模块一.新能源汽车概述

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• 气体燃料汽车是指利用可燃气体作为能源驱动的汽车。汽 车的气体代用燃料种类很多，常见的有天然气和液化石油 气。根据汽车使用可燃气体的形态不同，燃料可分为3种: 压缩天然气(Compressed Natural Gas，CNG)，主要成分 为甲烷;液化天然气(Lique-fied Natural Gas，LNG)，甲 烷经深度冷冻液化;液化石油气(Lique-fied Petroleum Gas， LPG)，主要成分是丙烷和丁烷的混合物，凌志 RX330双燃料汽车。
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任务3 新能源汽车的发展趋势
• • • • 1.突破电池技术是关键。 2.驱动电机呈多样化发展。 3.由于受续驶里程的影响，纯电动汽车向超微型发展。 4.混合动力汽车是内燃机汽车和纯电动汽车之间的过渡 产品，既充分发挥了现有内燃机技术优势，又尽可能发 挥电机驱动无污染的优势。 • 5.燃料电池汽车成为竞争的焦点。 • 6.开发新一代车用能源动力系统，发展新能源汽车。
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• 国内部分新能源汽车介绍 • 新一代“上海牌”燃料电池轿车是上汽为满足世博会需求，在自主 品牌荣威车型平台上，通过对通用第4代燃料电池动力系统重新优 化、匹配，并独立完成底盘和车身适应性开发的最新产品。“零排 放”的“上海牌”燃料电池轿车最高时速为150公里/小时，最大续 驶里程达319公里，动力性、经济性较以往均有较大提高。
3.熟悉纯电动汽车和混合动力汽车的操作使用方
法
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学习内容
任务1 任务2 任务3 任务4
新能源汽车的发展背景 新能源汽车的发展现状 新能源汽车的发展趋势 新能源汽车的分类与结构特点
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任务1 新能源汽车的发展背景
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• 3、燃料电池汽车发展 • 是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机，通常注入柴油 或汽油，氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般 的引擎，即氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中，氢原子的电 子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱 动电动机；质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出 。
模块1 新能源汽车概述
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知识目标
1.了解新能源汽车发展的必要性； 2.了解新能源汽车发展的趋势； 3.熟悉纯电动汽车的基本结构与特点； 4.掌握插电式混合动力电动汽车的基本结构和特
点
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能力目标
1.能够认识纯电动汽车及其组成部件 ； 2.能够认识混合动力汽车及其组成部件 ；
政策 规划
• 《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》 • 《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》 • 《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》
• 2015年实现纯电驱动汽车保有辆达到50万辆 • 2020年达到200万辆
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国内部分研发和生产的新能源车情况
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• 3、电动汽车（EV）的驱动系统 • 是电动汽车的核心部分，其性能决定着电动汽车运行性能的好坏。电 动汽车的驱动系统布置取决于电机驱动系统的方式，由于在电驱动特 性和能源方面的多样性，可有各种可能的EV结构形式。
C-离合器；D-差速器；FG-固定速比减速器；G B-变速器；M-电动机
