2017版 新能源汽车概论5解析
《新能源汽车概论》--教案教案电子教案完整版授课教案整本书教案电子讲义(最新)
实训任务
每节课后的实训项目
第
教学内容
项目三混合动力汽车
教学任务
1. 掌握混合动力汽车动力系统的结构与组成。
2. 了解混合动力汽车电力动力系统。
3. 了解混合动力汽车燃油动力系统。
4. 了解混合动力汽车动力系统布置形式。
5. 掌握不同动力系统布置形式的工作原理。
6. 熟悉不同类型混合动力汽车在不同工况下的能量流通过程。
（5）遮盖和阻隔相邻带电部件
8.电动汽车的常见疑问
（1）电动汽车的电池真的会燃烧/ 爆炸吗
（2）电动汽车是否有高压触电的危险
（3）电动汽车的辐射是否会危害人体健康
9.电动汽车常用绝缘工具及高压防护用品
（1）高压万用表
1）介绍
2）使用说明
3）使用注意事项
（2）动力蓄电池均衡测试仪
1）介绍
2）设备使用注意事项
9.纯电动汽车的优势及存在的问题
（1）纯电动汽车的优势
（2）纯电动汽车的不足
二、典型纯电动汽车实例
1.典型纯电动汽车介绍
（1）瑞麒M1 EV 纯电动汽车
（2）奇瑞的 S18D 增程电动汽车
（3）高尔夫blue motion
（4）英菲尼迪LE 概念车
（5）福特TRANSIT CONNECT 电动汽车
（6）特斯拉Model S 电动汽车
3. 掌握纯电动汽车的运行模式。
4.了解燃料电池电动汽车及其工作原理。
5.掌握燃料电池电动汽车的类型及结构。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
新能源汽车概论-项目5
将提供主要的保护功能，安全气囊提供的辅助保护作用是微乎其微的。
④正面安全气囊充气后将立刻放气。这样就不会影响驾驶人的视线及操纵转向盘或其他控制装 置的能力。 ⑤安全气囊展开可在约千分之一秒内高速完成，从而能在事故中为驾乘人员提供额外保护。
⑥安全气囊展开时会有较大响声，一般不会造成伤害。
⑦撞车后，可能会看到烟雾状物，这实际上是来自安全气囊表面的粉末。尽管这种粉末 无毒，但有呼吸道疾患的乘员，仍可能感到某种暂时的不适。
（6）电源“OFF”档→四门两盖关闭 →等待5～6s，按遥控闭锁→光线暗淡， 遥控闭锁10s 后灯光熄灭。
（8）电源“OFF”档→四门两盖关闭
（7）电源“OFF”档→四门两盖关闭 →等待10s 自动熄灯之后，按遥控闭 锁→灯光重新点亮10s。
→整车进入休眠（遥控闭锁后10s 进入
休眠） →按遥控解锁→光线暗淡，示 宽灯、近光灯重新点亮10s，然后熄灭。
受到保护。
③安全气囊系统触发的决定性因素：碰撞时产生并由电子控制单元（ECU）获得的减速度曲 线与设定值之间进行全面智能比较和判断，如果碰撞时产生并被测到的汽车减速度曲线等信 号低于ECU内预先设定的相关参照值，则安全气囊就不会触发，尽管汽车可能已经在事故中 严重变形。
（3）安全气囊系统的启动过程
能。该功能仅限于电子智能钥匙，操作时应注意以下事项：
①操作任一按键时，应缓慢而稳固地按下。 ②如果电子智能钥匙不能在正常距离内控制车门，或钥匙上的指示灯暗淡、不亮时， 有以下解决方法： 检查附近有无干扰电子智能钥匙正常操作的无线电台或机场的无线电发射器。 电子智能钥匙的电池电量可能已耗尽，检查电子智能钥匙内的电池。
温馨提示
在汽车行驶过程中，应一直使用安全带并保持正确坐姿，这样才能发挥安全带和 气囊系统的最大保护作用；严禁儿童乘坐前排座椅位置；切勿私自拆装气囊部件 。
新能源汽车概论总结
新能源汽车概论总结新能源汽车是指使用非传统能源替代石油作为动力源的汽车，通常包括电动汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车。
