《新能源汽车构造原理与检测维修》课件.ppt
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1、新能源汽车构造原理与检测维修第2章新能源汽车的使用第1章新能源汽车基础目录第5章典型新能源汽车技术特点第4章新能源汽车基本构造与原理第3章电学基础知识第7章故障案例分析第6章新能源汽车的检修一、基础篇第1章新能源汽车基础第一章概述概述ONTENTS1.11.21.31.新能源汽车概述1.1新能源汽车概述工信部新能源汽车生产企业及产品准入管理规则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。电动汽车混合动力汽车燃料电池电动汽车氢发动机汽车其他新能源汽车等1.新能源汽车概述1.1
2、新能源汽车概述类型优点缺点纯电动1.能源利用率高2.零排放3.结构简单,因此故障率低4.噪音小1.车价高2.续航里程短3.需要充电站等配套设施油电混动1.功率利用率高2.续航里程较长(有些类型混动与传统燃料汽车续航里程相同)3.因空调等采用电机驱动故故障率更低3.在走走停停的路况消耗与排放非常低1.长距离高速行驶油耗与传统燃料汽车相差不大。燃料电池1.零排放或接近零排放2.能源利用率高3.噪音小1.燃料储存安全性有待改善2.燃料电池的开发仍有待改善1.新能源汽车概述1.1新能源汽车概述1.1.2新能源汽车与传统燃料汽车的区别购车成本使用成本维修保养结构与原理排放性能源效率1.新能源汽车概述1.
3、2新能源汽车的分类1.2.1纯电动汽车纯电动汽车(BatteryElectricVehicle,简称BEV),指完全由可充电电池(如铅酸电池、镍氢电池或锂离子电池)提供电能,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,纯电动汽车传动动力驱动简图如图1所示。1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.1纯电动汽车2.基本构造与原理:基本构造与原理:1-车载电源模块2-电力驱动主模块3-底盘与车身12331.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.1纯电动汽车2.基本构造与原理:基本构造与原理:单体电池图3纯电动车蓄电池总成1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类能源管理系统
4、和充电控制器图4充电指示与充电插口图5充电桩图8大众的轮边电机1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.1纯电动汽车电力驱动主模块 中央控制单元 驱动控制器 电动机图6北汽新能源汽车驱动控制器模块图7特斯拉的集中式电机1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.1纯电动汽车电气与其他辅助系统图9电动空调压缩机图10电加热交换器1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.1纯电动汽车仪表显示与信息娱乐系统图11比亚迪E6先行者组合仪表1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车混合动力汽车(HybridElectricVehicle,HEV)内燃机(柴油机或汽油机
5、)+电动机 串联式 并联式 混联式1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车1)串联式混合动力系统图12串联式混动基本原理示意图3121-驱动电机2-发动机与发电机总成3-高压电池组图13雪佛兰沃蓝达串联式混动系统主要部件位置1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车1)串联式混合动力系统1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车图a发动机与发电机总成图b电机驱动单元图c电池组图14雪佛兰沃蓝达串联式混动系统1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车并联式混合动力系统并联式混合动力系统图15并联式混动基本原理示意图
6、1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车并联式混合动力系统并联式混合动力系统纯电动模式纯燃油模式混合模式1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车并联式混合动力系统并联式混合动力系统(1)纯电动模式发动机关闭,电池为电动机供电,驱动车辆行驶,该模式多用于中低速行驶(基本原理示意图如图16所示)。图16纯电动模式基本原理示意图1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车并联式混合动力系统并联式混合动力系统(2)纯燃油模式发动机启动,驱动车辆行驶,同时能够带动电动机反转为动力电池充电(基本原理示意图如图17所示)。图17纯燃油模式基本原理
7、示意图1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车并联式混合动力系统并联式混合动力系统(3)混合模式发动机与电动机同时驱动模式这种工况下发动机与电动机同时启动,驱动车辆行驶,该模式多用于爬坡、急加速以及其他高负荷工作的情况下,(基本原理示意图如图18所示)。图18混合模式基本原理示意图1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车并联式混合动力系统并联式混合动力系统奥迪的并联式混合动力系统实物图1-发动机2-驱动电机总成3-高压电池组图19奥迪Q5Hybrid实物图312图20奥迪Q5Hybri驱动电机总成实物图11.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2
