混合动力汽车储能装置
混合电动汽车顶置储能系统装置的布置及冷却
动力客车顶置储能系统装置冷却方式进行了技术攻关 。 目前储能 系统 装置布置在 车顶的案例不 多 ，从 国
内来说 ，我公 司是 国内 目前 为数甚 少 的从事混 合动力 客车研究 的单位 ，因此 ，在 国内无 法获得相关 的技术 及经验 ；从 国外来说 ，使 用超级 电容作为储能 系统 的
混合 动力 客车是 在传 统客车 的基础 上增 加 了电驱
动系统 ，实现两套 系统 的有机结 合 ， 达到节 能减排 的 效 果 。同时 由于受车 身结构 的限制 ，要在 传统 客车 的 基 础上增 加 电驱 动系统 、电控 制系 统 、储 能 系统 （ 超
级 电容 ）等 ，尤 其是储 能系统 对 防水 、防尘 、绝 缘 、 维 护检修 、散热 有很高 的要求 ，这对 总布 置增加 了难
基于 以上 情况 ，储能 系统装置布置 在车顶不受 车
１ 通过在 车顶 和储能 系统外罩表面喷涂一 种有效 ） 防腐 、高效降温 、耐候性强 的反射涂料 面漆 ，对太 阳 的可 见光及红外光 高能量光谱 具有很强 的反射能力 ，
身结 构 限制 ，不 影 响 车 内空 间利 用 ，不 仔在 安 全 隐
外表面 的应 用受到启发 。采取 了一种反射 、隔断 、强
排 的综合 治 理 的冷 却 方式 ，取得 了非 常好 的 冷却 效
果 。在不增加 整车能耗 的基础上 ，解 决 了储能 系统装 置 因受太 阳强 辐射影响 ，产生很 高积 温 ，散热 困难 的
技术难题 。
２ 冷 却方 式 的 总体 思路
客
第 ５期
车
技
术
与
研
究
ＢＵ Ｓ ＴＥＣＨ Ｎ０ Ｌ０ ＧＹ ＡＮＤ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ
简要叙述电动汽车储能系统的功能和要求
简要叙述电动汽车储能系统的功能和要求
电动汽车储能系统的主要功能是为电动汽车的驱动提供动力、延长行驶里程，并实现能量的回收和利用，以提高电池的循环使用率。
一般包括以下几个方面：
1. 电池组：作为电动汽车最主要的储能装置，主要负责存储和释放能量；
2. 电控系统：控制电池组充电和放电的过程，确保电池组的安全和稳定性；
3. 电机控制器：将电池组的电能转化为机械能驱动电动汽车行驶；
4. 能量回收系统：将制动时产生的能量回收到电池中，延长电动汽车的续航里程；
5. 外部充电设施：对电池组进行充电的设备，包括直流快充和交流慢充等。
电动汽车储能系统的要求主要包括以下几个方面：
1. 能量密度高：即电池组能够存储更多的电能，在相同重量和体积下储能量更大；
2. 安全性高：电池组的结构、材料以及电控系统等必须具备高度的安全性，保证在各种情况下都不会发生火灾、爆炸等严重事故；
3. 寿命长：电池组的循环寿命要长久，经济性好，长时间内性能稳定；
4. 快速充电：电池组需要支持快速充电，以满足电动汽车用户的需求；
5. 良好的热管理：电池组的温度管理要良好，避免因温度过高或过低而导致电池性能损失、损坏等问题。
简述并联式混合动力汽车工作原理
简述并联式混合动力汽车工作原理
并联式混合动力汽车是一种采用两种或多种动力源的汽车。
其中包括一个内燃机和一个电动机，它们可以单独或同时驱动车轮。
内燃机主要负责高速行驶和加速，而电动机则用于低速行驶和城市驾驶。
同时，混合动力汽车采用电池作为储能装置，通过内燃机和电动机之间的协同工作，实现了更加高效和环保的行驶方式。
在混合动力汽车中，当车辆启动时，电动机首先被用来提供动力。
当车速逐渐加快到一定程度后，内燃机将会开始运转。
内燃机可以为电动机提供额外的动力，同时也可以启动发电机，将能量储存在电池中以备后续使用。
当车辆减速或停车时，电动机将被用于制动并将动能转化为电能，储存在电池中。
当车辆需要加速时，电动机将再次提供额外的动力，以帮助车辆更快地加速。
通过这种并联式混合动力的工作原理，混合动力汽车可以在节省燃料的同时减少排放量，而且在城市行驶中，电动机的使用可以大大降低噪音和污染。
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新能源车的关键部件——储能装置
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镍氢蓄 电池
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结构稳 定且 安全 性
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插电式混合动力工作原理
插电式混合动力工作原理插电式混合动力是一种汽车动力系统，它结合了传统的内燃机和电动机。
它主要由发动机、电动机、电池和控制系统等组成。
下面将介绍插电式混合动力的工作原理：1. 发动机工作原理：插电式混合动力车辆使用内燃机作为主要动力源。
当车辆需要加速或者电池的能量不足时，发动机会启动并转动。
发动机通过燃烧汽油或者柴油，产生功率，并通过传动系统传递给车轮，推动汽车前进。
