認(rèn)識新能源汽車（高職）PPT完整全套教學(xué)課件

學(xué)習(xí)單元一新能源汽車發(fā)展史的認(rèn)知學(xué)習(xí)單元二新能源汽車動力電池的認(rèn)知及使用學(xué)習(xí)單元三電動汽車電動機及控制系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)單元四電動汽車能量管理與回收系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)單元五電動汽車充電技術(shù)的認(rèn)知學(xué)習(xí)單元六新能源汽車的使用學(xué)習(xí)單元七車聯(lián)網(wǎng)及智能化新能源汽車的認(rèn)全套PPT課件學(xué)習(xí)單元一

新能源汽車發(fā)展史的認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)一

新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的學(xué)習(xí)【任務(wù)描述】

近幾年，新能源汽車市場發(fā)展壯大，很多人對新能源汽車產(chǎn)生了濃厚的興趣，但對新能源汽車沒有正確、基本的認(rèn)知。因此，需要我們自身掌握這方面的知識并幫助客戶了解這方面的知識，能根據(jù)客戶需求，介紹新能源汽車的具體定義、特點及發(fā)展?fàn)顩r和趨勢，才能進一步學(xué)習(xí)新能源汽車的專業(yè)知識?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能敘述新能源汽車的定義、特點，并可以列舉目前世界知名新能源汽車品牌及車型。2.能準(zhǔn)確講述我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，并可以列舉我國國產(chǎn)新能源汽車類型及其特色。一、新能源汽車的定義與特點二、國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及主要品牌三、我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料，但采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進，具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。一、新能源汽車的定義與特點新能源汽車特點是：1．節(jié)約燃油能源。2．減少廢氣排放，有效的保護環(huán)境。3．效率高。4．噪聲低。一、新能源汽車的定義與特點目前，新能源汽車主要包括：混合動力汽車（HEV）；純電動汽車（BEV）；燃料電池汽車（FCEV）；氫動力汽車；燃?xì)馄?；生物乙醇汽車；其他新能源汽車。一、新能源汽車的定義與特點國際汽車產(chǎn)業(yè)界達(dá)成了電動汽車產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略共識：二、國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及主要品牌在混合動力技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提高汽車動力系統(tǒng)電氣化程度，加大小型純電動汽車和插電武混合動力電動汽車推廣力度加大小型純電動汽車和插電混

合動力汽車推廣力度發(fā)展小型純電動汽車和插電混動力電動汽車2010-2015年2015-2020年2020年后進一步發(fā)展純電動汽車和燃料電池電動汽車二、國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及主要品牌美國電動汽車聯(lián)盟發(fā)展目標(biāo)和行動計劃：①到2040年基本擺脫進口石油②到2020年，全美擁有電動汽車1400萬輛③聯(lián)邦政府撥款日本主要走混合動力電動汽車的技術(shù)路線二、國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及主要品牌豐田將未來的汽車動力劃分為3大類：第1類純電動汽車；第2類混合動力和插入式混合動力電動汽車；第3類燃料電池電動汽車。法國：標(biāo)致-雪鐵龍與雷諾政府提供補貼；法國電力公司提供補助；政府政策及措施。二、國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及主要品牌德國：寶馬氫動力車德國政府表示，到2020年，可再生能源要占全部能源消耗的47%，因此，2020年德國境內(nèi)的新能源汽車要超過100萬輛。二、國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及主要品牌三、我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢啟動“863”計劃；確立“三縱三橫’’研發(fā)布局動力電池性能大幅提升商業(yè)模式持續(xù)創(chuàng)新“三化”，即電動化、輕量化、智能化

“三化”將發(fā)展成為“六化”十一五十二五十三五Clicktoedittitlestyle比亞迪全產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋電機、電控、電源管理比亞迪旗下有名的電動車車型有唐EV、宋EV、元EV。三、我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢比亞迪唐EV2018年12月

上市500km續(xù)航里程百米加速時間小于4.5秒，提供前后雙電機四驅(qū)車型。三、我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢比亞迪宋

緊湊型SUV，2018年08月30日正式上市。三、我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢比亞迪元EV360搭載三元鋰電池，電池組總?cè)萘窟_(dá)到43.2kWh，能量密度達(dá)到126.91Wh/kg，綜合工況續(xù)航里程可達(dá)到305km，在60km/h等速行駛下續(xù)航里程可達(dá)到360km。三、我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢Clicktoedittitlestyle我國以電動汽車為代表的新能源汽車發(fā)展的總體戰(zhàn)略：1.自主創(chuàng)新，全面掌握電動汽車核心技術(shù)；2.整車、動力系統(tǒng)和電子控制等共性技術(shù)達(dá)到國際先進水平；3.先進動力電池、驅(qū)動電動機、燃料電池及發(fā)動機、多能源動力總成控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。三、我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國新能源汽車主要有以下發(fā)展趨勢：Clicktoedittitlestyle三、我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.突破電池技術(shù)是關(guān)鍵。2.驅(qū)動電動機呈多樣化發(fā)展。3.由于受續(xù)駛里程的影響，純電動汽車向超微型發(fā)展。評價與反饋一、填空題1.

汽車是未來汽車的主流，

汽車作為未來汽車多樣化的重要組成，

汽車是在石化資源枯竭之前的過渡車型。2.美國以能源安全為首要任務(wù)，強調(diào)

汽車發(fā)展；日本以產(chǎn)業(yè)競爭力為第一目標(biāo)，全面發(fā)展

、

、

三種電動汽車，研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化均走在世界前列；歐盟以二氧化碳排放法規(guī)為主驅(qū)動力，重視發(fā)展純電動汽車。3.我國電動汽車發(fā)展政策“三縱三橫”指的是：三縱

、

、

。三橫

、

、

。二、選擇題1.國際汽車業(yè)界中遠(yuǎn)期（2020年以后）規(guī)劃，各種（

）驅(qū)動技術(shù)將逐步占據(jù)主導(dǎo)地位。A.發(fā)動機B.純電動C.燃料D.氫能量2.我國新能源汽車第一品牌（

）于2018年12月正式上市銷售。A.比亞迪唐EVB.北汽EV260C.江淮iEVD.眾泰Z500EV3.有關(guān)我國新能源汽車發(fā)展趨勢：同學(xué)A說：突破電池技術(shù)是關(guān)鍵，驅(qū)動電動機呈多樣化發(fā)展。同學(xué)B說：由于受續(xù)駛里程的影響，純電動汽車向超微型發(fā)展。請問誰說得對？（

）A.只有同學(xué)A說得對B.只有同學(xué)B說得對

C.同學(xué)A和B說的都對D.同學(xué)A和B說的都不對三、技能考核

查閱相關(guān)資料，調(diào)查某國內(nèi)新能源汽車品牌，具體到一種車型，記錄該車型下列技術(shù)參數(shù)，思考各參數(shù)意義，并填寫表1-1-2班級

姓名

學(xué)號

調(diào)查的品牌及具體車型

外形尺寸

電機類型及功率

動力電池類型

續(xù)航里程

蓄電池類型

驅(qū)動形式

動力電池能量密度

電機額定電壓

加速時間

電機轉(zhuǎn)速

充電器

冷卻方式

學(xué)習(xí)單元一

新能源汽車發(fā)展史的認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)二

新能源汽車類型及結(jié)構(gòu)的認(rèn)知【任務(wù)描述】新能源汽車，是進入二十一世紀(jì)以來，汽車技術(shù)發(fā)展的重要方向。那么，新能源汽車的類型；我國的新能源汽車主要品牌；新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)還不為人熟知，?因此，需要我們自身掌握這方面的知識并幫助客戶了解這方面的知識，能根據(jù)客戶需求，介紹新能源汽車的具體類型、結(jié)構(gòu)特點及優(yōu)缺點，才能更好的學(xué)以致用。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能講述什么是新能源汽車；2.能夠分辨出新能源汽車的種類；3.能講述各種新能源的優(yōu)缺點。純電動汽車混合動力電動汽車燃料電池電動汽車一二三純電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。一般采用高效率充電蓄電池為動力源。純電動汽車無需再用內(nèi)燃機，因此，純電動汽車的電動機相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，蓄電池相當(dāng)于原來的油箱，電能是二次能源，可以來源于風(fēng)能、水能、熱能、太陽能等多種方式。一、純電動汽車

