1_第四章 燃料电池电动汽车
第4章 纯电动汽车
将电动机的驱动转矩
板的输入信号，向驱动
令、电动机的转速和 重功能，在正常行驶
传输给汽车的驱动轴，
控制器发出相应的控制
电流反馈信号，对电 时发挥电动机功能；
从而带动汽车车轮前
指令，对电动机进行启
动机的速度、驱动转 在减速和下坡滑行时
进或后退。
动、加速、减速和制动
矩和旋转方向进行控 进行发电，将车轮的
控制等。
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
新能源汽车技术
第四章 纯电动汽车
本章目标
1、掌握纯电动汽车的驱动系统布置形式，熟悉纯电动汽车 各部件及
安装位置
2、掌握纯电动汽车的结构与原理
3、了解纯电动汽车的核心技术
4、掌握纯电动汽车充电的功能和充电方式
1
第四章 纯电动汽车
1
概述
2
纯电动汽车的结构与原理
3
纯电动汽车的核心技术
4
纯电动汽车的充电
纯电动微型汽车
5
1.2 驱动系统的布置形式
01
02
电动机-驱动桥组
传统驱动方式
合式驱动方式
布置形式
03
04
电动机-驱动桥整
体式驱动方式
轮毂电动机驱
动方式
6
1.2 驱动系统的布置形式
1）传统驱动方式
电动机
变速器
传动驱动方式
差速器
传动轴
C—离合器；D—差速器；GB—变速器；M—电动机
驱动桥
优点
• 可以提高电动汽车的驱动转矩，
.2 车载电源模块
车载电源模块的功用是向电动机提供驱动电能、检测电源使用情
况以及控制充电机向蓄电池充电。
燃料电池汽车概论.
燃料电池汽车概论一、燃料电池汽车的特点燃料电池汽车是电动汽车的一种，其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。
燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。
燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。
●有些车辆直接携带着纯氢燃料：●另外一些车辆有可能装有燃料重整器，能将烃类燃料转化为富氢气体。
单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。
与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点：1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄露带来的污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、提高了燃油经济性。
5、提高了发动机燃烧效率。
6、运行平稳、无噪声。
二、燃料电池的工作原理三、燃料电池电动汽车的现状与发展燃料电池以其特有的燃料效率高、比能量大、比功率大、供电时间长、使用寿命长、可靠性高、噪声低及不产生有害排放物NO2等优点正在引起世界各国的注意。
与内燃机汽车相比，氢燃料电池电动汽车有害气体的排放量减少99%，CO2的生成量减少75%，电池能量转换效率约为内燃机效率的2.5倍。
这种电池将有可能成为继内燃机之后的汽车最佳动力源之一。
近年来一些厂家，如戴姆勒-克莱斯勒、丰田、通用、本田、日产、福特等公司都开发了自己的燃料电池电动汽车(FCEV)。
汽车界人士认为FCEV是汽车工业的一大革命，是21世纪真正的纯绿色环保车，是最具实际意义的环保车种。
1.燃料电池电动汽车的发展慨况20世纪60年代和70年代，美国首先将燃料电池用于航天，作为航天飞机的主要电源。
此后，美国等西方各国将燃料电池的研究转向民用发电和作为汽车、潜艇等的动力源。
世界各著名汽车公司相继投入较多的人力和物力，开展燃料电池电动汽车的开发研究。
在北美，各大汽车公司加入了美国政府支持的国际燃料电池联盟，各公司分别承担相应的任务，生产以新的燃料电池作动力的汽车。
《电动汽车毕业设计》word版
毕业设计论文新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计摘要随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击，也增强了人们开发新能源的意识，而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。
目前电瓶式纯电动汽车以噪音小、耗能低、无污染、成本低、结构简单而成为新能源汽车发展的主流，世界很多国家都投入了大量的人力、财力去开发电动汽车。
本文主要围绕电动汽车的电动机以及目前普遍使用的电动车控制系统主要参数作出分析，例如转速与转矩的关系、转速与功率的关系、功率与转矩的关系以及传动比、蓄电池的比能量等，设计出合理的电动车动力系统和控制系统。
本文主要采用的技术有：1、电动机的转矩、转速、功率。
2、电动机的主要调速方式。