2. 电动机工作原理：插电式混合动力车辆还配备了电动机。
电动机是由电池供电的，可以将电能转化为机械能来推动汽车。
在启动、低速行驶和加速时，电动机是主要的动力来源。
电动机无需燃料燃烧，因此比传统发动机更为节能和环保。
3. 电池工作原理：电池是插电式混合动力车辆的储能装置。
它主要由锂离子电池组成。
当车辆在行驶时，电动机会带动车辆的同时也会充电。
当车辆减速或者行驶惯性时，电动机会将多余的能量转化为电能，并存储到电池中。
这样，在车辆停车或者需要短距离行驶时，电池的能量可以供应给电动机使用。
4. 控制系统工作原理：插电式混合动力车辆的控制系统主要包括电动机控制单元（ECU）和发动机控制单元（ECU）。
ECU 会根据车辆的需求和驾驶状况来控制发动机和电动机的启停、功率输出等。
通过合理的控制，使得发动机和电动机能够最优化地协同工作，达到最佳的动力输出效果。
综上所述，插电式混合动力车辆通过合理配置、协调发动机和电动机的工作状态，实现了更高效、更环保的汽车动力系统。
它能够充分发挥内燃机的高功率输出特点，并在低速行驶或者停车等情况下，通过电动机提供动力，从而减少了能源的消耗和废气的排放。
《新能源汽车储能装置与管理系统》课程标准
《新能源汽车储能装置与管理系统》课程标准—\概述（一）课程性质本课程是新能源汽车运用与维修专业核心基础课程之一。
它是专业基础课程的后续课程，是一门实践性强的综合课程。
（二）课程基本理念本课程以工作任务为核心，以岗位职业要求为指导，通过工作情境设计、案例分析、理实一体化等活动项目来组织本课程的教学。
（三）课程设计思路课程框架结构：按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块专业课程体系”的总体设计要求，彻底打破学科课程的设计思想，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的实践能力。
学习项目选取的依据是以本专业所对应的岗位群要求而制定，以新能源汽车运用与维修专业一线技术岗位为载体，使工作任务具体化，针对任务按本专业所特有的逻辑关系编排模块。
二、课程目标明确课程在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面共同且又具专业特点的课程总体目标，包括知识教学目标、技能教学目标、素质教学目标等。
（一）总目标通过以工作任务为核心的教学活动，使学生掌握新能源汽车储能装置与管理系统的基本知识和技能，促进学生职业素养的养成，为培养高素质专门人才奠定良好基础。
（二）具体目标记住汽车检测有关的政策、法规、标准。
熟悉新能源汽车储能装置与管理系统的内容。
会使用常用的新能源汽车储能装置的检测设备、仪器。
能正确规范地进行新能源汽车储能装置的性能和技术状况的检测。
能正确分析检测结果，并能根据检测结果提出处理的技术方案。
能独立地分析新能源汽车储能装置常见故障的原因，并能独立排除。
对学生选课的建议：必修四、实施建议根据课程实施的各个环节，提出教材编写、教与学、教学评价、课程资源开发与利用等建议,并提供典型案例，体现课程设计的基本理念。
（一）教学建议：教学应采用项目教学法，以工作任务为项目目标，培训学生的学习兴趣，教学中要注重创设教育情境，争取理论实践一体化教学模式，要充分利用挂图、投影、多媒体、仿真、实物等教学手段。
混合动力汽车概述
混合动力汽车概述
2 混合动力汽车的优点
②可实现纯电动模式，在居民区、市中心等人员密集的 地区关闭发动机，实现零排放。
③通过电动机回收制动时的能量，提高能量利用率，进 一步降低汽车的能量消耗和排放污染。
混合动力汽车概述
2 混合动力汽车的优点
新能源汽车技术
混合动力汽车概述
混合动力汽车概述
一 混合动力汽车的定义
能量和动力的传递同时具有以下特点的车辆定义为混合动 力电动汽车(hybrid electric vehicle，HEV)，简称为混合动力 汽车：
(1)传递到驱动轮来推进车辆的能量至少来自两种不同的能 量转换装置(内燃机、燃气涡轮机、斯特林发动机、液压马达、 电动机等)，其中有一个为电动机。
混合动力汽车概述
一 混合动力汽车的定义
(2)能量转换装置可从至少两种能量储能装置(油箱、蓄电池、 超级电容、飞轮、储氢罐等)获取输入能量，其中至少有一种能 量储能装置提供的是电能。
(3)能量储能装置也可以吸收电能。
混合动力汽车概述
二 混合动力汽车的节油方式与优点
1.混合动力汽车的节油方式 2.混合动力汽车的优点
力汽车概述
1 混合动力汽车的节油方式
(1)大大减少甚至消除了发动机怠速，短暂停车时，可关闭 发动机，再行驶时，可利用电动机迅速地重起发动机。
(2)制动时，可利用电动机的发电机模式来回收制动能量， 而传统汽车机械制动中的这些能量转化为热量散发。
混合动力汽车概述
1. 混合动力汽车的节油方式
(3)设计时，混合动力汽车发动机功率可选得比传统汽车小， 发动机设置在高效率区稳定工作，加速、爬坡的峰值功率由电 动机提供。
油电混动车工作原理
油电混动车工作原理