第30

頁1、純電動汽車的類型(1)用純蓄電池作為動力源的純電動汽車用單一蓄電池作為動力源的純電動汽車，只裝置了蓄電池組，它的電力和動力傳輸系統(tǒng)如圖所示。

第31

頁(2)裝有輔助動力源的純電動汽車用單一蓄電池作為動力源的純電動汽車，蓄電池的比能量和比功率較低，蓄電池組的質(zhì)量和體積較大。

第32

頁2.純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理純電動汽車增加電力驅(qū)動控制系統(tǒng)，取消了發(fā)動機，電力驅(qū)動控制系統(tǒng)的組成與工作原理如圖所示，它由電力驅(qū)動主模塊、車載電源模塊和輔助模塊三大部分組成。

第33

頁

第34

頁3.純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)布置形式純電動汽車有多種分類方法，可按所選用的儲能裝置或驅(qū)動電動機的不同分類，其間又可有多種不同組合；也可按驅(qū)動結(jié)構(gòu)的布局或用途不同分類。分類按儲能裝置分類按驅(qū)動結(jié)構(gòu)布局分類按驅(qū)動電動機分類

第35

頁(1)傳統(tǒng)的驅(qū)動模式----圖（a）(2)電動機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動模式----圖（b）和（c）(3)電動機-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動模式----圖（d）(4)輪轂電機驅(qū)動模式----圖（e）和（f）

第36

頁4.純電動汽車的特點1．零排放2．能源利用率高3．結(jié)構(gòu)較簡單、噪聲小4．可在用電低峰時進行汽車充電5．續(xù)駛里程較短，充電時間長6．目前沒有授權(quán)服務(wù)站，維護成本較高7．蓄電池壽命短，幾年就得更換

第37

頁5.純電動汽車車型實例（1）比亞迪E6電動汽車

第38

頁1.混合動力電動汽車的定義從狹義上講，混合動力電動汽車是指同時裝備兩種動力源——熱動力源（由傳統(tǒng)的汽油機或者柴油機產(chǎn)生）與電動力源（電池與電動機）的汽車。也可以認(rèn)為混合動力電動汽車通常是指既有蓄電池可提供電力驅(qū)動，又裝有一個相對小型內(nèi)燃機的汽車。

第39

頁2．混合動力電動汽車的分類混合動力電動汽車分類方法較多，主要介紹6種分類方法。（1）按照動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式劃分，可以將其分為串聯(lián)式混合動力電動汽車(SHEV)、并聯(lián)式混合動力電動汽車(PHEV)和混聯(lián)式混合動力電動汽車(PSHEV)。（2）按照混合度劃分，可以將其分為微混合型混合動力電動汽車、輕度混合（弱混合）型混合動力電動汽車、中度混合型混合動力電動汽車和重度混合（強混合）型混合動力電動汽車。

第40

頁（3）按照是否能夠外接充電，可分為可外接充電型混合動力電動汽車和不可外接充電型混合動力電動汽車。（4）按照行駛模式的選擇方式可分為有手動選擇功能的混合動力電動汽車和無手動選擇功能的混合動力電動汽車。（5）按照車輛用途可以分為混合動力電動乘用車、混合動力電動客車和混合動力電動貨車。（6）按照與發(fā)動機混合的可再充電能量儲存系統(tǒng)不同，可以劃分為動力蓄電池式混合動力電動汽車、超級電容器式混合動力電動汽車、機電飛輪式混合動力電動汽車和動力蓄電池與超級電容器組合式混合動力電動汽車。

第41

頁

3.混合動力電動汽車的結(jié)構(gòu)原理（1）串聯(lián)式混合動力電動汽車

第42

頁（2）并聯(lián)式混合動力電動汽車并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)采用發(fā)動機和電動機兩套獨立的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動車輪。

第43

頁（3）

混聯(lián)式混合動力電動汽車混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合，主要由發(fā)動機、發(fā)電機、電動機、行星齒輪機構(gòu)和蓄電池組等部件組成。

第44

頁4.混合動力電動汽車的特點較之純電動汽車，混合動力電動汽車具有如下的優(yōu)點：汽車自身重量可以減小；汽車的續(xù)駛里程和動力性可達(dá)到內(nèi)燃機的水平；可帶動空調(diào)、真空助力、轉(zhuǎn)向助力及其它輔助電器，無需消耗蓄電池組有限的電能。

第45

頁較之內(nèi)燃機汽車，混合動力電動汽車具有如下的優(yōu)點：發(fā)動機的排污和油耗大為降低；可用純電動方式驅(qū)動車輛，實現(xiàn)零排放；可通過電動機回收汽車減速和制動時的能量，進一步降低了汽車的能量消耗和排污。

第46

頁1.燃料電池電動汽車的類型（1）純?nèi)剂想姵仳?qū)動的FCEV純?nèi)剂想姵仉妱悠囍挥腥剂想姵匾粋€動力源，汽車的所有功率負(fù)荷都由燃料電池承擔(dān)。

第47

頁（2）燃料電池與輔助蓄電池聯(lián)合驅(qū)動(FC+B)的FCEV

第48

頁（3）燃料電池與超級電容聯(lián)合驅(qū)動(FC+C)的FCEV這種結(jié)構(gòu)形式與燃料電池+蓄電池結(jié)構(gòu)相似，只是把蓄電池?fù)Q成超級電容。超級電容充放電效率高，能量損失小，比蓄電池功率密度大，在回收制動能量方面比蓄電池有優(yōu)勢，循環(huán)壽命長，但是超級電容的能量密度較小。

第49

頁（4）燃料電池與輔助蓄電池和超級電容聯(lián)合驅(qū)動(FC+B+C)的FCEV

第50

頁2.燃料電池電動汽車的結(jié)構(gòu)原理燃料電池電動汽車的動力系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動機、輔助動力源、DC/DC變換器、DC/AC逆變器、電動機和動力電控系統(tǒng)等組成。3.燃料電池電動汽車的特點優(yōu)點缺點

Contents燃料電池汽車的制造成本和使用成本過高

Contents輔助設(shè)備復(fù)雜，且質(zhì)量和體積較大過載能力強低噪音設(shè)計方便靈活效率高續(xù)駛里程長綠色環(huán)保

Contents起動時間長，系統(tǒng)抗振能力有待進一步提高

第52

頁4.燃料電池電動汽車車型實例（1）通用“氫動三號”（HYDROGEN3)評價與反饋一、填空題1．純電動汽車是指以

為動力，用

驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。一般采用高效率

為動力源。2．串聯(lián)式混合動力電動汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由

、

、

和

等部件組成。

電動汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是由發(fā)動機、電動機/發(fā)電機和蓄電池等部件組成，有多種組合型式，可以根據(jù)使用要求選用。3．燃料電池電動汽車的類型主要有：（1）

、（2）

、（3）

、（4）

。二、簡答題1．什么樣的汽車可以稱為純電動汽車？2.我國新能源汽車比亞迪唐EV屬于何種類型的新能源汽車？3．論述我國北汽新能源汽車類型的發(fā)展趨勢。三、技能考核查閱相關(guān)資料，調(diào)查某國內(nèi)新能源汽車品牌，具體到各種車型，記錄車型屬于何種類型，記錄其續(xù)航里程，思考其優(yōu)缺點及口碑，并填寫表1-2-1。

