 纯电动汽车的结构纯电动汽车的结构u3. 纯电动汽车的关键技术纯电动汽车的关键技术u4. 纯电动汽车的实例纯电动汽车的实例引导问题引导问题1： 纯电动汽车的基础知识纯电动汽车的基础知识u纯电动汽车（纯电动汽车（Blade Electric Vehicles，BEV），），是一种是一种完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电完全

3、由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车。u以以车载电源为动力，通过车载电源为动力，通过电池向电机提供电能，电池向电机提供电能，驱动电动机运转驱动电动机运转，从而推动汽车前进，使之符合，从而推动汽车前进，使之符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。道路交通、安全法规各项要求的车辆。引导问题引导问题1： 纯电动汽车的基础知识纯电动汽车的基础知识 纯电动汽车历史与现状纯电动汽车历史与现状第一次黄金时期：1885-1915l 第二次黄金时期：第二次黄金时期：1967年年-1975年。年。 能源危机促进很多国家又重新开始重能源危

4、机促进很多国家又重新开始重视电动汽车的开发视电动汽车的开发l 第三次黄金时期：第三次黄金时期：20世纪世纪90年代以来年代以来世界环保、节能的世界环保、节能的迫切需要，电动车迫切需要，电动车的关键部件电池的的关键部件电池的突破。突破。1996通用通用 EV1 引导问题引导问题1： 纯电动汽车的基础知识纯电动汽车的基础知识根据纯电动汽车当前的发展情况，纯电动汽车必须符合以下几个条件：根据纯电动汽车当前的发展情况，纯电动汽车必须符合以下几个条件：p 纯电动车辆研发制造运营必须符合国家各项相关法规。整车、零部件性能必须满足纯电动车辆研发制造运营必须符合国家各项相关法规。整车、零部件性能必须满足国家技

5、术标准和各项具体要求。国家技术标准和各项具体要求。p 纯电动车辆是以电为能源，由电动机驱动行驶的，不再产生新的污染，不再产生易纯电动车辆是以电为能源，由电动机驱动行驶的，不再产生新的污染，不再产生易燃、易爆之隐患。燃、易爆之隐患。p 纯电动车辆储能用的电池必须是无污染、环保型的。且具有耐久的寿命，具备超快纯电动车辆储能用的电池必须是无污染、环保型的。且具有耐久的寿命，具备超快充电的功能。车辆根据用途确定一次充电之续行里程，以此装置够用电量的电池组，充电的功能。车辆根据用途确定一次充电之续行里程，以此装置够用电量的电池组，充分利用公用充电站超快充电以延长续行里程。充分利用公用充电站超快充电以延长

6、续行里程。p 电动机组应有高效率的能量转换。刹车、减速之能量的直接利用和回收，力求车辆电动机组应有高效率的能量转换。刹车、减速之能量的直接利用和回收，力求车辆之综合能源利用的高效率。之综合能源利用的高效率。p 根据车辆用途和行驶场合设定最高车速，且不得超过交通法规的限定值，以合理选根据车辆用途和行驶场合设定最高车速，且不得超过交通法规的限定值，以合理选择电动机的功率和配置电池组容量。择电动机的功率和配置电池组容量。p 车辆驾驶操作，控制简单有效、工作可靠，确保行车安全。车辆驾驶操作，控制简单有效、工作可靠，确保行车安全。p 机械、电气装置耐用少维修。车辆运营之费用低廉。机械、电气装置耐用少维修

7、。车辆运营之费用低廉。引导问题引导问题2： 纯电动汽车有哪些优缺点？纯电动汽车有哪些优缺点？u纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机，纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机，蓄电池相当于传统的油箱，蓄电池相当于传统的油箱，通常采用高效能的充通常采用高效能的充电电池电电池。u纯电动汽车因其取消传统燃油发动机，可避免传纯电动汽车因其取消传统燃油发动机，可避免传统燃油汽车对石油资源的依赖，以及对环境的污统燃油汽车对石油资源的依赖，以及对环境的污染，染，是未来新能源汽车发展的必然趋势是未来新能源汽车发展的必然趋势。优点分析优点分析纯电动汽车有以下优点：零排放；电动汽车比汽油机驱动汽车的能源利用纯电