油电混动车是一种结合了内燃机和电动机的动力系统，可以同时利用燃油和电能来驱动汽车。
其工作原理主要分为以下几个部分：
1. 内燃机工作原理：油电混动车仍然使用传统的内燃机作为动力源。
内燃机通过燃烧汽油或柴油产生动力，并将动力传递到传动系统上。
这个部分与常规汽车的工作原理相同。
2. 电动机工作原理：油电混动车还装备了一个电动机，电动机与内燃机共同驱动汽车。
电动机可以利用电池储存的电能产生动力，也可以通过制动能量回收（即换能装置）的方式将制动时产生的能量转化为电能存储到电池中。
3. 控制系统：油电混动车的控制系统是整个系统的智能中枢，它负责监测车辆的动力需求和电池状态，并根据实际情况控制内燃机和电动机的工作模式。
控制系统根据驾驶员的驾驶习惯和行驶条件判断何时启动内燃机或电动机，以及以什么方式提供动力。
4. 储能装置：油电混动车的储能装置是电池组，用于存储电能供电动机使用。
电池组通常采用锂离子电池或镍氢电池等高能量密度的电池技术，能够提供足够的电能支持电动机的工作。
在不同的驾驶条件下，油电混动车的工作模式会有所不同。
例如，在起步或低速行驶时，电动机往往会优先提供动力，以实现低能耗和低排放的效果；当需要更大的动力输出时，内燃机
会被启动，并且与电动机协同工作；而在制动或减速时，电动机则会充当发电机的角色，将制动能量转化为电能储存起来。
总之，油电混动车利用内燃机和电动机的组合，通过智能控制系统的调控，灵活地选择最合适的动力模式，以达到节能环保的目的。
它同时具备了传统汽车的驾驶感受和电动汽车的环保优势，是汽车技术发展的重要方向之一。
简述串联式混合动力汽车的结构原理
串联式混合动力汽车（Parallel Hybrid Electric Vehicle, PHEV）是指在汽车发动机、电动机和发电机之间采用串联的布局方式，以实现动力的混合利用和能量的高效转化。
这种结构原理既继承了传统汽油车的动力特点，又保留了电动车的环保优势，因而备受用户和环保人士的青睐。
下面将详细介绍串联式混合动力汽车的结构原理。
一、动力系统1. 内燃机串联式混合动力汽车的内燃机通常为汽油发动机，其作用是提供传统汽车所需的动力，并在需要时驱动发电机发电，为电动机充电或直接驱动车轮。
2. 电动机电动机是串联式混合动力汽车的另一大动力来源，它能够瞬间提供高扭矩和高效率的动力输出，从而在起步、加速和爬坡等高功率需求场景发挥重要作用。
3. 发电机发电机是串联式混合动力汽车的重要组成部分，其作用是在内燃机无法满足车辆动力需求时发挥作用，为电动机和动力电池充电，增加车辆的续航里程和驾驶能力。
二、传动系统1. 离合器离合器是串联式混合动力汽车传动系统的关键部件，其作用是在内燃机工作时连接动力源和动力传动系统，而在电动机工作时切断内燃机的动力输出。
2. 变速器变速器用于调节内燃机和电动机的速度和扭矩输出，以满足车辆在不同行驶条件下的动力需求。
同时也能够实现内燃机和电动机的协同工作和能量高效利用。
三、能量管理系统1. 动力电池动力电池是串联式混合动力汽车的能量存储装置，其容量和性能直接影响车辆的续航里程和动力输出。
目前主流的动力电池采用锂离子电池技术，其能量密度高、循环寿命长、充放电效率高等优点使其成为主流选择。
2. 控制器控制器是串联式混合动力汽车的大脑，其作用是根据动力需求、能量状态和行驶条件等因素智能地管理内燃机、电动机和动力电池之间的能量流动和转化，从而实现能量的高效利用。
四、工作原理1. 初始启动当串联式混合动力汽车启动时，首先由动力电池为电动机提供动力，以实现低速、短距离行驶。
当需求功率较大时，内燃机和电动机同时工作，动力电池也开始充电。
动力电池结构与原理
动力电池结构与原理
动力电池是指用于驱动电动汽车、混合动力车等的储能装置，其结构和原理如下：
一、结构
动力电池一般由多个单体电池串联组成电池组，同时需要配备电池管理系统（BMS）等外部辅助设备。
单体电池通常采用
锂离子电池、锂聚合物电池或钴酸锂电池等化学体系，电池组由多个单体电池组成串联或并联，供电时通过车载充电装置或能量回收系统进行充电，输出时通过电驱系统驱动电动汽车等设备运行。
二、原理
动力电池的工作原理是将化学反应过程转化为电能输出。
当电池组内的正负极连接之后，一定数量的电子从负极通过电解液和隔膜流到正极，与正极内的离子发生反应，形成新的化合物，并释放出电子并回到负极。
在此过程中，电子流的方向始终从负极到正极，形成了电流输出并驱动电动汽车等设备运行。
动力电池的性能受到多个因素的影响，包括单体电池的材料品质、设计和制造工艺、电池组的结构和管理系统的质量等。
为了提高动力电池的性能，需要不断改进上述因素，并进行系统优化和安全性控制。
电池组用途
电池组用途
1. 电动汽车和混合动力汽车：电池组是电动汽车和混合动力汽车的主要能源存储装置。
它们为车辆提供动力，驱动电动机并满足其他电气系统的需求。
2. 储能系统：电池组可以用于储能系统，如太阳能和风能发电系统。
它们可以在能源产生期间储存多余的电力，并在需要时释放，提供稳定的电力供应。
3. 便携式电子设备：笔记本电脑、手机、平板电脑和数码相机等便携式电子设备通常使用电池组作为主要的电源。
