福田欧辉新能源基础知识培训

1000次（视具体放电深度和环境温度还可以有很大的变化） 。正常
情况下，每个用户对电池的使用情况不同，所以必须有一个统一的 标准来检验电池的循环寿命，由此产生了各种标准（企业标准、行
业标准、国家标准、国际标准等）
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——动力电池专业术语
充放电倍率：充放电倍率=充放电电流/额定容量。充放电倍率是表
插电式混合动力
纯电动汽车
TM：变速器 GE ：发电机 RESS：可再补充式能力存储系统
一、新能源汽车基本概念
（电机的输出功率在整个系统的输出功率中的占比）
混合度
微混合 ≤10%
轻混合 10-20%
中混合 20-30%
强混合 ＞50%
一、新能源汽车基本概念
1.5 按动力传输方式划分
B F B I
G M
混合动力汽车 核心技术
转向系统
关键零部件技术
发动机
电辅助系统
传动系统
动力系统
驱动电机
动力平台
控制系统
动力蓄电池
一、新能源汽车基本概念
一、新能源汽车基本概念
一、新能源汽车基本概念
内燃机运行在高效区
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——电机种类
• 直流电动机 • 交流异步电机 • 永磁同步电机 • 开关磁阻电动机
驱动电路复杂，成本高；相对永磁 电机而言，异步电机效率和功率密 度偏低。
永磁 同步电机
对冷却系统要求相对较高，对控制 器的处理能 力要求较高，有热退磁效应。
开关磁阻 电机
噪声和振动比一般的电动机大，且 出线较多；使用位置传感器，增加 了结构复杂性，降低了可靠性。
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——各种电机的应用前景
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——电机的重要参数
类型 电机额定功率 电机峰值功率 kW kW 永磁同步水冷直驱电机 100 150 1000 3000 955 2800 92 F级 IP55
电机额定转速 rpm 电机最高转速 rpm 额定转矩 最大转矩 电机最高效率 绝缘等级 外壳防护等级 Nm Nm %
防止人体（如手掌）因意外而接触到电器内部的零件， 防止较大尺寸（直径大于50mm）的外物侵入
防止人的手指接触到电器内部的零件，防止中等尺寸 （直径大于12.5mm）的外物侵入 防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线及类似的小型 外物侵入而接触到电器内部的零件 防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线及类似的小型 外物侵入而接触到电器内部的零件 完全防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘侵入，但灰尘 的侵入量不会影响电器的正常运作 完全防止外物及灰尘侵入
●“如果可逆的储能装置供应的是电能时，则称作混合动力电动车。”
一、新能源汽车基本概念
我司新能源车型分类
混合动力 新能源
普通 混合动力汽车
插电式Baidu Nhomakorabea混合动力汽车
增程式 电动汽车
纯电动汽车
节能车型
新能源车型 未来发展方向
一、新能源汽车基本概念
按电池搭载容量划分
串联·并联·混联混合动力 增程式混合动力
F T ：油箱 MG：马达/发电机 ICE ：内燃机
2
3 4 5 6
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——电机的防水等级
数字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 防护范围 无防护 防止水滴侵入 倾斜15度时，仍 可防止水滴侵入 防止喷洒的水侵 入 防止飞溅的水侵 入 防止喷射的水侵 入 防止大浪侵入 防止浸水时水的 侵入 防止沉没时水的 侵入 说明 对水或湿气无特殊的防护 垂直落下的水滴（如凝结水）不会对电器造成损坏 当电器由垂直倾斜至15度时，滴水不会对电器造成损坏 防雨或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水侵入电器 而造成损坏 防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏 防止来自各个方向由喷嘴射出的水侵入电器而造成损坏 装设于甲板上的电器，可防止因大浪的侵袭而造成的损坏 电器浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下，可确保不因 浸水而造成损坏 电器无限期沉没在指定的水压下，可确保不因浸水而造成损坏
