新能源汽车储能装置与管理系统课件
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新能源汽车储能装置 与管理系统
2021/3/1
模块一 模块二 模块三 模块四 模块五 模块六 模块七 模块八 模块九
2021/3/1
概述 动力电池基本结构与性能参数 铅酸动力电池 碱性动力电池 锂离子电池 燃料电池 电动汽车的其他动力源 电动汽车动力电池充电 新能源汽车能源管理系统
模块一 概述
学习目标
2021/3/1
汽车动力源的发展
国内纯电动汽车产业现状
2021/3/1
国内外动力电池的发展与现状
目前在车用动力源方面，主要有四种技术路线：锂离子电池、氢燃 料电池、超级电容和铝空气电池。
国内动力电池的发展与现状
我国的锂离子电池研究项目一直是“863”的重点项目，经过二十多 年的持续支持，大部分材料实现了国产化，由追赶期开始向同步发展期 过渡，本土总产能居世界第一，支撑了我国新能源汽车的示范推广。
2021/3/1
新能源汽车动力系统的管理
1.纯电动汽车动力 系统的管理
电动汽车动力系统的管理 是对电动汽车动力系统能源转 换装置的工作能量进行协调、 分配和控制的软、硬件系统。 能源管理系统的硬件由一系列 传感器、控制单元ECU和执行 元件等组成，软件系统的功能 主要是对传感器的信号进行分 析处理，对能源转换装置的工 作能量进行优化分析，并向执 行元件发出指令。
国内外动力电池的发展与现状
国外动力电池的发展与现状
当前，日本在锂离子电池领域居技术领先地位，已制订至2030年发展规划 ，系统地安排研发课题，以维持长期的领先地位，松下、NEC、索尼等著名公 司都建有大规模锂离子电池生产线。韩国LG化学供应的锂电池已驱动超过30 万辆电动汽车上路，三星SDI也已成为全球主要的动力电池供应商，提供电池 给宝马、菲亚特、法拉利等。
2021/3/1
汽车动力源的发展
4.液化石油气汽车
安装气罐 安装电磁阀 安装调节器
2021/3/1
汽车动力源的发展
5.电动汽车
动力电池输出电能，通过电机控制器驱动电机运转产生动力， 再通过减速机构，将动力传给驱动车轮，使电动汽车行驶。
2021/3/1
汽车动力源的发展
典型纯电动汽车结构图
2021/3/1
美国政府曾通过经济刺激方案，将20亿美元专门用于支持美国车用锂离子 电池产业的发展，特斯拉汽车与松下联手正在内华达州兴建投资20亿美元的超 级锂离子电池工厂。美国制定了动力蓄电池研发路线，包括由金属锂、硅合金 等材料作为负极，高电压材料、空气、硫作为正极的新体系结构动力电池，以 及非锂体系动力电池等。
汽车动力源的发展
典型纯电动汽车
电源系统 驱动电机系统
整车控制器 辅助系统
2021/3/1
汽车动力源的发展
典型纯电动汽车组成
2021/3/1
汽车动力源的发展
6.电动汽车的发展趋势
纯电动汽 车EV
混合动力
电动汽车 HEV
燃料电池百度文库
电动汽车 FCEV
2021/3/1
汽车动力源的发展
国外纯电动汽车产业现状
汽汽油车发动动力机源的发展
1.汽油机
四冲程汽油机是将空气 与汽油以一定的比例混 合成良好的混合气在进 气行程被吸入汽缸混合 气，经压缩点火燃烧而 产生热能高温高压的气 体作用于 活塞顶部推动 活塞作往复直线运动通 过连杆、曲轴飞轮机构 对外输出机械能。
汽车动力源的发展
四冲程汽油机在进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程内完成一个 工作循环。
2021/3/1
汽车动力源的发展
甲烷含量高
天然气汽车
压缩到20.7～24．8 MPa 的天然气，储存在车载高
压气瓶中
压缩天然气
常压下、温度为-162℃的 液体天然气，储存在车载 绝热气瓶中液化天然气
液化天然气
2021/3/1
汽车动力源的发展
天然气汽车的结构
油气燃料转换系统 燃气供给系统
天然气供给系统
2021/3/1
汽车动力源的发展
2.柴油机
工作原理与汽油机 一样，每个工作循环也 是由进气冲程、压缩冲 程、做功冲程和排气冲 程组成。由于柴油与汽 油相比，自燃温度低、 黏度大不易蒸发，因而 柴油机采用压缩终点压 燃着火（压燃式点火） ，而汽油机是火花塞点 燃。
汽车动力源的发展
3.天然气汽车
天然气汽车是指以天然气作为燃料的汽车。