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• 插电式混合动力汽车本身就是一种混合动力电动汽车， 是三种混合动力系统的基础上发展起来的，区别在于其 车载的动力电池组可以利用电力网（家用电源插头）进 行充电，充电后可以依靠动力电池和电动机驱动汽车纯 电动模式行驶，电池用完可以在混合动力模式下运行， 插电式混合动力汽车雪佛兰VOLT。
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• 燃用生物燃料或燃用掺有生物燃料的燃油的汽车称为生物 燃料汽车，与传统汽车相比，生物燃料汽车结构上无重大 改动，排放总体上较低，如乙醇燃料汽车和生物柴油汽车 等。
帕杰罗TR4 Flex
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• 氢燃料汽车是指以氢为主要能量驱动的汽车。一 般汽车使用汽油或柴油作为内燃机的燃料，而氢 燃料汽车则使用气体氢作为内燃机的燃料。
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• 安凯客车采用“I-EMS卓越电管理系统”，这是国内新能源领域首个针 对新能源客车核心的电控、电机、电池三大模块，实现一体化、智能 化、可靠化整车运营管理的新技术系统。“安凯I-EMS卓越电管理系统 ”可根据车辆内部以及运营路况自主进行调节，运用车联网技术，远 程实时监控车辆行驶状态，实现多级智能运营。智能检测整车电控、 电机、电池运行状态，自动进行故障预警与排除，实现智能安全。根 据运营工况，自动选择驱动策略，智能平衡电池、电机、发动机的匹 配关系，实现智能驱动。
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• 荣威E1纯电动概念车是一款纯电动微型轿车，采用性能安全的磷酸铁 锂电池系统，并配备高效永磁同步驱动电机、管柱式电动助力转向机 及电动空调压缩机等先进关键零部件系统，运行中真正实现了零排放 。荣威E1纯电动概念车在2010年上海世博会中国国家馆作为低碳经济 的代表作品展出，获得一致好评。
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• 2、混合动力汽车的发展 • 日本最早开始研发混合动力汽车，并最先实现了产业化，丰田普锐斯 (Prius)于1997年10月底问世，是世界上最早实现批量生产的混合动 力汽车。采用氢镍电池，串并联控制方式，百公里油耗3.4L。目前 Prius已推出第三代产品，动力电池改为锂电池，其性能得到大幅度 改善，丰田普锐斯的全球累计销量已超过200万辆。
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• 国内新能源汽车的发展
• 发展新能源汽车成为我国的国家战略。 2010年，我国将新能源汽 车列入重点发展的战略性新兴产业，2012年发布《节能与新能源 汽车产业规划（2012-2020）》，明确了以纯电驱动为汽车工业转 型的主要战略取向。新能源汽车为实现我国汽车工业技术转型升 级和跨越发展提供了重大历史机遇。
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• 2、能源子系统 • 由主电源、能量管理系统和充电系统构成，能量管理系统主要对充电 过程和用电过程进行有效的管理，监控电源的使用情况，当车辆产生 制动时，能量管理系统和电子控制单元共同控制电动/发电机转为发 电机工作，将制动能量通过机械传动装置传输给电动/发电机，产生 的电流向主电源充电。
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• 4．双电动机驱动系统（图1-12(d)） • （1）采用两个电动机通过固定速比减速器分别驱动两个 车轮。 • （2）每个电动机的转速可以独立调节控制。 • 5.内转子电动轮驱动系统（图1-12(e)） • （1）电动机装在车轮内，形成轮毂电动机，可进一步缩 短从电动机到驱动的传递路径。 • （2）采用高速转子电动机（约10000r/min），采用高减 速器降低车速。 • 6．外转子电动轮驱动系统(图1-12(f)) • （1）采用低速外转子电动机，可去掉变速装置。 • （2）电动机外转子直接安装在车轮轮缘上，电动机转速 和车轮转速相等，车轮转速和车速控制完全取决于电动机 的转速控制。
• 中国版电动Smart汽车-上汽荣威E50纯电动汽车是一款通 过电池和电机有机结合，实现零排放、纯电驱动的新能源 车。
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• 沃尔沃C30是一款极为个性、且运动感十足的欧系紧凑级车，采用24 千瓦时锂离子电池组驱动，一次充电续航里程可达150公里。0至100 公里加速为10.5秒，最高时速达到130公里。这款车型以64公里时速 正面碰撞后，蓄电池和电气系统中的电缆完好无损害。