使用寿命长及安全性好等特性。目前各国研发的重点是锂离子电池，燃料
电池则因可以做到完全零排放，而被视作远期目标。
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——目前在用动力电池的分类 动力电池分类（从材料来分）
铅酸电池 镍铬电池
钴酸锂 锰酸锂 磷酸铁锂 钛酸锂
动力电池
镍氢电池
锂电池
多元复合锂 其他
一、新能源汽车基本概念
较高的功率密度和效率以及宽广的调速 范围，尤其是内置式永磁同步电机，具 有结构灵活，设计自由度大，有望得到 高性能，适合用作混合动力汽车高效、 高密度、宽调速牵引驱动。 开关磁阻电机驱动系统的主要特点是电 机结构紧凑牢固，适合于高速运行，并 且驱动电路简单成本低，在宽广的转速 范围内效率都比较高，而且可以方便地 实现四象限控制。
示充放电快慢的一种度量。所用的容量1小时放电完毕，称为1C放电； 5小时放电完毕，则称为1/5=0.2C放电。例如：额定容量为100Ah的
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——电机的绝缘等级
电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、 F、H级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。
绝缘的温度等级 最高允许温度（℃） 绕组温升限值（K） 性能参考温度（℃）
A级 105 60 80
E级 120 75 95
F
B
I
M/G T
F
I
E
E
机械动力传输线路 电力传输线路 燃料线路
M/G
Spl
M
T
E
串联混合动力
F ：燃料 M/G：马达/发电机
并联混合动力
E ：发动机 T：变速器 B ：电池
混联混合动力
I ：转换器
一、新能源汽车基本概念
混合动力汽车技术链
传统汽车产品技术
混合动力汽车
车身系统 电气系统 内饰系统 悬架系统
大功率异步驱动电机系统由于其技术成熟度较高， 已在纯电动客车上得到了较成功运用，一度占据主 导地位。但目前随着永磁同步电机技术的发展，成 本的逐渐下降，效率更高的永磁电机已经在新能源 客车领域占据半壁江山，并代表了未来的发展方向。 我司自进入新能源客车领域以来，自始至终坚持 采用永磁同步电机路线，占据技术制高点，引领行 业发展。
B级 130 80 100
F级 155 100 120
H级 180 125 145
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——电机的防护等级
IP（INGRESS PROTECTION）防护等级系统由IEC（INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION，国际电工协会）所起草，将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。这里所指的外物含工 具，人的手指等均不可接触到电器内之带电部分，以免触电。IP防护等级是由两个数字所组成，第1个数 字表示电器防尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表 示其防护等级越高。
福田欧辉新能源客车 知识培训
技术中心 2015.03
一、新能源汽车基本概念 二、新能源产品介绍 三、CAN总线简介 四、混合动力系统基础知识 五、纯电动驱动系统基础知识
一、新能源汽车基本概念
新能源汽车的定义
根据国家工信部、科技部发布的相关文件，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。新能源汽车包括：混合动力汽车、纯电动汽车（BEV， 包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新 能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。燃料电池汽车目前尚不 具备产业化条件，加强关键技术的科技攻关是当前的重点。
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——电机的特性
电动机
发动机
备注
转速范围差异 扭矩特性差异 额定/峰值特性差 异
最低工作转速为零 低转速段扭矩达到最大 峰值参数一般是额定参数2 倍
有最低怠速 中速段扭矩达到最 大 无峰值特性概念
纯电机驱动的情况下，可取消离合 器 电动车加速性能好 相同功率需求情况下，与发动机相 比，可选取功率较小的电机
混合动力车辆定义 “能量与功率传送路线：具有如下特点的车辆称为混合动力车辆： ●传送到车轮推进车辆运动的能量，至少来自两种不同的能量转换装置，（例如：内燃机、燃 气涡轮、斯特林发动机、电动机、液压马达、燃料电池等）； ●这些能量转换装置至少要从两种不同的能量储存装置（例如：燃油箱、蓄电池、飞轮、超级 电容、高压储氢罐等）吸取能量； ●从储能装置流向车轮的这些通道，至少有一条是可逆的。