班級

姓名

學(xué)號

序號調(diào)查的具體車型類型續(xù)航里程優(yōu)缺點及口碑1

2

3

4

5

學(xué)習(xí)單元二

新能源汽車動力電池的認(rèn)知及使用學(xué)習(xí)任務(wù)一

動力電池的認(rèn)知【任務(wù)描述】

張先生想購買一臺新能源純電動汽車，在考察了幾款車型后，由于不同車型搭載動力電池類型不同，使張先生猶豫不決，不知道該購買哪款車型更合適。作為一名新能源汽車專業(yè)的銷售服務(wù)人員，我們需要掌握這方面的知識并幫助客戶了解這方面的知識，能夠根據(jù)客戶的需求，介紹新能源汽車對動力電池的要求，不同車型搭載的動力電池的類型及性能指標(biāo)，幫客戶選擇一款性價比高的電動汽車?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能準(zhǔn)確掌握動力電池的性能指標(biāo)。2.能正確對動力電池進行分類。3.能敘述新能源汽車對動力電池的要求。一、電池的分類二、電池的性能指標(biāo)三、新能源汽車對動力電池的要求一、電池的分類化學(xué)電池物理電池生物電池動力電池利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)電，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。按工作性質(zhì)分為原電池、蓄電池、燃料電池和儲備電池四種。利用光、熱、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池。如太陽能電池、超級電容器、飛輪電池等。利用生物化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的電池。如微生物電池、酶電池、生物太陽電池等。一、電池的分類1．原電池

原電池又稱一次性電池或非蓄電池，是指電池放電后不能用簡單的充電方法使活性物質(zhì)復(fù)原而繼續(xù)使用的電池。如鋅—二氧化錳干電池、鋰錳電池、鋅空氣電池、一次鋅銀電池等。2．蓄電池

蓄電池又稱二次電池，是指電池在放電后可通過充電的方法使活性物質(zhì)復(fù)原而繼續(xù)使用的電池，這種充放電可以達(dá)數(shù)十次到上千次循環(huán)。如鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。鉛酸蓄電池鋰離子電池組一、電池的分類3．燃料電池

燃料電池(FuelCell)又稱連續(xù)電池，是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個蓄電池，但實質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。如質(zhì)子交換膜燃料電池、堿性燃料電池、磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池等。4．儲備電池

儲備電池是指電池正負(fù)極與電解質(zhì)在儲存期間不直接接觸，使用前注入電解液或者使用其它方法使電液與正負(fù)極接觸，此后電池進入待放電狀態(tài)，如鎂電池、熱電池等。一、電池的分類5.太陽能電池

太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。太陽能電池板

太陽能電池汽車1.比能量

指單位質(zhì)量的電能儲存裝置所能輸出的能量，單位為J/kg、W·h／kg、kW·h／kg。電池的比能量是綜合性指標(biāo)，它反映了電池的質(zhì)量水平。電池的比能量影響電動汽車的整車質(zhì)量和續(xù)航里程，是評價電動汽車的動力電池是否滿足預(yù)定的續(xù)航里程的重要指標(biāo)。2．能量密度

指單位體積電能儲存裝置所能輸出的能量，單位為W·h／L、kW·h／L。能量密度越高，汽車的載重量和車內(nèi)空間越大。3．比功率

指單位質(zhì)量電能儲存裝置所具有電能的功率，單位為W／kg、kW／kg。比功率越大，汽車加速和爬坡性能越好，最高車速越高。4．功率密度

指單位體積電能儲存裝置具有的電能功率，單位為W／L、kW/L。功率密度越大，汽車的載重量和車內(nèi)空間越大。二、電池的性能指標(biāo)5．使用壽命

指使用時間的長短、放電循環(huán)次數(shù)的多少。單位為年、小時或循環(huán)次數(shù)。電池的充放電循環(huán)壽命越長，電池的性能越好。6．充放電效率

指充入／輸出電能儲存裝置的電能占充電／放電時消耗電能的百分比。SOC（荷電狀態(tài)）是指剩余容量與全荷電容量的比值。7．自放電率

指電池在存放時間內(nèi)，在沒有負(fù)荷的條件下自身放電，使得電池容量損失的速度，自放電率用單位時間（月／年）內(nèi)電池容量下降的百分?jǐn)?shù)來表示。二、電池的性能指標(biāo)二、電池的性能指標(biāo)電池類型比能量/(kW.h/kg)比功率/(W/kg)能量密度/(kW.h/L)功率密度/(W/L)循環(huán)壽命/次鉛酸蓄電池3513090500400-600鎳鎘蓄電池5517094278500以上鎳氫蓄電池802251434701000以上鋰離子蓄電池1002002157781200以上燃料電池50060-------------飛輪電池14800----------25年各種類型電池性能比較1.

要求電池具有高的比能量。2.

要求電池具有高的比功率。3.循環(huán)壽命長。4.

要求各電池單體在容量、內(nèi)阻、功率特性和循環(huán)特性等方面具有高度的均勻致性。5.要求電池應(yīng)當(dāng)具有良好的高低溫特性、環(huán)境適應(yīng)性強。6.安全性好。7.

要求電池制作的材料與環(huán)境友好、無二次污染，并可再生利用。三、新能源汽車對電池的要求純電動汽車要求電池具有以下性能特點：三、新能源汽車對電池的要求USABC對電動汽車用動力電池制定的開發(fā)目標(biāo)性能參數(shù)中期目標(biāo)長期目標(biāo)能量密度/(kW.h/L)135300比能量/(kW.h/kg)80～100200功率密度/(W/L)250600比功率/(W/kg)150～200400使用壽命/年510循環(huán)壽命/次6001000正常充電時間/h＜63～6工作循環(huán)溫度/℃-30～65-40～80評價與反饋一、填空題1.動力電池的性能指標(biāo)有

、

、

、

、

、

、自放電率等。2.純電動汽車要求電池具有

、

、

、

、

、

等性能特點。。

二、選擇題1.物理電池是利用光、（

）、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池。A．熱B．水C．氣2．作為電動汽車用的動力電池，必須滿足的條件：

技師A說：體積小、質(zhì)量輕、貯存能量密度高。

技師B說：體積小、質(zhì)量輕、貯存能量密度低

請問誰說得對？（

）A．只有技師A說得對B．只有技師B說得對C．技師A和B說得都對D．技師A和B說得都不對三、技能考核查閱相關(guān)資料，調(diào)查動力電池的性能指標(biāo)有哪些，對各個性能指標(biāo)進行解釋，并完成表2-1-3班級

姓名

學(xué)號

序號性能指標(biāo)定義1

2

3

4

5

6

7

8

學(xué)習(xí)單元二

新能源汽車動力電池的認(rèn)知及使用學(xué)習(xí)任務(wù)一動力電池管理系統(tǒng)（BMS）的認(rèn)識任務(wù)描述在新能源汽車的購買、使用過程中，大多數(shù)車主只關(guān)心動力電池的續(xù)航里程問題，對如何保證動力電池安全可靠使用關(guān)心甚少。因此，需要我們自身掌握動力電池管理系統(tǒng)的知識，為客戶介紹新能源汽車動力電池管理系統(tǒng)的具體定義、功能特點、使用情況及發(fā)展?fàn)顩r和趨勢，才能使客戶全面了解新能源汽車，正確購買、使用新能源汽車。一、能敘述電池管理系統(tǒng)的定義、功能特點學(xué)習(xí)目標(biāo)二、能列舉目前我國電池管理系統(tǒng)在新能源汽車上的具體應(yīng)用、技術(shù)特點及安裝位置三、能準(zhǔn)確講述電池管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，并可以列舉我國電池管理系統(tǒng)的主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品特點一、動力電池管理系統(tǒng)概述學(xué)習(xí)內(nèi)容二、動力電池管理系統(tǒng)的功能三、動力電池管理系統(tǒng)應(yīng)用舉例四、動力電池管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及方向一、動力電池管理系統(tǒng)概述

動力電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS)是電動汽車能量管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，是用來對蓄電池組進行安全監(jiān)控及有效管理、提高蓄電池使用效率的裝置。

