电动汽车概述

第一章 电动汽车概述
➢ 本章主要内容： ➢ 电动汽车发展的背景； ➢ 电动汽车的定义和分类 ➢ 电动汽车的特点 ➢ 电动汽车发展历史 ➢ 电动汽车发展的关键技术
电动汽车发展的背景
• 汽车工业的发展 • 世界人口和汽车的增长趋势如图所示，今后15年，世界
人口将由70亿增加到80亿。 汽车产量将由1亿突破12亿大 关。 每七个人中就有一个人拥有一辆汽车。
油占主导，石油面临供应短缺。根据已探明的世界石油总 储量估计，全世界的石油资源仅能供人类充分使用 43 年 左右，而且世界范围内的石油产量已在 2010 年前后达到 峰值。 • 在能源问题方面，汽车是能源消费的大户，据美国《商业 周刊》报道，目前美国每天消耗的 2000 万桶石油中，2/3 用在了汽车上，随着全世界汽车保有量的急剧增长，汽车 的能源消费与有限的石油资源供应的矛盾日益突出。
1.2 电动汽车的定义和分类
• 电动汽车是指以车载电源为能量源，全部或者部分由 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。
• 按照目前的技术状态和车辆驱动 • 原理的不同，一般将电动汽车 • 划分为: • 纯电动汽车(BEV，或EV)、 • 混合动力汽车(HEV)、 • 燃料电池汽车(FCEV)。
混合动力电动汽车分类
• 按照动力耦合方式的不同，混合动力电动汽车可分为串联 式、并联式、混联式和插电式等几种类型。
串联式
• 车辆的驱动力只来源 于电动机的混合动力(电 动)汽车。结构特点是发 动机带动发电机发电，电 能通过电机控制器输送给 电动机，由电动机驱动汽 车行驶。另外，动力电池 也可以单独向电动机提供 电能驱动汽车行驶。
传统汽车与电动汽车的比较 •
• 电机是电磁能量转换装置。电磁场是保守场，理想 的电磁转换不消耗能量。
传统汽车与电动汽车的比较
电动汽车的技术可行性
• 由于电机技术、电池技 术、计算机和控制技术的 发展，相对于燃油汽车， 电动汽车不仅仅具有环保 性能上的优势，而且其操 纵性、平顺性、安全性甚 至动力性都能达到或超越。
纯电动汽车
• 纯电动汽车又名蓄电池电动汽车，是指完全由动力蓄电池 提供电力驱动的电动车 。其动力系统主要有蓄电池、驱 动电机及其控制系统。
纯电动汽车的特点
• 由于它的唯一能源为蓄电池，所以具有高效，节能，低噪 音等特点，对于解决当今传统汽车所带来的污染环境和能 源短缺的问题具有非常重要的意义。
混合动力电动汽车
电动汽车发展的背景
• 汽车发展带来的环境问题 • 主要表现在三个方面，空气质量，热岛效应，噪声污染。 • 我国大城市60%的CO、50%的NOx、30%的CH污染均来
源于机动车的尾气排放。城市中80%的噪音污染由交通车 辆造成，我国有56个城市的交通噪音平均达到74dB，远 远超过国家规定的标准。机动车尾气排放集聚引起的“热 岛效应”已导致城市温度平均升高2~4℃。
混合动力电动汽车
• 混合动力汽车指能够至少从下述两类车载储存的能量中获 得动力的汽车。 —可消耗的燃料； —可再充的电能/能量储存装置。
• 通常指在传统的内燃机汽车基础上增加一套由驱动电机和 动力蓄电池组成的辅助动力系统，由其其进行功率的平衡、 耦合以及能量的再生与存储等，从而降低油耗和污染物的 排放。
电动汽车技术
电动汽车技术
• 本课程教学安排 • 课程性质：系定选修课 • 总计学时：32/2 • 教学形式：课堂理论教学 • 成绩构成：期末考试占70%；平时成绩占30%。
本课程主要内容
• 第一章 电动汽车概述 • 第二章 整车行驶工况与性能匹配 • 第三章 电动汽车能源系统 • 第四章 电动汽车的电机驱动系统 • 第五章 电动汽车电气系统 • 第六章 纯电动车辆 • 第七章 混合动力电动汽车 • 第八章 电动汽车的整车控制和电动化部件 • 第九章 充电装置与基础设施
• 有三个驱动装置，发 动机，发电机，电动机， 该种混合方式的车辆效率 较低。
并联式
• 并联式混合动力汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及 发动机同时或单独供给的混合动力(电动)汽车。结构特点是 并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机作为动力源， 也可以同时使用电动机和发动机作为动力源驱动汽车行驶。
• 全球各大知名汽车厂商（通用、丰田、现代、大众等）都 投入大量资金和技术到新能源汽车的研发和制造当中，其 中包括燃料电池汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、氢能 汽车、太阳能汽车等。
• 近年来，电动汽车已被世界公认为 21 世纪汽车工业改造 和发展的主要方向。
电动车技术优点
• 从环保的角度来看，电动汽车是接近零排放的市区交通工 具，即使涉及发电厂增加的排气,总量上看，它也将使空 气污染大大减少。
电动汽车发展的背景
• 汽车工业的发展带来的气候变化的问题 • 世界石油能源消耗所产生的温室气体排放持续增长排放量的巨大压力。温室气体排放无疑成 为汽车工业发展的又一重大问题。
二氧化碳排放与温室效应
电动汽车的发展应运而生
• 面临能源枯竭、大气污染和气候变化的多重威胁，包括美 国、日本和欧洲在内汽车发达国家，投入大量精力研究电 控技术和代用燃料技术，相继制定出日益严格的燃油消耗 和汽车排放的法规。在一定程度上改善了汽车发动机的经 济性和排放性。而传统汽车由于发动机自身技术的局限难 以满足这些法规的要求，它们率先对新能源汽车进行了研 究。
电动汽车发展的背景
• 汽车工业的发展带来的问题 • 汽车工业的发展给我们的生产生活提供便利，促进了经济
的发展。于此同时也给我们的生活带来了严重的问题。 • 汽车工业的发展引发的能源、环境和气候变化等问题引起
了国家和社会的广泛关注。
电动汽车发展的背景
• 汽车发展带来的能源问题 • 能源是国家重要的战略物资，从全球的能源结构来看，石
• 从能源的角度来看，电动汽车将使能源的利用多元化（例 如可使用各种再生能源）和高效化，达到能源的可靠、均 衡和无污染地利用的目的
• 在改善交通安全和道路使用方面，电动汽车更容易实现智 能化。 电动汽车的发展将使集中考虑能源、环保和交通 成为可能，而且，它对于促进高科技的发展、新兴工业的 兴起以及经济的发展将产生深远的影响。