新能源汽车的发展概况

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混合动力汽车的优点主要是耗油量较低,同时在内燃 机的所有不利运行范围内电机可以为其提供支持。取消了 起动机和发电机(以现有的混合动力车型为依据)。此外, 制动能量回收系统可以对制动器磨损起到积极的影响(尽 量减少现有的制动器磨损).
二、新能源汽车类型与特点
第一章 绪论
14
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.混合动力汽车
(1)微混合动力系统
二、我国电动汽车关键零部件发展现状和差距
第一章 绪论
29
1. 我国电动汽车关键零部件发展现状
材料方面,我国动力电池主要原材料资源丰富,产业化发展有保障。锂离子电池 负极材料已实现国产化,产品性能处于国际先进水平。磷酸铁锂材料生产企业众多, 能满足动力电池使用的较少。但离子动力电池隔膜材料已研发出样品,性能有待改进。 镍氢电池已实现国产化,产品销量居世界前列。
动力电池及其成组技术方面,锂离子电池已形成产品系列,能支持样车和示范车 型。锂离子电池的安全性能指标取得明显进步。镍氢电池已形成产品系列,产品性能 已有明显提高,部分可与量产车型配套。
(2) 氢燃料电池电动汽车
氢燃料电池电动汽车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。
氢能源动力汽车的最大优势就是环保,汽车在行驶中不产生有害物质排放。其次是氢气 在燃烧时比汽油的发热量高、氢能汽车续驶里程长、不需要对汽车发动机进行大的改装。
二、新能源汽车类型与特点
第一章 绪论
20
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。
燃料电池电动汽车的优点是节能、转换效率高、 排放达到零污染、车辆性能接近内燃机汽车、结构简单、 运行平稳。但是燃料电池也有一些不足限制其发展,主 要缺点是缺点燃料种类单一、要求高质量的密封、比功 率还要进一步提高、造价太高、需要配备辅助电池系统 等。
初级混合动力车辆,混合动力系统在传统内燃机上的起动电机(一般为12V)上加 装了皮带驱动起动电机。该电机为发电启动一体式电动机,电机功率为 2 至 3 kW,用 来控制发动机的启动和停止,从而取消了发动机的怠速,降低了油耗。由于电机功率和 电压较小,因此限制了制动和滑行阶段中能量回收利用的效率。
二、新能源汽车类型与特点
二、新能源汽车类型与特点
第一章 绪论
12
新能源汽车类型
混合动力电动汽车(HEV)、 纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、
氢能源动力汽车 、 燃料电池电动汽车(FCEV)、 其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效 储能器)汽车等。
二、新能源汽车类型与特点
第一章 绪论
13
1.混合动力汽车
混合动力汽车是指同时装备两种动力来源——热动力 源(由传统的汽油机或柴油机产生)与电动力源(电池与 电动机)的汽车,如图1.1所示。
二、我国新能源汽车发展情况
第一章 绪论
4
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、我国新能源汽车发展情况
第一章 绪论
5
1.纯电动汽车
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
7
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
一、新能源汽车基本概念
第一章 绪论
11
4.动力电池组 由于电池单体的电压、容量都非常有限,为能满足车辆的应用的要求,人们用串联、并联 的方式将多个电池单体连接成电池组。电池组有先并联后串联方案,也有先串联后并联的方法。 5.制动能量回收 制动能量回收是指汽车在减速或制动时,驱动电机运行在发电状态,将汽车的部分动能回 馈给蓄电池以对其充电,并产生制动力,使车辆减速或制动,既达到了电动汽车制动效果,又 实现了能量回收的功能,增加了电动汽车续驶里程。 6.续驶里程 指电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下,以一定的行驶工况,能连续行驶的最大距离。
第一章 绪论
目录导航
第一节 新能源汽车的发展概况 第二节 新能源汽车基础知识 第三节 未来新能源汽车发展趋势
一、国外新能源汽车技术发展及政策导向
第一章 绪论
3
1. 美国 美国政府对新能源汽车的生产、销售以及相关基础配套设施都制定了大幅度税收减免政策。 2. 日本 在日本,混合动力汽车已经进入普及阶段,政府在推广新能源汽车时支持力度大而且收效很高,日本政府 规划到2030年新能源汽车市场占有率达到50%~70%。 3. 欧洲 欧洲将发放70亿欧元贷款支持制造商生产清洁与节能汽车
第一章 绪论
15
1.混合动力汽车
(2)部分混合动力传统 部分混混合合动动力力系系统统工工作作时时的的电电压会超过 42 V 。目前该系统中的部分电压已经超过 160 压会超过 42 V初级混合动力 V 。电机所提供的功率在 10 至 15 kW。部分混合动力系统中的电机可以在车辆起步和 车辆 制动时可以为内燃机提供支持。在一些部分混合系统中,当高压蓄能器处于足够的充电 状态且以约 50 km/h 的速度匀速行驶时可以停止为内燃机提供燃油。此时仅使用电机驱 动车辆,因此可以节省燃油。
目录导航
第一节 纯电动汽车概述 第二节 新能源汽车基础知识 第三节 未来新能源汽车发展趋势
一、新能源汽车基本概念
第一章 绪论
10
1.新能源汽车 新能源汽车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、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。 2.电动汽车 电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要 求的车辆。 3.非常规车用燃料 非常规车用燃料指除汽油、柴油、天然气(NG)、液化石油气(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇、 二甲醚之外的燃料。
四、电动汽车技术性能参数举例
第一章 绪论
26
马车型汽车 船型汽车
厢型汽车 鱼型汽车
甲壳虫轿车 楔型汽车
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第一节 纯电动汽车概述 第二节 新能源汽车基础知识 第三节 未来新能源汽车发展趋势
一、发展新能源汽车的意义
第一章 绪论