對于電動汽車而言，有效控制電池組的充放電，可以達(dá)到增加續(xù)駛里程、延長使用壽命、降低運行成本的目的，并保證動力電池組應(yīng)用的安全性和可靠性。動力電池管理系統(tǒng)已經(jīng)成為電動汽車必不可少的核心部件之一。二、動力電池管理系統(tǒng)的功能典型的電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：（1）實時采集電池系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)。實時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池組總電壓等。由于電池組中的每塊電池在使用中的性能和狀態(tài)不一致，因而對每塊電池的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)都要進行監(jiān)測。（2）確定電池的荷電狀態(tài)（SOC）。準(zhǔn)確估測動力電池組的SOC，從而隨時預(yù)報電動汽車儲能電池還剩余多少能量或儲能電池的SOC，使電池的SOC值控制在30％～70％的工作范圍內(nèi)。二、動力電池管理系統(tǒng)的功能（3）故障診斷與報警。當(dāng)蓄電池電量或能量過低需要充電時，及時報警，以防止電池過放電而損害電池的使用壽命；當(dāng)電池組的溫度過高，非正常工作時，及時報警，以保證電池正常工作。（4）電池組的熱平衡管理。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是電池管理系統(tǒng)的有機組成部分，其功能是通過風(fēng)扇等冷卻系統(tǒng)和熱電阻加熱裝置使電池溫度處于正常工作溫度范圍內(nèi)。（5）一致性補償。當(dāng)電池之間有差異時，有一定措施進行補償，保證電池組表現(xiàn)能力更強，并有一定的手段來顯示性能不良的電池位置，以便修理替換。一般采用充電補償功能，設(shè)計有旁路分流電路，以保證每個單體都可以充滿電，這樣可以減緩電池老化的進度，延長電池的使用壽命。二、動力電池管理系統(tǒng)的功能（6）通過總線實現(xiàn)各監(jiān)測模塊和中央處理單元的通信。在電動汽車上實現(xiàn)電池管理的關(guān)鍵在于如何根據(jù)采集的每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確估計電動汽車蓄電池的SOC狀態(tài)。三、動力電池管理系統(tǒng)應(yīng)用舉例比亞迪秦HEV采用分布式電池管理系統(tǒng)，由1個電池管理控制器（BMC）和10個電池信息采集器（BIC）及1套動力電池采樣線組成。電池管理控制器（BMC）的主要功能有充放電管理、接觸器控制、功率控制、電池異常狀態(tài)報警和保護、SOC／SOH計算、自檢及通信功能等。動力電池采樣線的主要功能是連接電池管理控制器和電池信息采集器，實現(xiàn)二者之間的通信及信息交換。電池管理控制器位于行李箱車身右C柱內(nèi)板后段。（一）比亞迪秦三、動力電池管理系統(tǒng)應(yīng)用舉例EU5搭載的EMD3.0智能電控，是電動汽車的“智慧大腦”。如圖2-2-4所示EMD3.0智能電控經(jīng)過革新已經(jīng)實現(xiàn)了高度集成化、輕量化設(shè)計。EMD3.0超級電控技術(shù)所含的電池管理系統(tǒng)，可以對電池實施監(jiān)控調(diào)節(jié)，提高充電效率，并為電池系統(tǒng)提供。（二）北汽新能源汽車EU51.快充、快放安全保護2.過充、過放安全防護5.異常情況，自動預(yù)警、斷電保護3.低溫充電預(yù)加熱4.充電更快捷四、動力電池管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及方向

縱觀全球BMS市場，以Denso、Preh為代表的傳統(tǒng)汽車零部件廠商憑借在整車廠供應(yīng)鏈中的重要地位，已經(jīng)搶占了先機。前者作為豐田汽車最重要的零部件供應(yīng)商，先后為Prius、CamryHybrid等車型提供電池管理模塊；后者除了為寶馬I系純電動車配套之外，還借助母公司均勝電子的資源開拓中國市場。四、動力電池管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及方向

比亞迪公司生產(chǎn)的混合動力汽車同樣采用了分布式的電池管理系統(tǒng)，其電池管理系統(tǒng)能夠?qū)恿﹄姵亟M的總壓力、總電流、工作溫度等進行采集，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進行電池組的安全管理以及熱管理等，并計算電池組的SOC。

奇瑞汽車也采用分布式的電池管理系，并使用CAN總線和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊進行通信，從而在電池管理模塊下對電池進行安全穩(wěn)定和優(yōu)化管理。

長安汽車也為其混合動力汽車研制出了電池管理系統(tǒng)，包括主控制電路板和采集電路板兩個主要子系統(tǒng)，實現(xiàn)對電流電壓的采集，并能對單體電池進行熱管理及故障診斷報警等。評價與反饋一、填空題1.

是電動汽車能量管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，是用來對蓄電池組進行安全監(jiān)控及有效管理、提高蓄電池使用效率的裝置。2.要想對汽車電池進行有效的管理，需要電池管理系統(tǒng)實時采集電池的

、

、

及

等系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)。3.比亞迪秦HEV采用

電池管理系統(tǒng)，由1個電池管理控制器（BMC）和10個電池信息采集器（BIC）及1套動力電池采樣線組成。4.北汽新能源汽車EU5搭載的EMD3.0智能電控，主要有哪些功能：

。

二、選擇題1.荷電狀態(tài)是電池當(dāng)前所擁有的電量，以當(dāng)前所擁有的容量占電池常溫下總?cè)萘康陌俜直缺硎荆喎Q（）。

A、SOA

B、SOBC、SOC

D、SOD2.用來對蓄電池組進行安全監(jiān)控及有效管理、提高蓄電池使用效率的裝置是（

）。A.ABSB.ECUC.SRSD.BMS二、選擇題3.對于電動汽車而言，由于搭載電池管理系統(tǒng)能有效控制電池組的充放電因此，同學(xué)A說：用任何直流大功率充電設(shè)備給車輛充電都不會損傷電池。同學(xué)B說：必須按照電池的額定充電功率對車輛充電才能有效地保護電池延遲使用壽命。請問誰說得對？（

）A.只有同學(xué)A說得對B.只有同學(xué)B說得對

C.同學(xué)A和B說的都對D.同學(xué)A和B說的都不對三、技能考核查閱相關(guān)資料，調(diào)查國內(nèi)某新能源汽車品牌，具體到一種車型，記錄該車型所搭載電池管理系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)，思考各參數(shù)意義，并填寫表2-2-2。班級