8、动汽车有以下优点：零排放；电动汽车比汽油机驱动汽车的能源利用率要高；因使用单一的电能源，省去了发动机、变速器、油箱、冷却和排率要高；因使用单一的电能源，省去了发动机、变速器、油箱、冷却和排气系统，所以结构较简单；噪声小；可在用电低峰时进行汽车充电，可以气系统，所以结构较简单；噪声小；可在用电低峰时进行汽车充电，可以平抑电网的峰谷差，使发电设备得到充分利用。平抑电网的峰谷差，使发电设备得到充分利用。1）环境污染小）环境污染小 6）能源来源广泛）能源来源广泛2）无噪音，噪声低）无噪音，噪声低 7）移峰填谷）移峰填谷3）能源利用率高、高效率）能源利用率高、高效率4）结构简单，使用维修方便，经久耐用）

9、结构简单，使用维修方便，经久耐用5）使用范围广，不受所处环境影响）使用范围广，不受所处环境影响缺点分析缺点分析纯电动汽车主要有以下缺点：续驶里程较短、采用蓄电池及纯电动汽车主要有以下缺点：续驶里程较短、采用蓄电池及电机控制器使成本较高、充电时间长、维护成本较高、蓄电电机控制器使成本较高、充电时间长、维护成本较高、蓄电池寿命短等。池寿命短等。1）续驶里程短）续驶里程短 2）成本高）成本高3）充电时间长）充电时间长4）维护费用较高）维护费用较高5）蓄电池寿命短）蓄电池寿命短引导问题引导问题3： 纯电动汽车的关键参数纯电动汽车的关键参数u影响纯电动汽车发展的主要因素之一是续驶里程短。影响纯电动汽车发

10、展的主要因素之一是续驶里程短。根据不根据不同的使用里程，纯电动汽车的续驶里程的计算有所不同。同的使用里程，纯电动汽车的续驶里程的计算有所不同。 按照国家标准，通常采用按照国家标准，通常采用工况法工况法和和等速法等速法进行试验测定进行试验测定。u电动汽车的能量消耗电动汽车的能量消耗1 纯电动汽车的续驶里程纯电动汽车的续驶里程纯纯电动汽车续驶里程影响因素电动汽车续驶里程影响因素滚动阻力系数对续驶里程的影响滚动阻力系数对续驶里程的影响空气阻力系数对续驶里程的影响空气阻力系数对续驶里程的影响机械效率对续驶里程的影响机械效率对续驶里程的影响整车质量对续驶里程的影响整车质量对续驶里程的影响蓄电池参数对电动

11、汽车续驶里程的影响蓄电池参数对电动汽车续驶里程的影响2 电动汽车的能量消耗电动汽车的能量消耗u纯电动汽车的研究大多是基于传统汽车的架构改造或优化纯电动汽车的研究大多是基于传统汽车的架构改造或优化，将发动机和油箱用蓄电池和电机代替，仍保留了变速器，将发动机和油箱用蓄电池和电机代替，仍保留了变速器等传统部件。所以其等传统部件。所以其能耗计算可以借鉴传统汽车的能耗计能耗计算可以借鉴传统汽车的能耗计算方式算方式。u纯纯电动汽车的能量消耗指标电动汽车的能量消耗指标采用单位里程的能耗、吨公里采用单位里程的能耗、吨公里的能耗和百公里综合耗电量进行评价。的能耗和百公里综合耗电量进行评价。引导问题引导问题4 纯

12、电动汽车的种类纯电动汽车的种类用纯蓄电池作为动力源的纯电动汽车装有辅助动力源的纯电动汽车学习任务学习任务u1. 纯电动汽车的基础知识纯电动汽车的基础知识u2. 纯电动汽车的结构纯电动汽车的结构u3. 纯电动汽车的关键技术纯电动汽车的关键技术u4. 纯电动汽车的实例纯电动汽车的实例引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构u纯电动汽车纯电动汽车主要由电力驱动及控制系统、驱动力传动主要由电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等组成等机械系统、完成既定任务的工作装置等组成。u电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于电力驱动及控制系统是电动汽

