纯电动汽车基础电子教案
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熟
零排放、污染低、但续驶里程 低，成本高，存在安全性问题
电池及管理系统
在传统内燃机驱动基础上增 加电机驱动实现混合动力， 提高内燃机经济性，具体实
现形式有多种
适用氢气作为动力源驱动车辆， 分为氢内燃机和氢电池，氢内燃 机在传统内燃机技术基础上开发， 氢燃料电池车型以纯电动为技术
基础
保证整车性能基础上提高燃
驶里程，不适合于高速公路行驶工况。
5
补电增程与串联混合动力技术路线对比 分析
发动机
发电机
新能源汽车简介
电动机/控 制器
蓄电池组
整车控制器
技术来源 核心技术 系统要求
补电增程
以纯电动驱动为基础，必要时采用内燃机 发电增加续驶里程，以纯电动为技术基础
串联混合动力
为提高内燃机效率，通过内燃机发电保证内 燃机始终工作在高效区域内，动力电池作为 备用能量储备单元，以内燃机技术为基础
能源组合
单一能源型 蓄电池/超级电容
混合能源型 串联式 并联式
混联式
蓄电池+燃料电池
以蓄电池+内燃机为主
基本评价
零排放
关键技术在蓄 电池
零排放
正在科研阶段，产 业化尚有距离
排放程度降低
仍依赖内燃机，结构 复杂，技术难度大
3
新能源汽车简介
技术特征
性能特点 技术难点 控制策略
纯电动
混动
氢能源
由电机驱动，电池为能量源， 驱动形式分为单电机驱动和轮 毂电机驱动，目前单电机为主 流技术，轮毂电机技术尚不成
7、基于CAN总线的网 络通讯和控制技术
3、整车控制技术
EV
降低油耗、排放，提高 动力性能
6、热管理技术
4、动力系统集成技术
主要解决发动机、电机、控制器、
5、整车的试验及
电池等部件热管理的关键技术
匹配标定技术
开展动力系统机电耦合装置研
究，实现动力系统一体化功能
找到控制参数和控制策略的修正的方法和
7
规律，得到修正的数学模型
新能源汽车简介
整车控制器系统构成
整车控制器主要作用为协调发动机和电机能量分配问题、整车工况模式转换、突发事件处理 以及电池能量管理协调等问题
并联式HEV 能量管理
混联式HEV 能量管理
纯电动EV 能量管理
8
主控制器软件平台
整车控制器硬件平台
新能源汽车简介
整车控制器的作用及功能
主要功能：
整车状态的实时获取： 驾驶者意愿识别和控制模式判断
轮毂电机驱动
缺点：
技术较先进，驱动力控制较为灵活，车内空间和布置自 由度得到极大改善，易于应用在传统车辆中实现四驱， 目前技术尚不成熟，不具备应用性
➢受电池成本和比能量的限制，整车成本较 高，续驶里程较短，高速性能低于传统动力； ➢基础设施建设尚不完善； ➢安全性有待于进一步验证；
适合于市内中短途客货运输以及上下班代步工具车等，可通过补电增程提高续 5
6
补电增程技术相对简单，对传统内燃机技术依赖程度较低
新能源汽车简介
EV核心技术简介
主要解决动力电池成组监控管理及提 高电池充电速度等关键技术
主要开展电机系统应用研究， 建立电机系统的测试试验平台
2、电机及控制技术
1、动力电池成 组及管理技术
主要是提高各ECU的升级维护的可 操作性、离线故障诊断、故障安 全报警、行车等过程的逻辑控制、 整车上电等CAN总线控制技术的工 程应用
蓄电池 及其管 理系统
电机及 其控制
系统
发动机 及其控 制系统
高可靠性、舒适性、经济性的控制策略的制定及实现。 整车控制器控制功能示意图
差速转向 再生制动
纯电动 协调驱动
倒车
9
新能源汽车简介
动
关键材料
力
电
池
主 要
关键技术
技
术
要 素
成组应用技术研究和设备研制
10
新能源汽车简介
动力电池的关键材料、关键技术在电池厂家积极参与下都得到了快速发展，电池单体的性能已满足电动 汽车技术指标的要求。然而，电池的不一致性是绝对的，一致性则是相对的。从相关实验数据得知，模块电池 （一般为5至10单体组合）的性能与寿命仅为单体电池性能与寿命的50%左右，若整组估计只能达到单体寿命的 30%-40%，而实际车辆工况将会更恶劣。
动力总成集成，布置相对困 难
国内高校开发 总布置难度更大
整车成本
受电池成本影响最大，整车成 本相对较高
整车成本相对较低
系统非常复杂，成本最高
4
新能源汽车简介
纯电动技术路线分析
单一电机驱动
成熟系统，成本较低，技术稳定可靠，本方案产业 化可行性较强，近期开发技术方案
优点： ➢纯电动为未来技术发展方向，同时为其他 新能源技术基础； ➢零排放，有利于节能环保； ➢不受传统发动机资源限制； ➢核心技术整车控制策略VCU可自主开发；