电池组为这些设备提供持久的电力，使其能够在没有外部电源的情况下工作。
4. 工业和医疗设备：许多工业和医疗设备需要可靠的电源供应，电池组可以作为备用电源或移动电源。
它们在停电或无法接入主电源时提供电力，确保设备的持续运行。
5. 无人机和遥控模型：电池组为无人机、遥控飞机、遥控汽车和其他遥控模型提供动力。
它们提供了高能量密度和较长的飞行或操作时间。
6. 军事和航天应用：在军事和航天领域，电池组用于为各种设备和系统供电，如通信设备、导航系统和航天器。
7. 家用储能和应急电源：电池组可以用于家庭储能系统，储存太阳能或风能产生的电力。
它们还可以作为应急电源，在停电时为家庭提供电力供应。
总之，电池组在现代社会中具有广泛的用途，为各种设备和应用提供可靠的电力来源。
随着技术的不断进步，电池组的性能和应用领域还将继续扩展和创新。
混合动力汽车的电能储存装置
§2-3 混合动力汽车的电能储存装置教学回顾：1、串联式混合动力系统的基本结构和控制模式。
2、并联式混合动力系统的基本结构和控制模式。
3、混联式混合动力系统的基本结构和控制模式。
4、丰田普锐斯混联式混合动力系统低油耗的原理。
学习目标：1、熟悉混合动力汽车电能储存装置的种类。
2、熟悉蓄电池的主要性能指标。
3、熟悉铅酸电池的分类与特点。
4、熟悉镍氢（Ni-MH）电池、锂离子电池的结构组成、工作原理与性能特点。
5、熟悉蓄电池管理系统的功能与组成。
6、熟悉电动汽车的着电池充电器的基本功能与组成。
引言：在混合动力汽车上，动力蓄电池是一个非常重要的部分，它必须具有强大的能量，以保证车辆正常行驶需求；同时还还必须具有非常高的安全性。
所以本章节我们来一起学习认识下混合动力汽车的电能储存装置。
主要内容：一、混合动力汽车电能储存装置的种类混合动力汽车的电能储存装置可以分为二次电池、超级电容和飞轮电池三类。
1.二次电池二次电池也称为可充电电池。
现代混合动力汽车上的最常见的二次电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池、镍一金属氢电池等。
2.超级电容超级电容又称为电化学含器，是一种新型的、双层面电容器，与常见的物理电容器不同。
其特点是电密量大，比物理电含盖的限碳容量高3~4个数量级，达到10F/A 以上。
3.飞轮电池又称为飞轮储能器、高速或超高速飞轮储能器等，是利用飞轮高速旋转储能和释放电能的一种装置。
这种电能储存装置目前应用较少。
二、蓄电池主要性能指标在混合动力汽车上，动力蓄电池必须是具有强大能量的动力电源，除了作为驱动动度源外，还要向空调系统、动力转向系统等提供电力能源。
另外有的还要为点火系统、黑明信号系统、刮水器和喷淋器以及车载娱乐和通信设备等装备提供低压电源。
各种蓄电池一般是供给直流电，然后经过变频器或诞变器转换成频率和电压幅值可调的交流电，供给驱动电动机来驱动车辆行驶。
在混合动力汽车上蓄电池是辅助电力能源，用作为发动机的辅助动力源，提高整车的动力性能或作为电动机驱动车辆时的电力能源。
并联式混合动力电动汽车的能量管理策略
并联式混合动力电动汽车的能量管理策略引言随着环境保护和能源危机的日益突出，混合动力电动汽车逐渐成为解决交通能源问题的重要选择。
并联式混合动力电动汽车作为其中一种应用广泛的动力系统，其能量管理策略对其性能和经济性有着重要影响。
本文将探讨并联式混合动力电动汽车的能量管理策略，并分析其优势和挑战。
能量管理策略的概念能量管理策略是指在混合动力电动汽车中对车辆能量的调度和控制方法。
其主要目标是最大限度地提高车辆的能源利用效率，同时确保车辆性能和驾乘舒适度。
能量管理策略的设计需要综合考虑驱动需求、效能功率的分配和能量储备的管理。
并联式混合动力电动汽车的结构并联式混合动力电动汽车由传统燃油发动机、电动机和储能装置（如锂离子电池）组成。
其中，燃油发动机和电动机可以同时或分别驱动汽车，在不同工况下发挥各自的优势。
储能装置则用于存储和释放电能，提供电动机驱动所需的动力。
能量管理策略的设计原则1.能量平衡原则能量管理策略的设计应根据实际工况和驾驶需求，实现能量的平衡和优化。
通过合理的能量调度，使燃油发动机和电动机在不同工况下合理协同，提高整车的能源利用效率。
2.响应速度原则能量管理策略需要具备较快的响应速度，以适应不同驾驶模式和路况的需求变化。
快速而准确的能量调度可以提高车辆的动力性能和燃油经济性。
3.高效率原则能量管理策略应当设计为能够最大限度地提高能源利用效率。
通过优化功率分配和储能装置的使用，减少能量转换和存储过程中的能量损失，以提高整车的能源利用效率。
4.灵活性原则能量管理策略应具备较高的灵活性，以适应不同驾驶模式和工况下的能量管理需求。
不同的驾驶模式对能量管理的要求有所不同，能够灵活调整电动机和燃油发动机的工作状态，使车辆在不同模式下均能以最高效率运行。
并联式混合动力电动汽车的能量管理策略并联式混合动力电动汽车的能量管理策略主要包括三个方面：功率分配策略、能量储备管理策略和能量回收策略。
1.功率分配策略功率分配策略是指根据实时驾驶需求和工况，合理调配燃油发动机和电动机的功率输出。