13、车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点，汽车行驶时，由蓄电池输内燃机汽车的最大不同点，汽车行驶时，由蓄电池输出电能（电流）通过控制器驱动电动机运转，电动机出电能（电流）通过控制器驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构典型的纯电动汽车整体结构图典型的纯电动汽车整体结构图引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构根据根据电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有不同不同：1）配置多档传

14、动装置和离合器的传统驱动系统配置多档传动装置和离合器的传统驱动系统与传统汽车驱动系统的布置方式一致，带有变速器和离合器。只与传统汽车驱动系统的布置方式一致，带有变速器和离合器。只是将发动机换成电动机，属于改造型电动汽车。是将发动机换成电动机，属于改造型电动汽车。这种布置可以提这种布置可以提高电动汽车的起动转矩，增加低速时电动汽车的后备功率。高电动汽车的起动转矩，增加低速时电动汽车的后备功率。电动机轴与驱动轴相互垂直电动机轴与驱动轴相互垂直引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构根据根据电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的

15、传动方式也有不同不同：1）配置多档传动装置和离合器的传统驱动系统配置多档传动装置和离合器的传统驱动系统宝马宝马Active E动力总成结构透视图动力总成结构透视图从宝马从宝马Active E的结构，可以看的结构，可以看出，除保留传统出，除保留传统汽车所有驱动结汽车所有驱动结构部件，完全由构部件，完全由电力发动机及相电力发动机及相关动力部件取代关动力部件取代了传统的发动机了传统的发动机和油箱。和油箱。引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构根据根据电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有不同不同：2）无离合器需求的

16、单档无离合器需求的单档传动装置传动装置此种方式取消了离合器和变速器。但继续沿用当前发动机汽车中的动力传动此种方式取消了离合器和变速器。但继续沿用当前发动机汽车中的动力传动装置，只需要一组电动机和逆变器装置，只需要一组电动机和逆变器。这种结构依赖于电动机在大范围转速变这种结构依赖于电动机在大范围转速变化中所具有的恒功率特性，可用固定档的齿轮传动装置替代多档变速箱，并化中所具有的恒功率特性，可用固定档的齿轮传动装置替代多档变速箱，并缩减了对离合器的需要。减小机械传动装置的尺寸和重量，且不需要换挡，缩减了对离合器的需要。减小机械传动装置的尺寸和重量，且不需要换挡，简化驱动系的控制。简化驱动系的控制。

17、整体驱动桥式整体驱动桥式引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构根据根据电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有不同不同：3）固定）固定档的传动装置和差速器的集成档的传动装置和差速器的集成这种布置方式将电动机装到驱动轴上，直接由电动机实现变速和这种布置方式将电动机装到驱动轴上，直接由电动机实现变速和差速转换差速转换。电动机轴与驱动轴相互平行电动机轴与驱动轴相互平行引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构根据根据电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有电动汽车传动形式不同，纯电动

18、汽车的传动方式也有不同不同：4）两个独立的电动机和带有驱动轴的固定档两个独立的电动机和带有驱动轴的固定档传动装置传动装置在这种布置方案中，差速器被两个牵引电动机所替代，双侧独立在这种布置方案中，差速器被两个牵引电动机所替代，双侧独立驱动，转向则通过控制两个电机以不同的转速运转来实现。驱动，转向则通过控制两个电机以不同的转速运转来实现。双电动机整体驱动桥式双电动机整体驱动桥式引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构根据根据电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有不同不同：5）配置两个独立电动机和固定档传动装置的直接

19、驱动，电机安配置两个独立电动机和固定档传动装置的直接驱动，电机安装在车轮内装在车轮内-轮式驱动。轮式驱动。一个薄型的行星齿轮组可用以降低电机转速，增大转矩。该薄型一个薄型的行星齿轮组可用以降低电机转速，增大转矩。该薄型行星齿轮组具有高减速比，以及输入输出轴纵向配置的优点。行星齿轮组具有高减速比，以及输入输出轴纵向配置的优点。直流驱动式电动轮直流驱动式电动轮引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构根据根据电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有电动汽车传动形式不同，纯电动汽车的传动方式也有不同不同：6）两个分离的轮式驱动两个分离的轮式驱动形式形式除上述结构设计