姓名

學(xué)號

調(diào)查的品牌及具體車型

動力電池類型

電池管理系統(tǒng)類型

BMS安裝位置

續(xù)航里程

充電方式

核電狀態(tài)SOC

充電器輸入電壓

充電器輸出電壓

學(xué)習(xí)單元二

新能源汽車動力電池的認(rèn)知及使用學(xué)習(xí)任務(wù)一

動力電池的使用任務(wù)描述

車主張先生來4S店反映，愛車購買5年，目前電池續(xù)航里程明顯降低。經(jīng)技術(shù)主管檢測后判斷張先生的汽車是動力電池故障，需要你作為維修人員協(xié)助更換電池組。因此，需要我們掌握電動汽車動力電池的技術(shù)特點，了解動力電池組在新能源汽車上的安裝位置等，協(xié)助技術(shù)主管完成維修任務(wù)，并為車主提供動力電池的日常使用和維護建議。一、能準(zhǔn)確講述酸蓄電池、鋰離子電池、鎳氫電池等動力電池的技術(shù)特點學(xué)習(xí)目標(biāo)二、能敘述酸蓄電池、鋰離子電池、鎳氫電池等動力電池在汽車上的應(yīng)用情況，并指明典型車型上動力電池的安裝位置。一、鉛酸蓄電池的特點及使用學(xué)習(xí)內(nèi)容二、鋰離子電池的特點及使用三、鎳氫電池的特點及使用一、鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池的優(yōu)點：1）價格低廉，原材料容易得到而且價格便宜；2）技術(shù)成熟；3）產(chǎn)品一致性好，生產(chǎn)方便；4）比功率高，鉛酸蓄電池電勢高，大電流放電性能優(yōu)良，可以滿足車輛啟動和加速的功率要求；5）浮充壽命長，其在25°C下浮充狀態(tài)使用可達(dá)20年；6）使用安全，鉛酸蓄電池易于識別電池荷電狀態(tài)，可在較寬的溫度內(nèi)使用，而且電性能穩(wěn)定可靠；7）再生率高。（一）鉛酸蓄電池的特點一、鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池的缺點：1）比能量低，在汽車中所占的質(zhì)量和體積較大，一次充電續(xù)航里程短；2）循環(huán)壽命短，循環(huán)充電次數(shù)不足300次；3）自放電，過充電時有大量氣體產(chǎn)生；4）供電不穩(wěn)定，供電強弱隨溫度而變化,冬天只能釋放一半的電量；5）使用壽命短，使用成本高；6）鉛是重金屬，污染嚴(yán)重。（一）鉛酸蓄電池的特點一、鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池作為純電動汽車動力電源在比能量、深放電循環(huán)壽命和快速充電等方面均比鎳氫電池、鋰離子電池差，不適合于電動轎車。但由于其價格低廉，國內(nèi)外將它的應(yīng)用定位在速度不高、路線固定、充電站設(shè)立容易規(guī)劃的車輛和作為起動機和電子電器設(shè)備的電源。主要用于電動旅游觀光車、電動高爾夫車、電動叉車、電動巡邏車、電動清潔車和低速電動汽車等。（二）鉛酸蓄電池的應(yīng)用一、鉛酸蓄電池典型的使用鉛酸電池的低速電動車的車身結(jié)構(gòu)如圖所示，由于受車身結(jié)構(gòu)的限制，蓄電池組安裝在前艙和座椅下方，當(dāng)車輛發(fā)生正面碰撞時對動力電池組造成嚴(yán)重?fù)p傷，嚴(yán)重危機駕乘人員的安全。（二）鉛酸蓄電池的應(yīng)用二、鋰離子電池鋰離子電池的優(yōu)點：1)單體電池工作電壓高達(dá)3.7V，是鎳電池的3倍，鉛酸電池的2倍。2)質(zhì)量比能量高達(dá)150Wh/Kg，是鎳氫電池的2倍，鉛酸電池的4倍,因此重量是相同能量鉛酸電池的四分之一。3)體積比能量高達(dá)到400Wh/L，因此體積是相同能量鉛酸電池的二分之一到三分之一。4)循環(huán)壽命長，循環(huán)次數(shù)可達(dá)1000－2000次。5）自放電率低，每月不到10%。6)無記憶效應(yīng)，可以隨時隨地的進行充電。電池深度充放電，對電池的壽命影響不大。（一）鋰離子電池的特點二、鋰離子電池鋰離子電池的缺點：1)成本高主要是正極材料LiCoO2的價格高，但按單位瓦時的價格來計算，已經(jīng)低于鎳氫電池，與鎳鎘電池持平，但高于鉛酸蓄電池。2)必須有特殊的保護電路，以防止過充電。（一）鋰離子電池的特點二、鋰離子電池聆風(fēng)（Leaf）是日產(chǎn)推出的純電力驅(qū)動零排放汽車，由層疊式鋰離子電池驅(qū)動，電池組容量為24kW?h，最大輸出功率為90kW。在完全充電的情況下，可以實現(xiàn)160km的續(xù)航里程。另外，聆風(fēng)提供了多種充電方式，如果在家中給聆風(fēng)充電，需要8h可將車完全充滿電；如果在快速充電站充電，只需30min即可達(dá)到最大容量的80％。（二）鋰離子電池的應(yīng)用二、鋰離子電池如圖所示，日產(chǎn)Leaf車的總體布置遵守了“蓄電池組安裝在車架的兩縱梁之間和后橋之前、前橋之后”這一原則。如果車身受到后面碰撞，那么最先遭受撞擊的是后保險杠-車架-備胎，其次是帶車輪的后橋，沖擊能量遭到很大削減后，才會傳到蓄電池組。這一車身結(jié)構(gòu)在很大程度上可減輕或防止來自前、后、左和右方的碰撞造成的損傷。（二）鋰離子電池的應(yīng)用三、鎳氫電池鎳氫電池具有無污染、高比能、大功率、快速充放電、耐用等許多優(yōu)點。與鉛酸蓄電池相比，鎳氫電池具有比能量高、質(zhì)量輕、體積小、循環(huán)壽命長的特點。（一）鎳氫電池的特點三、鎳氫電池（1）比功率高。目前商業(yè)化的鎳氫功率型電池能做到1350W／kg。（2）循環(huán)次數(shù)多。目前應(yīng)用在電動汽車上的鎳氫電池，80％放電深度（DOD）循環(huán)可以達(dá)1000次以上。100％DOD循環(huán)壽命也在500次以上，在混合動力汽車中可使用5年以上。（3）無污染。鎳氫電池不含鉛、鎘等對人體有害的金屬，為21世紀(jì)“綠色環(huán)保電源”。（4）耐過充過放。（5）使用溫度范圍寬。正常使用溫度范圍－30～53℃；儲存溫度范圍－40～70℃。（6）安全可靠。經(jīng)短路、擠壓、針刺、安全閥工作能力、跌落、加熱、耐振動等安全性及可靠性試驗，無爆炸、燃燒現(xiàn)象。（一）鎳氫電池的特點三、鎳氫電池目前鎳氫電池主要應(yīng)用于混合動力汽車。2011年混合動力汽車市場占56％，世界上鎳氫電池主要由中國和日本企業(yè)生產(chǎn)，占全球產(chǎn)量的95％以上。（二）鎳氫電池的應(yīng)用全球鎳氫電池70％以上在中國生產(chǎn)，中國鎳氫電池企業(yè)主要包括超霸、豪鵬、比亞迪、環(huán)宇、科力遠(yuǎn)、力可興、三普、迪生、三捷、量能、格瑞普等。日本企業(yè)松下、湯淺和三洋已將小型鎳氫電池生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到中國。三、鎳氫電池（二）鎳氫電池的應(yīng)用豐田普銳斯（Pius），該車的鎳氫電池組由松下制造，重量為53.3公斤，使用168個電壓為1.2V車用級電芯串聯(lián)而成，電池組總電壓為201.6V，電池容量1.3kWh。如圖2-3-6所示豐田Pius鎳氫電池組安裝在后座后方的行李艙下，這樣不僅可以使電池組對車內(nèi)的干擾降到最小，保證后座腳下的空間，還能減少對行李艙容量的限制。評價與反饋一、填空題1.

目前，在電動汽車上使用的動力電池主要是

、

、

和燃料電池等。2.鉛酸蓄電池不適合作為電動轎車動力電池的原因是：

。二、選擇題1.特斯拉電動汽車選用（

）為動力電池。A、錳酸鋰電池

B、磷酸鐵鋰電池

C、鉛酸電池

D、三元鋰電池2.目前大型鎳氫電池主要由（）生產(chǎn)。A.環(huán)宇B.松下C.比亞迪D.三洋三、技能考核查閱相關(guān)資料，調(diào)查目前市場上在售的某新能源汽車品牌，具體到一種車型，記錄該車型下列技術(shù)參數(shù)，并填寫表2-3-3。班級

姓名

學(xué)號

調(diào)查的品牌及具體車型

動力電池類型

續(xù)航里程

電池組容量

最大輸出功率

充電方式

整車上安裝位置

動力電池組總重量

更換電池組價格

動力電池特點優(yōu)點

缺點

學(xué)習(xí)單元三電動汽車電動機及控制系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)一

電動機結(jié)構(gòu)及原理的認(rèn)知【任務(wù)描述】

一純電動汽車車主反映，其愛車最近出現(xiàn)加速困難且無法高速行駛等問題，初步診斷為驅(qū)動電機損壞。要想對該車驅(qū)動電機作進一步檢修，需要我們掌握新能源汽車驅(qū)動電機的結(jié)構(gòu)組成，了解驅(qū)動電機的基本工作原理，為車主提供高效的售后服務(wù)?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能準(zhǔn)確講述直流電動機的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。2.能準(zhǔn)確講述交流電動機的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識二、交流電動機結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識直流電動機是將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識一、直流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識（一）直流電動機的基本結(jié)構(gòu)

直流電動機由定子與轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成，定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙稱為氣隙。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識1.定子部分

直流電機定子部分主要由主磁極、換向極、機座和電刷組件等組成。（1）主磁極的作用是在定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立磁場，使通電的電樞繞組在該磁場的作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。（2）換向極的作用是為了改善直流電機的換向，減小或消除電刷與換向器之間的換向火花。（3）電刷的作用是將直流電引入轉(zhuǎn)動的電樞繞組，并與換向器配合，使電樞繞組的電流及時換向，以產(chǎn)生方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩。（4）機座也稱為機殼，用于固定主磁極、換向器和端蓋等，也是磁極間的磁通路。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識1.轉(zhuǎn)子部分

