新能源汽车技术 第1章 绪论
第一章 新能源汽车技术解析
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能量密度 (Wh/L)
600 2400 2100 4500 4500 9100
a:环境温度@20MPa压力;b:低温环境@0.1MPa压力
氢能
氢能时代的能源系统
氢能来源 ◇矿物燃料制氢
氢能
氢能
氢能来源 ◇再生能源电解制氢
加氢站
氢能
家用氢能站氢能Fra bibliotek载也达到阴极。在阴极催化剂的作用下,生成水反应式为:
2H
2e
1 2
O2
H 2O
(3)综合起来,氢氧燃料电池中总的电池反应为:
2H 2 O2 2H 2O
伴随着电池反应,电池向外输出电能。只要保持氢气和氧气 的供给,该燃料电池就会连续不断地产生电能。
燃料电池中的催化作用
燃料电池中的电催化作用是用来加速燃料电池化学反应中 电荷转移的一种作用,一般发生在电极与电解质的分界面 上。
以车载蓄电池为动力的蓄电池电动汽车,Electric Vehicle--EV )亦
称之为纯电动汽车。
以车载多能源为动力的混合动力电动汽车,Hybrid Electric Vehicle-HEV),其动力来自2个或2个以上能源,如蓄电池,超级电容, 飞轮电池,太阳能,内燃机,燃气轮机,斯特林发动机等。
2.1碱性燃料电池(AFC)、 2.2质子交换膜燃料电池(PEMFC) 2.3磷酸燃料电池(PAFC)、 2.4熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、 2.5固体氧化物燃料电池(SOFC)、
3. 按燃料类型分
3.1氢燃料电池 3.2甲烷燃料电池 3.3甲醇燃料电池 3.4乙醇燃料电池
燃料电池可依据其工作温度、所用燃料的
催化剂是一类可产生电催化作用的物质。电催化剂可以分 别用于催化阳极和阴极反应。这种分离的催化特征,使得 人们可以更好地优选不同的催化剂。
现代电动汽车技术复习资料知识分享
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现代电动汽车技术复习资料知识分享现代电动汽车技术复习资料第⼀章绪论1.电动汽车的定义:电动汽车是指汽车⾏驶的动⼒全部或部分来⾃电机驱动系统的汽车,它主要以动⼒电池为车载能源,是涉及机械、电⼦、电⼒、微机控制等多学科集成的⾼科技产品。
2.电动汽车的优点:尾⽓排放少、能源⼴泛化、能量效率⾼、运⾏费⽤低、系统可控性好。
3.发展电动汽车⽬前存在的主要问题:初始成本⾼;续驶⾥程短,载质量⼩;基础设施投⼊⼤;蓄电池的⽐能量和能量密度⽐燃油低得多。
4.电动汽车分为纯电动汽车、混合动⼒电动切换、插电式混合动⼒汽车、燃料电池电动汽车。
5.⼀般发展电动汽车的技术路径是:近期—混合电动汽车;中期—纯电动汽车;远期—燃料电池电动汽车。
第⼆章纯电动汽车1.纯电动汽车的定义:是指利⽤动⼒电池作为储能动⼒源,通过电池向电机提供电能,驱动电机运转,从⽽推动汽车前进的⼀种新能源汽车。
2.纯电动汽车的优点:(1)零排放、零污染、噪声⼩;(2)结构简单、维修⽅便;(3)⾏驶平稳、乘坐舒适、安全性好及驾驶简单轻便;(4)可使⽤多种能源、机械结构多样化等。
3.纯电动汽车的缺点:(1)低的电池能量密度。
(2)过重的电池组。
(3)有限的续驶⾥程与汽车动⼒性能。
(4)电池组昂贵的价格及有限的循环寿命。
(5)汽车附件的使⽤受到限制。
4. 从电⽓构成⾓度,纯电动汽车可分纯电动汽车系统可分为三个⼦系统:电动机驱动⼦系统、能源⼦系统和辅助⼦系统。
1)电动机驱动⼦系统包括:由车辆控制器、功率转换器(电⼒电⼦变换器)、电机、机械传动装置和驱动车轮组成。
2)能源⼦系统由能源、能量管理单元和能量的燃料供给单元构成。
3)辅助⼦系统由功率控制单元、车内⽓候控制单元和辅助电源组成。
5.整车控制器:整车控制器是整个纯电动汽车的核⼼控制部件,它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号,并做出相应判断后,控制下层的各部件控制器的动作,驱动汽车正常⾏驶。
作为汽车的指挥管理中⼼,动⼒总成控制器主要功能包括:驱动⼒矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN⽹络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等,它起着控制车辆运⾏的作⽤。
新能源汽车概论-绪论