20、外，部件汽车公司采取在驱动轮上设置电动机及除上述结构设计外，部件汽车公司采取在驱动轮上设置电动机及传动装置实现动力传动装置实现动力驱动驱动。带轮边减速器电动轮带轮边减速器电动轮引导问题引导问题1： 纯电动汽车的整体汽车结构纯电动汽车的整体汽车结构从能量管理的角度从能量管理的角度而言，而言，整车控制器整车控制器是纯电动汽车运行是纯电动汽车运行的核心单元的核心单元，担负，担负着整车驱动控制、着整车驱动控制、能量管理能量管理 、整车、整车安全及故障诊断和安全及故障诊断和信息处理等功能，信息处理等功能，是实现纯电动汽车是实现纯电动汽车安全、高效运行的安全、高效运行的必要保障。必要保障。整车控整车控制策

21、略作为整车控制策略作为整车控制器的软件部分，制器的软件部分，是整车控制器的核是整车控制器的核心部分。心部分。引导问题引导问题2： 纯电动汽车的主要功能总成有哪些？纯电动汽车的主要功能总成有哪些？u纯电动汽车可分为三个子系统：纯电动汽车可分为三个子系统：电动机驱动子系统、能源子电动机驱动子系统、能源子系统、辅助子系统系统、辅助子系统。u电动机驱动子系统由车辆控制器、电力电子变换器、电机、电动机驱动子系统由车辆控制器、电力电子变换器、电机、机械传动装置和驱动车轮组成；机械传动装置和驱动车轮组成；u能源子系统由能源、能量管理单元和能量的燃料供给单元构能源子系统由能源、能量管理单元和能量的燃料供给单元

22、构成；成；u辅助子系统由功率控制单元、空调控制单元和辅助电源组成。辅助子系统由功率控制单元、空调控制单元和辅助电源组成。引导问题引导问题2： 纯电动汽车的主要功能总成有哪些？纯电动汽车的主要功能总成有哪些？从结构上而言，纯电动系统的核心部件包括：动力电池组、驱从结构上而言，纯电动系统的核心部件包括：动力电池组、驱动电动机及其动电动机及其控制器控制器。1）动力电池组）动力电池组u纯电动汽车的能量来源是动力电池组，其体积、比能量、比纯电动汽车的能量来源是动力电池组，其体积、比能量、比功率、充放电循环寿命直接影响整车的行驶性能功率、充放电循环寿命直接影响整车的行驶性能。引导问题引导问题2： 纯电动汽

23、车的主要功能总成有哪些？纯电动汽车的主要功能总成有哪些？从结构上而言，纯电动系统的核心部件包括：动力电池组、驱从结构上而言，纯电动系统的核心部件包括：动力电池组、驱动电动机及其动电动机及其控制器控制器。2）驱动电动机及其控制器）驱动电动机及其控制器u驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。装置或直接驱动车轮和工作装置。电力驱动系统布置图引导问题引导问题2： 纯电动汽车的主要功能总成有哪些？纯电动汽车的主要功能总成有哪些？由于汽车工况复杂多变，以及成本、空间的限制，由于汽车工况复杂多变，以及成本、空间的

24、限制，纯电动汽车纯电动汽车电动机电动机的输出力也受到制约，因此的输出力也受到制约，因此电动汽车对电机的要求也较电动汽车对电机的要求也较高，纯电动汽车对电机的要求则较其它类型汽车有所不同：高，纯电动汽车对电机的要求则较其它类型汽车有所不同： 1）高密度小型轻量化）高密度小型轻量化 2）高效率）高效率 3）可靠性、耐久性、适应性。）可靠性、耐久性、适应性。 4）低俗高转矩和高速恒功率的宽调度。）低俗高转矩和高速恒功率的宽调度。 5）低噪声与低成本。）低噪声与低成本。纯电动汽车的控制系统纯电动汽车的控制系统p 纯电动汽车的控制系统主要是纯电动汽车的控制系统主要是对对电动汽车电池电动汽车电池组组和电动