近年来，随着环境保护和资源短缺问题的凸显，新能源汽车成为各国政府和企业关注的热点，其发展前景广阔且备受期待。
本文将对新能源汽车的概念、发展现状和前景进行总结。
新能源汽车的概念主要包括电动汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车。
电动汽车是指以纯电力驱动的汽车，主要包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车；燃料电池汽车是指利用燃料电池产生动力的汽车，其燃料一般为氢气；混合动力汽车是指同时使用内燃机和电动机驱动的汽车。
这些新能源汽车通过利用新技术和新材料实现能源的高效利用，使汽车的动力系统更加环保和高效。
新能源汽车的发展前景广阔。
首先，新能源汽车具有较低的能耗和环境污染排放，能够有效缓解空气污染和气候变化等环境问题。
其次，新能源汽车的技术不断进步，电池容量不断增加，续航里程不断延长，充电设施也在逐步完善，解决了一些消费者对新能源汽车的顾虑。
再次，随着可再生能源（如太阳能、风能）的发展，新能源汽车将能够更好地与可再生能源结合，形成能源的闭环循环，进一步提高能源效率和环境可持续性。
最后，新能源汽车产业链的发展将带动相关产业的发展，包括电池、电动机、充电设备等产业，为经济增长和就业提供了新的动力。
然而，新能源汽车也面临一些挑战和问题。
首先，新能源汽车的成本较高，电池价格仍然是制约新能源汽车发展的主要因素之一、其次，充电设施建设和管理仍然存在一些问题，充电时间较长、充电设施分布不均衡等问题限制了新能源汽车的普及。
再次，新能源汽车的续航里程、安全性和品质等方面还有待提高，消费者对新能源汽车的可靠性和使用体验有一定的顾虑。
综上所述，新能源汽车作为替代传统燃油汽车的重要选择，具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。
尽管面临一些挑战和问题，但随着技术和市场的不断成熟，新能源汽车必将在未来的交通出行中发挥重要作用，推动环境保护和可持续发展。
新能源汽车概论 课件 第五章 新能源汽车功能操作指南
New
Energy
Vehicles
新能源汽车概论
任务1 纯电动汽车显示系统功能指南 学习目标： 熟悉纯电动汽车的技术特点。 职业素养要求： 1.严格执行汽车检修规范，养成严谨科学的工作态度。 2.养成总结训练结果的习惯，为下次训练积累经验。 3.养成团结协作的精神。 4.严格执行5S现场管理。
通过驾驶体验开关可对特定车辆性能进行调节，如图5-27所示。为 此有三种驾驶模式可供选择： 1）COMFORT（标准，最大系统和功能可用性）； 2）ECO PRO（采取降低能耗的协调方式从而提高可达里程）； 3）ECO PRO+（针对最大可达里程进行调节，最高车速限为 90 km/h）。
新能源汽车概论
新能源汽车概论
任务2 纯电动汽车操作功能指南 学习目标： 1.掌握纯电动汽车的操作功能有哪些？ 职业素养要求： 1.严格执行汽车检修规范，养成严谨科学的工作态度。 2.养成总结训练结果的习惯，为下次训练积累经验。 3.养成团结协作的精神。 4.严格执行5S现场管理。
新能源汽车概论
一、选档开关 在宝马i3上，选档开关用于选择一个行驶档位。它安装在转向柱上。它是一个单稳态转子式选档开关。即松开旋 转开关后就会返回其原始位置。转动旋转开关时，轴体随之一起转动，在轴的另一端带有一个磁铁。通过选档开 关内的一个分析电路探测磁铁的移动并挂入相应的行驶档位。
新能源汽车概论
