《混合動(dòng)力汽車構(gòu)造原理與檢修》教案

救豪

學(xué)院：

教研室：

課程名稱：混合動(dòng)力汽車原理與檢修

授課專業(yè)：新能源汽車技術(shù)

授課班級(jí)：

任課教師：

《混合動(dòng)力汽車原理與檢修》

課程教案

第1次課，2學(xué)時(shí)

適用專業(yè)新能源汽車技術(shù)

課題電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀

了解電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車歷史和發(fā)展現(xiàn)狀

教學(xué)目的掌握混合動(dòng)力汽車的基本概念

重點(diǎn)：電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車發(fā)展現(xiàn)狀

重點(diǎn)與難點(diǎn)

難點(diǎn)：混合動(dòng)力汽車的學(xué)習(xí)

教學(xué)設(shè)計(jì)

組織教學(xué)一復(fù)習(xí)提問(wèn)一引入案例一新課教學(xué)一學(xué)習(xí)小結(jié)一作業(yè)布置

概述

教學(xué)環(huán)境及

多媒體

資源要求

復(fù)習(xí)提問(wèn)新能源汽車有哪些？

電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車歷史

授課要點(diǎn)電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車發(fā)展現(xiàn)狀

混合動(dòng)力汽車的基本概念

課外作業(yè)混合動(dòng)力汽車的定義是什么？

教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容

時(shí)間分教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法及要

酉己

求

時(shí)間分教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法及要

酉己

求

組織教教師自我介紹，課程考核說(shuō)明

學(xué)無(wú)

10'嚴(yán)肅課堂紀(jì)律，考勤出勤人數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)

學(xué)生討論

新課導(dǎo)

請(qǐng)學(xué)生回答現(xiàn)在新能源汽車有哪幾種？

入5'并回答

電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀

一、電動(dòng)車的歷史與現(xiàn)狀

電動(dòng)汽車指用電力驅(qū)動(dòng)的汽車。

驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的電力常見的有各種蓄電池(又稱二

次電池)、燃料電池、太陽(yáng)能電池等。

最常見的分類方法是把電動(dòng)汽車分為三類。

1、蓄電池汽車(BatteryPoweredElectric

Vehicle)

2、燃料電池汽車FCEV(FuelCellElectric

Vehicle)

3、混合動(dòng)力汽車(HybridVehicle)

講授新

.宓混合動(dòng)力電動(dòng)汽車定義為“由兩種和兩種以上的儲(chǔ)

課

能器、能源或轉(zhuǎn)換器作驅(qū)動(dòng)能源，其中至少有一種能提

25,供電能的車輛稱為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車”。

根據(jù)這個(gè)通用的定義，內(nèi)燃機(jī)和蓄電池、蓄電池和

燃料電池、蓄電池和超級(jí)容量電容器、蓄電池和飛輪儲(chǔ)

能器、燃料電池和超級(jí)容量電容器、燃料電池和飛輪儲(chǔ)

能器等組成的混合動(dòng)力汽車都屬于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。

2011年全球各主要國(guó)家和地區(qū)電動(dòng)汽車銷量統(tǒng)計(jì)表

國(guó)家/地區(qū)北美歐盟日本中國(guó)其他

地區(qū)

2011年2.01.31.51.01.0

銷量(萬(wàn)

輛)

時(shí)間分教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法及要

酉己

求

銷量占比29.4119.1222.0614.7114.71

(%)

二、電動(dòng)車的優(yōu)勢(shì)

1.良好的環(huán)境保護(hù)效果

學(xué)生看圖分析

為燃料制造過(guò)程中的NOx的排放值和電能的比較

燃料汽油柴油電力甲醇?xì)?/p>

種類

NOx排放0.1130.0560.0470.011-0.0215

量/0.0222—

(g.MJ-0.0416

1)

2.噪聲低

汽車加速和等速運(yùn)行時(shí)噪聲的構(gòu)成

噪聲源加速？/等速/(%)

(%)

輪胎22.980.4

發(fā)動(dòng)機(jī)34.419.6

牽引（底盤）2.8

冷卻系統(tǒng)1.9

吸氣11.6

排氣系統(tǒng)23.4

3.熱效率高分析

燃料電池車與其他動(dòng)力車的效率比較

汽油電力混合動(dòng)力燃料電池

（汽油機(jī)）車（壓縮

氫氣）

燃油生產(chǎn)88268858

效率/

(%)

汽車運(yùn)行16803050

效率/

(%)