25、机加以和电动机加以控制控制学习任务学习任务u1. 纯电动汽车的基础知识纯电动汽车的基础知识u2. 纯电动汽车的结构纯电动汽车的结构u3. 纯电动汽车的关键技术纯电动汽车的关键技术u4. 纯电动汽车的实例纯电动汽车的实例引导问题引导问题1：纯电动汽车需要解决的关键技术有哪些？纯电动汽车需要解决的关键技术有哪些？纯电动汽车的关键技术主要在于：纯电动汽车的关键技术主要在于：动力电池技术、电机驱动及动力电池技术、电机驱动及其控制技术，电动汽车整车技术与能量管理技术。其控制技术，电动汽车整车技术与能量管理技术。1 电池技术电池技术动力电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展动力电池是电动汽车的

26、动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量、能量电动汽车用电池的主要性能指标是比能量、能量密度、比功率、循环寿命和成本等密度、比功率、循环寿命和成本等。2 电力驱动及其控制技术电力驱动及其控制技术电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件，要使电动汽车有良电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件，要使电动汽车有良好的使用性能，好的使用性能，驱动电机应具有调速范围宽、转速高、起动转驱动电机应具有调速范围宽、转速高、起动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动态制动强和能量回馈等矩大、体积小、质量小、效率高且有动态制动强和能量回馈等特性。特性。引导问题引导问题

27、1：纯电动汽车需要解决的关键技术有哪些？纯电动汽车需要解决的关键技术有哪些？纯电动汽车的关键技术主要在于：纯电动汽车的关键技术主要在于：动力电池技术、电机驱动及动力电池技术、电机驱动及其控制技术，电动汽车整车技术与能量管理技术其控制技术，电动汽车整车技术与能量管理技术。3 纯电动汽车整车技术纯电动汽车整车技术n 电动汽车是高科技综合性产品，除电池、电动机外，车体本电动汽车是高科技综合性产品，除电池、电动机外，车体本身也包含很多高新技术，有些节能措施比提高电池储能能力身也包含很多高新技术，有些节能措施比提高电池储能能力还易于实现还易于实现。n 采用轻质材料如镁、铝、优质钢材及复合材料，优化结构，

28、采用轻质材料如镁、铝、优质钢材及复合材料，优化结构，可使汽车自身质量减轻可使汽车自身质量减轻 30%-50%；实现制动、下坡和怠速实现制动、下坡和怠速时的能量回收；采用高弹滞材料制成的高气压子午线轮胎，时的能量回收；采用高弹滞材料制成的高气压子午线轮胎，可使汽车的滚动阻力可使汽车的滚动阻力减少减少50% ；汽车车身特别是汽车底部；汽车车身特别是汽车底部更加流线型化，可使汽车的空气阻力更加流线型化，可使汽车的空气阻力减少减少50% 。引导问题引导问题1：纯电动汽车需要解决的关键技术有哪些？纯电动汽车需要解决的关键技术有哪些？3 纯电动汽车整车技术纯电动汽车整车技术p 整车控制系统整车控制系统由整

29、车控制器、通信系统、部件控制器以及驾驶员操由整车控制器、通信系统、部件控制器以及驾驶员操纵系统构成，主要功能是根据驾驶员的操作和当前的工况，在保证纵系统构成，主要功能是根据驾驶员的操作和当前的工况，在保证安全和动力性要求的前提下选择尽可能优化的工作模式。安全和动力性要求的前提下选择尽可能优化的工作模式。整车控制系统组成整车控制系统组成引导问题引导问题1：纯电动汽车需要解决的关键技术有哪些？纯电动汽车需要解决的关键技术有哪些？4 能量管理技术能量管理技术p 蓄电池是电动汽车的储能动力源。电动汽车要获得非常好的蓄电池是电动汽车的储能动力源。电动汽车要获得非常好的动力特性，必须动力特性，必须具有比能

30、量高、使用寿命长、比功率大的蓄具有比能量高、使用寿命长、比功率大的蓄电池作为动力源电池作为动力源。p 能量管理系统是电动汽车的智能核心能量管理系统是电动汽车的智能核心。p 在电动汽车上实现能量管理的在电动汽车上实现能量管理的难点在于如何根据所采集的每难点在于如何根据所采集的每个电池单元的电压、温度和充放电电流的历史数据，来建立个电池单元的电压、温度和充放电电流的历史数据，来建立能够精确计算电池单元瞬时能量的数学模型。能够精确计算电池单元瞬时能量的数学模型。 引导问题引导问题2：纯电动汽车的整车控制技术：纯电动汽车的整车控制技术l 纯电动汽车的整车控制技术的核心是根据驾驶员的动作，综纯电动汽车的