![新能源汽车概论-绪论](https://img.taocdn.com/s3/m/c1b338fdab00b52acfc789eb172ded630b1c98e6.png)
二、新能源汽车类型与特点
三、电动汽车结构
第一章 绪论
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9. 空调
( 电3动)汽全车混空合调动驱力动系能统量初来源于蓄电池,有别于传统 级燃混油合汽动车力。车由辆于作为驱动能量来源的蓄电池能量有限, 空调系统的能耗对电动汽车的续驶里程有较大影响。所 以和传统燃油汽车相比,对电动汽车空调系统节能高效 提出了更高要求。目前电动汽车采用电动压缩机,如图 1.7所示。
二、我国新能源汽车发展情况
第一章 绪论
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三纵 三横
1.纯电动汽车 2.混合动力汽车 3.燃料电池汽车 1.多能源动力总成控制系统、 2.驱动电机及其控制系统、 3.动力蓄电池及其管理系统
二、我国新能源汽车纯电动公交客车
纯电动轿车
纯电动市政用车
取得的进展:基本掌握整车动力系统 匹配与集成设计、整车控制技术
动力汽车的研究。
二、我国新能源汽车发展情况
第一章 绪论
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3.燃料电池汽车
(1)汽车总布置设计 “十五”期间,我国将燃料电池汽车及其关键技术列入863计划进行攻关。 “十一五”期间,我国燃料电池汽车在整车集成技术、动力平台的成熟性、整车
的可靠性方面有了新的提高,主要技术指标与国际先进水平相当。
二、我国新能源汽车发展情况
二、新能源汽车类型与特点
第一章 绪论
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4.燃料电池电动汽车
燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种,如 图1.4所示,在车身、动力传动系统、控制系统等方面, 燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同,主要区别 在于动力电池的工作原理不同。
纯电动汽车结构及控制技术章节习题及答案
![纯电动汽车结构及控制技术章节习题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/ac53d90e5f0e7cd18425365e.png)
《纯电动汽车结构及控制技术》章节习题及答案第一章绪论1、简述中国电动汽车发展所存在的问题。
第二章纯电动汽车的基本理论1、什么是纯电动汽车?2、纯电动汽车由哪些系统构成?3、纯电动汽车驱动系统的布置形式有哪些?4、纯电动汽车性能的主要评价指标有哪些?第三章电动车用动力电池技术填空题1、纯电动汽车使用的动力电池可以分为、和三大类。
2、电池的性能指标主要有、、、、、、、,根据电池种类不同,其性能指标也有差异。
3、电动汽车动力电池的电压分为、、、、等。
4、电动汽车电池的常规充电方法有、、。
问答题1、什么是荷电状态SOC?2、什么是比能量?是什么评价指标?3、什么是能量密度?第四章电池管理系统及控制技术1、电池能量管理系统主要包括哪些功能?2、电动汽车电池管理系统的温度采集方法有哪些?3、电池热管理系统的功能有哪些?4、动力电池的一致性指的是什么?第五章电动车用驱动电机及控制技术1、直流电机的励磁形式包括哪些?2、什么是直流电动机的机械特性?3、简述无刷直流电机的工作原理。
4、无刷直流电动机的控制技术有哪些?5、异步电动机的调速控制方法主要有哪些?第六章纯电动汽车辅助系统及控制技术填空题1、电动汽车的辅助系统与燃油汽车的辅助系统的区别是燃油汽车的辅助电源由驱动的交流发电机充电,而电动汽车的辅助电源则由主电源通过来充电。
2、辅助系统电气化的原因是为了满足四个需求:;;;。
3、车载充电机的拓扑结构有和两种类型。
4、是电动汽车所独有的,在减速制动(刹车或者下坡)时将车辆的部分动能转化为,转化的电能储存在储存装置中,如各种蓄电池、和,最终增加电动汽车的。
问答题1、辅助直流-直流(DC-DC)转换器的功能是什么?2、DC-DC变换器分为哪两种类型?两者有什么区别?第七章纯电动汽车故障诊断与检修1、简述电动汽车电路检修注意事项。
2、动力电池初始使用的注意事项有哪些?答案:第一章1、①技术方面与国外还有一定的差距,技术瓶颈有待突破。
新能源汽车技术 第2版 第1章 新能源汽车概述