2020年，技术提升阶段。新型锂离子电池实现产业化， 2025年，产 业发展阶段。新型动力电池技术取得显著进展。动力电池产业发展与国 际先进水平接轨，形成2～3家具有较强国际竞争力的大型动力电池公司 ，国际市场占有率达到30%。
2030年，产业成熟阶段。新体系电池实现实用化，电池单体比能量 达到500Wh/kg以上，成本进一步下降；动力电池技术及产业发展处于 国际领先水平。
2021/3/1
内燃发动机汽车动力系统的管理
汽车发动机管理系统的开发主要涉及以下技术内容： （1）传感器。主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器 、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃 传感器、车速传感器、氧传感器等。 （2）执行器。主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁 阀等。 （3）电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件。其作用是 通过采集各种传感器输入信号，并将信号进行调理，根据发动机管理控制算法进 行运算，然后输出控制信号并进行功率放大，最后传给执行器。同时检测传感器 信号正常状态，出现故障时报警。
了解汽车动力源的发展 了解新能源汽车特点 了解新能源汽车动力电池发展趋势 认识新能源汽车动力系统的管理 建议课时:４ 课时
2021/3/1
1 汽车动力源的发展 2 国内外动力电池的发展与现状 3 内燃发动机汽车动力系统的管理 4 新能源汽车动力系统的管理
汽车动力源的发展
现代汽车根据动力来源不同可分为汽油发动机 汽车、柴 油发动机汽车、天然气汽车、液化石油气汽 车、电动汽 车以及混合动力汽车等
内燃发动机汽车动力系统的管理
汽车发动机管理系统(Engine Management System EMS)通过电 子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行 优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降 低废气排放的目的。汽车发动机管理系统主要包括：燃油喷射控制；点 火系统控制；怠速控制；尾气排放控制；进气控制；增压控制；失效保 护；后备系统；诊断系统等功能。
2021/3/1
模块一 模块二 模块三 模块四 模块五 模块六 模块七 模块八 模块九
2021/3/1
概述 动力电池基本结构与性能参数 铅酸动力电池 碱性动力电池 锂离子电池 燃料电池 电动汽车的其他动力源 电动汽车动力电池充电 新能源汽车能源管理系统
模块一 概述
学习目标
2021/3/1
汽车动力源的发展
国内纯电动汽车产业现状
2021/3/1
国内外动力电池的发展与现状
目前在车用动力源方面，主要有四种技术路线：锂离子电池、氢燃 料电池、超级电容和铝空气电池。
国内动力电池的发展与现状
我国的锂离子电池研究项目一直是“863”的重点项目，经过二十多 年的持续支持，大部分材料实现了国产化，由追赶期开始向同步发展期 过渡，本土总产能居世界第一，支撑了我国新能源汽车的示范推广。
2021/3/1
新能源汽车动力系统的管理
1.纯电动汽车动力 系统的管理
电动汽车动力系统的管理 是对电动汽车动力系统能源转 换装置的工作能量进行协调、 分配和控制的软、硬件系统。 能源管理系统的硬件由一系列 传感器、控制单元ECU和执行 元件等组成，软件系统的功能 主要是对传感器的信号进行分 析处理，对能源转换装置的工 作能量进行优化分析，并向执 行元件发出指令。
国内外动力电池的发展与现状
国外动力电池的发展与现状
当前，日本在锂离子电池领域居技术领先地位，已制订至2030年发展规划 ，系统地安排研发课题，以维持长期的领先地位，松下、NEC、索尼等著名公 司都建有大规模锂离子电池生产线。韩国LG化学供应的锂电池已驱动超过30 万辆电动汽车上路，三星SDI也已成为全球主要的动力电池供应商，提供电池 给宝马、菲亚特、法拉利等。
2021/3/1
汽车动力源的发展
4.液化石油气汽车
安装气罐 安装电磁阀 安装调节器
2021/3/1
汽车动力源的发展
5.电动汽车
动力电池输出电能，通过电机控制器驱动电机运转产生动力， 再通过减速机构，将动力传给驱动车轮，使电动汽车行驶。
2021/3/1
汽车动力源的发展
典型纯电动汽车结构图
2021/3/1