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(新1能)源汽汽车车总对布缓置解设我计国目前十分严重的环境压力,减少空气污染,有着不可替代的 作用。现在中国的空气污染已经达到了让我们必须解决的地步,雾霾天气已经严重影响 到了人们的生产和生活,而汽车使用过程中产生的尾气是雾霾的产生的原因之一。人民 既需要现代化的汽车产业,同时也需要清洁的空气。如何解决这种冲突,那么节能、环 保的新能源汽车产业就是我们必须面对,必须要走的产业升级之路。
二、新能源汽车类型与特点
第一章 绪论
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2.纯电动汽车
纯电动汽车是以电池为储能单元,以电动机 为驱动系统的车辆,如图1.2所示。纯电动汽车 特点是结构比较简单,生产工艺相对比较成熟, 行驶中,无废气排出,噪声小,可以在用电低峰 时充电平抑电网峰谷差。但是纯电动汽车还存在 续驶里程较短、采用蓄电池及电机控制器使成本 较高、充电时间长和蓄电池寿命比较短的缺点。
驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮 和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机、直流无刷电动机(BCDM)、 开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机等。
4. 电动机调速控制装置
电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或 电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。
采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便。
三、电动汽车结构
第一章 绪论
23
5. 传动装置
电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传 动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车 的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中 的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时, 电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。
三、电动汽车结构
第一章 绪论
25
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、新能源汽车类型与特点
第一章 绪论
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1.混合动力汽车
(3) 全混合动力系统初 级混合全动混力合车动辆力系统的特点是可以在完全不启动内燃机的情况下进行车辆起步和行驶。 全混合动力系统中部分高压蓄能器的电压超过 200 V。通过该系统车辆可以在起动时使 用纯电动驱动,并且在高速加速时同时使用内燃机和电机所提供的扭矩。
三、电动汽车结构
第一章 绪论
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1.电动车基本结构
电动汽车的组成与传统燃油汽车相比,在电器和车身上变化不大,但是在底盘上的传 动系和驱动上变化很大。电动汽车在驱动和传动方面组成包括电力驱动及控制系统、驱动 力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心, 也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机 的调速控制装置等组成。
二、我国新能源汽车发展情况
第一章 绪论
6
2.混合动力汽车
(1)汽车总布置设计 “十五”期间,我国将混合动力汽车研发列入863计划进行技术攻关。 “十一五”期间,我国将混合动力汽车动力系统技术平台和产品开发列为863课
题的重点,国内主要汽车厂都参与了混合动力汽车技术研究。 在国家课题的带动下,汽车行业对混合动力汽车产业化前景看好,也开始了混合
2.电源
电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或 直接驱动车轮和工作装置。目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,镍铬电池、锂电池、 燃料电池、飞轮电池等,新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
三、电动汽车结构
第一章 绪论
22
3.驱动电动机
第一章 绪论
8
5.新能源汽车产量
(1)汽车总布置设计 中信部2015年统计数据显示,2015年8月我国新能源汽车生产21303辆,销售
18054辆,同比分别增长2.9倍和3.5倍。2015年前8月,中国新能源汽车累计生产 12.35万辆。
“十二五”规划中提出,到2015年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车累 计产销量力争达到50万辆;到2020年力争累计产销量超过500万辆。
6. 行驶装置
行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其 他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成。
三、电动汽车结构
第一章 绪论
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7. 转向装置
( 转3向)装全置混是合为动实力现系汽统车初的转弯而设置的,由转 级向混机合、动方力向车盘辆、转向机构、转向助力装置和转向轮 等组成。作用在方向盘上的转向力,通过转向轴和 转向机使转向机构带动转向轮偏转一定的角度,实 现汽车的转向。转向助力装置可以使转向操纵更加 轻便、安全。电动汽车转向助力装置采用电动机助 力,助力的大小由控制器(ECU)根据扭矩传感器、 车速传感器和发动机信号通过输出电流对助力电动 机进行控制,如图1.5所示。
二、新能源汽车类型与特点
第一章 绪论
18
3.氢能源动力汽车
(1) 氢气燃料汽车
氢气燃料汽车即以氢气为能源的汽车, 如图1.3所示。氢气发动机属点燃式发动机, 可以由汽油机或柴油机改制。通常的氢气使 用方法有压缩氢气汽车、液化氢气汽车和吸 附氢气汽车三种。
二、新能源汽车类型与特点
第一章 绪论
19
3.氢能源动力汽车
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