總效率/14.0820.826.429

（%）

時(shí)間分教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法及要

酉己

求

4.電動(dòng)汽車排放的廢熱少

5.電動(dòng)汽車可回收利用能量多

6.改善能源結(jié)構(gòu)解決汽車的替代能源問(wèn)題

三、電動(dòng)汽車的不足

1.續(xù)行里程短，承載量少

2.制造成本高

3.必須重新建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施討論還有那些

不足

第二節(jié)混合動(dòng)力系統(tǒng)的基本概念及發(fā)展現(xiàn)狀

一、混合動(dòng)力系統(tǒng)的基本概念

1.混合動(dòng)力系統(tǒng)HPS(HybridPower

System)的概念

O'

動(dòng)力指使機(jī)械做功的各種作用力。

混合動(dòng)力系統(tǒng)(HPS)即指采用兩種或兩種以上能

量轉(zhuǎn)換方式的能量轉(zhuǎn)化裝置，其突出的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換

效率高。

二、混合動(dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用狀況學(xué)生自己學(xué)

5-1.德國(guó)奧迪公司Q5混合動(dòng)力動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)介習(xí)，有問(wèn)題咨

2、奧迪Q5混合動(dòng)力四驅(qū)車的識(shí)別標(biāo)記

詢教師

一、傳統(tǒng)汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

常見的四輪轎車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

(1)發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)兩種

由發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器、傳動(dòng)軸、差速器和驅(qū)

動(dòng)軸等組成。

二、混合動(dòng)力汽車的定義

混合動(dòng)力汽車指攜帶有不同動(dòng)力源的、可根據(jù)汽車

的行駛需要，同時(shí)或分別使用不同的動(dòng)力源而行駛的汽

車。與傳統(tǒng)汽車最大區(qū)別是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，一般都至少

擁有兩個(gè)動(dòng)力源(能量變換器)和兩個(gè)能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)

(車載狀態(tài))。

混合動(dòng)力汽車可分為兩大類

(1)液壓蓄能式混合動(dòng)力汽HHV(HydraulicHybird

Vehicle)

由液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和熱力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。

(2)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車HEV(HybridElectirc

Vehicle)

由熱力發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)或燃料電池和電能蓄儲(chǔ)

存器組成。簡(jiǎn)稱為混合動(dòng)力汽車HV(HybridVehicle)

時(shí)間分教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法及要

配

求

三、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車HEV的基本概念

HEV的特點(diǎn)是燃油（氣）發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與電動(dòng)機(jī)動(dòng)力兩

種動(dòng)力的組合。通常把燃油（氣）發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)兩種

動(dòng)力組合而成的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車簡(jiǎn)稱為油（氣）一電

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，把汽（柴）油發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)兩種

動(dòng)力組合而成的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車簡(jiǎn)稱汽（柴）油一電

力混合動(dòng)力電動(dòng)汽車等。

HEV與傳統(tǒng)汽車的區(qū)別主要是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，HEV通常至

少由兩種動(dòng)力源組成。一種是由發(fā)動(dòng)機(jī)提供的、與傳統(tǒng)

汽車類似的動(dòng)力系統(tǒng)。從理論上講，所有可以用于傳統(tǒng)

汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)（包括各種內(nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)）都可用于

HEV；另一種是傳統(tǒng)汽車上所設(shè)有的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電驅(qū)動(dòng)

系統(tǒng)通常由電能儲(chǔ)存器（蓄電池、超級(jí)電容器、飛輪電

池等）、電源變換器（逆變器、變壓器等）和電動(dòng)機(jī)

（直流電動(dòng)機(jī)、三相異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)、開

關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)）等組成，

差速4、

發(fā)動(dòng)機(jī)瑜

離合器三點(diǎn)變速器》傳動(dòng)軸

五

燃油箱

說(shuō)出兩大系統(tǒng)

區(qū)別

1.能量轉(zhuǎn)換效率高

2.良好的環(huán)境保護(hù)效果

3.排放的廢熱少，可以減輕城市的“熱島效應(yīng)”

4.可回收利用部分能量

5.改善能源結(jié)構(gòu)，解決汽車的替代能源問(wèn)題

五、混合動(dòng)力汽車推廣應(yīng)用中的主要問(wèn)題總結(jié)

時(shí)間分教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法及要

酉己

1.制造成本較高

2.小型化和輕量化

3.可靠性等性能有待進(jìn)一步提高

六、典型混合動(dòng)力汽車發(fā)展歷程

1.Hybrid混合動(dòng)力車輛的發(fā)展歷史，如圖1-18。學(xué)生自己學(xué)習(xí)

2.日本混合動(dòng)力車輛的的發(fā)展歷程了解

5,知識(shí)回顧與作業(yè)布置回答

第2次課，2學(xué)時(shí)

適用專業(yè)新能源汽車技術(shù)

