新能源汽车-电动汽车的结构和工作原理
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新能源汽车技术-第2版-第2章-电动汽车的基本结构和工作原理可修改全文
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2.1. 2 纯电动汽车的结构
除了车身、 底盘等传统内燃机汽车上具备的组成部分, 纯电动汽车还包括由电驱动系统、 蓄电池系统及电控系统组成的 “ 三 大电” 系统和由电制动、 电转向、 电空调组成的 “ 三小电” 系统。 其中, 由驱动电机和控制系统组成的电驱动系统是 纯电动汽车的动力核心, 也是区别于 传统内燃机汽车的最大不同点, 如图 2-3 所示。 (1) ) 电源 蓄电源为电动汽车的驱动电机提供电能。 目前纯电动汽车使用的动力蓄 电池包括磷酸铁锂蓄电池、 锰酸锂蓄电 池、 三元锂离子蓄电池等。 (2) ) 驱动电机 驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能, 通过传动装置或者 直接驱动车轮和工作装置。 (3) ) 电控系统 电动汽车的各个组成部分都需要由控制单元进行管理和控制, 包括 了整车控制器、 蓄电池管理系统及电机控 制器等, 相互之间通过 CAN 总线或其他方式进行 通信,实现整车的驱动行驶。
13
2. 按照动力混合程度分类 混合动力电动汽车按照传统内燃机和电动机动力的混合程度不同, 可分为微度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功 率比不大于 5%)、 轻度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机 的额定功率比为 5% ~ 15%)、 中度混合型 ( 电动机峰值功 率和发动机的额定功率比为 15% ~ 40%) 和深度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功率比大于 40%)。 (1)微度混合动力电动汽车 微度混合动力电动汽车也称为起—停混合动力电动汽 车。在微度混合动力电动汽车中, 电动机 仅作为内燃机的起动机或发电机使用, 不为汽车行驶 提供持续动力, 通常是在传统内燃机的起动机上加装传动带驱动起 动机。 如图 2-10 所示, 该 电机为发电/ 起动一体化电动机, 用来控制发动机的起动和停止, 从而取消发动机的怠 速, 降 低了油耗和排放。 一般微度混合技术可以节省油耗 4. 5%。
2.1. 2 纯电动汽车的结构
除了车身、 底盘等传统内燃机汽车上具备的组成部分, 纯电动汽车还包括由电驱动系统、 蓄电池系统及电控系统组成的 “ 三 大电” 系统和由电制动、 电转向、 电空调组成的 “ 三小电” 系统。 其中, 由驱动电机和控制系统组成的电驱动系统是 纯电动汽车的动力核心, 也是区别于 传统内燃机汽车的最大不同点, 如图 2-3 所示。 (1) ) 电源 蓄电源为电动汽车的驱动电机提供电能。 目前纯电动汽车使用的动力蓄 电池包括磷酸铁锂蓄电池、 锰酸锂蓄电 池、 三元锂离子蓄电池等。 (2) ) 驱动电机 驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能, 通过传动装置或者 直接驱动车轮和工作装置。 (3) ) 电控系统 电动汽车的各个组成部分都需要由控制单元进行管理和控制, 包括 了整车控制器、 蓄电池管理系统及电机控 制器等, 相互之间通过 CAN 总线或其他方式进行 通信,实现整车的驱动行驶。
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2. 按照动力混合程度分类 混合动力电动汽车按照传统内燃机和电动机动力的混合程度不同, 可分为微度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功 率比不大于 5%)、 轻度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机 的额定功率比为 5% ~ 15%)、 中度混合型 ( 电动机峰值功 率和发动机的额定功率比为 15% ~ 40%) 和深度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功率比大于 40%)。 (1)微度混合动力电动汽车 微度混合动力电动汽车也称为起—停混合动力电动汽 车。在微度混合动力电动汽车中, 电动机 仅作为内燃机的起动机或发电机使用, 不为汽车行驶 提供持续动力, 通常是在传统内燃机的起动机上加装传动带驱动起 动机。 如图 2-10 所示, 该 电机为发电/ 起动一体化电动机, 用来控制发动机的起动和停止, 从而取消发动机的怠 速, 降 低了油耗和排放。 一般微度混合技术可以节省油耗 4. 5%。
