新能源客车介绍1019课件.ppt
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- 新能源 客车 介绍 1019 课件
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1、2022年8月13日星期六12011-10-192011-10-192022年8月13日星期六2 目录一、新能源客车介绍一、新能源客车介绍二、混合动力概述二、混合动力概述三、纯电动概述三、纯电动概述四、宇通新能源客车四、宇通新能源客车五、车辆常见故障处理五、车辆常见故障处理六、车辆紧急处理六、车辆紧急处理七、车辆维修注意事项七、车辆维修注意事项2022年8月13日星期六3一、新能源客车基本介绍一、新能源客车基本介绍2022年8月13日星期六41、新能源客车定义、新能源客车定义 新能源客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,但采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱
2、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。2022年8月13日星期六5混合动力客车混合动力客车:对于我国客车行业来说,混合动力主要是柴油电混合,优点是可以降低30%以上的燃油消耗,排放标准可以达到国水平。目前混合动力公交客车约占我国新能源客车市场90%以上份额,是无可争议的主导车型。纯电动客车纯电动客车:由蓄电池作为动力源。以电机代替燃油机,噪声低、无污染,使用单一的电能源。目前,我国纯电动车主要用于机场、社区、球场等地方。燃料电池客车:燃料电池客车:主要是氢燃料电池客车,被认为是最有前途的产品,能够真正解决能源短缺问题,并且真正实现了零排放。但也是属于起步期产品。醇燃料
3、客车:醇燃料客车:醇燃料主要是指甲醇和乙醇,目前国内外应用较多的是在汽油中混合一定比例的醇燃料,也有部分地区使用的是高比例的醇燃料。CNG(压缩天然气(压缩天然气)客车、)客车、LNG(液化天然气(液化天然气)客车、)客车、LPG(液化石油气(液化石油气)客车:客车:目前已经广泛使用。其它能源客车:其它能源客车:目前在我国出现的主要有二甲醚燃料与液压混合动力公交车和超级电容公交车等。2 2、新能源客车类型、新能源客车类型2022年8月13日星期六63 3、新能源客车发展趋势、新能源客车发展趋势 自上世纪90年代以来,新能源汽车就受到世界各国的广泛重视,成为国际节能环保汽车发展的主攻方向。我国已
4、把节能与新能源汽车列入战略性新兴产业之一,作为国家发展战略。2009年初,国家四部委共同启动“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广应用工程,在13个城市开展应用试点工作,并制定出台了财政补助政策,目前试点城市已增加至25个,形成了一定的产业规模。新能源汽车试点城市第一批:北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌;第二批:天津、海口、郑州、厦门、苏州、唐山、广州;第三批:沈阳、呼和浩特、成都、南通、襄阳。工业和信息化部、科技部、国家发展改革委等多部门明确了新能源汽车的范围,将插电式混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车划为新能源汽车,将非插电式的普通混合动力汽车
5、划为节能汽车。2022年8月13日星期六74 4、中国新能源路线全景图、中国新能源路线全景图2022年8月13日星期六8二、混合动力概述二、混合动力概述2022年8月13日星期六91 1、混合动力的定义、混合动力的定义 混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle,简称HEV)是指同时装备两种动力来源热动力源(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。通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控,而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。2022年8月13日星期六101997年丰田汽车公司首先推出了