31、整车控制技术的核心是根据驾驶员的动作，综合整车动力系统状态，根据行驶条件计算电机所需要提供的合整车动力系统状态，根据行驶条件计算电机所需要提供的转矩，从而向电机驱动系统发出信号，满足行驶要求。转矩，从而向电机驱动系统发出信号，满足行驶要求。l 基于不同行驶条件下对转矩要求，整车控制策略分为加速转基于不同行驶条件下对转矩要求，整车控制策略分为加速转矩控制动能量回收、驱动转矩的功率限制、怠速行驶等功能。矩控制动能量回收、驱动转矩的功率限制、怠速行驶等功能。引导问题引导问题2：纯电动汽车的整车控制技术：纯电动汽车的整车控制技术某纯电动汽车整车控制策略下驱动转矩的控制策略某纯电动汽车整车控制策略下驱动

32、转矩的控制策略引导问题引导问题3：纯电动汽车的能量管理系统：纯电动汽车的能量管理系统1 要求要求纯电动汽车的能量管理系统通常有以下要求：纯电动汽车的能量管理系统通常有以下要求：1）实时测量电池组电池单元的电压，并能够对电压值的大小是否合适做出）实时测量电池组电池单元的电压，并能够对电压值的大小是否合适做出相应的指示相应的指示。2）实时测量电池组的工作电流，并通过车载电脑进行电池荷电状态值的计）实时测量电池组的工作电流，并通过车载电脑进行电池荷电状态值的计算。算。3）实时测量电池组的工作温度，并对各种测量值进行温度系数校正。）实时测量电池组的工作温度，并对各种测量值进行温度系数校正。4）对异常的

33、电池单元能够进行故障诊断，并实时报告故障电池信息）对异常的电池单元能够进行故障诊断，并实时报告故障电池信息5）能够对独立电池单元电压实现均衡充、放电管，保证电池组中单体电池）能够对独立电池单元电压实现均衡充、放电管，保证电池组中单体电池性能一致。性能一致。6）电池电压采集模块与整车控制器间实现电压隔离，利用通信网络实现实）电池电压采集模块与整车控制器间实现电压隔离，利用通信网络实现实时数据传输与电池数据共享。时数据传输与电池数据共享。引导问题引导问题3：纯电动汽车的能量管理系统：纯电动汽车的能量管理系统2 整体结构与常规功能整体结构与常规功能纯电动汽车电池管理系统具有智能性的特点，其总体结构纯

34、电动汽车电池管理系统具有智能性的特点，其总体结构下图下图电池能量管理系统结构图电池能量管理系统结构图根据以上设计要求，通常电动汽车电池能源管理系统具有预测电池剩余电根据以上设计要求，通常电动汽车电池能源管理系统具有预测电池剩余电量、剩余行驶里程、故障诊断、短路保护、显示报警及实时监测电池运行量、剩余行驶里程、故障诊断、短路保护、显示报警及实时监测电池运行状态参数等功能，而且系统可以根据运算及判断结果对运行工况进行智能状态参数等功能，而且系统可以根据运算及判断结果对运行工况进行智能调节。调节。引导问题引导问题3：纯电动汽车的能量管理系统：纯电动汽车的能量管理系统电池管理系统的功能具体如下：电池管

35、理系统的功能具体如下：u 1）电池剩余电量估算，在电池管理系统中占据重要的电池剩余电量估算，在电池管理系统中占据重要的地位地位，是是电池管理电池管理系统中软件处理的核心部分。系统中软件处理的核心部分。u 2）预测行驶里程预测行驶里程：驾驶人员通过智能预测系统来选择自己所要行驶里程：驾驶人员通过智能预测系统来选择自己所要行驶里程及运行工况，方便驾驶人员操作。及运行工况，方便驾驶人员操作。u 3）电池故障诊断系统电池故障诊断系统：主要针对电池组中的单个蓄电池进行诊断，以便：主要针对电池组中的单个蓄电池进行诊断，以便用户适时维护、更换，使汽车保持良好的运行工况。用户适时维护、更换，使汽车保持良好的运