新能源汽车基础
新能源技术中心
靳旭 2010-04-06
11
人 车 梦想
2
电动汽车的分类
新能源汽车简介
本次重点研究对象
纯电动车 EV 燃料电池车 FEV 混合动力车 HEV
动力输出
电动机
电动机
电动机+内燃机
能源种类
电能存储系统
电能再生系统
（蓄电池、超级电容、飞轮） （燃料电池）
电能存储/再生系统+可消耗燃料 （~+汽油/柴油/天然气等）
当前国内绝大多数电池厂家负责电池的生产，对电池应用状态了解甚小，基本不具备成组能力，并且缺乏 实车成组应用的条件；整车厂虽具有电池成组应用技术的条件且具备简单的工程经验，但缺乏系统的成组应用 技术管理，基本都是依赖电池厂家打包电池成组理念，动力电池成组技术，成组充、放电和维护管理等成组应 用技术和设备研究没有受到应有的关注；使其严重滞后于动力电池的发展，且制约了整车的性能。随着电池技 术的快速发展，成组应用技术已经突显为制约锂离子等新型动力电池和电动汽车产业发展的首要问题。
驾驶员意愿 整车控制器
驾驶员意 愿处理
外部充电
动力装置（发动机、电动机）控制
停车检修
和电池组的合理应用 制动能量的回馈储存 整车故障的检测和处理
车辆行 驶状态
整车负载 状态检测
关键部 件状态
检测
控制器内部中断和及时的管理 外围相连驱动模块的管理
启
加
高
制
动
速
速
动
辅助系统（制动、转向和空调）的控制 技术关键点：
油经济性，成本增加相对较 零排放、无污染，同时可解决续
低，但在满足电气性能要求 驶里程低等问题，目前技术尚不
的同时还需保证排放等法规
成熟，存在安全性问题
要求，技术要求高
整车控制策略及发动机管理 系统
氢储能装置
较简单
较复杂
很复杂
技术资源 VCU自主开发，电池系统国际 合作
Байду номын сангаас
国际合作
总布置难易程 度
布置相对简单
内燃机仅工作在有限的功率点，内燃机控 制技术相对简单，技术可自主突破，对动 力电池同时充放电能力要求较高，核心技 术依赖纯电动
保持内燃机工作在高效区域，EMS控制策 略相对复杂，对动力电池要求稍低于补电 增程，核心技术依赖于内燃机控制技术
要求动力电池具有一定容量，对内燃机补 电功率要求不高
要求内燃机补电功率满足任何工况下电机 驱动功率要求，对电池容量要求不高
零排放、污染低、但续驶里程 低，成本高，存在安全性问题
电池及管理系统
在传统内燃机驱动基础上增 加电机驱动实现混合动力， 提高内燃机经济性，具体实
现形式有多种
适用氢气作为动力源驱动车辆， 分为氢内燃机和氢电池，氢内燃 机在传统内燃机技术基础上开发， 氢燃料电池车型以纯电动为技术
基础
保证整车性能基础上提高燃
驶里程，不适合于高速公路行驶工况。
5
补电增程与串联混合动力技术路线对比 分析
发动机
发电机
新能源汽车简介
电动机/控 制器
蓄电池组
整车控制器
技术来源 核心技术 系统要求
补电增程
以纯电动驱动为基础，必要时采用内燃机 发电增加续驶里程，以纯电动为技术基础
串联混合动力
为提高内燃机效率，通过内燃机发电保证内 燃机始终工作在高效区域内，动力电池作为 备用能量储备单元，以内燃机技术为基础
能源组合
单一能源型 蓄电池/超级电容
混合能源型 串联式 并联式
混联式
蓄电池+燃料电池
以蓄电池+内燃机为主
基本评价
零排放
关键技术在蓄 电池
零排放
正在科研阶段，产 业化尚有距离
排放程度降低
仍依赖内燃机，结构 复杂，技术难度大
3
新能源汽车简介
技术特征
性能特点 技术难点 控制策略
纯电动
混动
氢能源
由电机驱动，电池为能量源， 驱动形式分为单电机驱动和轮 毂电机驱动，目前单电机为主 流技术，轮毂电机技术尚不成
7、基于CAN总线的网 络通讯和控制技术
3、整车控制技术
EV
降低油耗、排放，提高 动力性能
6、热管理技术
4、动力系统集成技术
主要解决发动机、电机、控制器、
5、整车的试验及
电池等部件热管理的关键技术
匹配标定技术
开展动力系统机电耦合装置研
究，实现动力系统一体化功能
找到控制参数和控制策略的修正的方法和
7
规律，得到修正的数学模型
新能源汽车简介
整车控制器系统构成
整车控制器主要作用为协调发动机和电机能量分配问题、整车工况模式转换、突发事件处理 以及电池能量管理协调等问题
并联式HEV 能量管理
混联式HEV 能量管理
纯电动EV 能量管理
8
主控制器软件平台
整车控制器硬件平台
新能源汽车简介
整车控制器的作用及功能
主要功能：