新能源汽车储能装置的概念
新能源汽车储能装置的概念新能源汽车储能装置是一种专门用于存储和释放能量的装置，用于为新能源汽车提供动力和续航能力。
随着人们对环境保护与可持续发展的意识增强，新能源汽车（如纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等）在全球范围内得到了快速发展。
而其中最为重要的一环就是储能装置，它为新能源汽车提供了可靠的能源供应。
储能装置的主要功能是将电能、化学能等形式的能量储存起来，在需要时快速放出，为电动机提供动力，同时也可以实现能量的回收利用。
新能源汽车储能装置通常由电池组、超级电容器、燃料电池等组成。
电池是最常见也是最广泛使用的储能装置之一。
常见的电池种类包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。
铅酸电池适用于小型电动汽车和混合动力汽车，而锂离子电池则常用于纯电动汽车。
电池的主要特点是能量密度高、充放电效率高，但相对来说比较重，同时也存在寿命短、价格高等问题。
超级电容器则是一种具有很高能量密度和功率密度的储能装置，其特点是充放电速度快，寿命长，循环次数多。
超级电容器的主要应用领域是辅助储能，常用于辅助电动汽车的启动、加速等高功率应用场景。
燃料电池作为新能源汽车储能装置的另一种形式，其原理是将氢与氧气在催化剂的作用下反应生成水和电能。
燃料电池主要具有能量密度高、充电速度快、续航里程长等优点。
然而，燃料电池的应用受到氢气的储存问题限制，同时成本较高，目前应用较为有限。
除了以上储能装置外，新能源汽车还可以采用动力电池与超级电容器的混合系统，以兼顾两者的优势。
例如在混合动力汽车中，动力电池主要用于提供长期的持续功率，而超级电容器则用于提供瞬时爆发功率。
新能源汽车储能装置的设计和研发要考虑多个方面的因素，如能量密度、功率密度、循环寿命、安全性、稳定性、成本等。
特别是在纯电动汽车中，储能装置的续航能力和安全性是最为关键的考虑因素。
此外，新能源汽车储能装置的制造材料和工艺也是关注的重点，因为它们直接影响着储能装置的性能和成本。
中职《新能源汽车概论》教案第11课认识混合动力电动汽车
课题认识混合动力电动汽车课时2课时(90min)教学目标知识目标：(I )熟悉混合动力电动汽车的组成(2)掌握混合动力电动汽车的分类和特点技能目标：能够识别混合动力电动汽车 素质目标：(1)弘扬爰岗敬业、甘于奉献的职业精神(2)培育崇尚技艺、求实创新的职业品质 (3)坚定投身民族复兴的理想信念教学重难点 教学重点：熟悉混合动力电动汽车的组成、掌握混合动力电动汽车的分类和特点教学难点：能够识别混合动力电动汽车教学方法 任务引入法、问答法、讨论法、实践操作法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：课前瞄T 考勤(2min)→任务引入(5min)→传授撤口(33min)→课堂讨论(5min)第2节课：传授新知(20min)→课堂讨论(20min)→课堂小结(3min)→作业布置(2min)教学过程 主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务■【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——认识混合动力电动汽车”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学通过APP 或其他学习软件，收集混合动力电动汽车的相关资料，并进行了解■【学生】提前上网观看相关资料，熟悉教材通过课前的预热，让学生了解所学课程的大概内容，激发学生的学习欲望考勤(2min)■【教师】使用APP 进行签到 ■【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务引入(5min)■【教师】讲述“王先生买车”的案例，然后提出以下问题：(1)适合自己且性价比较高的新能源汽车？(2)新能源汽车中的混合动力电动汽车比纯电动汽车的区别是什么？■【学生】聆听、思考、举手回答通过与本任务相关的创新故事引出任务，激发学生的学习兴趣，让学生带着相关背景去探索新知识传授新知 (33min)■【教师】通过大家的发言，引入新知,讲解混合动力电动汽车的组成及分类 混合动力电动汽车可以从两种或两种以上的能量存储器或能量转换器中获通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，并联式混合动力电动汽车是指车辆行驶所需的动力由驱动电机^发动机同时或单独供给的混合动力电动汽车。
利用汽车实现储能的方法
利用汽车实现储能的方法
利用汽车实现储能的方法有以下几种：
1. 利用动能回收装置：汽车在制动或减速时，通过动能回收装置将动能转化为电能，并储存起来以备后续使用。
这种方法被称为回收制动能量回收系统（Regenerative Braking System，简称RBS），常见于混合动力汽车或电动汽车中。