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• 红旗H7混合动力版的亮点是采用单电机系统既可实现纯电驱动又可实 现发动机驱动； 较高的燃油经济性；采用高功率的锂离子动力电池 ，实现短时间的高功率输出，提供强劲动力并能适应短时间的充放电 需求；发动机可实现平顺启动，高速精确的电机控制，控制转换的适 时响应。
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任务4 新能源汽车的分类与结构特点
• 根据电动汽车的车辆驱动原理，可以将其分为 纯电动汽车（Electrie Vehicle,EV）、混合 动力汽车(Hybrid Electrie Vehicle,HEV)和 燃料电池汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)。其中混合动力汽车可分为插 电式混合动力汽车和非插电式混合动力汽车。
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• 插电式混合动力电动汽车的特点： • 1．插电式混合动力电动汽车既可以解决纯电动模式行驶 较长的距离，又可以解决纯电动汽车续驶里程短的问题 。 • 2. 插电式混合动力电动汽车在晚间可以利用低谷外部电 网对车载动力电池进行充电，降低了使用成本。 • 3. 插电式混合动力电动汽车对动力电池要求较高，循环 工作寿命受到一定影响，所以需要电池具有深充和深放 的能力。 • 4. 插电式混合动力电动汽车具有低噪音和低污染的优点 。
1、石油消费猛增使我国能源紧缺 2、尾气排放污染大气 3、尾气排放造成全球气候变暖
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任务2 新能源汽车的发展现状
• 国外新能源汽车的发展 • 1、纯电动汽车的发展 • 纯电动汽车问世于20世纪90年代，但由于传统铅酸电池的连续行驶 里程等使用性能指标不能够满足纯电动汽车的要求，使纯电动汽车 的研发处于停止不前的地步。随着高性能锂离子电池和一体化电力 驱动系统等技术的发展应用，纯电动汽车再次受到各国政府和企业 的重视。纯电动汽车已在续驶里程、动力性、快充等方面取得了可 喜的进展，即将进入实用化阶段。
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1.传统的驱动系统 传统的驱动系统主要特点（图1-12(a)） （1）电动机替代发动机； （2）仍然采用内燃机汽车的传动系统，包括离合器、变 速器、传动轴和驱动桥等总成。 2.简化的传统驱动系统（图1-12(b)） 采用固定速比减速器，去掉离合器，可减少机械传动装置 的质量，缩小其体积。 3．电动机一驱动桥整体式驱动系统（图1-12(c)） （1）与发动机横向前置、前轮驱动的内燃机汽车的布置 方式类似。 （2）把电动机、固定速比减速器和差速器集成为一个整 体，两根半轴连接驱动车轮。
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• 气体燃料汽车一般有3种，即专用气体燃料汽车、两用燃 料汽车和双燃料汽车。专用气体燃料汽车是以液化石油 气、天然气或煤气等气体为发动机燃料的汽车，如天然 气汽车、液化石油气汽车等，这种汽车可以充分发挥天 然气理化性能特点，价格低、污染少，是最清洁的汽车 ；两用燃料汽车是指具有两套相对独立的供给系统，一 套供给天然气或液化石油气，另一套供给天然气或液化 石油气之外的燃料，两套燃料供给系统可分别但不可共 同向气缸供给燃料的汽车，如汽油/压缩天然气两用燃料 汽车、汽油/液化石油气两用燃料汽车等；双燃料汽车是 指具有两套燃料供给系统，一套供给天然气或液化石油 气，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套 燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在气缸混 合燃烧的汽车，如柴油一压缩天然气双燃料汽车、柴油 一液化石油气双燃料汽车等。
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任务4 新能源汽车的分类与结构特点
• 电动汽车系统可分为三个子系 统：电驱动子系统，能源子系 统和辅助控制子系统。 • 1、电驱动子系统 • 由电子控制器、功率转换器、 电机、机械传动装置和驱动车 轮组成，主要作用是根据制动 踏板和加速踏板传感器传来的 驾驶员动作信息，控制功率转 换器将主能源子系统提供的电 能输送到电动机和发电机二合 一功能的电动/发电机，电动/ 发电机将电能转换为机械能， 驱动车轮旋转。