6、世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。1999年本田推出第一代Insight。.21世纪1916年美国芝加哥woods汽车公司推出一辆并联混合动力电动汽车。油价便宜油价便宜电子科技制约电子科技制约油价飞涨油价飞涨2 2、混合动力车的发展史、混合动力车的发展史2022年8月13日星期六113 3、混合动力的结构分类、混合动力的结构分类 根据混合动力驱动的联接方式,混合动力系统主要分为以下三类:串联式混合动力系统串联式混合动力系统并联式混合动力系统并联式混合动力系统混联式混合动力系统混联式混合动力系统2022年8月13日星期六12串联式混合动力系统串联式混合动力系统由内燃机带动发电机发电,
7、产生的电能通过控制单元传到电池,由内燃机带动发电机发电,产生的电能通过控制单元传到电池,由电池传输给电机转化为动能,最后通过变速机构来驱动汽车。由电池传输给电机转化为动能,最后通过变速机构来驱动汽车。应用案例:西门子系统应用案例:西门子系统并联式混合动力系统并联式混合动力系统有两套驱动系统:传统的内燃机和电机驱动系统。两个系统既可有两套驱动系统:传统的内燃机和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作,也可以各自单独工作驱动汽车。以同时协调工作,也可以各自单独工作驱动汽车。应用案例:玉柴系统、伊顿系统应用案例:玉柴系统、伊顿系统混联式混合动力系统混联式混合动力系统的特点是内燃机系统和电机驱动系统
8、各有一套传动链,两套传动的特点是内燃机系统和电机驱动系统各有一套传动链,两套传动链通过相应的控制策略结合在一起,从而综合调节内燃机与电动机之间的功率分配。链通过相应的控制策略结合在一起,从而综合调节内燃机与电动机之间的功率分配。通过精确实施动力控制,可以完成串联与并联的切换。通过精确实施动力控制,可以完成串联与并联的切换。混联式动力系统可以更加灵活混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。取长补短,优势明显。地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。取长补短,优势明显。应用案例:丰田混合动力轿车应用案例:丰田混合动力轿车PRIUS;本田混合动力轿车本田混合动力
9、轿车Insight;万向混合动力系统;万向混合动力系统;福工混合动力系统;宇通新一代混合动力系统福工混合动力系统;宇通新一代混合动力系统2022年8月13日星期六13型式型式各部分特点各部分特点经济性能经济性能动力性能动力性能动力系统动力系统 发动机发动机 整车整车布置布置 控制策控制策略略 驱动电驱动电机机 电池组电池组 能量转换能量转换 燃油燃油经济性经济性%自动自动停止停止怠速怠速 能量能量回收回收 高效高效率运率运行控行控制制 总效总效率率 加速加速性性 高功高功率持率持续性续性 串联串联 结构复杂,重量、结构复杂,重量、体积大、动力源体积大、动力源与驱动轴可分离与驱动轴可分离 易于稳
10、定燃易于稳定燃烧、排放最烧、排放最低、驾驶操低、驾驶操纵方便纵方便 较复杂较复杂 较简单较简单 要求高要求高 尺寸和重尺寸和重量较大量较大 需要两次,需要两次,效率低,效率低,损失较大损失较大 10102020 并联并联 2 2套多动力源,单套多动力源,单个质量体积小,相个质量体积小,相对复杂对复杂 相对串联相对串联排放差排放差 在传统在传统布置上布置上增加增加 较难较难 可选择可选择小功率小功率 相对串联相对串联较小较小 效率较高效率较高 15153030 混联混联 2 2套动力源,重量套动力源,重量体积可灵活调整体积可灵活调整排放低,可排放低,可实现实现“零排零排放放”,驾,驾驶操作方便驶
11、操作方便可灵活可灵活调整调整最复杂,最复杂,控制最控制最灵活灵活 功率较功率较大大可灵活调可灵活调整整燃油经济燃油经济性高、综性高、综合效率高合效率高 30305050 串联式:排放好,但是能量转化效率低、电池组多、重量大,成本高;并联式:硬件成本低,加减速时电动机参与工作,实现能量回收,优势互补,燃油经济较高;混联式:整体性能优秀,灵活性高,节油潜力大,可顺利过渡为插电式、纯电动,随着控制技术和制造技术的发展,混合动力系统将更倾向于混联方式注:用概括代表性能,数目越多表示越优良4 4、混合动力各结构特点对比分析、混合动力各结构特点对比分析2022年8月13日星期六14补充燃料补充燃料 去加油
12、站的次数要比汽油车少,但仍然无法避免。能量存储能量存储 柴油或汽油仍然是主要的能源,电池只是辅助主要动力源主要动力源 在形式过程中发动机和电机一直在不断的切换,或两者共同驱动车辆5 5、混合动力客车与传统客车的区别、混合动力客车与传统客车的区别a、结构上、结构上发动发动机机储能储能器器主电主电机机油耗油耗传统车传统车有无无高混合动力混合动力有有有低b、能量上、能量上2022年8月13日星期六156 6、混合动力系统发展趋势混合动力系统发展趋势重度混联式重度混联式 根据关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知中的补贴标准,重度混合动力的补贴力度更大。因此,商用车混合动力系统的发展趋势:由中