2.启用转鼓模式 （1）接通总线端 15，接通组合仪表； （2）按压复位按钮 10 秒，随后出现要求选择不同功能的子菜单； （3）短促按压复位按钮 2 次，对转鼓模式进行标记； （4）长按复位按钮，现在选择了转鼓模式； （5）短促按压复位按钮，启用转鼓模式
新能源汽车概论
新能源汽车概论全套课件
2. 3 我国新能源汽车发展路线
新能源汽车尤其是电动汽车实质性的发展,
是近十年的事情。 但实际上, 在此之前的 “八五”
“九五” 期间, 我国就已经开始了相关方面的研
04
究工作。
任务 ３ 国外新能源汽车发展
项目 2
任务 ３ 国外新能源汽车发展
3. 1 美国新能源汽车政策和产业发展
美国政府非常重视新能源技术 的开发和应用。
2. 1 纯电动汽车
任务 ２ 新能源汽车基本构造原理
2. 2 混合动力汽车
2. 2. 1 混合动力汽车定义 混 合 动 力 汽车 车(Hybrid Electric Vehicle, 简称 HEV) 采用两种不同类型 的存储能量来推进车辆。 许多混合动 力汽车的驱动系统融合了电动汽车 (通常是采用动力电池包供电) 和内燃 机汽车 (如: 采用汽油或柴油发动机) 两种元素。
1. 2 新能源汽车维修高压安全防护
1. 2. 2 新能源汽车维修高压安全防护 人体是导体, 在通过身体电流过大或通
电时间过长时就会产生触电甚至致死事故。
任务 ２ 新能源汽车基本 构造原理
项目 1
任务 ２ 新能源汽车基本构造原理
2. 1 纯电动汽车
2. 1. 1 纯电动汽车的定义 纯电动汽车 (Battery Electric Vehicle , 简称 BEV), 是指完全使用电力 驱动的汽车。 尽管有许多不同种类的 电动汽车, 本书中是指使用化学能 (储 存在电池中) 以及使用电能 (存储在电 容中) 的电动轿车。 所存储的能量被 用来带动一个或多个电动机, 从而驱 动车辆的行驶。
任务 ２ 新能源汽车基本构造原理
2. 3 燃料电池汽车
2. 3. 1 燃料电池电动汽车定义 燃 料 电 池 电 动 汽车 车(Fuel Cell Electric Vehicle, 简称 FCEV), 也被称为燃 料电池混合动力汽车 (FuelCell Hybrid Vehicle, 简称 FCHV), 通过一台电机进行 驱动的汽车
第五章 其他类型的新能源汽车【新能源汽车概论】
醇类灵活燃料发动机
5.3 新型燃料汽车
5.3.1 醇类燃料汽车
(5) 醇类燃料汽车的发展
我国甲醇燃料汽车的发展从未停止 。 在 2008 年北美车展上，通用汽车推出了多款 E85 乙醇燃料车。
2000 年非洲汽车博览会上，展出过一台空气动力汽车，行驶速度近 80km/h，行驶 距离近200km，使用成本非常低。
(1) 生物柴油汽车的特点：
优点
优异的环保性 高度的安全性 优异的低温起动性 好的可燃性和润滑性
发展生物柴油汽车的意义： ① 保障石油安全，解决能源危机。 ② 生态环境友好，符合低碳理念。 ③ 原料来源广泛，社会效益好。 ④ 优化能源产业结构，促进农业发展。
缺点
燃烧效果差 制取成本较高 氧化安定性差
事实上，通用汽车在乙醇以及乙醇燃料汽车技术研发领域中，一直走在业界的最 前列。
巴西是全球最早发展乙醇汽车的国家。根据巴西法律规定，巴西所有加油站出售的 汽油也必须添加 25%的乙醇燃料。
近年来，我国越来越多的人开始关注能源短缺与环境压力，乙醇汽油的应用也越 来越多。
5.3 新型燃料汽车
5.3.2 生物柴油汽车
的空 动气 力动 系力 统汽
车
储气罐（瓶、箱等 ） 气动（风动）马达
管道
控制器
根据动力学能量平衡原理，气 体在压缩时为放热过程，反之 ，气体在膨胀时是吸热过程。 空气动力汽车用压缩空气作动 力过程中最关键最难解决的问 题就是“降温现象”。