关键词：电动机、发动机、转矩、变频调速、交流电动机、EV目录第一章前言 (1)第二章电动汽车构造与原理 (2)第一节电动车的种类 (2)第二节蓄电池电动车 (4)第三节燃料电池电动车 (10)第三章电动车动力及控制设计 (12)第一节电动车驱动电机种类 (12)第二节直流驱动电动机 (14)第三节交流驱动电动机 (18)第四节直流电动机的控制 (21)第五节三项交流电动机的控制 (24)第四章我国电动汽车的缺陷 (27)第五章电动汽车的发展趋势 (29)致谢 (31)附录一 (32)附录二 (33)参考文献 (39)第一章前言汽车工业的告诉发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。
为了保持国民经济的可持续发展，保护人类居住环境和能源供给，各国政府不惜巨资，投入大量人力、物力，寻求解决这些问题的各种途径。
我国面临的形式也十分严峻，国内的石油储藏量和开采量相当有限，随着汽车保有量的增加，石油需求越来越多，目前已不能自给，不足部分主要通过进口来满足，而且每年成递增趋势。
由于电动汽车具有突出的环保方面的优势，使得电动汽车的开发和研究成为各国开发绿色汽车的主流。
141014燃料电池电动汽车解析
项目3 燃料电池电动汽车
1-负极集流体加强肋 2-隔离板、集流板 3-正极集流体加强肋 4-空气通道 5-正极 6-电解质基体 7-负极 8-燃料气体通道 9-负极集流体加强肋 10-
隔离板、集流板
项目3 燃料电池电动汽车
燃料电池工作原理
项目3 燃料电池电动汽车
项目3 燃料电池电动汽车
燃料电池工作原理
项目总结
1. FCEV是通过电化学反应将燃料的化学能直 接转变为电能的汽车。
2.FCEV汽车的主要优点是真正的零污染，能 量转化效率高，缺点是燃料电池成本过高。
3. FCEV一般由燃料箱、燃料电池、控制系统、 驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构。
项目3 燃料电池电动汽车
4.单体燃料电池主要由电解质、燃料电极、 隔离板、空气电极和集流板等组成。燃 料电池工作时，外界不断供给负极氢气， 供给正极空气，在催化剂（铂、多孔石 墨等）作用下，负极氢原子中的电子被 分离出来，在正极吸引下，在外电路形 成电流，失去电子的氢离子，在正极与 氧及电子结合为水。
1-驱动轮 2-驱动系统 3-驱动电动机 4-逆变器 5-辅助电源( 蓄电池、超级电容 器) 6-燃料电池发动机7-空气压缩机和空气加湿装置 8-氢气管理系统 9-中央 控制器 10- DC/DC转换器 11-氢气储存罐 12-燃烧器和改质器 13-甲醇储存罐
14-H2净化器
项目3 燃料电池电动汽车
项目3 燃料电池电动汽车
主要内容
1.燃料电池电动汽车特点与分类 2.燃料电池电动汽车结构原理 3.燃料电池电动汽车使用维修
项目3 燃料电池电动汽车
任务3.2 燃料电池电动汽车行驶无力 的故障排除
3.2.1 燃料电池电动汽车行驶无力的故障案例
燃料电池电动汽车原理与技术 第一章 燃料电池电动汽车的发展及结构
丰田Mirai燃料电池汽车
1.1 燃料电池汽车发展进程
和丰田汽车公司类似，日产汽车和本田汽车也投入巨资开展燃 料电池电堆和轿车的研发，2011年日产推出燃料电池电堆，功率 90kW，质量仅43kg。2012年，日产汽车公司研发的电堆功率密度 达到了2.5kW/L，这在当时是国际最高水平。2016年3月，本田汽 车公司推出了新一代燃料电池汽车“Clarity fuel cell”，整 车功率达到103kW，最大扭矩300N﹒m。电堆功率密度约3kW/L， 储氢容量为141L，可存5.0kg的高压氢，仅3分钟左右就可充满， 补充一次氢气可行驶约750公里，最高时速175km/h。此外，本田 汽车和通用汽车共同出资8500万美元成立燃料电池系统制造公司， 并与2020年开始投入量产。
雪佛兰Equinox燃料电池汽车 奔驰B级燃料电池汽车F-CELL
1.1 燃料电池汽车发展进程
2014年，奥迪汽车公司于洛杉矶车展发布了A7 Sportbackh-tron quattro氢燃料电池技术型概念车 。该车最核心的部件便是奥迪自主研发的氢燃料电池，包括300多个单体电池。从静止加速到100 km/h仅 需7.9 s，最高车速可达180 km/h。在2016年北美车展上，奥迪h-tron quattro氢燃料电池概念车首次亮 相。奥迪h-tron quattro搭载的是第五代氢燃料电池动力系统，其中前轮电机功率为90 kW，后轮电机功 率为140 kW， 0-100 km/h加速时间不到7 s，最高车速可达200 km/h。该车可在4分钟内充满氢气，燃料 加满时可以拥有600 km的续驶里程。
奥迪A7 Sportback h-tron Quattro
奥迪h-tron quattro
1.1 燃料电池汽车发展进程
新能源汽车概论试题库及答案
新能源汽车概论试题库第1章新能源汽车基础知识（一）名称解释（每题2分,10分）1．新能源汽车2．电动汽车3．纯电动汽车4．混合动力电动汽车5．燃料电池电动汽车（二）填空题（每空1分,40分）1．新能源汽车主要包括纯电动汽车, 混合动力电动汽车与燃料电池电动汽车,其混．电池基本参数有电压, 电池容量, 电池能量, 能量密度,功率密度, 电池放电倍率, 荷电状态, 寿命等。
7．新能源汽车地核心关键技术主要涉及动力电池技术, 电驱动技术,9．电动汽车最高车速包括最高车速（1km）与30min最高车速。
10．在我,非插电混合动力电动汽车属于节能汽车。