13、混、并联式向重混、混联式发展。因此,商用车混合动力系统的发展趋势:由中混、并联式向重混、混联式发展。十米以上城市公交客车示范推广补助标准(单位:万元十米以上城市公交客车示范推广补助标准(单位:万元/辆)辆)节能与新能源汽车类节能与新能源汽车类型型节油率节油率使用铅酸电池使用铅酸电池的混合动力系的混合动力系统统使用镍氢电池、锂离子电使用镍氢电池、锂离子电池池/超级电容器的混合动力超级电容器的混合动力系统系统最大电功率最大电功率比比最大电功率最大电功率比比20%-50%20%-50%50%50%以上以上混合动力汽车混合动力汽车10%-20%10%-20%5 5202020%-30%20%-30%7
14、 72525303030%-40%30%-40%8 83030363640%40%以上以上35354242纯电动汽车纯电动汽车100%100%5050燃料电池汽车燃料电池汽车100%100%60602022年8月13日星期六16l 选取较小功率发动机;l 取消发动机怠速;l 控制发动机工作在高效区;l 发动机断油控制;l 再生制动能量回收;7 7、混合动力节能机理、混合动力节能机理2022年8月13日星期六178 8、公交车最适合推广混合动力、公交车最适合推广混合动力l 城市道路工况拥堵平均车速低l 传统柴油车油耗高,节油潜力大,效益显著l 客户懂车,能够理解混合动力的思想l 政府对公共事业的
15、支持力度大2022年8月13日星期六189 9、国内外主流混合动力系统概况、国内外主流混合动力系统概况混合动力系统混合动力系统系统类别系统类别储能装置储能装置电机类型电机类型宇通新一代混合动力宇通新一代混合动力混联超级电容水冷电机福工系统福工系统混联超级电容+锂离子电池风冷电机冠龙系统冠龙系统混联超级电容+锂离子电池风冷电机玉柴系统玉柴系统并联锂离子电池水冷电机万向系统万向系统混联锂离子电池水冷电机伊顿系统伊顿系统并联锂离子电池水冷电机西门子西门子串联锂离子电池水冷电机南车南车并联超级电容水冷电机一汽一汽并联镍氢电池水冷电机五洲龙五洲龙混联锂离子电池水冷电机2022年8月13日星期六19101
16、0、国内主流系统对比、国内主流系统对比玉柴南京绿控伊顿一汽福工宇通新一代系统形式并联并联并联并联并联并联并联并联混联混联混联混联技术来源仿伊顿仿伊顿仿伊顿仿伊顿进口进口自主研发自主研发自主研发自主研发自主研发自主研发混合度中混中混中混中混中混中混中混中混重混重混重混重混电机功率kw404042422626303065659595储能器国产锂电国产锂电国产锂电国产锂电日立日立/国产锂电国产锂电镍氢镍氢超级电容超级电容+锂电锂电超级电容超级电容纯电动能力一般,受电池容一般,受电池容量限制量限制一般,受电池容量一般,受电池容量限制限制一般,受电池容一般,受电池容量限制量限制一般,受电池容量一般,受电
17、池容量限制限制差差好好制动回收能力一般一般一般一般差差差差好好好好高效区控制一般一般差,控制策略较粗差,控制策略较粗糙糙好,控制策略精好,控制策略精细度高细度高一般一般较好较好较好较好操作性手动手动/AMT/AMTAMTAMTAMTAMTAMTAMT无级变速无级变速无级变速无级变速平顺性换挡冲击明显换挡冲击明显换挡冲击明显换挡冲击明显换挡冲击较小换挡冲击较小换挡冲击明显换挡冲击明显好好好好动力性较好较好差差一般一般一般一般好好好好持续爬坡较好较好差差一般一般一般一般差差好好自动停机功能无,怠速时可手无,怠速时可手动停机动停机无无无,怠速时可手无,怠速时可手动停机动停机无无无无低速、怠速自动停低
18、速、怠速自动停机机电助力转向无无无无无无无无无无高效电动液压助力高效电动液压助力节油潜力小小小小小小小小一般一般大,控制策略更灵大,控制策略更灵活活可靠性较差,较差,AMTAMT、锂电、锂电池故障不可控池故障不可控差,差,AMTAMT、锂电池、锂电池故障不可控故障不可控较好,国产锂电较好,国产锂电需更换需更换较差,较差,AMTAMT、镍氢电、镍氢电池故障不可控池故障不可控较好,锂电池可较好,锂电池可靠性差靠性差 好,超级电容寿好,超级电容寿命长、可靠性高命长、可靠性高安全性一般,锂电安全一般,锂电安全性不可控性不可控一般,锂电安全性一般,锂电安全性不可控不可控较好较好较好,镍氢电池安较好,镍氢
19、电池安全性略好于锂电全性略好于锂电一般,锂电安全一般,锂电安全性不可控性不可控 好,超级电容寿命好,超级电容寿命长、可靠性高长、可靠性高2022年8月13日星期六20三、纯电动客车三、纯电动客车2022年8月13日星期六21 纯电动汽车是完全由可充电电池(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。目前人们所说的电动汽车多是指纯电动汽车,即是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。1 1、纯电动客车概述、纯电动客车概述2022年8月13日星期六222、优点、优点l无污染、噪声小无污染、噪声小