36、行工况。u 4）短路保护短路保护：电动汽车工作电压较高，一般为：电动汽车工作电压较高，一般为 ，因此电池管理系统应，因此电池管理系统应具有监控主回路供电状况的功能，以防止短路给设备及人造成伤害。具有监控主回路供电状况的功能，以防止短路给设备及人造成伤害。u 5）显示报警功能显示报警功能：经：经ECU运算处理后，把电池运行工况、等相关信息发运算处理后，把电池运行工况、等相关信息发送到显示单元，进行人机交换处理送到显示单元，进行人机交换处理。u 6）实时跟踪监测电池系统运行实时跟踪监测电池系统运行状态参数状态参数。要实现以上功能，能量管理系要实现以上功能，能量管理系统对其硬件与软件设计都有着严格的

37、要求。统对其硬件与软件设计都有着严格的要求。引导问题引导问题4：纯电动汽车制动能量回收技术：纯电动汽车制动能量回收技术l 燃油汽车的制动过程通常是燃油汽车的制动过程通常是利用制动装置将汽车行驶的动能通过机械摩利用制动装置将汽车行驶的动能通过机械摩擦方式转化为热能而散发掉，从而达到汽车制动或减速的目的。擦方式转化为热能而散发掉，从而达到汽车制动或减速的目的。对纯电对纯电动汽车而言，这些动汽车而言，这些能量需要通过相应转化设备转化为电能储存到动力电能量需要通过相应转化设备转化为电能储存到动力电池组中，从而延长纯电动汽车的续驶里程。池组中，从而延长纯电动汽车的续驶里程。l 制动制动能量回收（能量回收

38、（Braking Energy Recovery）就是把）就是把电动汽车电机电动汽车电机的的无用的、不需要的或有害的惯性转动产生的动能转化为电能，并回馈无用的、不需要的或有害的惯性转动产生的动能转化为电能，并回馈蓄电池。蓄电池。同时产生制动力矩，使电动机快速停止无用的惯性转动，这同时产生制动力矩，使电动机快速停止无用的惯性转动，这个总过程也称为再生制动。制动能量回收已经成为纯电动汽车、混合个总过程也称为再生制动。制动能量回收已经成为纯电动汽车、混合动力汽车等新能源汽车手必备功能。动力汽车等新能源汽车手必备功能。引导问题引导问题4：纯电动汽车制动能量回收技术：纯电动汽车制动能量回收技术l 影响电

39、动汽车再生制动的因素有许多，主要影响电动汽车再生制动的因素有许多，主要包括行驶工况、制动安全性包括行驶工况、制动安全性要求、车辆驱动型式、电机类型、存储系统。要求、车辆驱动型式、电机类型、存储系统。沃尔沃沃尔沃 （Volvo） 汽车汽车公司于公司于2011年测试其飞年测试其飞轮动能回收系统轮动能回收系统 （Kinetic Energy Recovery System, KERS） ，这套系统装，这套系统装在汽车的后轴上。当汽在汽车的后轴上。当汽车减速时，产生的制动车减速时，产生的制动能量使飞轮以最高达能量使飞轮以最高达 60,000 转转/分钟的转速旋分钟的转速旋转。当汽车再次起步时，转。当汽

40、车再次起步时，飞轮的转动通过一个特飞轮的转动通过一个特殊设计的传动装置传到殊设计的传动装置传到后轮。后轮。学习任务学习任务u1. 纯电动汽车的基础知识纯电动汽车的基础知识u2. 纯电动汽车的结构纯电动汽车的结构u3. 纯电动汽车的关键技术纯电动汽车的关键技术u4. 纯电动汽车的实例纯电动汽车的实例引导问题引导问题1：比亚迪：比亚迪E6（视频：视频：E6官方介绍官方介绍） 比亚迪比亚迪E6采用电力驱动，其动力电池和起动电池均采用比亚迪自主研采用电力驱动，其动力电池和起动电池均采用比亚迪自主研发生产的发生产的ET-POWER铁电池（以磷酸锂钴铁电池为动力源），同时装铁电池（以磷酸锂钴铁电池为动力源