![新能源汽车技术 第2版 第1章 新能源汽车概述](https://img.taocdn.com/s3/m/acd4b0ed5ebfc77da26925c52cc58bd631869334.png)
除特斯拉外, 目前在美国地区规划清晰、 积极响应的主要是通用汽车公司, 其计 划在2025 年推出 30 款电动汽车, 其 中 2 / 3 在美国, 并计划于 2025 年 在中国、 美国合计销售 100 万 辆电 动汽车。
1.2日本
日本是最早开始发展电动汽车的国家之一。 在 1965 年日本就启动了电动汽车的研制计划, 并正式把电动汽车列入国家项目, 并于 1967 年成立了电动汽车协会以促进电动汽车事业的发 展。 随着日益严峻的能源形势和式混合动力汽车 ( PHV) 和燃料电池汽车 ( FCEV) 方面。
2009 年, 由美国能源、 电网、 运输、 汽车、 通信 等 领 域 的 十 多 家 企 业 巨 头 共 同 发 起 并 宣 布 成立美国电动汽车联盟, 主要致力于从政策和行动上推动大规模实施电动汽车计划, 最终改变美 国 经济、环境和对石化能源严重依赖的现状, 实现美国电动汽车运输的革命性变化。
2006 年 6 月, 日本政府制定了 《2030 年国家能源战略》, 提出发展各类新能源等战略构 想, 对新能源予以减税、 政府财政补 贴等政策支持, 以期到 2030 年将日本对石油的依赖程度 降低到 40%。
2010 年 4 月, 日本经济产业部发布了面向未来的国内机动车产业指导规划—《新一代汽车战略 2010》, 目标是到2020 年,在日本 销售的新车中, 纯电动汽车和混合动力汽车在整体 销量中的占比达到 50%; 到 2030 年, 占比扩大至 70%, 并计划在 2020 年前 在全国建成 200 万 个家用普通充电设备、 5000 个快速充电站。 相较于美国, 日本早期更偏向发展燃料电池电动 汽车和混合动力 电动汽车。 混合动力电动汽车车型最经典的为丰田普锐斯, 其共有 4 代车型的 迭代, 最为突出的是第 2 代普锐斯, 该车型出自丰 田 MC 平台, 并且沿用了代号 1NZ-FEX 的1. 5L 直列四缸自然吸气发动机, 而 500V 电动机的最大功率为 50kW ( 68 马力), 最大转矩为 400N·m。
新能源汽车试验学 第一章 绪论
![新能源汽车试验学 第一章 绪论](https://img.taocdn.com/s3/m/fecae54700f69e3143323968011ca300a7c3f652.png)
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新能源汽车发展的3个阶段
1873年→20世纪60年代后→进入21世纪
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主要国家地区的新能源汽车发展战略
• 美国
2009年8月奥巴马总统提出2.4亿美元的研究开发预算,插 电式混合动力汽车、纯电动汽车的开发开始作为国家产业 政策着手推进
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特斯拉-MODEL S
福特C-MAX插电混动版
硬件在环测试技术发展趋势
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在新能源汽车试验研究中,如混合动力驱动系统、驱动电机控制系统、电池 管理系统(BMS)、智能辅助驾驶系统等,HIL都是有效测试手段。
硬件在环测试技术发展趋势
图1-6是某汽车技术中心开发的自动驾驶 仿真与验证硬件在环测试系统,硬件基于美 国NI 的PXI,软件基于CarSim。图中右侧为 仿真模拟控制柜,左边是仿真模拟驾驶台。
主要国家地区的新能源汽车发展战略
• 日本
• 制定面向未来的《新一代汽车战略2010》 • 建立了“All Japan”的官民一体化协作体制
丰田氢氧燃料电池车MIRAI
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主要国家地区的新能源汽车发展战略
• 欧洲
• 2020年通过新战略“EU2020”,要求官民一体在欧盟层面上推进 电动汽车的开发;
• 针对动力电池的性能测试以及整 车续驶里程测试、能量消耗率测 试等对电动汽车是必须的。
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性能试验发展趋势
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3 制动性与操纵稳定性试验