20、 电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。l 结构简单,维修方便结构简单,维修方便 电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动车易操纵。l能量转换效率高能量转换效率高 同时可回收制动、下坡时的能量,提高能量的利用效率;l平抑电网的峰谷差平抑电网的峰谷差 可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电,起到平抑电网的峰谷差的作用。2022年8月13日星期六233 3、纯电动系统结构、纯电动系统结构系统机械联接示意图系统机械联接示意图2022年8月13日星期六
21、244、动力电池技术、动力电池技术4.1 4.1 动力电池的种类动力电池的种类2022年8月13日星期六254.2 4.2 动力电池的应用现状动力电池的应用现状2022年8月13日星期六26 四四 、宇通新能源客车宇通新能源客车2022年8月13日星期六272005年与天津清源联合开发的11米混合动力公;2007年与南车时代联合开发了12米串联式混合动力城市客车;2007年组件的新能源客车项目组,负责新能源客车核心技术的研发;2008年与伊顿合作,开发了并联式低地板混合动力城市客车;2009年组建新能源产品部,负责新能源客车产品和新能源客车核心技术的研发;2010年完成宇通新一代混合动力系统的
22、系统研发定型;2011年布局10米、11米、12米公交产品线,同期实现批量销售。1 1、宇通混合动力车的发展史、宇通混合动力车的发展史2022年8月13日星期六282 2、宇通新一代混合动力技术方案、宇通新一代混合动力技术方案 宇通新一代系统采用单电机强混结构。它综合了串联式和并联式的优点,实宇通新一代系统采用单电机强混结构。它综合了串联式和并联式的优点,实现了混联的全部功能,适应多种工况;结构简单紧凑,方便整车布置;无级变速,现了混联的全部功能,适应多种工况;结构简单紧凑,方便整车布置;无级变速,操作简便。操作简便。电机发 动机发 电机离合器离合器结构示意图结构示意图原理示意图原理示意图20
23、22年8月13日星期六292.12.1、宇通新一代混合动力系统原理图宇通新一代混合动力系统原理图2022年8月13日星期六30 发动机带动发电机给超级电容充电 超级电容为电动机提供电力驱动车辆2.22.2、混合动力系统工作原、混合动力系统工作原理理车速低于临界速度(21km/h)2022年8月13日星期六31 发动机与电动机同时提供动力 发动机平稳工作,电动机负责加速出力车速高于临界速度(21km/h)2022年8月13日星期六32 驱动桥带动电动机(再生发电)为动力电池充电(能量回收)减速/制动2022年8月13日星期六33超级电容组,16个超级电容模块8串2并而成,总电压384V,每个模块
24、电压48V,上下2层布置,位于高压舱内,车辆左右侧。电动液压助力转向油泵及电机用途:控制转向机及离合油缸正常工作。助力转向油泵助力转向油泵助力转向助力转向电机电机橙黄色高压线橙黄色高压线超级电容超级电容2.32.3、混合动力系统元器件混合动力系统元器件(1 1)高压储能器高压储能器超级电容超级电容(2 2)电动液压助力转向系统电动液压助力转向系统 2022年8月13日星期六34(3 3)交流异步电动机控制器交流异步电动机控制器 功能:功能:对主电动机的矢量控制接受整车外部信号,对整车进行全方位的协调控制整车控制的中枢神经(4 4)交流异步发电机控制器交流异步发电机控制器功能:功能:适用于发电机
25、的矢量控制。功能:控制发电机给超级电容发电控制发电机拖动发动机启动2022年8月13日星期六35(5 5)主驱动电机)主驱动电机驱动:起步,轻载发电减速回电:减速回收能量(6)混合动力汽车发电机混合动力汽车发电机 给超级电容充电通过皮带带动发动机,实现怠速停机功能2022年8月13日星期六36(7)超级电容总成系统超级电容总成系统原理:原理:48.6V工作电压。超低内阻。超过一百万个工作周期。单体间平衡。内含过电压和温度传感器信号输出。紧密、坚固耐用、全封闭。用途:用途:用于储存能量功能:功能:快速充电:快速充电:大电流储存能量快带放电快带放电:大电流释放能量超级电容管理系统超级电容管理系统超
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