41、），同时装配了终身免维护的永磁电动机，它是一款纯电动四驱轿车。配了终身免维护的永磁电动机，它是一款纯电动四驱轿车。 目前，比亚迪目前，比亚迪E6已通过国家强制碰撞试，比亚迪做了大量测试，包括已通过国家强制碰撞试，比亚迪做了大量测试，包括810万公里道路耐久试验，以及在软件控制等方面都有了很大的改进。万公里道路耐久试验，以及在软件控制等方面都有了很大的改进。比亚迪比亚迪E6及及ET-POWER铁电池铁电池引导问题引导问题2：日产日产LEAF 介绍介绍（视频：视频：LEAF）日产日产LEAF日产日产LEAF为五门五为五门五座掀背轿车，由层叠座掀背轿车，由层叠式紧凑型锂离子电池式紧凑型锂离子电池驱动

42、，在完全充电情驱动，在完全充电情况下可实现况下可实现 以上的以上的巡航里程。采用巡航里程。采用 家家用交流电，大约需要用交流电，大约需要8h可以将电池充满；可以将电池充满；而而10min的快速充电，的快速充电，便可提供其行驶便可提供其行驶 的的用电量。用电量。 LEAF因其卓越的性能，多次获得因其卓越的性能，多次获得“最佳新能源汽车最佳新能源汽车”称号。称号。 2011年，东风日产引进此款车型，并在此基础上，开发年，东风日产引进此款车型，并在此基础上，开发了自主的启辰了自主的启辰E30纯电动汽车。纯电动汽车。引导问题引导问题3：日产：日产LEAF 的结构原理的结构原理结构原理结构原理u 日产日

43、产LEAF是在原有车是在原有车型骐达上开发，采用了型骐达上开发，采用了电动车专用底盘，整车电动车专用底盘，整车的核心功能部件是控制的核心功能部件是控制单元（含逆变器）、驱单元（含逆变器）、驱动电机、动力电池组。动电机、动力电池组。u LEAF汽车在正常行驶汽车在正常行驶时通常由锂离子电池输时通常由锂离子电池输出电能经由逆变器转化出电能经由逆变器转化后，输送到驱动电机，后，输送到驱动电机，驱动电机继而驱动车轮驱动电机继而驱动车轮转动，带动整车行驶。转动，带动整车行驶。当汽车减速时，电机回当汽车减速时，电机回收能量进行发电，通过收能量进行发电，通过逆变器对动力电池组进逆变器对动力电池组进行充电。行

44、充电。LEAF底盘布置图底盘布置图引导问题引导问题3：日产：日产LEAF 的结构原理的结构原理仪表仪表u上层主要包括环保驾驶指示器和速度、环境条件（温度）信息显示；上层主要包括环保驾驶指示器和速度、环境条件（温度）信息显示；下层则包含了电池参数（温度、容量、余量、可续航距离）显示、功下层则包含了电池参数（温度、容量、余量、可续航距离）显示、功率计以及用于提示的多功能显示器。率计以及用于提示的多功能显示器。LEAF的复合仪表的复合仪表引导问题引导问题4：日产：日产LEAF 的结构原理的结构原理充电充电 日产日产LEAF电动车提供两种充电插槽和两种充电方式。其中快速充电电动车提供两种充电插槽和两种

45、充电方式。其中快速充电插槽可在插槽可在30min内充电内充电 ，不过快速充电需要专用的充电设备。快速充，不过快速充电需要专用的充电设备。快速充电时，在充满电前会自动停止，并不是发生故障。利用一般家庭电时，在充满电前会自动停止，并不是发生故障。利用一般家庭 电源电源进行充电，则需时约进行充电，则需时约8h完成充电。完成充电。日产日产LEAF引导问题引导问题5：三菱三菱 i-MiEV 电动车电动车 i-MiEV采用高效能锂离子蓄电池组。该蓄电池组输出电压为330V，额定容量16kWh，由88个锂离子蓄电池单元组成，搭载一台体积小、质量轻的永磁电动机，最大功率47kW，最大转矩180Nm。引导问题引导问题6：特斯拉（特斯拉（Tesla）电动汽车）电动汽车 自2006年特斯拉首款纯电动跑车 Roadster上市以来，先后开发了Model S（后驱、全驱）、Model X（全驱）系列车型，奠定了在高端电动汽车领域的领先地位。引导问题引导问题7：特斯拉（特斯拉（Tesla）电动汽车的电池）电动汽车的电池