新能源汽车--混合动力汽车分类和工作原理
4.2混合动力汽车分类和工作原理
3.混联式工作原理 混联混合动力汽车在结构上综合了串联式和并联式的
特点。它主要偏向于并联结构，但又包含一些串联结构的 特点。
4.2混合动力汽车分类和工作原理
（1）高速巡航时，由发动机单独驱动。此时相当于传 统燃油汽车运行。
4.2混合动力汽车分类和工作原理
（2）在市区行驶时，如果电池完全充满，则选用纯电 池驱动方式。
若车辆减速时，汽油发动机停止工作，电机替代发动 机为高压蓄电池充电。
4.2混合动力汽车分类和工作原理
新途锐混合动力的起动-停车系统在提高燃油经济性方 面同样有着出色的表现。拥堵的城市路况中，如遇红灯使 车辆处于静止状态，两个驱动装置均停止工作，一旦驾驶 者松开制动器，车辆即刻恢复驱动力；在行驶过程中，电 机与发动机通过干式离合器默契合作，可节省超过2 5 % 的燃料消耗。
外插电式混合动力能提供更好的节油比例，是传统混 合动力技术的一个扩展。相对传统混合动力车辆能较多的 利用电网能源，从而降低油耗、减少排放，但将消耗一定 的电能。例如大众高尔夫（电机130KW）的测试数据为 每百公里8度电和2.5L的油耗，节油在50~60%。
4.2混合动力汽车分类和工作原理
4.2.2混合动力汽车的工作原理
5.高压系统保养插头 TW。 该插头是高压蓄电池两个部分之间的电桥，如果拔下
了这个保养插头，那么这两部分的连接就断开了。
4.2混合动力汽车分类和工作原理
（1）保养插头的开锁和上锁。 请关闭点火开关。要想够着高压系统保养插头TW，
必须打开行李箱内的高压系统保养盖板。这个保养插头就 在混合动力蓄电池单元 AX1上的桔黄色橡胶盖下，因此必 须先移开这个橡胶盖。
4.2混合动力汽车分类和工作原理
新能源汽车4纯电动汽车
噪声和振动小
能源效率高，多样化 内部空间布置灵活性大 结构相对简单，使用维修方便 动力电源使用成本高，续驶里程短
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第四章 纯电动汽车
1 2 3 4 5
概述 纯电动汽车的结构与原理
纯电动汽车的核心技术 纯电动汽车的充电
纯电动汽车实例
12
第二节 纯电动汽车的结构与原理
相比于内燃机汽车，纯电动汽车用电力驱动控制系统取代了发动机， 用电子输入装置取代了节气门，用动力电池组取代了油箱，所以，纯电 动汽车主要由电力驱动控制系统、底盘、车身以及各种辅助装置组成。 电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能， 也是电动汽车的核心，它相当于传统汽车中的发动机，与其他功能以机 电一体化方式相结合，这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。
1 2 3 4 5
概述 纯电动汽车的结构与原理
纯电动汽车的核心技术 纯电动汽车的充电
纯电动汽车实例
25
第四节 纯电动汽车的充电
4.1 充电的基本功能
对电网进行电力变换并提供直流电
供给与蓄电池额定条件相对应电力
当蓄电池充满电后自动停止充电
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4.2 充电方式
常规充电 方式
1
快速充电 方式
无线充电 方式
驾驶室显示操控台
类似于传统汽车驾驶 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
为提高汽车的操控性、 舒适性、安全性而设 置的，可根据需要进 行选用。
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第四章 纯电动汽车
1 2 3 4 5
概述 纯电动汽车的结构与原理
纯电动汽车的核心技术 纯电动汽车的充电
纯电动汽车实例
新能源汽车技术概论 第六章 纯电动汽车
机械工业出版社 2019年7月
主要内容
第一章 汽车与能源 第二章 新能源汽车产业发展 第三章 新能源汽车类型 第四章 电动汽车储能装置 第五章 电动汽车驱动电机及控制系统 第六章 纯电动汽车 第七章 燃料电池电动汽车 第八章 混合动力电动汽车 第九章 其他新能源汽车
第六章 纯电动汽车
主要内容
• 1.纯电动汽车概述 • 2. 纯电动汽车的驱动系统 • 3. 纯电动汽车的结构原理 • 4. 纯电动汽车的实例
按驱动电动机分类
• 直流电动机驱动 • 交流电动机驱动 • 永磁无刷电动机驱动 • 开关磁阻电动机驱动
二、纯电动汽车的驱动系统
