现代汽车新技术 课件 第三章 电动汽车及混合动力汽车.ppt

第三章电动汽车及混合动力汽车概述电动汽车的基本结构及工作原理电动汽车的驱动系统燃料电池电动汽车蓄电池电动汽车混合动力汽车（一）概述电动汽车纯电动汽车BatteryElectricvehicle￥纯电动汽车(BEV)由蓄电池供电，电机驱动行驶，可实现零排放，动力性、经济性、安全性和可靠性等达到或接近普通内燃汽车，续驶里程能满足一般运行要求，同时具有低噪声、易维修、可利用低谷电以节能等优点，是未来理想的交通运输工具。纯电动汽车技术基本成熟，但在动力性能、续驶里程、制造成本和可靠性等方面还无法与内燃机汽车相比。作为动力源的各类型蓄电池(主要镍铬型、铅酸型、镍锌型、锂型、钠镍型、钠硫型、镍氢型等)不同程度地存在着成本高、寿命短、比能量低、比功率小、体积和重量大、充电时间长等问题。目前，还没有一种电池全面适合电动汽车，这使得蓄电池成为电动汽车发展和普及的瓶颈。此外，必须解决的关键技术及配套装置还有电机及其控制系统、充电站等。在美、日及欧洲发达国家，纯电动汽车已开始进入实用化阶段。其中，美国的通用EV-1两座轿车、通用S—10两座皮卡、福特Ranga两座皮卡，日本的丰田RAV—4五座轿车、本田Plus四座轿车、日产Lunnet五座轿车、大发Hi-et微型面包，法国研制的标志—雪铁龙P106四座轿车等都投入了商业运行。进入无马车时代以后，电动汽车就进入了一个商业化的发展阶段，此时的电动汽车有辐条车轮、充气轮胎、舒适的弹簧椅和豪华的车内装饰。到1912年，美国有34000辆电动汽车注册。1899--1916年期间，Baker电气公司一直是美国最重要的电动汽车制造厂之一。1901—1920年，英国伦敦电动汽车公司生产了后轮轮毂电动机式、后轮驱动、斜轮转向和充气轮胎的电动汽车。1907--1938年期间，底特律电气公司生产的电动汽车不仅具有无噪声、清洁可靠的优点，而且最高时速达到40km／h，续驶里程为129km。1911年，美国工程师CharlesKettefing发明了启动机，这促进了内燃机汽车的发展。内燃机汽车后来居上在性能、机动性、车辆重量等指标远远超过了电动汽车。而电动汽车由于不适应长距离行驶，发展几乎停滞。而福特的想法彻底结束了电动汽车的生命，他大批量生产福特T型车，使其价格从1909年的850美元降到了1925年的260美元，因此加速了电动汽车的消失。而燃油汽车的续驶里程是电动汽车的2~3倍，且使用成本低，因而使得电动汽车的制造商想占领一定的市场份额已不可能。电动汽车国外发展情况近二十多年来，西方工业发达国家政府把电动汽车的研究开发看作解决环境问题和能源问题的一种有效手段，在经济上给予大力支持。美国政府至今已出资数百亿美元支持汽车厂商和相关厂商进行电动汽车技术的开发研究。1991年，美国三大汽车公司联合成立了美国先进电池联合体，投入了4．5亿美元，其中政府拨款2．25亿美元，共同开发镍镉、镍氢、锌空气电池、燃科电池等各种高性能蓄电池。日、法、德等国各大公司也投入巨资研究开发高性能电池。电动汽车国内发展情况电动汽车目前是世界的一个热点课题，我国的86.3计划中，把电动汽车的攻关列为重大课题，高校中同济大学、北京理工大学、吉林大学和部分院校得到了国家的重点支持，同济大学已成功研制出燃料电池轿车“超越二号”，实验最高时速达118公里，从0加速到最高时速耗时24.8秒，续驶里程为168公里。“超越二号”在参加了国际必比登清洁汽车挑战赛，经测试该车在污染排放、CO2排放、噪声、蛇行和燃料经济性方面达到Ａ级水平，并获得5个单项技术奖，这标志着中国燃料电池轿车技术水平已跨入世界先进行列。国内在电机、电池方面也作了大量的研究工作，并取得了一定的成果。（二）电动汽车的基本结构

及工作原理电动汽车的基本结构电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

纯电动汽车的基本结构电动汽车系统可分为三个子系统，即电力驱动子系统、主能源子系统和辅助控制子系统。电力驱动子系统由电控单元、功率转换器、电动机、机械传动装置和驱动车轮组成根据从制动踏板和加速踏板输入的信号，电子控制器发出相应的控制指令来控制功率转换器的功率装置的通断，功率转换器的功能是调节电动机和电源之间的功率流。主能源子系统由主电源、能量管理系统和充电系统构成当电动汽车制动时，再生制动的动能被电源吸收，此时功率流的方向要反向。能量管理系统和电控系统一起控制再生制动及其能量的回收，能量管理系