直流電機的轉(zhuǎn)子也稱為電樞，由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、電樞軸等組成，它的作用是通電后在磁場中產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識（1）電樞鐵芯構(gòu)成電機主磁路的一部分，鐵芯上面的槽用于嵌裝電樞繞組。（2）電樞繞組在磁場中通電后產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。（3）換向器的作用是使電樞繞組中的電流及時換向，將從電刷輸入的直流電轉(zhuǎn)換為電樞繞組的交流電，當(dāng)直流電機工作在發(fā)電狀態(tài)時，換向器則起整流的作用，將電樞繞組產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識（二）直流電動機的基本工作原理直流電動機的工作原理是基于電磁感應(yīng)原理。

交流電動機又稱交流感應(yīng)電動機，是將轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，獲得一個轉(zhuǎn)動力矩，從而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的裝置。二、交流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識

交流電動機具有效率高、結(jié)構(gòu)簡單、免維護等優(yōu)點。二、交流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識（一）交流電動機的基本工作原理

異步電動機主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、軸承、機座和風(fēng)扇等部件組成。二、交流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識1.定子部分

定子主要作用是產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。主要由定子鐵芯、定子繞組和機座組成。（1）定子鐵芯是電機磁路的一部分。在鐵芯的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，定子繞組通過此槽嵌放在定子鐵芯上，定子鐵芯有三種型，分別為半閉口型槽、半開口型槽和開口型槽。（2）定子繞組是電機的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。。（3）機座起固定定子鐵芯的作用，一般不為工作磁路的組成部分，大多采用鐵或鋁鑄造而成。二、交流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識2.轉(zhuǎn)子部分

轉(zhuǎn)子通常多呈籠狀。交流異步電機的轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。（1）轉(zhuǎn)子鐵芯的作用和定子鐵芯相同，也是電機磁路的一部分，嵌套在轉(zhuǎn)軸上。（2）轉(zhuǎn)子繞組的作用是切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流，并形成電磁矩而使電機旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子繞組又分為籠型轉(zhuǎn)子和繞線型轉(zhuǎn)子兩類。二、交流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識3.端蓋和風(fēng)扇端蓋的作用是保護電機和支撐轉(zhuǎn)子軸。風(fēng)扇的作用是通風(fēng)冷卻電機。二、交流電動機的結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)識（二）交流電動機的基本工作原理當(dāng)異步電動機的三相定子繞組通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路，轉(zhuǎn)子中便有電流產(chǎn)生，電流方向與電動勢方向相同，而載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力。由電磁力進而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電動機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。評價與反饋一、填空題1.按電機工作電源的不同，電動汽車用電機可以分為

和

兩大類。2.交流電動機是將

轉(zhuǎn)換為

。3.直流電動機改變線圈中電流方向是由

和

完成的。二、選擇題1.在直流電動機的結(jié)構(gòu)組成中使電樞繞組中的電流及時換向，將從電刷輸入的直流電轉(zhuǎn)換為電樞繞組的交流電的結(jié)構(gòu)是（

）。A.換向極B.換向器C.主磁極D.電樞繞組2.交流異步電動機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生（

）。A．磁場B．電流C．電壓D．電磁轉(zhuǎn)矩三、技能考核查閱相關(guān)資料，總結(jié)直流電機與交流電機的結(jié)構(gòu)組成和作用上的區(qū)別，并填寫表3-1-3班級

姓名

學(xué)號

組成部件直流電機與交流電機結(jié)構(gòu)和作用的區(qū)別定子

轉(zhuǎn)子

冷卻方式

電刷和換向器

氣隙

學(xué)習(xí)單元三電動汽車電動機及控制系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)一

常用交流和直流電動機的使用【任務(wù)描述】

電動汽車在行駛過程中，需要經(jīng)常頻繁地起動／停車、加速／減速等，這就要求電動汽車中的驅(qū)動電機具有更高的性能指標(biāo)。但是大多數(shù)客戶并不了解驅(qū)動電機性能的好壞對整車行駛性能的影響。因此，作為新能源專業(yè)的銷售服務(wù)人員，需要我們掌握這方面的知識，根據(jù)客戶的實際需求，詳細(xì)介紹新能源汽車對電機的基本要求，幫助客戶了解不同車型所搭載電動機的優(yōu)缺點，為客戶提供良好的購車服務(wù)?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能敘述新能源汽車對電機的要求。2.能準(zhǔn)確講述新能源汽車常用電動機的特點，并可以列舉各類電動機在新能源汽車上的應(yīng)用。一、電動車用電機的選擇二、直流電動機的特點及應(yīng)用三、交流電動機的特點及應(yīng)用

電動汽車在行駛過程中，經(jīng)常頻繁地起動／停車、加速／減速等，這就要求電動汽車中的電動機比一般工業(yè)用的電動機性能更高，電動機性能的好壞直接影響電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的性能。電動汽車對電機的要求主要包括安全性好，可靠性高，穩(wěn)定性強，壽命長，價格低，體積小，質(zhì)量小，效率高等。

目前，電動汽車車用電機常用電機類型主要有直流電動機、交流感應(yīng)式電動機等。一、電動車用電機的選擇二、直流電動機的特點及應(yīng)用（一）有刷直流電動機優(yōu)點：控制簡單、技術(shù)成熟。缺點：存在電刷和機械換向器，過載能力差、速度低；需要經(jīng)常維護和更換電刷和換向器；散熱困難，限制了電機轉(zhuǎn)矩質(zhì)量比的提高。應(yīng)用：雨刮器電機、大燈調(diào)節(jié)器電機、汽車后視鏡電機，汽車反光鏡微型電機，車窗玻璃升降電機等二、直流電動機的特點及應(yīng)用（二）無刷直流電動機優(yōu)點：無需電刷和換向器，能解決空間受限的系統(tǒng)設(shè)計，且不用擔(dān)心一般的磨損、火花和噪聲，控制性能好。應(yīng)用：眾泰知豆E20電動車采用了永磁直流無刷電機，其最大輸出功率為18kW（24PS），峰值扭矩為82Nm。三、交流電動機的特點及應(yīng)用（一）永磁同步電動機永磁同步電機與同步電機和異步電機相比，不存在電勵磁和相應(yīng)的損耗，永磁轉(zhuǎn)子不發(fā)熱，電負(fù)荷可以選得很高，因而體積小、功率密度高。隨著新型電機控制理論和稀土永磁材料的快速發(fā)展，永磁同步電動機性能得以進一步提升，與普通電機相比，有許多獨特優(yōu)勢。1.高效節(jié)能2.溫升低。3.起動性能好4.體積小，重量輕據(jù)統(tǒng)計，永磁同步電機應(yīng)用越來越多，電壓等級不斷提高，轉(zhuǎn)速也越來越高。根據(jù)電動汽車資源網(wǎng)統(tǒng)計，在2017年第一批推薦目錄中，有150款車型搭載了永磁同步電機，占比81%；搭載交流異步電機的車型有33款車型，占比18%；其他車型2款，占1%。（一）永磁同步電動機北汽EU5純電動汽車搭載的高性能電機是由北汽新能源自主研發(fā)的全新平臺永磁同步電機，該電機具有最大扭矩300N·m，最大功率160kW，50公里加速僅3.4秒，百公里加速僅7.8秒，最高安全車速155km/h等一系列特點，并應(yīng)用了國內(nèi)首創(chuàng)的高壓驅(qū)動集成控制單元，不但重量更輕，各項動力指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異，還能為用戶帶來更經(jīng)濟的使用成本。（一）永磁同步電動機三、交流電動機的特點及應(yīng)用（二）交流異步電動機優(yōu)點：成本低廉、工藝簡單、運行可靠、維修方便等缺點：在同樣的功率和扭矩下，異步電機所需要的體積和重量要遠(yuǎn)大于永磁同步電機。應(yīng)用：特斯拉純電動汽車采用的異步電動機，能夠忍受大幅度的溫度變化；輸出轉(zhuǎn)矩可以大范圍調(diào)整，無需安裝第二套乃至第三套傳動機構(gòu)；體積小，質(zhì)量輕，僅52kg。評價與反饋一、填空題1.直流電動機分為