8、.2混合动力汽车混联式混合动力系统混联式混合动力系统图21混联式混动基本原理示意图1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车3)混联式混合动力系统)混联式混合动力系统图22、23、24为丰田普锐斯的混联式混合动力车实物图。1-高压电池2=-ECVT3-控制单元4-发动机图22丰田普锐斯混动实物图43211.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车3)混联式混合动力系统)混联式混合动力系统图23丰田普锐斯发动机与ECVT实物图图24丰田普锐斯高压电池实物图1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.2混合动力汽车2.按两者提供的动力比例按两者提供的动力比
9、例微混式混合动力汽车中混式混合动力汽车全混式混合动力汽车微混式混合动力汽车中混式混合动力汽车全混式混合动力汽车1.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.3燃料电池汽车1-动力电池2-储氢罐图25氢燃料电池汽车的基本构造211.新能源汽车概述1.2新能源汽车的分类1.2.3燃料电池汽车图26氢燃料电池的基本构造燃料电池本质是水电解的“逆”装置,如图26所示,主要由3部分组成,即阳极、阴极、电解质(图中的质子交换膜)。其阳极为氢电极,阴极为氧电极,阳极和阴极上都含有一定量的催化剂,用来加速电极上发生的电化学反应,两极之间是电解质。本章节以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为例说明其工作原理:1
10、.新能源汽车概述1.3各品牌新能源汽车概况目前世界各国汽车品牌旗下均有新能源车型上市销售,表2列出目前主流市场新能源车品牌概况。国家品牌车型系列(本表格无法涵盖所有最新款新能源车型,以目前市场为准)中国北汽新能源EV、EU、EX、ES上汽荣威e50、e550、e950、ei6比亚迪唐、秦、e5、e6奇瑞汽车eQ、QQ3EV、艾瑞泽7e帝豪EV帝豪EV、XC90T8、S60L长安奔奔EV、逸动东风御风、风神E30郑州海马汽车普力马EV、海马3力帆汽车330EV、620EV华泰汽车XEV260、Iev230众泰汽车芝麻、云100江淮汽车IEV6S江铃汽车E200厦门金龙汽车凯歌东风启辰晨风上汽大通
11、V80腾势汽车腾势苏州金龙海格H4E、海格H6V1.新能源汽车概述1.3各品牌新能源汽车概况目前世界各国汽车品牌旗下均有新能源车型上市销售,表2列出目前主流市场新能源车品牌概况。国家品牌车型系列(本表格无法涵盖所有最新款新能源车型,以目前市场为准)欧洲大众途锐、A3、高尔夫GTE、e-UP、保时捷918spyder宝马5系、7系、X1、X5、i3、i5奔驰GLE、S级、C级法拉利LaFerrari迈凯轮P1路虎汽车揽胜美洲通用沃蓝达、迈锐宝、凯迪拉克凯雷德、凯迪拉克CT6特斯拉ModelS、TeslaModelX、TeslaModel3福特蒙迪欧、C-MAX、林肯MKZ亚洲丰田普锐斯、卡罗拉双
12、擎、CT等雷克萨斯系列本田雅阁、思铂睿、CR-Z日产楼兰、聆风现代(包括起亚)北京现代索纳塔、东风悦达起亚K5一、基础篇第2章新能源汽车的使用第二章概述概述ONTENTS2.12.22.32.42.52.新能源汽车的使用2.1各种行驶模式的切换2.1.1起动2.按两者提供的动力比例按两者提供的动力比例图27比亚迪e6仪表中的电源已经接通标识2.新能源汽车的使用2.1各种行驶模式的切换2.1.2档位与车辆运行模式切换图28READY指示灯图29比亚迪e6排挡杆2.新能源汽车的使用2.1各种行驶模式的切换2.1.2档位与车辆运行模式切换图30档位切换倒挡(R挡)空挡(N挡)前进挡(D挡)驻车挡(P
13、挡)(如图31所示)手动释放驻车制动器(如图32、33所示)牵引模式图31驻车档图32驻车制动启用指示灯图33驻车制动故障指示灯2.新能源汽车的使用2.1各种行驶模式的切换2.1.3制动能量回收级别设置图34特斯拉制动能量回收限制标记2.新能源汽车的使用2.1各种行驶模式的切换2.1.3制动能量回收级别设置2)不同动力模式的切换图35比亚迪e6的模式切换按钮图36宝马i3的模式切换按钮(驾驶舱中央扶手左侧)2.新能源汽车的使用2.2舒适与便捷功能使用与操作2.2.1空调的操作比亚迪e6空调面板如图4-5所示,各按钮功能如下:1)第一排由左至右(1)“OFF”按钮,关闭空调系统(2)“A/C”按
14、钮,压缩机运转,开启制冷模式(3)“AUTO”按钮,指示灯点亮表示已经选择了自动操作模式(4)“MODE”按钮,按钮选择送风模式(5)前除霜按钮2)第二排由左至右(1)温度控制按钮(2)风扇转速控制按钮(3)进风模式选择按钮(4)后风窗除霜按钮图37比亚迪e6空调面板概览2.新能源汽车的使用2.3组合仪表与各项功能与显示纯电动汽车的组合仪表可分为警报灯区域、行车信息区域、电量信息区域等几个部分,仪表实物如图38所示。报警灯区域行车信息区域电量信息区域图38比亚迪e6组合仪表概览2.新能源汽车的使用2.3组合仪表与各项功能与显示仪表板信息详解如下:1.车速表(如图39)图39比亚迪e6车速表2.