M电动机；T传动装置；D差速器；G减速器；RM相互相反电动机 图6-3 电动汽车使用的动力传动系统
三.纯电动汽车的结构原理
纯电动汽车结构可分为三个子系统，即车载电源模块、电力驱 动主模块和辅助控制模块。
纯电动汽车的结构与原理
• 辅助模块 • 2、动力转向单元。转向装置是为实现汽车的转弯
而设置的，它由方向盘、转向器、转向机构和转向轮 等组成。作用在方向盘上的控制力，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。 为提高驾驶员的操控性，现代汽车都采用了动力转向 ，较理想的是采用电子控制动力转向系EPS。电子控 制动力转向系主要有电控液力转向系和电控电动转向 系两类，对于纯电动汽车较适于选用电控电动转向系 。
北汽 ＥＶ２００纯电动汽车
• 北汽 ＥＶ２００电动汽车 的长、宽、高分别为 ４０ ２５ｍｍ、１７２０ｍｍ、１５０３ｍｍ，轴距达到 ２５００ｍｍ，整车质量为 １２９０ｋｇ。
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还易于实现。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减 少50%。
主要内容
第一章 汽车与能源 第二章 新能源汽车产业发展 第三章 新能源汽车类型 第四章 电动汽车储能装置 第五章 电动汽车驱动电机及控制系统 第六章 纯电动汽车 第七章 燃料电池电动汽车 第八章 混合动力电动汽车 第九章 其他新能源汽车
第六章 纯电动汽车
主要内容
• 1.纯电动汽车概述 • 2. 纯电动汽车的驱动系统 • 3. 纯电动汽车的结构原理 • 4. 纯电动汽车的实例
按驱动电动机分类
• 直流电动机驱动 • 交流电动机驱动 • 永磁无刷电动机驱动 • 开关磁阻电动机驱动
二、纯电动汽车的驱动系统
M电动机；T传动装置；D差速器；G减速器；RM相互相反电动机 图6-3 电动汽车使用的动力传动系统
三.纯电动汽车的结构原理
纯电动汽车结构可分为三个子系统，即车载电源模块、电力驱 动主模块和辅助控制模块。
纯电动汽车的结构与原理
• 辅助模块 • 2、动力转向单元。转向装置是为实现汽车的转弯
而设置的，它由方向盘、转向器、转向机构和转向轮 等组成。作用在方向盘上的控制力，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。 为提高驾驶员的操控性，现代汽车都采用了动力转向 ，较理想的是采用电子控制动力转向系EPS。电子控 制动力转向系主要有电控液力转向系和电控电动转向 系两类，对于纯电动汽车较适于选用电控电动转向系 。
北汽 ＥＶ２００纯电动汽车
• 北汽 ＥＶ２００电动汽车 的长、宽、高分别为 ４０ ２５ｍｍ、１７２０ｍｍ、１５０３ｍｍ，轴距达到 ２５００ｍｍ，整车质量为 １２９０ｋｇ。
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还易于实现。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减 少50%。
电动汽车基本原理
电动汽车及其高压器件基本原理
1 电动汽车基本原理 2 高压配电盒 3 动力电池包 4 车载充电机 5 DCDC变换器 6 驱动电机 7 驱动电机控制器
• 什么是电动汽 车?
1、电动汽车基本原理
动力
车载电源
驱动
电机
满足
道路法规
1、电动汽车基本原理
• 电动汽车的分类
01 纯电动汽车 Battery Electric Vehicle， BEV 混合动力汽车
02 Hybrid Electric Vehicle，HEV
燃料电池汽车
03 Electric Vehicle，FCEV
1、电动汽车基本原理
01 纯电动汽车 Battery Electric Vehicle， BEV
减 速 电动机 动力电池 器
特点
结构示意图
电力来自由电网充电 的蓄电池。电力驱动 及控制系统是电动汽 车的核心，也是区别 于内燃汽车的最大不
同点
驱动装置
电动机
动力来源
驱动方式
电能——电能— —动力
外接充电
1、电动汽车基本原理
02 混合动力汽车 Hybrid Electric Vehicle，HEV
减 发动机
发电机
速
器 电动机 动力电池
燃油
特点
结构示意图
驱动装置
动力来源
因各个组成部件、布置 方式和控制策略的不同 ，形成了多种分类形式 。据混合动力驱动的联 结方式分为三类：串联 式 、并联式和混动式
三相感 应
电动机
车轮
固定速比变速 器和差速器
辅助 动力源
车轮
动力 转向系
统
转向盘
空调器 辅助系统
1 电动汽车基本原理 2 高压配电盒 3 动力电池包 4 车载充电机 5 DCDC变换器 6 驱动电机 7 驱动电机控制器
• 什么是电动汽 车?