和

兩類。2.永磁同步電機最大的缺點在于成本較高，這是由于位于電機內(nèi)的

成本較高造成的。二、選擇題1.目前，我國國產(chǎn)新能源汽車主要搭載（

）。A.有刷直流電動機B.無刷直流電動機

C.永磁同步電動機D.交流異步電動機2.目前，正在全球熱銷的特斯拉純電動汽車搭載的是（

）。A.有刷直流電動機B.無刷直流電動機

C.永磁同步電動機D.交流異步電動機3.目前，交流異步電機在我國新能源汽車領(lǐng)域沒有得到廣泛應(yīng)用的主要原因是（

）。A.控制復(fù)雜B.同功率和扭矩下，所需要的體積和重量大C.轉(zhuǎn)速范圍小D.成本高三、技能考核查閱相關(guān)資料，調(diào)查某國內(nèi)新能源汽車所搭載電機，記錄該電機的下列技術(shù)參數(shù)，并填寫表3-2-4班級

姓名

學(xué)號

調(diào)查的品牌及具體車型

電機類型

最大輸出功率

峰值扭矩

百公里加速時間

最高安全車速

體積

重量

電機轉(zhuǎn)速

學(xué)習(xí)單元三電動汽車電動機及控制系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)三

電動汽車控制系統(tǒng)原理認(rèn)知【任務(wù)描述】

一輛純電動汽車無法運行，你的主管診斷結(jié)果為電機控制系統(tǒng)故障，讓你協(xié)助他進一步檢查。作為一名電動汽車維修服務(wù)人員，需要知道電動汽車電機控制系統(tǒng)的組成及基本工作原理，才能更好地完成電機控制系統(tǒng)的維修任務(wù)，為客戶提供全面的維修服務(wù)?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能敘述電機控制系統(tǒng)的組成，并可以解釋主要組成構(gòu)件的作用。2.能準(zhǔn)確講述電動汽車常用電機控制系統(tǒng)的工作原理。一、電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的組成二、電機控制系統(tǒng)原理

電機驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的心臟，它由電機、功率轉(zhuǎn)換器、控制器、各種檢測傳感器和電源（蓄電池）組成，其任務(wù)是在駕駛?cè)说目刂葡?，高效率地將動力電池存儲的電能轉(zhuǎn)化為車輪的動能驅(qū)動車輛，或者在制動時將車輪上的動能轉(zhuǎn)化為電能反饋到動力電池中以實現(xiàn)車輛的制動能量回收。一、電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的組成功率轉(zhuǎn)換器按所選電動機類型，有DC／DC功率轉(zhuǎn)換器、DC／AC功率轉(zhuǎn)換器等形式其作用是按所選電動機驅(qū)動電流的要求，將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓等級的直流、交流或脈沖電源。一、電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的組成檢測傳感器主要對電壓、電流、速度、轉(zhuǎn)矩及溫度等進行檢測，其作用是為了提高改善電動機的調(diào)速特性，對于永磁無刷電動機或開關(guān)磁阻電動機還要求有電動機轉(zhuǎn)角位置檢測?？刂破魇前瘩{駛?cè)瞬倏v變速桿、加速踏板和制動踏板等，相應(yīng)輸入的前進、倒退、起步、加速、制動等信號，以及各種檢測傳感器反饋的信號，通過運算、邏輯判斷、分析比較等適時向功率轉(zhuǎn)換器發(fā)出相應(yīng)的指令，使整個驅(qū)動系統(tǒng)有效運行。一、電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的組成二、電機控制系統(tǒng)原理

直流電機控制系統(tǒng)主要由斬波器和中央控制器構(gòu)成，根據(jù)直流電機輸出轉(zhuǎn)矩的需要，通過斬波器來控制電機的輸入電壓、電流來控制和驅(qū)動直流電機的運行。直流電機用斬波器作為其功率變換器。目前電動汽車上應(yīng)用較廣泛的是晶閘管斬波器，它通過均勻地改變電動機的端電壓來控制通過電動機的電流，實現(xiàn)電動機的無級調(diào)速。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，其他電力晶體管斬波調(diào)速裝置也逐漸投入使用，并有取代晶閘管斬波器的趨勢。（一）直流電機驅(qū)動系統(tǒng)二、電機控制系統(tǒng)原理交流電機一般采用脈寬調(diào)制(PWM)斬波控制方式，高壓直流到三相交流的電源變換，采用變頻調(diào)速方式實現(xiàn)電機調(diào)速，采用矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制策略實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)矩控制的快速響應(yīng)。（二）交流感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng)二、電機控制系統(tǒng)原理同步電機的控制技術(shù)與感應(yīng)電機類似。目前主流的是采用PWM方式實現(xiàn)高壓直流到三相交流的電源變換，采用變頻調(diào)速方式實現(xiàn)電機調(diào)速，其低速轉(zhuǎn)矩脈動小且高速恒功率區(qū)調(diào)速更穩(wěn)定。（三）交流同步電機驅(qū)動系統(tǒng)評價與反饋一、填空題1.電機驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的心臟，它由

、

、

、

和電源（蓄電池）組成。2.在電機驅(qū)動系統(tǒng)中，按所選電動機驅(qū)動電流的要求，將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓等級的交流或脈沖電源的構(gòu)件是

。二、選擇題1.將存儲在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能，并能夠在汽車減速制動時，將車輪的動能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池的是指純電動汽車的哪個系統(tǒng)？（

）A．電機驅(qū)動系統(tǒng)B．電源系統(tǒng)C．輔助系統(tǒng)2.純電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？（

）A．電機及控制技術(shù)B．整車輕量化技術(shù)C．整車控制技術(shù)三、技能考核查閱相關(guān)資料，調(diào)查國內(nèi)典型新能源汽車品牌，不同新能源汽車電機控制系統(tǒng)的特點，并填寫表3-3-3。班級

姓名

學(xué)號

車型電機類型電機控制系統(tǒng)特點

學(xué)習(xí)單元四電動汽車能量管理與回收系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)一

電動汽車能量管理系統(tǒng)的認(rèn)知【任務(wù)描述】

近幾年，新能源汽車市場發(fā)展壯大，很多人對新能源汽車產(chǎn)生了濃厚的興趣，王先生近期打算購置一輛電動汽車，但對電動汽車的續(xù)航里程和行駛性能等方面不太了解，作為專業(yè)銷售人員，需要給客戶介紹電動汽車能量管理系統(tǒng)的具體定義、功能及組成，才能為客戶提供更好的服務(wù)?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能敘述電動汽車能量管理系統(tǒng)的定義、功能，并可以列舉能量管理系統(tǒng)硬件的組成。2.能準(zhǔn)確講述電動汽車能量管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，并可以列舉純電動汽車能量管理系統(tǒng)的組成。一、電動汽車能量管理系統(tǒng)的定義與特點二、電池管理系統(tǒng)的功能三、能量管理系統(tǒng)的發(fā)展方向趨勢

電動汽車能源管理系統(tǒng)，是對電動汽車動力系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換裝置的工作能量進行協(xié)調(diào)、分配和控制的軟、硬件的系統(tǒng)。不同種類的電動汽車其能源管理系統(tǒng)構(gòu)成不同。一、電動汽車能量管理系統(tǒng)的定義與特點

電動汽車能源管理系統(tǒng)，是對電動汽車動力系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換裝置的工作能量進行協(xié)調(diào)、分配和控制的軟、硬件的系統(tǒng)。不同種類的電動汽車其能源管理系統(tǒng)構(gòu)成不同。一、電動汽車能量管理系統(tǒng)的定義與特點硬件系統(tǒng)：能源管理系統(tǒng)的硬件由一系列傳感器、控制單元ECU和執(zhí)行元件等組成。軟件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)的功能主要是對傳感器的信號進行分析處理，對能源轉(zhuǎn)換裝置的工作能量進行優(yōu)化分析，并向執(zhí)行元件發(fā)出指令。一、電動汽車能量管理系統(tǒng)的定義與特點不同種類的電動汽車其能量管理系統(tǒng)的特點：1.蓄電池電動汽車：能量轉(zhuǎn)換裝置由電動機/發(fā)電機、蓄電池、功率變換模塊及動力傳遞裝置等組成。能源傳遞路線：由蓄電池到車輪(行駛)

