新能源汽車基礎(chǔ)講解課件

依照中華人民共和國工業(yè)和信息化部2009年6月17日發(fā)布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》，本規(guī)則所稱新能源汽車，是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車（BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品。2016年各類新能源汽車補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)見下表；2017－2018年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)在2016年基礎(chǔ)上下降20%；2019—2020年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)在2016年基礎(chǔ)上下降40%。

純電動(dòng)汽車顧名思義就是純粹靠電能驅(qū)動(dòng)的車輛，而不需要其他能量，如汽油、柴油等。它可以通過家用電源、專用充電樁或者特定的充電場(chǎng)所進(jìn)行充電，以滿足日常的行駛需求。

混合動(dòng)力汽車就是由發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛，因此它免不了需要加油，它通常能夠行駛在純電動(dòng)模式、純油模式以及油電混合模式下?；旌蟿?dòng)力技術(shù)，主要是通過加入電動(dòng)機(jī)的方法，降低發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)、低速以及加速階段的油耗和排放，讓發(fā)動(dòng)機(jī)一直在最高效區(qū)域工作。

混動(dòng)汽車的動(dòng)力電池容量很小，普銳斯的鎳氫電池組由松下制造，重量為53.3公斤。由168個(gè)6.5Ah、1.2V的車用級(jí)電芯串聯(lián)而成，電池組總電壓為201.6V，電池容量1.3kWh。因此，混動(dòng)一般通過剎車時(shí)回收動(dòng)能為動(dòng)力電池充電，或者利用車輛在行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的多余功率驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)為其充電。BYD秦用的電池為磷酸鐵鋰電池，總能量為13KWh，由152節(jié)單體串聯(lián)而成。

增程式混合動(dòng)力汽車就是用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的車輛。當(dāng)電池組電量充足時(shí)采用純電動(dòng)模式行駛，而當(dāng)電量不足時(shí)，車內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)為動(dòng)力電池充電，提供電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的電力。

由于具有插混的外接充電優(yōu)勢(shì)，增程式混合動(dòng)力汽車的純電續(xù)航里程也較長，如i3純電版續(xù)航里程185公里，而i3增程版可達(dá)300公里左右。并且在增程模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效轉(zhuǎn)區(qū)，其安靜程度比普通汽車更好，電機(jī)的低轉(zhuǎn)高扭特性也使得車輛的起步和加速性能也較好。而在增程模式下，i3的綜合百公里油耗也能達(dá)到4L左右的水平，起到一定的節(jié)能作用。但目前只有廣汽傳祺研發(fā)增程式混合動(dòng)力汽車。

燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過燃燒，直接變成電能。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池汽車是無污染汽車，其能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)高2至3倍。所以從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。

優(yōu)點(diǎn)：燃料電池汽車被譽(yù)為人類交通的最終解決方案，不止是因?yàn)樗邆淦胀冸妱?dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)，而是因?yàn)闅錃夂脱鯕鈦碓礋o窮無盡，并且加氫和加油一樣便捷，沒有任何污染。缺點(diǎn)：不過目前氫氣的產(chǎn)量和存儲(chǔ)難度并不理想，成本都比較高，而在建設(shè)加氫站的成本上也遠(yuǎn)比加油站和充電站高，并且高壓存儲(chǔ)的氫氣，安全性有待考驗(yàn)。

1、純電動(dòng)汽車模塊體系2、重要部件解析

電動(dòng)車模塊體系

一級(jí)模塊：主要是指執(zhí)行系統(tǒng)，包括充電設(shè)備、儲(chǔ)能系統(tǒng)、離合器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和變速箱。

三級(jí)模塊分為：執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。

執(zhí)行系統(tǒng)包括：電池單體的功率型和能量型，永磁和異步電機(jī)的水冷和風(fēng)冷形式，控制系統(tǒng)；

控制系統(tǒng)包括：硬件、底層和應(yīng)用層軟件。

二級(jí)模塊分為：執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。

執(zhí)行系統(tǒng)包括：充電設(shè)備的地面充電機(jī)、DC/DC和車載充電機(jī)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的單體，離合器中的干式和濕式，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的永磁同步和交流異步；

控制系統(tǒng)包括VCU、MCU、BMS、GCU等。

VCU是實(shí)現(xiàn)整車控制決策的核心電子控制單元，一般僅新能源汽車配備。

工作原理：VCU通過采集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號(hào)來判斷駕駛員的駕駛意圖；通過監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)(車速、溫度等)，由VCU判斷處理后，向動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)送車輛的運(yùn)行狀態(tài)控制指令，同時(shí)控制車載附件電力系統(tǒng)的工作模式；VCU也具有整車系統(tǒng)故障診斷、保護(hù)和存儲(chǔ)功能。

VCU的結(jié)構(gòu)組成包括外殼、硬件電路、底層軟件和應(yīng)用層軟件，硬件電路、底層軟件和應(yīng)用層軟件是VCU的關(guān)鍵核心技術(shù)。

MCU是新能源汽車特有的核心功率電子單元；

工作原理：通過接收VCU的車輛行駛控制指令，控制電機(jī)輸出指定的扭矩和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。實(shí)現(xiàn)把動(dòng)力電池的直流電能轉(zhuǎn)換為所需的高壓交流電、并驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體輸出機(jī)械能。同時(shí)，MCU具有電機(jī)系統(tǒng)故障診斷、保護(hù)和存儲(chǔ)功能。

MCU由外殼及冷卻系統(tǒng)、功率電子單元、控制電路、底層軟件和控制算法軟件組成。指標(biāo)參數(shù)型式交流異步冷卻方式自然風(fēng)冷額度電壓72V額定功率（KW）10峰值功率（KW）30額定扭矩（N·m）31峰值扭矩（N·m）120根據(jù)《GB/T18488.1-2015電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件》

電池包是新能源汽車核心能量源，為整車提供驅(qū)動(dòng)電能，它主要通過金屬材質(zhì)的殼體包絡(luò)構(gòu)成電池包主體。BMS主要功能為實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯的管理，以及與整車的通訊、信息交換。其中對(duì)電芯的管理包括：電壓、電流及溫度的監(jiān)測(cè)，SOC估算，均衡，電池過充、過放，溫升