15、电量信息区域(如图40)图40比亚迪e6电量信息区域3.行车信息区域(如图41)图41比亚迪e6行车信息区域4.背光调节(如图42)图42背光调节按钮5.部分与电驱动部分有关的指示灯(如图43-48)图43电机冷却液温度过高警告灯图44动力电池过热警告灯图45动力电池充电状态指示灯图46动力电池充电连接指示灯图47动力电池故障指示灯图48停车降温警告灯2.新能源汽车的使用2.4充电2.4.1充电接口直流充电接口交流充电接口图49比亚迪e6充电接口充电方法说明充电时间充电站直流充电在公共充电站充电电量从10%-100%充电所需时间约为2小时C10充电桩直流充电使用家用C10充电柜充电电量从10%
16、-100%充电所需时间约为6-7小时充电桩交流充电在公共交流充电桩上充电电量从10%-100%充电所需时间约为20小时家用交流充电使用交流充电连接装置(三芯转七芯)在家用220V50Hz,10A标准单相两极带接地插座上充电。电量从10%-100%充电所需时间约为38小时2.新能源汽车的使用2.4充电图50特斯拉充电接口打开按钮2.新能源汽车的使用2.4充电2.4.2充电方法 点火开关关闭 按下即时充电(约充电开启时)按键,15分钟内连接充电器 连接直流充电器,充电柜设置开始充电,仪表点亮充电连接指示灯 仪表会提示充电信息,充电完成后,直接断开充电器,如临时结束充电,充电柜设置结束充电. 断开直
17、流充电器,按下开关,拔出直流充电器,并将充电器放在指定位置。关闭充电口盖和充电口舱门。直流即时充电结束。图51充电指示信息(100%)图52即时充电按钮2.新能源汽车的使用2.4充电2.4.2充电方法即时充电信息的显示即时充电信息的显示图53特斯拉充电状态信息每小时充电比率。估计可行驶距离(或能量)。来自已连接电源的供电电流/可用总电流。本次充电完成时,估计能够增加的行驶距离(或能量)。显示充电状态信息。充电电缆提供的电压。2.新能源汽车的使用2.4充电2.4.2充电方法2.在在C10充电柜上直流充电(随车配件)充电柜上直流充电(随车配件)点火开关打开,设置预约充电时间(即什么时间开始充电,充
18、电时间),保存,然后关闭点火开关。打开充电口舱门,连接直流充电器。打开C10充电柜电源,顺时针旋转急停按钮,按下绿色的启动按键。计时器到时则启动充电,充电时间结束,则自动停止充电。充电结束后未拔下充电器,则自动进入下一次预约充电倒计时;如动力电池已充满,则自动结束充电。C10设置结束充电,按下绿色启动按键,关闭电源,按下急停按钮,断开充电器,关闭充电口盖和充电口舱门。直流预约充电结束图54C10充电柜面板(中间为指示灯,最下位置为按钮与按钮指示灯)2.新能源汽车的使用2.4充电2.4.2充电方法3.在公共充电桩上交流充电在公共充电桩上交流充电将车辆与交流充电桩的交流充电器相连,实现交流充电。4
19、.通过交流充电连接装置家用交流充电通过交流充电连接装置家用交流充电通过三芯转七芯交流充电连接装置将车辆与家用插座相连(随车配件,如图55所示)。图55比亚迪e6家用充电器(随车工具)2.新能源汽车的使用2.4充电2.4.2充电方法交流充电接口直流充电接口充电方式充电时间充电电缆(交流充电)适配普通电源插座,其中E-UP约8-12小时,GTE约5小时。家用充电站(交流充电)大众指定供应商的充电设备,设备功率为3600W,接口符合大众汽车通用标准。E-UP约6小时,GTE约2.15小时。通 用 型 充 电 站(交流充电)。由供应商在道路定点设置的充电站,可能接口符合大众汽车通用标准,可能需要使用大
20、众汽车专用充电电缆。E-UP约6小时,GTE约2.15小时。高速充电站(直流充电)功率可达50000W,可在约30分钟为UP充至80%电量,但目前只有配备了高压蓄电池充电装置接口1U34的E-UP才能使用该设备。2.新能源汽车的使用2.5其他辅助功能的使用2.5.1钥匙的使用1-行李箱遥控按键2-全部锁定或解锁按键3-前发动机仓按钮图57特斯拉遥控钥匙1.按键1为行李箱遥控按键,按两下可打开行李箱,如果ModelS配有电动行李箱盖,按两下可关闭行李箱。2.按键2为全部锁定或解锁按键,按两下可解锁车门和行李箱。3.按键3为前发动机仓按钮,按两下可打开。2.新能源汽车的使用2.5其他辅助功能的使用