1、电动汽车基本原理
动力
车载电源
驱动
电机
满足
道路法规
1、电动汽车基本原理
• 电动汽车的分类
01 纯电动汽车 Battery Electric Vehicle， BEV 混合动力汽车
02 Hybrid Electric Vehicle，HEV
燃料电池汽车
03 Electric Vehicle，FCEV
1、电动汽车基本原理
01 纯电动汽车 Battery Electric Vehicle， BEV
减 速 电动机 动力电池 器
特点
结构示意图
电力来自由电网充电 的蓄电池。电力驱动 及控制系统是电动汽 车的核心，也是区别 于内燃汽车的最大不
同点
驱动装置
电动机
动力来源
驱动方式
电能——电能— —动力
外接充电
1、电动汽车基本原理
02 混合动力汽车 Hybrid Electric Vehicle，HEV
减 发动机
发电机
速
器 电动机 动力电池
燃油
特点
结构示意图
驱动装置
动力来源
因各个组成部件、布置 方式和控制策略的不同 ，形成了多种分类形式 。据混合动力驱动的联 结方式分为三类：串联 式 、并联式和混动式
三相感 应
电动机
车轮
固定速比变速 器和差速器
辅助 动力源
车轮
动力 转向系
统
转向盘
空调器 辅助系统
新能源汽车三电结构及工作原理和故障维修
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
故障现象
原因分析
诊断与维修思路
动力电池故障指示灯 、系统故障指示灯 、高压断开指示灯点亮
车辆行驶中断高压、无法上高压
单体电压过高三级总电压过高三级放电瞬间电流过高二级与三级总正、总负、预充接触器粘连高低压互锁故障动力电池电流传感器故障
一
二
1、动力蓄电池结构及工作原理2、动力蓄电池控制器结构及工作原理3、动力电池系统故障诊断与维修
动力蓄电池系统结构及工作原理和故障诊断维修
一
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
1、动力蓄电池结构及工作原理
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
2、动力蓄电池控制器结构及工作原理
Contents 目录
一
二
3、动力电池系统故障诊断与维修
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
3、快充（充电桩/高压直流充）充电工作原理
快速充电桩和VCU通过CC1和CC2确认充电枪与车辆连接正常后，充电桩内的低压控制继电器闭合，同时充电桩输出12V唤醒电源到VCU。之后VCU和充电桩互相通过控制器CAN总线传输充电需求信息和充电能力信息。再次确认后，VCU或BMS控制动力蓄电池包内的各个高压继电器按照顺序闭合，同时快速充电桩内的高压继电器闭合。开始充电。在充电过程中，充电桩和VCU通过CAN总线不断通信，实时交换整车、蓄电池信息和充电桩供电能力信息。充电完成后，充电桩和VCU各自控制高压继电器断开，充电结束。
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机控制器结构及原理
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机工作原理
故障现象
原因分析
诊断与维修思路
动力电池故障指示灯 、系统故障指示灯 、高压断开指示灯点亮
车辆行驶中断高压、无法上高压
单体电压过高三级总电压过高三级放电瞬间电流过高二级与三级总正、总负、预充接触器粘连高低压互锁故障动力电池电流传感器故障
一
二
1、动力蓄电池结构及工作原理2、动力蓄电池控制器结构及工作原理3、动力电池系统故障诊断与维修
动力蓄电池系统结构及工作原理和故障诊断维修
一
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
1、动力蓄电池结构及工作原理
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
2、动力蓄电池控制器结构及工作原理
Contents 目录
一
二
3、动力电池系统故障诊断与维修
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
3、快充（充电桩/高压直流充）充电工作原理
快速充电桩和VCU通过CC1和CC2确认充电枪与车辆连接正常后，充电桩内的低压控制继电器闭合，同时充电桩输出12V唤醒电源到VCU。之后VCU和充电桩互相通过控制器CAN总线传输充电需求信息和充电能力信息。再次确认后，VCU或BMS控制动力蓄电池包内的各个高压继电器按照顺序闭合，同时快速充电桩内的高压继电器闭合。开始充电。在充电过程中，充电桩和VCU通过CAN总线不断通信，实时交换整车、蓄电池信息和充电桩供电能力信息。充电完成后，充电桩和VCU各自控制高压继电器断开，充电结束。
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机控制器结构及原理
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机工作原理
电动汽车工作原理
电动汽车工作原理
电动汽车是一种以电能为动力的汽车，它利用电动机驱动车辆行驶。
电动汽车
的工作原理主要包括电池储能、电动机驱动和能量回收三个方面。
首先，电动汽车的电池储能是其核心部件。
电池是电动汽车的能量来源，它可
以储存电能并将其释放供电动机使用。