整车状态的实时获取： 驾驶者意愿识别和控制模式判断
轮毂电机驱动
缺点：
技术较先进，驱动力控制较为灵活，车内空间和布置自 由度得到极大改善，易于应用在传统车辆中实现四驱， 目前技术尚不成熟，不具备应用性
➢受电池成本和比能量的限制，整车成本较 高，续驶里程较短，高速性能低于传统动力； ➢基础设施建设尚不完善； ➢安全性有待于进一步验证；
适合于市内中短途客货运输以及上下班代步工具车等，可通过补电增程提高续 5
6
补电增程技术相对简单，对传统内燃机技术依赖程度较低
新能源汽车简介
EV核心技术简介
主要解决动力电池成组监控管理及提 高电池充电速度等关键技术
主要开展电机系统应用研究， 建立电机系统的测试试验平台
2、电机及控制技术
1、动力电池成 组及管理技术
主要是提高各ECU的升级维护的可 操作性、离线故障诊断、故障安 全报警、行车等过程的逻辑控制、 整车上电等CAN总线控制技术的工 程应用
蓄电池 及其管 理系统
电机及 其控制
系统
发动机 及其控 制系统
高可靠性、舒适性、经济性的控制策略的制定及实现。 整车控制器控制功能示意图
差速转向 再生制动
纯电动 协调驱动
倒车
9
新能源汽车简介
动
关键材料
力
电
池
主 要
关键技术
技
术
要 素
成组应用技术研究和设备研制
10
新能源汽车简介
动力电池的关键材料、关键技术在电池厂家积极参与下都得到了快速发展，电池单体的性能已满足电动 汽车技术指标的要求。然而，电池的不一致性是绝对的，一致性则是相对的。从相关实验数据得知，模块电池 （一般为5至10单体组合）的性能与寿命仅为单体电池性能与寿命的50%左右，若整组估计只能达到单体寿命的 30%-40%，而实际车辆工况将会更恶劣。
动力总成集成，布置相对困 难
国内高校开发 总布置难度更大
整车成本
受电池成本影响最大，整车成 本相对较高
整车成本相对较低
系统非常复杂，成本最高
4
新能源汽车简介
纯电动技术路线分析
单一电机驱动
成熟系统，成本较低，技术稳定可靠，本方案产业 化可行性较强，近期开发技术方案
优点： ➢纯电动为未来技术发展方向，同时为其他 新能源技术基础； ➢零排放，有利于节能环保； ➢不受传统发动机资源限制； ➢核心技术整车控制策略VCU可自主开发；
新能源汽车基础
新能源技术中心
靳旭 2010-04-06
11
人 车 梦想
2
电动汽车的分类
新能源汽车简介
本次重点研究对象
纯电动车 EV 燃料电池车 FEV 混合动力车 HEV
动力输出
电动机
电动机
电动机+内燃机
能源种类
电能存储系统
电能再生系统
（蓄电池、超级电容、飞轮） （燃料电池）
电能存储/再生系统+可消耗燃料 （~+汽油/柴油/天然气等）
当前国内绝大多数电池厂家负责电池的生产，对电池应用状态了解甚小，基本不具备成组能力，并且缺乏 实车成组应用的条件；整车厂虽具有电池成组应用技术的条件且具备简单的工程经验，但缺乏系统的成组应用 技术管理，基本都是依赖电池厂家打包电池成组理念，动力电池成组技术，成组充、放电和维护管理等成组应 用技术和设备研究没有受到应有的关注；使其严重滞后于动力电池的发展，且制约了整车的性能。随着电池技 术的快速发展，成组应用技术已经突显为制约锂离子等新型动力电池和电动汽车产业发展的首要问题。
驾驶员意愿 整车控制器
驾驶员意 愿处理
外部充电
动力装置（发动机、电动机）控制
停车检修
和电池组的合理应用 制动能量的回馈储存 整车故障的检测和处理
车辆行 驶状态
整车负载 状态检测
关键部 件状态
检测
控制器内部中断和及时的管理 外围相连驱动模块的管理
启
加
高
制
动
速
速
动
辅助系统（制动、转向和空调）的控制 技术关键点：
油经济性，成本增加相对较 零排放、无污染，同时可解决续
低，但在满足电气性能要求 驶里程低等问题，目前技术尚不
的同时还需保证排放等法规
成熟，存在安全性问题
要求，技术要求高
整车控制策略及发动机管理 系统
氢储能装置
较简单
较复杂
很复杂
技术资源 VCU自主开发，电池系统国际 合作
Байду номын сангаас
国际合作
总布置难易程 度
布置相对简单
内燃机仅工作在有限的功率点，内燃机控 制技术相对简单，技术可自主突破，对动 力电池同时充放电能力要求较高，核心技 术依赖纯电动
保持内燃机工作在高效区域，EMS控制策 略相对复杂，对动力电池要求稍低于补电 增程，核心技术依赖于内燃机控制技术
要求动力电池具有一定容量，对内燃机补 电功率要求不高
要求内燃机补电功率满足任何工况下电机 驱动功率要求，对电池容量要求不高