21、2.5.2前排乘员空气囊开关图58前排乘员空气囊开关2.新能源汽车的使用2.5其他辅助功能的使用2.5.3倒车雷达开关当按下此开关时,开关上的黄绿色指示灯亮,倒车雷达电源接通,显示报警功能开启,位于仪表上车的车形指示灯亮;再按一下,开关弹起,指示灯灭,倒车雷达电源断开,显示报警功能关闭,车形指示灯灭。图59倒车雷达开关2.5.4挂车拖曳拖曳挂车之前,须确认挂车的拖曳能力,拖曳能力是水平路面上测定的,如果驾驶到高山区,则电动机功率和它的拖曳能力将减低。二、原理构造篇第3章电学基础知识第三章概述概述ONTENTS3.13.23.33.43.53.63.电学基础知识3.1直流与交流电路基础3.1.1
22、基本概念1.电荷的定义电荷的定义图60电荷的基本构造3.电学基础知识3.1直流与交流电路基础3.1.1基本概念2.电流的定义电流的定义 单位时间内通过导体横截面的电荷量,叫电流。 用符号I表示 单位是安培,用字母A来表示。电子手表1.5-2A白炽灯泡200mA手机100mA空调5-10A高压电200A,3.电学基础知识3.1直流与交流电路基础3.1.1基本概念3.电压的定义电压的定义电压也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。电压用字母U表示,单位是伏特,简称伏,用字母V表示。表2-2部分常见电压值:碱性电池标称电压1.5V手机的工作电压3.7V对人体
23、安全的电压不高于36V无轨电车电源的电压50600V家庭电路的电压220V220V3.电学基础知识3.1直流与交流电路基础3.1.1基本概念4.电阻的定义电阻的定义在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。电阻用字母R表示,电阻的单位是欧母,用字母表示。5.电功率的定义电功率的定义电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,它的单位是瓦特(Watt),简称瓦,符号是W。如果在“t”这么长的时间内消耗的电能“W”,那么这个用电器的电功率就是:P=W/t我们通常指的1度(电)=1kWh=3.6106J3.电学基础知识3.1直流与交流电路基础3.1.1基本概
24、念6.欧姆定律欧姆定律在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻阻值成反比。基本公式是:I=U/R由欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I或U=IR图61乔治西蒙欧姆表5常见电学参数及单位参数名称符号单位单位简称 单位符号电荷Q库伦库C电流I安培安A电压U伏特伏V电阻R欧姆欧功率P瓦特瓦W电能W千瓦时-kWh3.电学基础知识3.1直流与交流电路基础3.1.2直流电的定义直流电简称DC,又称“恒流电”,恒定电流是直流电的一种,是大小和方向都不变的直流电。电流大小(电压高低)和正负极都不随时间(相对范围内)而变化。图62部分直流电用电器3.电学基础知识3.1直流与交流电路基础3.
25、1.3交流电的定义交流电简称为AC,交流电也称“交变电流”,简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。图63部分交流用电器3.电学基础知识3.2电磁基础3.2.1磁性与磁场图64磁场示意图图65电流产生磁场的示意图3.电学基础知识3.2电磁基础3.2.1磁性与磁场图66通电螺线管磁场基本原理3.电学基础知识3.3电池基础知识3.3.1电池分类动力电池种类(并非所有电池都在广泛应用)铅酸蓄电池镍镉蓄电池镍氢蓄电池铁镍蓄电池钠氯化镍蓄电池银锌蓄电池钠硫蓄电池锂蓄电池燃料蓄电池太阳能蓄电池表6动力电池种类3.电学基础知识3.3电池基础知识3.3.2电池
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