由車輪到蓄電池(能量回收)2.純?nèi)剂想姵仉妱悠?指無儲能裝置的FCV)能量傳遞路線與蓄電池電動汽車類似一、電動汽車能量管理系統(tǒng)的定義與特點3.混合動力燃料電池汽車和混合動力電動汽車：能量轉(zhuǎn)換裝置通常有發(fā)電裝置(發(fā)動機/發(fā)電機或燃料電池)、能量儲存裝置(蓄電池、超級電容器等)、功率變換模塊、動力傳遞裝置、充放電裝置等。能量傳遞路線有四條:一是由發(fā)電裝置到車輪的動力傳遞路線；二是由蓄電池到車輪；三是由發(fā)電裝置到能量儲存裝置；四是由車輪到能量儲存裝置(能量回收)一、電動汽車能量管理系統(tǒng)的定義與特點

電池管理系統(tǒng)(BMS)是能量管理系統(tǒng)的核心，其主要任務(wù)是保證電池組工作在安全區(qū)間內(nèi)，提供車輛控制所需的必須信息，在出現(xiàn)異常時及時響應(yīng)處理，并根據(jù)環(huán)境溫度、電池狀態(tài)及車輛需求等決定電池的充放電功率等。

電池管理系統(tǒng)的主要功能有電池參數(shù)監(jiān)測、電池狀態(tài)估計、在線故障診斷、充電控制、自動均衡、熱管理等。二、電池管理系統(tǒng)的功能典型的電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：

1.實時采集電池系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)2.確定電池的SOC3.故障診斷與報警4.電池組的熱平衡管理5.一致性補償6.通過總線實現(xiàn)各監(jiān)測模塊和中央處理單元的通信二、電池管理系統(tǒng)的功能能量管理系統(tǒng)的發(fā)展方向趨勢：Clicktoedittitlestyle三、能量管理系統(tǒng)的發(fā)展方向趨勢1.

降低成本并能準(zhǔn)確估測電動汽車電池模塊的SOC狀態(tài)仍將是后期研究的重點。2.電池模塊的安全預(yù)警技術(shù)的研究。3.發(fā)展更高級的配套跟蹤系統(tǒng)已成為目前的研究重點。4.新的動力傳動配置和控制器及更具有通用性的能量管理系統(tǒng)的研究。評價與反饋一、填空題1.電動汽車能源管理系統(tǒng)，是對電動汽車動力系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換裝置的工作能量進行

、

和

的軟、硬件的系統(tǒng)。2.電池管理系統(tǒng)的主要功能有

、

、

、

、

、熱管理等。3.典型的電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：

、

、

、

、

、

。二、選擇題1.電池管理系統(tǒng)是能量管理系統(tǒng)的核心,其英文表示為()A.ABSB.BMSC.ECUD.DOD2.電池管理的核心問題就是SOC的預(yù)估問題，電動汽車電池操作窗SOC的合理范圍是30%~70%，這對保證電池壽命和整體的能量效率至關(guān)重要。那么SOC是指（

）A.荷電狀態(tài)B.系統(tǒng)芯片C.呼救信號D.續(xù)航里程3.研究新的（

）和控制器及更具有通用性的能量管理系統(tǒng)已經(jīng)成為目前的發(fā)展方向。A.動力傳動配置B.動力制動配置

C.電力傳動配置D.電力制動配置三、技能考核

查閱相關(guān)資料，請看圖，簡述電池電量不足，發(fā)動機啟動到最大功率，串聯(lián)式混合動力汽車能量傳遞路線。學(xué)習(xí)單元四電動汽車能量管理與回收系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)二

再生制動能量回收系統(tǒng)的認(rèn)知【任務(wù)描述】

劉先生有一次在駕駛自己的電動汽車行駛一段下坡路線回家后發(fā)現(xiàn)，電動汽車的電量竟然沒少反而多了，帶著疑問劉先生來到4S店尋求維修技師的幫助，維修技師根據(jù)劉先生反映的情況，介紹電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)的在實際駕駛情況中的作用，并對電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及再生制動能量回收的方法和類型進行了詳細(xì)的講解。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能敘述電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)的定義，并可以列舉出其基本結(jié)構(gòu)。2.能準(zhǔn)確講述電動汽車再生制動能量回收的方法和類型，并可以列舉電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)的應(yīng)用。一、電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)的定義二、再生制動能量回收的方法和類型三、再生制動能量回收系統(tǒng)的應(yīng)用

再生制動是指在減速制動(剎車或者下坡)時將汽車的部分動能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的電能儲存在儲存裝置中，如各種蓄電池、超級電容和超高速飛輪，最終增加電動汽車的續(xù)駛里程。

如果儲能器已經(jīng)被完全充滿，再生制動就不能實現(xiàn)，所需的制動力就只能由常規(guī)的制動系統(tǒng)提供。一、電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)的定義電動汽車的再生制動/液壓制動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖一、電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)的定義

當(dāng)駕駛員踩下制動踏板后，電動泵使制動液增壓產(chǎn)生所需的制動力，制動控制與電機控制協(xié)同工作，確定電動汽車上的再生制動力矩和前后輪上的液壓制動力。再生制動時，再生制動控制回收再生制動能量，并且反充到動力電池中。與

傳統(tǒng)燃油車相同，電動汽車上的ABS及其控制閥的作用是產(chǎn)生最大的制動力。一、電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)的定義二、再生制動能量回收的方法和類型制動能量回收的基本原理：

先將汽車制動或減速時的一部分機械能（動能）經(jīng)再生系統(tǒng)轉(zhuǎn)換（或轉(zhuǎn)移）為其它形式的能量（旋轉(zhuǎn)動能、液壓能、化學(xué)能等），并儲存在儲能器中，同時產(chǎn)生一定的負(fù)荷阻力使汽車減速制動；當(dāng)汽車再次啟動或加速時，再生系統(tǒng)又將儲存在儲能器中的能量再轉(zhuǎn)換為汽車行駛所需要的動能（驅(qū)動力）。二、再生制動能量回收的方法和類型再生制動能量回收的方法：1．飛輪儲能2．液壓儲能3．電化學(xué)儲能二、再生制動能量回收的方法和類型項目飛輪儲能液壓儲能電化學(xué)儲能能量密度+-++功率密度++++-儲能效率（短時間）++++儲能效率（長時間）--+0能量轉(zhuǎn)換效率+--壽命++++--過負(fù)荷容量++--可靠性++-維護性++--噪聲++++成本+---三種儲能方法的比較注：“++”表示優(yōu)秀、“+”表示良好、“0”表示中等、“-”表示差、“--”表示較差二、再生制動能量回收的方法和類型再生制動能量回收系統(tǒng)的類型：

制動能量回收系統(tǒng)的類型因儲能方法不同而不同，主要有電能式、動能式和液壓式。1.電能式主要由發(fā)電機、電動機和蓄電池或超級電容組成，一般在電動汽車上使用；2.動能式主要由飛輪、無級變速器構(gòu)成，一般在公交汽車上使用；3.液壓式主要由液壓泵/液壓馬達(dá)、蓄能器組成，一般在工程機械或大型車輛上使用。二、再生制動能量回收的方法和類型電動汽車再生制動能量回收的作用：1．提高電動汽車的能量利用率，延長電動汽車的行駛里程；2．減輕傳統(tǒng)制動器的磨損，增長其使用周期，達(dá)到降低成本；3．降低汽車制動器的熱衰退，提高汽車的安全性和可靠性。二、再生制動能量回收的方法和類型電動汽車再生制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理圖

由驅(qū)動輪、主減速器、變速器、電動機、AC/DC轉(zhuǎn)換器、D