目前，电动汽车常用的电池类型包括锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池等。
这些电池在电动汽车中起到储存和释放能量的作用，为电动机提供动力。
其次，电动汽车的电动机驱动是实现车辆行驶的关键。
电动汽车的电动机通常
采用交流异步电动机或直流永磁电动机。
当电池释放电能时，电动机将电能转化为机械能，驱动车辆行驶。
电动汽车的电动机具有高效率、低噪音和零排放等优点，使其成为清洁能源汽车的重要代表。
最后，电动汽车的能量回收是其独特之处。
在行驶过程中，电动汽车通过制动
系统将动能转化为电能并储存在电池中，这一过程称为能量回收。
能量回收技术可以提高电动汽车的能量利用率，延长续航里程，减少能源消耗，是电动汽车的重要特点之一。
总的来说，电动汽车的工作原理是以电池储能为基础，通过电动机驱动车辆行驶，并通过能量回收实现能量循环利用。
电动汽车作为清洁能源汽车，具有环保、节能、高效的特点，是未来汽车发展的重要方向。
随着科技的不断进步和电动汽车技术的不断成熟，相信电动汽车将在未来成为主流交通工具，为人类创造更加清洁、美好的出行环境。
新能源汽车驱动电机结构与工作原理
新能源汽车驱动电机结构与⼯作原理驱动电机是电动汽车驱动系统的核⼼部件，是车辆⾏驶的主要执⾏机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动⼒性、经济性和舒适性。
它是把电能转换为机械能的⼀种设备，它利⽤励磁线圈，产⽣旋转磁场形成磁电动⼒旋转⼒矩。
导线在磁场中受⼒的作⽤，使电机输出转矩。
1驱动电机的作⽤驱动电机、电控系统、动⼒电池是电动汽车的核⼼部分，称为“三电”。
在电动汽车上，驱动电机替代了传统汽车上的发动机和发电机，传统汽车通常是把化学能转换为机械能驱动车辆⾏驶，⽽驱动电机既可以将电能转换为机械能驱动汽车⾏驶，也可以作为发电机将机械能转换为电能，并存储在动⼒电池内。
电机控制器将动⼒电池的⾼压直流电变换为驱动电机的⾼压三相交流电，使驱动电机产⽣⼒矩，并通过传动装置将驱动电机的旋转运动传递给车轮，驱动汽车⾏驶。
图1所⽰为驱动电机动⼒传输图。
图1 驱动电机动⼒传输图驱动电机不仅可以驱动车辆⾏驶，⽽且可以进⾏制动能量回收。
图2所⽰为驱动电机制动能量回收⽰意图。
驱动电机在制动、缓慢减速时，整车控制器发出相应指令，使驱动电机转换为发电机发电⼯况，此时驱动电机会将车辆动能转换为电能，通过电机控制器以电能的形式向动⼒电池充电。
图2 驱动电机能量回收图2驱动电机的特点1、体积⼩、功率密度⼤由于新能源汽车的整车空间有限，因此要求驱动电机的结构紧凑、尺⼨⼩，这就意味着驱动电机和电机控制器的尺⼨将受到很⼤的限制，必须缩⼩驱动电机的体积，提⾼电机的功率密度和转矩密度。
因此⼀般选⽤⾼功率密度的永磁同步电机作为驱动电机。
2、效率⾼、⾼效区⼴、重量轻新能源汽车驱动电机的第⼆个特点就是效率要⾼、⾼效区要⼴、重量要轻。
由于当前充电桩尚未⼴泛普及，续驶⾥程短⼀直是新能源汽车的短板，提升续驶⾥程的⽅法有：①提升驱动电机的效率。
②驱动电机的⾼效⼯况区要⾜够⼴，保证汽车在⼤部分⼯况下都处于⾼效状态。
③减轻驱动电机重量，间接降低整车功耗，提升续驶⾥程。
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别可达400公里和270公里。
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山雨欲来
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通用Hy-wire氢动三号的电池组
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山雨欲来
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FCEV的发展现状
燃料电池技术被认为是21 世纪首选的洁净、高效 的发电技术，其具有能量转化效率高、不污染环境、 使用寿命长等不可比拟的优势。但是由于目前燃料电 池研究还没有取得重大突破，燃料电池电动汽车的发 展也受到了限制。
电动汽车
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1
比亚迪
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比亚迪K9
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比亚迪奔驰合资——腾势
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特斯拉
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日产 Leaf
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宝马 i3
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大众
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起亚汽车Soul EV
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雷诺
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蓄电池电动汽车的发展