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——动力电池专业术语 电池容量 ：电池性能的重要性能指标之一是电池容量，它表示在 一定条件下（放电率、温度、终止电压等）电池放出的电量，即电 池的容量，通常以安培· 小时为单位； SOC：全称是State of Charge，荷电状态，也叫剩余电量，代表 的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电 状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0~1，当 SOC=0时表示电池放电完全，当SOC=1时表示电池完全充满； SOH： SOH(State Of Health)：蓄电池容量、健康度、性能状态， 即蓄电池满充容量相对额定容量的百分比，新出厂电池为100%，完 全报废为0%；
车用动力电池的主导地位。
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——动力电池单体及电池组
项目 电池类型
力神 磷酸铁锂
单体容量 Ah
单体电压 V 单体质量 kg 单体尺寸 mm 电池组额定电压 V 电池组额定容量 Ah 电池组组合方式：9个标准箱 电池组总能量 kWh 电池组总重量 kg
20
3.2 0.513 27×70×134 537.6 320 4小箱（16×12）电池,5大箱（16×24）:电池共16并 168串 172 2000
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——各种电机的特点
电机类型 优 点 缺 点
直流电机
控制性能较好，具有良好的电磁转矩控 转速范围小，效率低，质量重，体 制特性，调速比较方便，控制装置简单， 积大，维护 成本低； 成本大
感应电机
结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行 可靠、低转矩脉动、低噪声，不需要位 置传感器，转速极限高，感应电机矢量 控制调速技术比较成熟。
IP 5 4
防水等级 防尘等级 防护等级
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——电机的防尘等级
数字 0 1 无防护 防护范围 说明 对外界的人或物无特殊的防护
防止直径大于50mm的 固体外物侵入
防止直径大于12.5mm 的固体外物侵入 防止大于直径2.5mm的 固体外物侵入 防止大于直径1.0mm的 固体外物侵入 防止外物及灰尘 防止外物及灰尘
核心零部件——各种动力电池的特性
镍氢电池 充放电寿命 使用年限 充电速度 能量密度 功率密度 安全性 环保型 中 中 好 中 中 中 中
锂离子电池 好 好 好 好 好 中 中
铅酸电池 差 差 差 差 差 好 差
成本
中
差
好
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——动力电池的发展趋势
1、铅酸电池由于自身性能限制了动力电源的发展，且存在铅污染，逐渐退
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——电机的两种基本工作模式
电量充足
驱动模式
电能传递 机械能传递
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——电机的两种基本工作模式
发电模式
电能传递 机械能传递
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——动力电池 电池是新能源车的动力源，是影响新能源车性能的关键部件，也是制约 其发展的关键。新能源车动力电池应具有比能量高、比功率大、自放电少、
出市场；
2、镍镉电池也存在镉污染，记忆效应严重，也基本退出动力电池市场； 3、镍氢电池是镍镉电池的改进，具有充电速度较快，基本无记忆效应，无 环境污染，安全性高的特点，曾经在车用动力电池行业占据主导地位； 4、随着比能量高、比功率高、自放电小、无记忆效应的锂离子动力电池技 术逐渐成熟，镍氢电池已逐渐退出主流市场，锂离子电池已经牢牢占据了
一、新能源汽车基本概念
核心零部件——动力电池专业术语
DOD：Depth of Discharge， 即循环深度,100%DOD,即电池每次
放出的容量为100%； 循环寿命： 一般指在特定充放电循环条件下，电池实际容量下降
至额定容量80%时所经历的循环次数。同一种电池，在不同的充放
电制度下，其循环寿命是不同的。例如：1C充/放电，某只电池的循 环寿命为2000次，但5C充/放电下，该电池的循环寿命可能只有