2. 利用可拆卸电池：一些电动汽车或插电式混合动力汽车具有可拆卸电池的设计。
当电动汽车停车时，可以将电池取出并连接到电力网络中进行充电，以便在需要时再重新安装到汽车中使用。
3. 利用燃料电池：燃料电池汽车通过将氢与氧气反应产生电能，并将多余的电能储存起来。
这种方法可以将汽车视为一个移动的储能设备。
4. 利用超级电容器：超级电容器是一种高能量密度、高功率密度的电储能装置。
通过将超级电容器安装在汽车中，可以实现对电能的储存和释放。
5. 利用太阳能充电：通过在汽车上安装太阳能电池板，可以将太阳能转化为电能，并储存起来以供汽车使用。
这种方法适用于充电式电动汽车。
需要注意的是，由于汽车的储能装置容量有限，因此实现真正的大规模储能仍然需要借助其他的储能设施，比如电力电站或
能源存储系统。
汽车作为储能的一种手段，更多地是用于在移动过程中的短暂储能或应急储能。
新能源货车的工作原理
新能源货车的工作原理
新能源货车是指采用新能源技术驱动的货运车辆，如电动货车、混合动力货车、燃料电池货车等。
不同类型的新能源货车有不同的工作原理，以下以电动货车为例简要介绍其工作原理：
电动货车的工作原理是利用储能装置供电，将电能转化为机械能驱动车辆运行。
具体工作原理如下：
1. 储能装置：电动货车使用电池作为储能装置，将电能存储起来供车辆使用。
目前常用的电池类型包括铅酸电池、锂离子电池等。
2. 电机系统：电动货车通过电机将电能转化为机械能，驱动车辆运行。
电机系统包括电机、控制器和传动装置等。
电机可以分为交流电机和直流电机，目前交流异步电机和永磁同步电机是常用的电动货车电机类型。
3. 控制系统：控制系统通过监测车辆状态和驾驶员的操作来调整电机输出的功率和扭矩，以实现车辆的加速、减速、转向和制动等功能。
控制系统包括电机控制器、控制算法和传感器等。
4. 充电系统：电动货车需要定期进行充电以补充电池的电能。
充电系统包括充电桩、充电接口和充电管理系统等。
随着电动货车的发展，充电技术也在不断进步，如快速充电技术、无线充电技术等。
总的来说，电动货车的工作原理就是通过储能装置将电能储存起来，通过控制系统和电机系统将电能转化为机械能，从而驱动车辆运行。
这种工作原理使得电动货车在运行过程中零排放、无噪音，具有环保、高效的特点。
第2章-混合动力汽车的电能储存装置
3.二次电池的输出电流、功率和效率的关系
输出功率： Pb IbUb Ib (Uo IbRi )
蓄电池效率： b
Pb Po
I bU b
I bU o
1 (IbRi )Uo
最大输出功率： Pmax Uo2 4Ri
输出最大功率时的放电 电流：Imax Uo 2Ri Ri蓄电池的内阻。
Pb4 S 2e O P b S2 4 O
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3. 铅酸蓄电池的工作原理
阳极的氧化反应为
P4 b 2 H 2 S O P O 2 b 4 H O S 2 4 O 2 e
充电时的总反应为
2 P4 b 2 H S 2 O O P P b 2 b 2 H 2 S O 4O
➢ 美国的Cobasys公司开发了容量为12～60Ah的一 系列高功率镍氢电池。质量比功率达到 550~600W/kg，体积比功率达到1200～1400W/l， 峰值比功率可达1000W/kg，比能量在50~70Wh/kg， 使用温度在60℃时能量效率仍保持在80~90%，充 电功率也超过500W/kg。
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7 铅酸蓄电池的不足
（1）比能量低，在电动汽车中所占的质量和体积较 大，一次充电行驶里程短；
（2）使用寿命短，使用成本高； （3）充电时间长； （4）铅是重金属，存在污染（铅毒、酸雾、锑和砷、
镉） 。
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2.4 镍氢电池
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5.铅酸蓄电池的充放电特性
1）铅酸蓄电池的放电特性
铅酸蓄电池的放电曲线
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混合动力汽车储能装置一、混合动力汽车对蓄电池的基本要求在传统动力（内燃机）汽车上，蓄电池一般作为发动机的起动系统、点火系统、信号系统、照明系统、雨刮器及车载娱乐系统等设备的电源。
它们所需要的电能容量小，工作时间短，蓄电池与发动机和发电机组成汽车电器系统。
但在混合动力汽车上，动力电池组必须是具有强大能量的动力电源，除做驱动能源外，还要向空调系统、动力转向系统和汽车电气系统提供电能。
在混合动力汽车上，蓄电池是辅助电力能源，用作发动机的辅助动力源，以提高整车的动力性能，或作为电动机驱动车辆时的电源。
蓄电池一般是高压直流电，然后经过变频器或逆变器转换成频率和电压幅值可调的交流电，供给驱动电机驱动车辆行驶。