EV发展的瓶颈在于电池。近年来由于电池技 术的制约使得EV发展速度有所缓慢。在车载电源 得到解决后，电动汽车必会迅速地发展。
目前EV趋于小型化、个性化和家庭化发展，主 要为家庭辅助用车或休闲用车。
几种典型EV
世界各国有各种微型和小型EV在使用。
•
第三节 燃料电池电动汽车
•
第四节 太阳能汽车
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• 教学目的和要求： • 掌握电动汽车分类、工作原理、特点、发展趋势 • 本章重点： • 本章难点： • 教学内容要点：
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山雨欲来
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概论
• 电动汽车的概述 • 电动汽车的特点 • 电动汽车的分类 • 蓄电池电动汽车（EV） • 燃料电池电动汽车（FCEV） • 混合电动汽车（HEV） • 太阳能汽车
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山雨欲来
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电动汽车概述
电动汽车是与燃油汽车相对应的，1873年就出现了电动 汽车。在20世纪20年代达到了鼎盛时期，然而在燃油汽 车出现后电动汽车无论在整车质量、动力性能、行驶里 程、机动性和灵活性方面愈来愈落后于燃油汽车。 在全球温室效应与能源问题逐渐受到各国政府的重视下 ，主要国家之污染法规渐趋严格，因此对低污染车辆之 需求势必增加。随着各种高性能蓄电池和高效率电机不 断地出现，使人们把目光又转向了零污染或超低污染排 放的电动汽车。
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戴姆勒smart electric drive
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通用Bolt EV
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混合动力汽车
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燃料电池汽车
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太阳能汽车
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第六章 电动汽车的结构和工作原理
•
第一节 纯电动汽车
•
第二节 混合动力电动汽车
，多以压缩氢气或液化氢气及作为基本燃料。 几种典型的燃料电池电动车
下面分别介绍以氢为燃料和以甲醇为燃料的燃料电池发动 机系统。并介绍通用的一款用氢气作为燃料的燃料电池电动
汽车。
01:36
山雨欲来
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13逆变器
驱动电机 氢气压力调节器
12 DC/DC转换器 热交换器
燃
料
氢气储存罐
电 池
组
氢气循环泵
Hale Waihona Puke 11电源开关22蓄电池电动汽车（EV）
EV是一种最好的零污染或超低污染的车辆，它没有噪声和振 动，操作性能好等，远远地优先于燃油汽车，是当前开发和研制 取代燃油汽车的首选车型。EV动力源采用蓄电池--电动机系统。
EV的基本组成部分： (1) 车载电源 (2) 电池的管理系统 (3) 驱动电动机和驱动系统 (4) 控制技术 (5) 车身及底盘 (6) 安全保护系统 EV的控制策略和控制系统
4、太阳能汽车（Solar Car ），完全用太阳能为驱动力代替
传统燃油, 没有发动机、底盘、驱动、变速箱等构件，而是由 电池板、储电器和电机组成．利用贴在车体外表的太阳电池 板，将太阳能直接转换成电能，再通过电能的消耗，驱动车 辆行驶，车的行驶快慢只要控制输入电机的电流就可以解决
。
01:36
山雨欲来
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山雨欲来
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燃料电池电动汽车（FCEV）
采用燃料电池作电源的电动汽车称为燃料电池电动汽车即 Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV)。其动力源是用燃料电池 发动机-电动机系统。燃料电池驱动系统是FCEV的核心部分 ，不同燃料作为动力源，发电机系统组成是有差别的。目前
(1)对环境无污染（包括大气污染和噪声污染）
(2)节能及能源多样化和综合利用
效率高、排放废热少、可回收能量多、改善能源结构
(3)结构简单和维护使用方便
缺点： 续航里程小，载质量低； 制造成本高； 重建基础设施。
01:36
山雨欲来
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电动汽车的分类
因车载动力系统不同可分为三类：
1、以车载燃料电池为动力的燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle--FCEV） ；
2、以车载蓄电池为动力的蓄电池电动汽车（ Electric Vehicle-EV ），亦称之为纯电动汽车；
