第8章_新能源汽车技术

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1、第八章新能源汽车技术电动汽车概论电动汽车电机及电池技术电动汽车充电及充电设备检测技术燃料电池电动汽车内容概要8.1电动汽车概论电动汽车是至少以一种动力源为车载电源，全部或部分由电机驱动，符合道路交通安全法规的汽车。它因车载动力系统不同可分为三类：以车载燃料电池为动力的燃料电池电动汽车（FuelCellElectricVehicle--FCEV）；以车载蓄电池为动力的蓄电池电动汽车（ElectricVehicle--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（HybridElectricVehicle--HEV），其动力来自2个或2

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。电动汽车的电驱动的结构形式当汽车行驶时，由蓄电池输出电能（电流）通过控制器驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。电动汽车续驶里程与蓄电池容量有关，蓄电池容量受诸多因素限制。要提高一次充电续驶里程，必须尽可能地节省蓄电池的能量。电动汽车主要由电力驱动系统、电源系统和辅助系统3部分组成。1、电力驱动系统电力驱动系统主要包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮等。它的功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动

3、时，将车轮的动能转化为电能充人蓄电池。电源系统主要包括电源、能量管理系统和充电机等。它的功用是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况以及控制充电机向蓄电池充电。纯电动汽车的常用电源有铅酸电池、镍镐电池、镍氢电池、锂离子电池等。它的主要功用是对电动汽车用电池单体及整组进行实时监控、充放电、巡检、温度监测等。2、电源系统辅助系统主要包括辅助动力源、空调器、动力转向系统、导航系统、刮水器、收音机以及照明和除霜装置等。辅助系统除辅助动力源外，其余的依据车型不同而不同。辅助动力源主要由辅助电源和DC/DC功率转换器组成。它的功用是向动力转向系统、空调器及其他辅助

4、设备提供动力。3、辅助系统电动汽车结构电动汽车的关键技术1、电动机及控制技术电动汽车的驱动电动机属于特种电动机，是电动汽车的关键部件。要使电动汽车有良好的使用性能，驱动电动机应具有较宽的调速范围及较高的转速，足够大的启动转矩，体积小、质量轻、效率高且有动态制动强和能量回馈的性能。电动汽车所用的电动机正在向大功率、高转速、高效率和小型化方向发展。2、电池及管理技术电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池要求比能量高、比功率大、使用寿命长，但目前的电池能量密度低，电池组过重，续驶里程短，价格高，循环寿命有限。3、整车控制

5、技术新型纯电动轿车整车控制系统是两条总线的网络结构，即驱动系统的高速CAN总线和车身系统的低速总线。高速CAN总线每个节点为各子系统的ECU。低速总线按物理位置设置节点，基本原则是基于空间位置的区域自治。实现整车网络化控制，其意义不只是解决汽车电子化中出现的线路复杂和线束增加问题，网络化实现的通信和资源共享能力成为新的电子与计算机技术在汽车上应用的一个基础，同时也为X-by-Wire技术提供了有力的支撑。4、整车轻量化技术整车轻量化始终是汽车技术重要的研究内容。纯电动汽车由于布置了电池组，整车重量增加较多，轻量化问题更加突出。但可以采用以下措施减轻整车

6、质量。电动汽车的发展趋势1、纯蓄电池驱动的超微型汽车2、驱动电机呈多样性发展3、混合动力汽车（节能产品）4、燃料电池汽车成为竞争的焦点8.2、电动汽车电动机及电池技术在电动汽车上，驱动电机及其控制器是电动汽车中把电能转换成机械能的动力部件，目前常用的电机驱动系统有四种：（1）直流电机（DCMotor）驱动系统，电机控制器一般采用脉宽调制（PWM）控制方式；（2）异步电动机驱动系统，电机控制器采用矢量控制或直接转矩控制的变频调速方式；（3）交流永磁电机驱动系统，主要包含两类电机：永磁同步电机（PMSM）和无刷直流电机（BDCM）驱动系统；（4）开关磁阻（

7、SR）电机驱动系统。工业用和汽车上用的电动机的区别一、直流电动机（1）定子部分直流电动机定子主要由主磁极、机座、换向极和电刷装置等组成。主磁极的作用是建立主磁场，它由主极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。主极铁心一般由1~1.5mm的低碳钢板冲压一定形状叠装固定而成，是主磁路的一部分。励磁绕组用扁铜线或圆铜线绕制而成，产生励磁磁动势。（2）转子部分转子部分主要由电枢铁心、电枢绕组、换向器等三部分组成。电枢铁心既是主磁路的组成部分，又是电枢绕组的支撑部分，电枢绕组嵌放在电枢铁心的槽内。电枢铁心一般用0.55mm硅钢冲片叠压而成。电枢绕组由扁铜线或圆铜线按

8、一定规律绕制而成，它是直流电动机的电路部分，也是产生电动势和电磁转矩进行机电能量转换的部分。直