（三）选择题（可单选,也可多选,每题2分,20分）1．不属于新能源汽车地是（C ）。
A．纯电动汽车B．插电式混合动力汽车C．液化石油气汽车D．燃料电池电动汽车2．不属于纯电动汽车地部件是（B ）。
A．动力电池B．增程器C．电机控制器D．电机3．不属于新能源汽车性能参数地是（C ）。
A．最高车速B．续航里程C．电池能量密度D．能量消耗量4．新能源汽车整车整备质量不包括（ D ）。
A．动力电池B．备用轮胎C．随车工具D．驾驶员5．影响纯电动汽车续航里程地最主要因素是（A ）。
A．电池比能量B．电池比功率C．电池电压D．电池荷电状态6．电池基本参数包括（ABC ）。
A．电池电压B．电池荷电状态C．电池放电倍率D．电池续航里程7．电机基本参数包括（ABC ）。
A．峰值功率B．峰值转矩C．额定转速D．额定容量8．新能源汽车地关键零部件包括（ABC ）。
A．驱动电机B．动力电池系统C．高压总成D．制动器9．规划至2025年,新能源汽车新车销量占比达（A ）。
A．20% B．25%C．15% D．30%10．规划至2035年,新能源汽车新车销量占比达（B ）。
A．40% B．50%C．60% D．70%（四）判断题（每题1分,10分）1.天然气汽车,液化石油气汽车,甲醇汽车都不属于新能源汽车,而属于节能汽车。
第四章纯电动汽车
图４-１５ 和４-１６ 是实际测得某电动机参数变化的情况。
第三节 纯电动汽车的关键技术
２)无传感器控制 无传感器控制主要指无位置传感器，主要可以分为基波激磁估算法和高频信号成分法。
３)故障诊断
电动机本身的故障包括定子绕组故障、永磁体故障和转子偏心等，定子绕组故障包括 匝间短路、相间短路、相与外壳短路、某相开路等，如图４-１７ 所示；永磁体故障包括 高温退磁，永磁体由于机械强度不足造成的损伤等；转子偏心包括静态偏心和动态偏心， 如图４-１８ 所示。
(４)神经网络模型:神经网络具有非线性、容错性、自学习性的特点，而电池也是一种非线 性的系统，因此，可以用于电池的建模。
第三节 纯电动汽车的关键技术
(５)特定因素模型: ①温度模型:电池的容量在最佳温度范围以外时会有衰减的现象，常用的用来描述这个 衰减的模型如下
②ＳＯＣ 模型:电池的ＳＯＣ 极大地影响电池性能。 随着ＳＯＣ 的增加电池的开路电压 通常会降低，近似符合线性关系。
第三节 纯电动汽车的关键技术
③循环寿命模型:循环寿命模型是指电池寿命与放电深度(depthofdischarge，DOD)之间的 关系，可以由以下等式描述
２. 电池ＳＯＣ 估计
比较常用的ＳＯＣ 估计方法有:实验放电法、安培计量法、内阻法、负载电压法、开 路电压法、线性模型、神经网络法、卡尔曼滤波法等
电动助力转向系统具有以下优点: (１)能源消耗低，不转向时候不消耗功率； (２)操纵性能好，可以通过软件实现随着车速等信息的变化而变化的转向助力； (３)结构简洁，安装方便。
电动助力转向可以分为三大类: (１)液压电动助力转向系统，在该系统中，转向助力系统由液压驱动控制，只是液压泵不 再是发动机驱动，而是由电控单元控制的直流无刷电机驱动，它们根据转向系统需要向液 压转向助力器提高压力油。 该系统与发动机驱动系统相比，降低了油耗同时提高了车辆 的操纵性。
燃料电池电动汽车的结构与原理
燃料电池电动汽车的结构与原理
一 燃料电池电动汽车的结构
燃料电池电动汽车的结构与原理
3.根据电解质类型分类
燃料电 池系统
DC/DC 转换器
辅助动 力源
动力控 制单元
储能单 元
电动机
燃料电池电动汽车的结构与原理
1 燃料电池系统
(1)增压式燃料电池系统 (2)常压式燃料电池系统
燃料电池电动汽车的结构与原理
3 DC/DC转换器
燃料电池汽车采用的动力源有以下特性：燃料电池提供 的是直流电，不能用外电源充电，电流是单向流动的；辅助 动力源在充电和放电时，也以直流电的形式流动，但电流可 以可逆性流动。
燃料电池电动汽车的结构与原理
4 动力控制单元
燃料电池汽车的动力控制单元包括燃料电池系统控制、 DC/DC转换器控制、辅助动力源控制和电动机控制。燃料 电池系统控制就是控制燃料电池的燃料／氧化剂供给与循环 系统、水热管理系统，使燃料电池处于正常状态，能持续向 外供电。
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1） 直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1） 直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1）直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1） 直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1） 直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
燃料电池电动汽车的结构与原理
5 储能单元
燃料电池汽车的储能单元主要分为高压储氢瓶、液态储 氢瓶和金属储氢装置；当采用车载重整供氢时，储能单元为 向重整装置提供燃料的甲醇或汽油燃料箱。
燃料电池电动汽车的结构与原理
6 电动机