3、以车载多能源为动力的混合动力电动汽车（ Hybrid Electric Vehicle--HEV），其动力来自2 个或2 个以上能源
，如蓄电池，超级电容，飞轮电池，太阳能，内燃机，燃气 轮机，斯特林发动机等。
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电动汽车与内燃机汽车的比较
项目 尾气排放
电动汽车 无
燃料电池电动 车
无
混合动力电 动车
少量
内燃机汽车 多
能量来源
广
较窄
广
窄
能量转换率
高
高
适中
低
高效工况区范围
宽
宽
适中
窄
能量回收（再生制动）
有
有
有
无
行驶里程
短
适中
较长
长
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电动汽车的特点
随着能源危机和环境污染的全球两大突出问题日益严重 ，特别是随电动汽车自身难点不断解决，使电动汽车具有更 多突出特点。
空气加湿、去 离子过滤器
空 气 压 缩 机
5冷凝器、汽水分离器
水箱 水泵
以氢为燃料的燃料电池发动机系统
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甲醇储存罐
H净化器
重整器带燃烧气
氢气净化泵
以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统
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通用Hy-wire 氢动三号由200块相互串联在一起的燃料电池块组成的电池组产生电力，通过 68升的氢气储存罐向燃料电池组提供氢气。电池组所产生的电能输入电动机 后，通过功率为60千瓦/82马力三相异步电机驱动车辆行驶，并几乎不产生任 何噪音。氢储存罐分为两种，一种罐内储存的是温度为-253°C的液态氢，另 一种罐内储存的是承受最高压力可达700Pa的高压氢气。一次充气行驶里程分
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通用Hy-wire氢动三号的电池组
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FCEV的发展现状
燃料电池技术被认为是21 世纪首选的洁净、高效 的发电技术，其具有能量转化效率高、不污染环境、 使用寿命长等不可比拟的优势。但是由于目前燃料电 池研究还没有取得重大突破，燃料电池电动汽车的发 展也受到了限制。
电动汽车
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比亚迪
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比亚迪K9
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比亚迪奔驰合资——腾势
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特斯拉
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5
日产 Leaf
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宝马 i3
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7
大众
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起亚汽车Soul EV
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雷诺
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蓄电池电动汽车的发展
EV发展的瓶颈在于电池。近年来由于电池技 术的制约使得EV发展速度有所缓慢。在车载电源 得到解决后，电动汽车必会迅速地发展。
目前EV趋于小型化、个性化和家庭化发展，主 要为家庭辅助用车或休闲用车。
几种典型EV
世界各国有各种微型和小型EV在使用。
•
第三节 燃料电池电动汽车
•
第四节 太阳能汽车
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• 教学目的和要求： • 掌握电动汽车分类、工作原理、特点、发展趋势 • 本章重点： • 本章难点： • 教学内容要点：
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概论
• 电动汽车的概述 • 电动汽车的特点 • 电动汽车的分类 • 蓄电池电动汽车（EV） • 燃料电池电动汽车（FCEV） • 混合电动汽车（HEV） • 太阳能汽车
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电动汽车概述
电动汽车是与燃油汽车相对应的，1873年就出现了电动 汽车。在20世纪20年代达到了鼎盛时期，然而在燃油汽 车出现后电动汽车无论在整车质量、动力性能、行驶里 程、机动性和灵活性方面愈来愈落后于燃油汽车。 在全球温室效应与能源问题逐渐受到各国政府的重视下 ，主要国家之污染法规渐趋严格，因此对低污染车辆之 需求势必增加。随着各种高性能蓄电池和高效率电机不 断地出现，使人们把目光又转向了零污染或超低污染排 放的电动汽车。
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戴姆勒smart electric drive