5.2 动势能汽车
5.2.2 空气动力汽车
(3) 空气动力汽车的特点
5.1 新型电动汽车
5.1.3 核能汽车
核能主要有两种，即核裂变能和核聚变能。核能有以下优点：
① 能量密集，功率高，为其他能源所不及。这一特点决定了它的 运输量小，可以减缓交通运输压力。
新能源汽车概论项目五
任务1 燃料电池汽车技术与结构原理
2）燃料电池的优点 燃料电池产生电能，并且由于氢和氧提供电能给燃料电池，所以燃 料电池本身不会产生任何碳排放，排放的只有水和热量。 燃料电池的能量效率也比一般内燃机高，由内燃机提供动力车辆的 能量效率只有15%～20%，而燃料电池汽车的能量效率能达到40%以上。 此外，如果利用燃料电池作为汽车，其运动部件非常少，稳定性更 强。 3）燃料电池应用于汽车存在的问题 虽然目前很多汽车制造商开始设计和研发燃料电池汽车，并致力于 提高燃料电池系统的设计，但是没有一款由燃料电池提供动力的汽车能 够量产化生产。原因主要是成本高、缺少加燃料的基础设施、无安全保 障、汽车续驶里程不足，以及不能够经久耐用和冷起动问题等，这些都 影响和制约了燃料电池汽车的发展。
能力要求
能够检索市场上知名燃料电池汽车品牌，并归纳说明其功能差异。
任务1 燃料电池汽车技术与结构原理
相关知识
1．燃料电池的介绍及类型 1）氢能源与燃料电池 氢在地球上属于最丰富的元素之一，但是它不能以其自然形式存在， 例如在大气中，氢是和氧共同作用形成水存在的。在很多化合物中也能 找到氢，例如天然气、甲醇、原油等。要把氢存储起来用作燃料，必须 进行一系列工序把这些物质分离出来，如图5-1-1所示。
任务1 燃料电池汽车技术与结构原理
2．PEM燃料电池 质子交换膜燃料电池发电过程不涉及氢氧燃烧，能量转换率高，发 电时不产生污染，发电单元模块化，可靠性高，组装和维修都很方便， 工作时也没有噪声。所以，质子交换膜燃料电池是一种清洁、高效的绿 色环保电源。在燃料电池内部，质子交换膜为质子的迁移和输送提供通 道，使得质子经过膜从阳极到达阴极，与外电路的电子转移构成回路，
及视频所示。
2017年我国新能源汽车行业图文深度分析报告
2017年我国新能源汽车行业图文
深度分析报告
（2017.5.23）
一、新能源汽车指数势态不及销量
市场对新能源汽车销量预期低，中证新能源汽车指数增长幅度不及销量突破。
例如，2016 年 11月新能源乘用车月销量对应 41795 辆，同比增长 69%，环比增长 35%，而对应的中证新能源汽车指数环比下降 0.4 个百分点，同比下降 9 个百分点。
从 2016 年第三季度起，中证新能源汽车指数变化幅度趋稳，基本在 1050 点附近浮动，明显低于 2015 年第二季度平均 1246 点，市场热度有所下降。
二、纯电动车销量占比回暖
按新能源汽车的技术分类，主要可分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车，其中混合动力汽车可细分为普通动力汽车、插电式混合动力汽车、增程式混合动力汽车。
对比不同车型，主要的差别集中于驱动装置、动力来源、驱动方式及外接充电的情况。
新能源车按照目前的应用情况分类可分为乘用车、客车及专用车三个方向。
2017新能源汽车
2017新能源汽车随着全球对环境污染和非可再生能源的担忧不断上升，新能源汽车受到了越来越多的关注。
作为其代表的电动汽车在2017年取得了长足的发展，受到了广大消费者的热爱和追捧。
首先，2017年新能源汽车的销量达到了历史新高。
据中国汽车工业协会统计，2017年我国新能源汽车销量达到78.33万辆，同比增长53.3%。