課題混合動(dòng)氣汽車的構(gòu)造與原理

了解混合動(dòng)力汽車的種類及特點(diǎn)

教學(xué)目的

掌握串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車組成及特點(diǎn)

重點(diǎn)：混合動(dòng)力汽車的種類和特點(diǎn)

重點(diǎn)與難點(diǎn)

難點(diǎn)：串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車組成及特點(diǎn)

教學(xué)設(shè)計(jì)

組織教學(xué)一復(fù)習(xí)提問(wèn)一引入案例~新課教學(xué)~學(xué)習(xí)小結(jié)一作業(yè)布置

概述

教學(xué)環(huán)境及

多媒體

資源要求

復(fù)習(xí)提問(wèn)混合動(dòng)力汽車的定義是什么？

混合動(dòng)力汽車的種類和特點(diǎn)

授課要點(diǎn)

串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車組成及特點(diǎn)

混合動(dòng)力汽車如何進(jìn)行分類？

課外作業(yè)并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的主要組成部件有哪些，有何特點(diǎn)？

混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的主要組成部件有哪些，有何特點(diǎn)？

教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容

時(shí)間教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容

分配及要求

5'嚴(yán)肅課堂紀(jì)律，考勤出勤人數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)組織教學(xué)

時(shí)間教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容

分配及要求

教師提問(wèn)學(xué)

生討論

5'請(qǐng)學(xué)生回答現(xiàn)在新能源汽車有哪幾種？

并回答

第一節(jié)混合動(dòng)力汽車的種類及特點(diǎn)

一、混合動(dòng)力汽車的種類

HEV與傳統(tǒng)汽車類似，有許多不同的種類，常見分類如下：分別列舉不

1.根據(jù)混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)中兩種動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)系分同種類

類

(1)串聯(lián)式、并聯(lián)式、串并聯(lián)混合式和功率(或動(dòng)力)分

配式。

(2)串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。

(3)串聯(lián)式、并聯(lián)式、串并聯(lián)式和復(fù)雜混合動(dòng)力系統(tǒng)。

2.根據(jù)并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的兩種動(dòng)力源的作用大小和結(jié)

構(gòu)特點(diǎn)

(1)全面混合。

(2)輔助混合。

(3)輕度混合。

(4)可外電源充電式混合動(dòng)力汽車。

3.按照傳統(tǒng)汽車用途與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分類方法

25'(1)混合動(dòng)力小汽車。

(2)混合動(dòng)力SUVo

(3)混合動(dòng)力卡車。

(4)混合動(dòng)力小型貨車。

(5)混合動(dòng)力軌道車輛。

(6)混合動(dòng)力巴士。

(7)可充電式混合動(dòng)力汽車：該類混合動(dòng)力汽車的特點(diǎn)是

全面混合動(dòng)力型、可單獨(dú)使用電力行駛，并可使用電網(wǎng)電

源充電，因而可減少人類對(duì)石油的依

賴性。

4、根據(jù)電力起作用的大小分類

(1)S/S型

(2)ISAD型

(3)IMA型

(4)FH型

5.根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料來(lái)源

(1)汽油機(jī)混合動(dòng)力汽車。

時(shí)間教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容

分配及要求

(2)柴油機(jī)混合動(dòng)力汽車。

(3)燃料電池混合動(dòng)力汽車。

(4)渦輪機(jī)混合動(dòng)力汽車。

(5)混合燃料混合動(dòng)力汽車。

(6)人力混合動(dòng)力汽車。

6.從驅(qū)動(dòng)形式分

(1)并聯(lián)結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力。

(2)串聯(lián)結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力。

學(xué)生比較區(qū)

別

教師補(bǔ)充

7.八"匕年性ZJC7J

(1)全混合動(dòng)力(FullHybrid)

(2)電動(dòng)輔助混合動(dòng)力(PowerAssistHybrid),也稱

中混合動(dòng)力

(3)輕混合動(dòng)力(MildHybrid)

(4)充電式混合動(dòng)力(Plug-InHybrid

二、新能源汽車的分類

根據(jù)電能在驅(qū)動(dòng)車輛過(guò)程中貢獻(xiàn)的大小，新能源汽車

可分為一般混合動(dòng)力汽車、插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)

汽車。

無(wú)電能貢獻(xiàn)完全學(xué)生自己看

圖說(shuō)出新能

三、混合動(dòng)力系統(tǒng)概述

時(shí)間教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容

分配及要求

混合動(dòng)力系統(tǒng)是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上不同工作原理的源汽車的分

動(dòng)力源組成，可以將不同動(dòng)力源組合在一起用于驅(qū)動(dòng)車輛類

的系統(tǒng)。

講授

四、完全混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)的分類與特點(diǎn)