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通用Bolt EV
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混合动力汽车
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燃料电池汽车
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太阳能汽车
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第六章 电动汽车的结构和工作原理
•
第一节 纯电动汽车
•
第二节 混合动力电动汽车
，多以压缩氢气或液化氢气及作为基本燃料。 几种典型的燃料电池电动车
下面分别介绍以氢为燃料和以甲醇为燃料的燃料电池发动 机系统。并介绍通用的一款用氢气作为燃料的燃料电池电动
汽车。
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13逆变器
驱动电机 氢气压力调节器
12 DC/DC转换器 热交换器
燃
料
氢气储存罐
电 池
组
氢气循环泵
Hale Waihona Puke 11电源开关22蓄电池电动汽车（EV）
EV是一种最好的零污染或超低污染的车辆，它没有噪声和振 动，操作性能好等，远远地优先于燃油汽车，是当前开发和研制 取代燃油汽车的首选车型。EV动力源采用蓄电池--电动机系统。
EV的基本组成部分： (1) 车载电源 (2) 电池的管理系统 (3) 驱动电动机和驱动系统 (4) 控制技术 (5) 车身及底盘 (6) 安全保护系统 EV的控制策略和控制系统
4、太阳能汽车（Solar Car ），完全用太阳能为驱动力代替
传统燃油, 没有发动机、底盘、驱动、变速箱等构件，而是由 电池板、储电器和电机组成．利用贴在车体外表的太阳电池 板，将太阳能直接转换成电能，再通过电能的消耗，驱动车 辆行驶，车的行驶快慢只要控制输入电机的电流就可以解决
。
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燃料电池电动汽车（FCEV）
采用燃料电池作电源的电动汽车称为燃料电池电动汽车即 Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV)。其动力源是用燃料电池 发动机-电动机系统。燃料电池驱动系统是FCEV的核心部分 ，不同燃料作为动力源，发电机系统组成是有差别的。目前
(1)对环境无污染（包括大气污染和噪声污染）
(2)节能及能源多样化和综合利用
效率高、排放废热少、可回收能量多、改善能源结构
(3)结构简单和维护使用方便
缺点： 续航里程小，载质量低； 制造成本高； 重建基础设施。
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电动汽车的分类
因车载动力系统不同可分为三类：
1、以车载燃料电池为动力的燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle--FCEV） ；
2、以车载蓄电池为动力的蓄电池电动汽车（ Electric Vehicle-EV ），亦称之为纯电动汽车；
3、以车载多能源为动力的混合动力电动汽车（ Hybrid Electric Vehicle--HEV），其动力来自2 个或2 个以上能源
，如蓄电池，超级电容，飞轮电池，太阳能，内燃机，燃气 轮机，斯特林发动机等。
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电动汽车与内燃机汽车的比较
项目 尾气排放
电动汽车 无
燃料电池电动 车
无
混合动力电 动车
少量
内燃机汽车 多
能量来源
广
较窄
广
窄
能量转换率
高
高
适中
低
高效工况区范围
宽
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能量回收（再生制动）
有
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有
无
行驶里程
短
适中
较长
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电动汽车的特点
随着能源危机和环境污染的全球两大突出问题日益严重 ，特别是随电动汽车自身难点不断解决，使电动汽车具有更 多突出特点。
空气加湿、去 离子过滤器
空 气 压 缩 机
5冷凝器、汽水分离器
水箱 水泵
以氢为燃料的燃料电池发动机系统
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甲醇储存罐
H净化器
重整器带燃烧气
氢气净化泵
以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统
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通用Hy-wire 氢动三号由200块相互串联在一起的燃料电池块组成的电池组产生电力，通过 68升的氢气储存罐向燃料电池组提供氢气。电池组所产生的电能输入电动机 后，通过功率为60千瓦/82马力三相异步电机驱动车辆行驶，并几乎不产生任 何噪音。氢储存罐分为两种，一种罐内储存的是温度为-253°C的液态氢，另 一种罐内储存的是承受最高压力可达700Pa的高压氢气。一次充气行驶里程分