其中，纯电动乘用车销量达到55.75万辆，增长82.1%；插电式混合动力乘用车销量达到22.58万辆，增长39.9%。
这一数据显示了新能源汽车市场的巨大潜力和发展空间。
其次，新能源汽车技术不断创新，性能不断提升。
电池技术是电动汽车的核心技术之一，2017年借助于板砖、磷酸铁锂等新型电池技术的不断进步，电动汽车的续航里程显著提升。
例如，特斯拉Model S P100D的续航里程已经达到了613公里，刷新了纯电动轿车的续航记录。
此外，一些新能源汽车厂商还推出了支持无线充电技术的车型，进一步提高了车辆的使用便利性。
再次，政府政策的支持也是新能源汽车发展的重要因素。
近年来，中国政府出台了一系列的优惠政策来鼓励新能源汽车的发展。
例如，购买新能源汽车可以享受免费牌照、免费停车和免费充电等福利；同时，一些城市还对传统燃油车实行限行政策，进一步推动了新能源汽车的销量增长。
此外，新能源汽车在节能减排方面也发挥了重要作用。
相比传统燃油车，新能源汽车使用电能进行驱动，可以大幅降低汽车尾气排放，减少空气污染和人体健康的危害。
同时，新能源汽车还可以利用再生能源进行充电，进一步减少对化石能源的依赖，有助于实现可持续发展。
然而，新能源汽车在发展过程中还面临一些挑战。
首先是动力电池的成本高昂，使得新能源汽车的售价相对较高，限制了其市场竞争力。
其次，充电基础设施建设滞后，充电设施的不便利性成为了购车者的顾虑之一。
此外，延长充电时间和不稳定的续航里程也限制了新能源汽车的实际使用。
总之，2017年可以说是新能源汽车发展的关键一年。
汽车工程概论课件第五章 新能源汽车
1.2 高 12~36
60~80
3.6
可调
中
极高
3~4
10s至几分钟
90~160
4~40
150
200
270
极高
>1000
>1000
>1000
500~1000 500~1000 600~1200
>1000 500000
22
汽车工程概论
四、电动汽车驱动电动机
1．电动汽车对电动机的要求
1）低速大转矩特性，保证电动汽车低速时具有足够的加 速爬坡能力；高速恒功率特性，满足电动汽车高速行驶的要求。
永磁同步电动机是利用永磁体建立励磁磁场的同步电动 机。
永磁同步电动机具有体积小、质量轻、转动惯量小、功 率密度高、损耗小、效率高等优点，有利于电动汽车的空间 布置，另外，转矩惯量比大、过载能量强，低转速时输出的 转矩大，有利于电动汽车的起步加速。因此永磁同步电动机 在电动汽车上的应用日益广泛。
26
2．电动机的类型 （4）开关磁阻电动机
汽车工程概论
第五章 新能源汽车
新能源汽车（New Energy Vehicle）是指采用非 常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃 料，但采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控 制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具 有新技术、新结构的汽车。
1
第一节 纯电动汽车
汽车工程概论
纯电动汽车的定义
7
汽车工程概论
二、纯电动汽车驱动系统的布置形式
车轮
车轮
车轮
车轮
MC
GB
D
车轮
车轮
a） 取代发动机式
车轮
(完整)新能源汽车概论课程
(完整)新能源汽车概论课程标准新能源汽车概论课程标准一、概述（一)课程性质本课程是三年制大专和五年高职新能源汽车运用与维修专业及相关汽车专业的专业基础课之一。
（二)课程基本理念以完成工作任务为目标,采用理论与实践相结合的教学方式，分项目按工作任务来实施。