提高整车制动性和操纵稳定性能的电子控制系统,主要是响应人的驾驶意图,快速、准 确地完成路面识别并控制控制轮胎和路面间的附着力。
防抱制动系统(ABS)、电子制动力分配控制系统(EBD)、动力学稳定性控制系统( ESC)等,在汽车上已广泛使用,相关测试标准已形成和逐步完善。
《新能源汽车技术》教学教案(全)
![《新能源汽车技术》教学教案(全)](https://img.taocdn.com/s3/m/cfc4e9d364ce0508763231126edb6f1afe007170.png)
《新能源汽车技术》教学教案(第一部分)一、教学目标1. 了解新能源汽车的基本概念、分类及发展历程。
2. 掌握新能源汽车的动力系统组成及工作原理。
3. 认识新能源汽车的核心部件——电池及其管理系统。
二、教学内容1. 新能源汽车的基本概念1.1 新能源汽车的定义1.2 新能源汽车与传统燃油车的区别2. 新能源汽车的分类2.1 纯电动汽车2.2 混合动力汽车2.3 燃料电池汽车2.4 其他类型的新能源汽车3. 新能源汽车的发展历程3.1 国内外新能源汽车发展概况3.2 新能源汽车的政策法规及标准4. 新能源汽车的动力系统组成4.1 电池组4.2 电机及控制系统4.3 传动系统5. 新能源汽车的动力系统工作原理5.1 纯电动汽车的工作原理5.2 混合动力汽车的工作原理三、教学方法1. 讲授法:讲解新能源汽车的基本概念、分类、发展历程及动力系统组成。
2. 案例分析法:分析典型新能源汽车的动力系统工作原理。
3. 互动教学法:引导学生提问、讨论,提高学生的参与度。
四、教学资源1. PPT课件:新能源汽车的基本概念、分类、发展历程、动力系统组成及工作原理。
2. 视频资料:典型新能源汽车的动力系统工作原理。
3. 网络资源:新能源汽车相关的政策法规、行业动态等。
五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对新能源汽车基本概念、分类、发展历程的掌握情况。
2. 小组讨论:评估学生在案例分析中的表现,检验对动力系统工作原理的理解。
3. 课后作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
《新能源汽车技术》教学教案(第二部分)六、教学目标1. 掌握新能源汽车电池的类型、性能及管理系统的功能。
2. 了解新能源汽车的充电设施及充电策略。
3. 认识新能源汽车的驱动电机及其控制系统。
七、教学内容1. 新能源汽车电池类型及性能7.1 锂离子电池7.2 磷酸铁锂电池7.3 镍氢电池7.4 电池性能参数2. 新能源汽车电池管理系统8.1 电池管理系统的作用8.2 电池管理系统的功能8.3 电池管理系统的组成3. 新能源汽车充电设施9.1 充电桩的类型及特点9.2 充电设施的安装与维护4. 新能源汽车充电策略10.1 快速充电技术10.2 慢速充电技术10.3 充电策略的选择与优化5. 新能源汽车驱动电机及其控制系统11.1 驱动电机的类型及特点11.2 驱动电机控制系统的工作原理11.3 驱动电机的运行控制策略八、教学方法1. 讲授法:讲解新能源汽车电池类型、性能、充电设施、充电策略及驱动电机。
新能源汽车技术 第1章 概述
![新能源汽车技术 第1章 概述](https://img.taocdn.com/s3/m/34fc6e47aa00b52acfc7cab1.png)
3. 燃料电池汽车
燃料电池电动汽车即在电动汽车的基础上增加了 燃料电池,并以电动机驱动车辆行驶。现阶段研 究最广泛的燃料电池是氢燃料电池。
1.3 电动汽车的发展
世界上第一辆电动汽车诞生于19世纪末,早于燃 油汽车,但由于电技术限制,续驶里程非常有限, 而内燃机技术的发展和石油的开发,使得燃油汽 车更具优势,电动汽车的发展逐渐停滞。至20世 纪末,环境污染和能源危机日益严重,汽车保有 量快速增长加剧了石油资源的供求不平衡,化导 致城市环境污染更加严重。为解决这一问题,全 球主要国家家和各大汽汽车企业业投入了大量资 金用于电动汽车研发,以研发出高性能的电动汽 车。
3. 德国
2009年,德国发布了《国家电动汽车发展计划》, 目标是电动汽车保有量在2020年达到100万辆, 并在该计划框架下设立了“国家电动汽车平台” (NPE),推动计划实施。同年德国经济振兴规 划的500亿欧元中,德国政府拿出其中5亿欧元用 于电动汽车的研发。