一般电动汽车所采用的动力电池组，要求有较大的比能量，而混合动力汽车所采用的动力电池组，则要求有较大的比功率，两种动力电池在性能方面各有侧重，混合动力汽车对蓄电池的基本要求如下：1、比能量。
比能量时保证混合动力汽车能够达到基本合理的行驶里程的必要性能，连续2小时放电率的比能量不低于44W·h/kg。
2、充电时间短。
蓄电池对充电技术没有特殊要求，能够实现感应充电，蓄电池的正常充电时间应小于6小时，蓄电池能够适应快速充电的要求，蓄电池快速充电达到额定容量的50%所需时间为20min左右。
3、连续发电率高，自放电率低。
蓄电池能够适应快速放电的要求，连续1小时发电率可达额定容量的70%左右，自放电率要低，保证蓄电池能够长期存放。
4、不需要复杂的运行环境，蓄电池能够在常温下正常、稳定、可靠的工作，不受环境温度影响，不需要特殊加热及保温热管理系统，能够适应混合动力汽车行驶的震动要求。
5、安全可靠。
蓄电池应干燥、洁净、电解质不会渗漏腐蚀接线柱和外壳，不会引起自燃，在发生碰撞等事故时，不会对乘员造成伤害，废蓄电池能够进行回收处理和再生处理，蓄电池中的有害重金属能够进行集中回收处理，蓄电池组可以采用机械装置进行整体快速更换，线路连接方便。
6、寿命长、免维护、制造成本低。
蓄电池循环寿命不低压1000次，在使用寿命内不需要进行维护。
二、蓄电池的性能要求蓄电池的作用是储存电能。
蓄电池在充电过程中，利用外部电能使内部活性物质再生，将电能转化为化学能，需要放电时在将化学能转换为电能输出。
各类蓄电池的基本工作原理都是电能→化学能→电能→化学能的可逆变过程。
蓄电池能够反复使用。
第二代混合动力汽车大多采用高能电池。
高能蓄电池的作用仍是储存电能，即按电能→化学能→电能→化学能的可逆变过程来工作，能量转换受到活性物质的限制。
高能蓄电池的不断发展，使混合动力汽车的性能不断提高，一次充电后的续航里程不断延长，蓄电池的主要性能指标如下：1、电压（V）（1）电动势：外电路断开，即没有电流通过电池时，在正负极间测得的电位差。
（2）开路电压：蓄电池在开路时的端电压，一般开路电压与电动势近似相等。
（3）额定电压：蓄电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。
（4）工作电压：在蓄电池两端接上负载后，在放电过程中显示出的电压。
（5）终止电压：蓄电池在一定标准所规定的放电条件下放电时，其电压逐渐降低，蓄电池不宜在继续放电时，其最低工作电压称为终止电压。
2、蓄电池容量（A·h）（1）理论容量：根据蓄电池活性物质的特性，按法拉第定律计算出的最高理论值，一般用质量容量（A·h/kg）或体积容量（A·h/L）来表示。
（2）实际容量：在一定条件下能输出的电量，等于放电电流与放电时间的乘机。
（3）标称容量：用来鉴别蓄电池的近似容量值，由于没有指定放电条件，只表明蓄电池的容量范围而没有确切值。
（4）额定容量：按一定标准所规定的放电条件，蓄电池应该放出的最低限度的容量。
（5）荷电状态（SOC）：指参加蓄电池容量的变化。
SOC=1即表示蓄电池为充满状态。
随着蓄电池放电，其电荷逐渐减少，此时，可以用SOC的百分数的相对量来表示蓄电池中电荷的变化状态，一般蓄电池放电高效率为50%~80%。
对SOC进行精确的实时辨识，是蓄电池管理系统的一项关键技术。
3、能量（W·h;kW·h）（1）标称能量：在一定标准所规定的条件下，蓄电池所输出的能量，是蓄电池的额定容量与额定电压的乘积。
（2）实际能量：在一定的条件下，蓄电池所能输出的能量，是蓄电池的实际容量与平均工作电压的乘积。
蓄电池质量是本身结构件质量和电解质质量的总和。
（3）比能量（W·h/kg）：参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，通俗地将是指动力电池组单位质量中所能输出地能量。
（4）能量密度（W·h/L）：指动力电池组单位体积中所能输出额能量。
4、功率（W;kW）在一定地放电规则下，蓄电池在单位时间内所输出地能量，蓄电池地功率决定混合动力汽车地加速性能。
（1）比功率（W/kg）：指蓄电池单位质量中具有的电能功率。
（2）功率密度（W/L）：指蓄电池单位体积中所具有的电能的功率。
5、蓄电池内阻电流通过蓄电池内受到的阻力，使蓄电池的电压降低。
在内阻作用下，蓄电池放电时的端电压低于电动势和开路电压，在充电时的端电压高于电动势和开路电压。
蓄电池内阻越小越好。
6、循环次数蓄电池的工作是一个不断充电、放电、再充电的循环过程。
按一定标准的规定放电，当蓄电池的容量降到接近某一规定值时，就停止放电，此时需要充电才能继续使用。
在每一个循环中，蓄电池的化学活性物质要发生一次可逆的化学反应。
随着充电和放电次数的增加，蓄电池中的化学活性物质会发生老化变质，化学功能逐渐弱化，使蓄电池的充电和放电效率逐渐降低，当蓄电池功能全部损失后，蓄电池报废。
7、使用年限除以使用次数表示蓄电池使用时间外，通常还要使用年限来表示其寿命。
8、放电速率一般用蓄电池的放电时间或放电电流与额定电流的比例来表示。