（三）课程设计思路本课程标准以《中华人民共和国高等教育法》和《中华人民共和国职业教育法》专科教育应当使学生掌握本专业必备的基础理论、专门知识，具有从事本专业实际工作的基本技能和初步能力、教高〔2000〕2号《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》精神为指导，依据汽车电子技术专业人才培养方案对课程的教学要求而制订。
本课程建议课时为52课时,其中理论课时为32课时,实践课时为20课时。
本课程的总学分为3学分.二、课程目标通过本课程的学习，使学生了解新能源汽车的类型、发展新能源汽车的必要性,以及新能源汽车发展现状和趋势，掌握纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车、气体燃料汽车、生物燃料汽车、氢燃料汽车和太阳能汽车的基础知识，对电动汽车储能装置、电动汽车电机驱动系统、电动汽车能源管理和回收系统、电动汽车充电技术，以及新材料和新技术在汽车上的应用有整体的了解。
三、内容标准第一章绪论1.教学基本要求让学生了解新能源汽车的定义和分类、发展新能源汽车的必要性、新能源汽车发展现状及趋势。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解新能源汽车的定义和分类、发展新能源汽车的必要性、新能源汽车国内外发展现状、新能源汽车发展战略和发展趋势。
3.教学重点和难点教学重点是新能源汽车的定义和分类、发展新能源汽车的必要性。
4.教学内容第一节新能源汽车的定义和分类1.新能源汽车的定义2。
新能源汽车的分类第二节发展新能源汽车的必要性1.石油短缺2.环境污染3。
气候变暖第三节新能源汽车发展现状及趋势1。
国外新能源汽车发展现状2.国内新能源汽车发展现状3.新能源汽车发展战略和发展趋势第二章新能源汽车类型1.教学基本要求让学生了解新能源汽车类型.2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解纯电动汽车的类型、纯电动汽车的结构原理、纯电动汽车驱动系统布置形式、纯电动汽车的特点、电动汽车的关键技术、纯电动汽车车型实例;混合动力电动汽车的定义与分类、混合动力电动汽车的结构原理、混合动力电(完整)新能源汽车概论课程标准动汽车的特点、混合动力电动汽车车型实例;燃料电池电动汽车的类型、燃料电池电动汽车的结构原理、燃料电池电动汽车的特点、燃料电池电动汽车车型实例;气体燃料汽车；生物燃料汽车；氢燃料汽车；太阳能汽车.3。
新能源汽车概述
新能源汽车概述随着全球气候变化和能源危机的威胁不断增加，新能源汽车作为一种绿色、清洁、高效和可持续的交通方式，已逐渐成为汽车产业的主流趋势。
本文将从新能源汽车的定义、发展历程、分类、特点和未来发展趋势等方面进行概述。
一、新能源汽车的定义新能源汽车是指使用新型、清洁的能源作为驱动能源的汽车。
按照能源类型的不同，新能源汽车可以分为电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车和太阳能汽车等几种类型。
二、新能源汽车的发展历程新能源汽车的起源可以追溯到19世纪末的电动汽车和燃料电池汽车。
随着二战后汽车工业迅速发展，传统燃油汽车成为了主流。
但是，随着能源问题和环境污染问题的日益凸显，新能源汽车重新回到人们的视野。
21世纪以来，政策和技术的推动下，新能源汽车逐渐发展壮大。
中国政府提出的“新能源汽车推广计划”，推动了我国新能源汽车产业的发展。
三、新能源汽车的分类1.电动汽车电动汽车是指使用电池作为驱动能源的汽车。
按照电池类型不同，电动汽车可以分为镍氢电池汽车、锂电池汽车、固态电池汽车和氢燃料电池汽车等。