美国政府曾通过经济刺激方案，将20亿美元专门用于支持美国车用锂离子 电池产业的发展，特斯拉汽车与松下联手正在内华达州兴建投资20亿美元的超 级锂离子电池工厂。美国制定了动力蓄电池研发路线，包括由金属锂、硅合金 等材料作为负极，高电压材料、空气、硫作为正极的新体系结构动力电池，以 及非锂体系动力电池等。
汽车动力源的发展
典型纯电动汽车
电源系统 驱动电机系统
整车控制器 辅助系统
2021/3/1
汽车动力源的发展
典型纯电动汽车组成
2021/3/1
汽车动力源的发展
6.电动汽车的发展趋势
纯电动汽 车EV
混合动力
电动汽车 HEV
燃料电池百度文库
电动汽车 FCEV
2021/3/1
汽车动力源的发展
国外纯电动汽车产业现状
汽汽油车发动动力机源的发展
1.汽油机
四冲程汽油机是将空气 与汽油以一定的比例混 合成良好的混合气在进 气行程被吸入汽缸混合 气，经压缩点火燃烧而 产生热能高温高压的气 体作用于 活塞顶部推动 活塞作往复直线运动通 过连杆、曲轴飞轮机构 对外输出机械能。
汽车动力源的发展
四冲程汽油机在进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程内完成一个 工作循环。
2021/3/1
汽车动力源的发展
甲烷含量高
天然气汽车
压缩到20.7～24．8 MPa 的天然气，储存在车载高
压气瓶中
压缩天然气
常压下、温度为-162℃的 液体天然气，储存在车载 绝热气瓶中液化天然气
液化天然气
2021/3/1
汽车动力源的发展
天然气汽车的结构
油气燃料转换系统 燃气供给系统
天然气供给系统
2021/3/1
汽车动力源的发展
2.柴油机
工作原理与汽油机 一样，每个工作循环也 是由进气冲程、压缩冲 程、做功冲程和排气冲 程组成。由于柴油与汽 油相比，自燃温度低、 黏度大不易蒸发，因而 柴油机采用压缩终点压 燃着火（压燃式点火） ，而汽油机是火花塞点 燃。
汽车动力源的发展
3.天然气汽车
天然气汽车是指以天然气作为燃料的汽车。
2020年，技术提升阶段。新型锂离子电池实现产业化， 2025年，产 业发展阶段。新型动力电池技术取得显著进展。动力电池产业发展与国 际先进水平接轨，形成2～3家具有较强国际竞争力的大型动力电池公司 ，国际市场占有率达到30%。
2030年，产业成熟阶段。新体系电池实现实用化，电池单体比能量 达到500Wh/kg以上，成本进一步下降；动力电池技术及产业发展处于 国际领先水平。
2021/3/1
内燃发动机汽车动力系统的管理
汽车发动机管理系统的开发主要涉及以下技术内容： （1）传感器。主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器 、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃 传感器、车速传感器、氧传感器等。 （2）执行器。主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁 阀等。 （3）电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件。其作用是 通过采集各种传感器输入信号，并将信号进行调理，根据发动机管理控制算法进 行运算，然后输出控制信号并进行功率放大，最后传给执行器。同时检测传感器 信号正常状态，出现故障时报警。
了解汽车动力源的发展 了解新能源汽车特点 了解新能源汽车动力电池发展趋势 认识新能源汽车动力系统的管理 建议课时:４ 课时
2021/3/1
1 汽车动力源的发展 2 国内外动力电池的发展与现状 3 内燃发动机汽车动力系统的管理 4 新能源汽车动力系统的管理
汽车动力源的发展
现代汽车根据动力来源不同可分为汽油发动机 汽车、柴 油发动机汽车、天然气汽车、液化石油气汽 车、电动汽 车以及混合动力汽车等
内燃发动机汽车动力系统的管理
汽车发动机管理系统(Engine Management System EMS)通过电 子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行 优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降 低废气排放的目的。汽车发动机管理系统主要包括：燃油喷射控制；点 火系统控制；怠速控制；尾气排放控制；进气控制；增压控制；失效保 护；后备系统；诊断系统等功能。