2013年,宝马推出了首款纯电动车i3,如图所示, 其采用后置后驱的驱动方式,电动机最大输出功 率为125kW,最大输出扭矩为250Nm,百公里 加速时间为7.2s,最高车速150km/h。宝马i3配 备了一套22kWh的锂离子电池,在一次充电完成 的情况下续驶里程为130-160公里。
1、美国
20世纪90年代开始,美国政府以能源部为中心, 通过加强与企业技术合作,增加对电动汽车发展 的投入。美国能源部于2009年拨款24亿美元,其 中15亿美元用于资助蓄电池制造商及相关零部件 供应商,5亿美元用于资助汽车企业生产电动汽 车及其零部件,4亿美元用于资助插电式混合动 力电动汽车示范运行和评估。2012年2月美国能 源部成立了能量存储联合研究中心(JCESR), 开展先进电池技术研发。
-1新能源汽车概论课件-第一章绪论
![-1新能源汽车概论课件-第一章绪论](https://img.taocdn.com/s3/m/c77e2973a2161479171128a4.png)
*** 汽车能源的发展历程
*** 现代电动汽车
现代电动汽车是指主要以动力电池或超级电容为能量源、全部或部分
由电机驱动的汽车,通常有纯电动汽车、插电式混合动力(增程式)电动汽
*** 汽车能源的发展历程
*** 内燃机汽车
1876年活塞式四 冲程煤气内燃机
问世。
1885年世界上第 一辆三轮汽车问
世。
1885年世界上第 一辆四轮汽车问
世。
1908 年福特公 司推出 T 型车。
美国福特公司推出 T 型车,标志着世界汽车工业革命就此开始。此外福特 建成成了世界上第一条汽车装配流水线大大缩短了汽车的装配生产时间,大大推 动了汽车的发展。
新能源汽车概论
第一章 绪 论
1.1 汽车能源的发展历程 1.2 新能源汽车概述
*** 汽车能源的发展历程
*** 蒸汽机汽车
1765 年英国的詹姆 斯·瓦特(James
Watt)发明了蒸汽机。
蒸汽机汽车 的发展历程
1769 年法国尼古拉 斯·古诺发明了第一辆
蒸汽三轮车
1838 年英国发明家 亨纳特发明了世界第
展策略)的大力支持,使得在整车的动力性、续驶里程等方面都完胜于早期的
电动汽车。
C
C
C
燃煤
石油
燃气、替代燃料
汽车的发展历程
氢气
汽车能源发展整体上体现出逐步地在进行能源的“脱碳加氢”。
*** 新能源汽车的概念和分类
*** 新能源汽车的概念和分类
新能源汽车是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车。
新能源概论第1章绪论
![新能源概论第1章绪论](https://img.taocdn.com/s3/m/7b648ccfac51f01dc281e53a580216fc700a5349.png)
本章结构:1新能源的发展背景2能源的含义、分类及发展现状3新能源的分类及其发展4新能源利用发展现状和趋势本章内容1新能源的发展背景能源是社会进步和经济发展的重要基础,安全可靠的能源供应体系和高效、清洁、经济的能源利用,是支撑经济和社会持续发展的基本保证。
能源的供应方式和技术水平决定了经济发展的水平,每次能源革命都伴随着经济结构调整。
世界各国的经济腾飞和工业化必须以大量的能源消费作为支撑,由于各国历史背景不同,发展程度不同,经济积累不同,且地域各异,故展现出各国对能源的消费和需求是极不均衡的。
当今世界新技术、新产业迅猛发展,孕育着新一轮产业革命,新兴产业正在成为引领未来经济社会发展的重要力量,世界主要国家纷纷调整发展战略,大力培育新兴产业,抢占未来经济科技竞争的制高点。
欧盟最新出台的能源规划中提出了到2050年构建完全可持续能源系统的构想,届时将使用可再生能源满足全部能源需求。
为积极应对气候变化、调整能源结构、保障能源安全、实现可持续发展,我国政府提出争取到2020年非化石能源占一次能源消耗比重达到15%左CO排放比2005年下降40%-45%,并作为约束性指标纳入国民经右,单位国内生产总值的2济和社会发展中长期规划。
我国能源资源的格局是富煤、贫油、少气、可再生能源丰富,大力发展可再生能源,形成多种能源互补均衡发展的能源结构可以显著提高能源转化效率,是实现可持续发展的重要途径。
我国“十一五”期间确立了新能源等七大战略新兴产业,是以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业。
2012年10月24日,《能源发展“十二五”规划》确定了“十二五”时期新能源的发展目标,并再次夯实了新能源地位的重要性。
2能源的含义、分类及发展现状历史经验表明,每一次能源科学技术的突破,都会带来生产力的飞跃和社会的发展。
世界能源环境科学技术研究正趋向于取代20世纪的传统能源技术,这将在能源和环境交叉方面带来革命性的突破。