2.混合动力汽车混合动力汽车是指同时搭载电池和燃油发动机的汽车，通过电动机和发动机的协同工作，达到节能减排的效果。
混合动力汽车可以分为串联混合动力汽车、并联混合动力汽车和混合增压发动机汽车等。
3.燃料电池汽车燃料电池汽车是指使用燃料电池作为驱动能源的汽车，燃料电池将氢气和氧气反应产生电能，产生的水蒸气和热量作为废弃物排放。
燃料电池汽车具有零污染、零噪音和高效能的优越性。
4.太阳能汽车太阳能汽车是指采用光伏技术作为驱动能源的汽车，通过太阳能电池板将太阳光转换为电能，驱动电动机进行行驶。
太阳能汽车具有零污染和无需燃料的特点。
四、新能源汽车的特点1.环保清洁新能源汽车采用清洁能源，大幅减少废气和碳排放量，实现环保清洁。
2.高效节能新能源汽车采用高效能的电机和电池等技术，大幅提高能源利用率，实现节能减排。
3.静音行驶新能源汽车采用电动机作为驱动力，行驶时不会产生噪音，实现静音行驶。
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5.1.2 纯电动汽车能量管理系统
1.纯电动汽车能量管理系统的组成 纯电动汽车能源管理系统主要由电池输入控制器、车辆运行 状态参数、车辆操纵状态、能源管理系统ECU、电池输出控 制器、电机发电机系统控制等组成。
第5页Βιβλιοθήκη 5.1.2 纯电动汽车能量管理系统
2.电池荷(充)电状态指示器
电池荷(充)电状态指示器是能源管理系统的一个重要组成。 电动汽车蓄电池中储存有多少电能，还能行驶多少里程，是 电动汽车行驶中必须知道的重要参数。与燃油汽车的油量表 类似的仪表就是电池荷(充)电状态指示器，它是能源管理系统 的一个重要装置。因此，在电动汽车中装备满足这一需求的 仪表即电池荷(充)电状态指示器。
（1）实时采集电池系统运行状态参数。实时采集电动汽车蓄电池组中 的每块电池的端电压和温度、充放电电流以及电池组总电压等。由于电池 组中的每块电池在使用中的性能和状态不一致，因而对每块电池的电压、 电流和温度数据都要进行监测。 （2）确定电池的SOC。准确估测动力电池组的SOC，从而随时预报电 动汽车储能电池还剩余多少能量或储能电池的SOC，使电池的SOC值控 制在30%~70%的工作范围。
5.1 电动汽车能量管理系统
能量管理系统在电动汽车中非常重要，它由硬件系统和软件系统组成， 如图所示。能量管理系统具有从电动汽车各子系统采集运行数据，控制完 成电池的充电、显示蓄电池的荷电状态(SOC)、预测剩余行驶里程、监控 电池的状态、调节车内温度、调节车灯亮度以及回收再生制动能量为蓄电 池充电等功能。能量管理系统中最主要的是电池管理系统。
第5章 电动汽车的能量管理与回收系统
5.1 电动汽车能量管理系统
5.1.1 电池管理系统的功能 5.1.2 纯电动汽车能量管理系统
5.1.3 混合动力电动汽车能量管理系统
5.2 电动汽车再生制动能量回收系统 5.2.1制动能量回收的方法和类型 5.2.2电动汽车的制动能量回收系统
第1页
第7页
5.1.2 纯电动汽车能量管理系统
图是某电池管理系统的结构框图。
模块电压 液晶显示模块
电池总电压
电池电流
中 央 处 理 器
SOC估计
控制充放电电流
电池温度
故障报警
第8页
5.1.2 纯电动汽车能量管理系统
本硬件系统是在基于ATMEGA8L单片机进行设计的。 （1） 电压采样的实现。电压采样是对电动汽车电池组的电 压进行采样，每个电池组由10个单体电池构成。本系统中一 共有14个电池组组成电动汽车的动力电池。原理如图所示， 每个电池为一个电池组。
VCC 3 中 央 处 理 器
VCC
DQ 2 GND 1
DS18B20
第 11 页
