第8章 新能源汽车技术讲解.ppt

第八章 新能源汽车技术;电动汽车概论 电动汽车电机及电池技术 电动汽车充电及充电设备检测技术 燃料电池电动汽车;8.1 电动汽车概论;电动汽车的电驱动的结构形式;1、电力驱动系统 电力驱动系统主要包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮等。它的功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充人蓄电池。 ;电源系统主要包括电源、能量管理系统和充电机等。它的功用是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况以及控制充电机向蓄电池充电。 纯电动汽车的常用电源有铅酸电池、镍镐电池、镍氢电池、锂离子电池等。 它的主要功用是对电动汽车用电池单体及整组进行实时监控、充放电、巡检、温度监测等。 ;辅助系统主要包括辅助动力源、空调器、动力转向系统、导航系统、刮水器、收音机以及照明和除霜装置等。辅助系统除辅助动力源外，其余的依据车型不同而不同。 辅助动力源主要由辅助电源和DC/DC功率转换器组成。它的功用是向动力转向系统、空调器及其他辅助设备提供动力。 ;电动汽车的关键技术;2、电池及管理技术 电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池要求比能量高、比功率大、使用寿命长，但目前的电池能量密度低，电池组过重，续驶里程短，价格高，循环寿命有限。 ; 3、整车控制技术 新型纯电动轿车整车控制系统是两条总线的网络结构，即驱动系统的高速CAN总线和车身系统的低速总线。高速CAN总线每个节点为各子系统的ECU。低速总线按物理位置设置节点，基本原则是基于空间位置的区域自治。 实现整车网络化控制，其意义不只是解决汽车电子化中出现的线路复杂和线束增加问题，网络化实现的通信和资源共享能力成为新的电子与计算机技术在汽车上应用的一个基础，同时也为X-by-Wire技术提供了有力的支撑。 ;4、整车轻量化技术 整车轻量化始终是汽车技术重要的研究内容。纯电动汽车由于布置了电池组，整车重量增加较多，轻量化问题更加突出。但可以采用以下措施减轻整车质量。 ;电动汽车的发展趋势;8.2、电动汽车电动机及电池技术;工业用和汽车上用的电动机的区别;一、直流电动机;（2）转子部分 转子部分主要由电枢铁心、电枢绕组、换向器等三部分组成。 电枢铁心既是主磁路的组成部分，又是电枢绕组的支撑部分，电枢绕组嵌放在电枢铁心的槽内。电枢铁心一般用0.55mm硅钢冲片叠压而成。 电枢绕组由扁铜线或圆铜线按一定规律绕制而成，它是直流电动机的电路部分，也是产生电动势和电磁转矩进行机电能量转换的部分。 ;直流电动机结构; 二、永磁同步电动机;永磁同步电动机的结构，和传统电动机一样，主要由定子和转子两大部分构成。定子与普通感应电动机基本相同，由电枢铁心和电枢绕组构成。电枢铁心一般采用0.5 mm硅钢冲片叠压而成，对于具有高效率指标或频率较高的电动机，为了减少铁耗，可以考虑使用0. 35mm的低损耗冷轧无取向硅钢片。电枢绕组则普遍采用分布、短距绕组；对于极数较多的电动机，则普遍采用分数槽绕组；需要进一步改善电动势波形时，也可以考虑采用正弦绕组或其他特殊绕组。 ;永磁同步电动机结构;四、开关磁阻电动机;开关磁阻电动机的磁阻随着转子磁极与定子磁极的中心线对准或错开而变化。因为电感与磁阻成反比，所以当转子磁极在定子磁极中心线位置时，相绕组电感最大；当转子磁极中心线对准定子磁极中心线时，相绕组电感最小。 ;电动汽车电池技术;2、物理电池 物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池。如太阳能电池、超级电容器、飞轮电池等。 3、生物电池 生物电池是利用生物化学反应发电的电池，如微生物电池、酶电池、生物太阳电池等。;一、铅酸蓄电池;铅酸蓄电池放电示意图;铅酸蓄电池使用时，把化学能转换为电能的过程叫放电。在使用后，借助于直流电在电池内进行化学反应，把电能转变为化学能而储蓄起来，这种蓄电过程称作充电。铅酸蓄电池是酸性蓄电池，其化学反应式为 PbO+H2SO4═PbSO4↓+H2O ;二、锂离子电池;为锂离子电池的工作原理，电池在充电时，锂离子从正极材料的晶格中脱出，通过电解质溶液和隔膜，嵌入到负极中；放电时，锂离子从负极脱出，通过电解质溶液和隔膜，嵌入到正极材料晶格中。在整个充放电过程中，锂离子往返于正负极之间。 ;锂离子电池工作原理图;三、超级电容;超级电容器具有高功率密度、循环寿命长、充电速度快、工作温度范围宽、充放电线路简单、检测方便、绿色环保等优点。 超级电容器自面市以来，全球需求量快速扩大，已成为化学电源领域内新的产业亮点。超级电容器在电动汽车、混合燃料汽车、特殊载重汽车、电力、铁路、通信、国防、消费性电子产品等众多领域有着巨大的应用价值和市场潜力，被世界各国所广泛关注。