（1）时率：蓄电池以某种电流强度放电至电压降低到终止时电压，所需的放电时间。
（2）倍率：蓄电池以某种电流强度放电的数值为额定容量数值的倍数。
9、自放电率蓄电池的局部作用造成的容量消耗，容量损失与搁置之前的容量之比，叫做蓄电池的自放电率。
自放电率用单位时间内蓄电池容量下降的百分数来表示。
10、成本蓄电池成本与其技术含量、材料、制作方法和投产规模有关。
目前，新开发的高比能量的蓄电池成本较高，开发和研制高效、低成本的蓄电池是电动汽车发展的关键。
二、储能电池的种类及特点1、铅酸蓄电池充放电过程：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O以酸性水溶液为电解质的蓄电池称为酸蓄电池。
由于电池电极是以铅及其氧化物为材料，故又称为铅酸蓄电池。
铅酸蓄电池广泛用于燃油汽车的启动。
混合动力汽车的牵引用动力铅酸蓄电池（简称动力铅酸蓄电池）性能与启动用铅酸蓄电池的要求是不同的。
动力铅酸蓄电池要求有高的比能量和比功率，高的循环次数和使用寿命，以及快速充电性能等。
目前，已经有很多专业公司研制和开发了多种新型铅酸蓄电池，使得铅酸蓄电池的性能有了较大的提高。
铅酸蓄电池按其工作环境又可分为移动式和固定式两大类。
固定式铅酸蓄电池按电池槽结构分为半密封式与密封式，半密封式又有防酸式与消氢式。
依据排气方式，密封式铅酸蓄电池可分为排气式和非排气式两种。
铅酸蓄电池的特点是开路电压高，放电电压平稳，充电效率高，能够在常温下正常工作，生产技术成熟，价格便宜，规格齐全。
因此，近 10 年来，国内外开发的称为第一代的电动汽车也广泛使用了铅酸蓄电池。
2、镍-镉电池充放电过程：镍-镉电池是以羟基氢氧化镍为正极，金属镉为负极，水溶性氧化钾溶液为电解质，在镍-镉电池充电和放电的化学反应过程中，电解液基本上不会被消耗。
镍-镉电池特性①快速充电能力强，充电18min即可从40％达到80％容量。
②镍-镉电池有记忆效应，镍-镉电池中采用的镉(Cd)是一种有害的重金属，在电池报废后必须进行有效回收。
3、镍-氢电池（1）镍-氢电池工作原理：（2）镍-氢电池的构造镍-氢电池正极是活性物质氢氧化镍Ni(OH)2，负极是储氢合金，用氢氧化钾作为电解质，在正负极之间有隔膜，共同组成镍-氢单体电池。
在金属铂的催化作用下，完成充电和放电的可逆反应。
镍-氢电池的基本单元是单体电池，每个单体电池都由正极板、负极板和装在正极板和负极板之间的隔板组成，通常镍-氢电池的外形有方形和圆形两种。
（3）镍-氢电池的充、放电特性①放电特性D型(镍-氢电池6个单体电池组件)放电时，2C的功率输出时的质量比功率可达到600W/kg以上，3C的功率输出时的质量比功率可达到500W/kg以上，深度范围内质量比功率的变化比较平稳，对混合动力汽车的动力性能的控制十分有利，电池的寿命可以达到10万km 以上。
②充电特性D型镍-氢电池的充电接受性很好，充电效率几乎达到100%能够有效地接受混合动力汽车在制动时反馈的电能。
4、锂离子电池（1）锂离子电池基本原理与结构锂电池（Lithium Battery）是指电化学体系中含有锂（包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物）的电池。
锂离子电池是锂离子在电极之间移动而产生电能的，这种电能的存储和放出是通过正极活性物质中放出的锂离子向负极活性物质中移动完成的，并不伴随化学反应，这是锂离子电池的最大特点。
锂离子电池反应的这种特点，使锂离子电池比传统的二次电池具有更长的寿命。
此外，电极材料种类较大的选择空间也是锂离子电池的一大特点，再加上锂离子电池本身就具有小型化、轻量化和高电压化的特点，通过材料的选择和结构设计即能实现高输出功率和高容量，因此可以设计出与实际用途完全相符的结构及特性，这也是锂离子电池的优势之一。
（2）锂离子电池的分类①按照锂离子电池的外形可分为圆柱形、方形和软包电池。
②按照正极材料不同可分为锰酸锂离子电池、镍钴锂离子电池、磷酸铁锂离子电池和镍钴锰锂离子电池。
（3）锂离子电池的结构锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液和端子等组成。
①正极：正极物质为嵌锂过渡金属氧化物。
在锰酸锂离子中以锰酸锂为主，在磷酸铁锂离子电池中以磷酸铁锂为主原料。
在正极活性物质中在加入导电剂、树脂粘合剂，并涂敷在铝基体上。
②负极：负极活性物质为电位接近锂电位的可嵌入锂化合物，主要由碳材料和粘合剂的混合物再加有机溶剂调制成糊状，并涂敷再铜基上，呈薄层状分布。
③隔膜：隔膜的功能是关闭或阻断通道的作用，一般使用聚乙烯或聚丙烯材料的微多孔膜。
④电解液：电解液是以LIPF6的烷基碳酸酯搭配高分子材料混合剂为主体的有机电解液，为使主要电解质成分的锂盐溶解，必须具有高电容率，并且具有与锂离子相容好的溶剂，以不阻碍锂离子移动的低粘度有机溶液为宜。
（4）锂离子电池的工作原理对蓄电池进行充电时，蓄电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。