5.1.2 纯电动汽车能量管理系统
（4）抗干扰措施的设计。由于电池管理系统用在情况比较 复杂的电动汽车上，所以干扰可以沿各种线路侵入单片机系 统。其主要的渠道有三条：即空间干扰、供电系统干扰、过 程通道干扰。干扰对单片机系统的作用可以分为三个部位： 第一个部位是输入系统，干扰叠加在信号上，使数据采集误 差增大，特别在前向通道的传感器接口是小电压信号输入时， 此现象会更加严重；第二个部位是输出系统，使各输出信号 混乱，不能正常反映单片机系统的真实输出量，导致一系列 严重后果；第三个部位是单片机系统的内核，使总线上的数 字信号错乱，程序运行失常，内部程序指针错乱，控制状态 失灵，单片机中数据被修改，更严重的会导致死机，使系统 完全崩溃。
第2页
5.1.1 电池管理系统的功能
电池管理系统是集监测、控制与管理为一体的复杂的电气测控系统，也 是电动汽车商品化、实用化的关键。电池管理的核心问题就是SOC的预估 问题，电动汽车电池操作窗SOC的合理范围是30~70%，这对保证电池寿 命和整体的能量效率至关重要。 典型的电池管理系统应具备如下功能：
第3页
5.1.1 电池管理系统的功能
（3）故障诊断与报警。当蓄电池电量或能量过低需要充电时，及时报 警，以防止电池过放电而损害电池的使用寿命；当电池组的温度过高，非 正常工作时，及时报警，以保证蓄电池正常工作。 （4）电池组的热平衡管理。电池热管理系统是电池管理系统的有机组 成部分，其功能是通过风扇等冷却系统和热电阻加热装置使电池温度处于 正常工作温度范围内。 （5）一致性补偿。当电池之间有差异时，有一定措施进行补偿，保证 电池组表现能力更强，并有一定的手段来显示性能不良的电池位置，以便 修理替换。一般采用充电补偿功能。设计有旁路分流电路，以保证每个单 体都可以充满电，这样可以减缓电池老化的进度，延长电池的使用寿命。 （6）通过总线实现各检测模块和中央处理单元的通讯。在电动汽车上 实现电池管理的难点和关键在于如何根据采集的每块电池的电压、温度和 充放电电流的历史数据，建立确定每块电池剩余能量的较精确的数学模型， 即准确估计电动汽车蓄电池的SOC状态。
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5.1.2 纯电动汽车能量管理系统
电池管理系统是能源管理系统的一个子系统。蓄电池管理系 统主要任务是保持电动汽车蓄电池性能良好，并优化各蓄电 池的电性能和保存、显示测试数据等。 目前，主要是根据实际情况，确定具体纯电动汽车的电池管 理系统的功能和形式。电池管理系统包括硬件系统的设计和 软件系统的设计。 硬件的设计取决于管理系统实现的功能。基本要实现对动力 电池组的合理管理，即保证采集数据的准确性、可靠稳定的 系统通信、抗干扰性。在具体实现过程中，根据设计要求确 定需要采集动力电池组的数据类型；根据采集量以及精度要 求确定前向通道的设计；根据通信数据量以及整车的要求选 用合理的总线。
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5.1.2 纯电动汽车能量管理系统
（2）电流采样的实现。电流的采样是估计电池SOC的主要 依据。这里采用电流传感器 LT308(LEM) 其测量电路如图所 示。
2.5V
R1 LEM输入
R2
+
+
AD输入
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5.1.2 纯电动汽车能量管理系统
（3）温度采样的实现。温度传感器采用美国DALLAS公司 继DS1820之后推出的增强型单总线数字温度传感器 DS18B20。温度采集电路如图所示。