1.完全混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)有四種形式

(1)并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

(2)分支式混合動(dòng)力系統(tǒng)

(3)串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

(4)分支式串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)

第二節(jié)串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的主要組成及

特點(diǎn)

一、串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車SHEV動(dòng)力系統(tǒng)的組成

SHEV由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、逆變器、電能儲(chǔ)存器(蓄電池、

超級(jí)電容器、飛輪電池等)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)橋等

組成。看圖說(shuō)出

10'SHEV動(dòng)力

系統(tǒng)的組成

時(shí)間教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容

分配及要求

二、串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，也稱增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，主

要由內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池幾個(gè)部件組成

三、串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的特點(diǎn)

串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的不足有四點(diǎn)：

一是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)等的選擇難度大，為了能夠克服汽車在行

駛過(guò)程中的最大阻力，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率要求較大，外形

尺寸較大，質(zhì)量也較重，動(dòng)力電池組的容量要求大，需要

裝置一個(gè)較大發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)組；

二是適用車型少，龐大的動(dòng)力電池組，外形尺寸較大，質(zhì)

量也較大，較適合在大型客車上采用，在中、、小型車上

布置有一定的困難；

三是發(fā)動(dòng)機(jī)由燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換的機(jī)械能必須先轉(zhuǎn)換為電

能，即必須經(jīng)過(guò)燃料的化學(xué)能T熱能T電能T機(jī)械能的能

量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，因而能量損失較大；另外，在動(dòng)力電池組

的充、放電過(guò)程中也存在能量損耗，不經(jīng)常在滿負(fù)荷狀態(tài)

下運(yùn)轉(zhuǎn)，總的能量轉(zhuǎn)換效率較小；

四是發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)組與動(dòng)力電池組之間的匹配要求較嚴(yán)

格，應(yīng)能自動(dòng)起動(dòng)或關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)組，以避免動(dòng)力

電池組過(guò)量放電，這就需要更大的電池容量。

第三節(jié)并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的主要組成及特點(diǎn)

一、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車PHEV組成

PHEV由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、逆變器、電能

儲(chǔ)存器（蓄電池、超級(jí)電容器、輪電池等）、驅(qū)動(dòng)橋等組看圖說(shuō)出并

成。聯(lián)式混合動(dòng)

20'

并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車力電動(dòng)汽車

|電能呵存器|的組成

一

I]__

二童一

|電動(dòng)機(jī):發(fā)電機(jī)|

|發(fā)動(dòng)機(jī)蠹B

時(shí)間教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容

分配及要求

并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)組成示意圖

二、并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)形式之一如圖

三、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)模式、優(yōu)勢(shì)及不足

1.PHEV的驅(qū)動(dòng)模式

2.并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的主要優(yōu)點(diǎn)

3.并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的不足

第四節(jié)混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的主要組成及特點(diǎn)

一、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車組成

20，

混聯(lián)式HEV也可稱為串并聯(lián)混合式混合動(dòng)力汽車、串并聯(lián)

式混合動(dòng)力汽車、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車等。

時(shí)間教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容

分配及要求

電能流動(dòng)方向8￡有＞電能儲(chǔ)存器

機(jī)械能流動(dòng)方向蛋一

j發(fā)電機(jī)3逆變器

二、混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

豐田普銳斯(Prius)混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

為了更好地理解普銳斯(Prius)混合動(dòng)力系統(tǒng)，此處簡(jiǎn)單介

紹普銳斯(Prius)的行星齒輪機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖

1.起步與小負(fù)荷時(shí)2.加速或爬坡時(shí)

3.車輛在巡航時(shí)4,車輛在巡航時(shí)

時(shí)間教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容

分配及要求

5'知識(shí)回顧與作業(yè)布置回答

第3次課，2學(xué)時(shí)

適用專業(yè)新能源汽車技術(shù)

課題混合動(dòng)力汽車的構(gòu)造與原理

掌握雙模式混合動(dòng)力汽車的主要組成及特點(diǎn)

氈、VLB掌握混合動(dòng)力系統(tǒng)功能

教學(xué)目的

掌握純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制工作原理及基本功能

掌握插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

重點(diǎn)：混合動(dòng)力系統(tǒng)功能

重點(diǎn)與難點(diǎn)難點(diǎn)：純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制工作原理、插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)

力系統(tǒng)工作原理

教學(xué)設(shè)計(jì)

組織教學(xué)f復(fù)習(xí)提問(wèn)f引入案例f新課教學(xué)f學(xué)習(xí)小結(jié)f作業(yè)布置

概述

教學(xué)環(huán)境及

多媒體

資源要求

混合動(dòng)力汽車如何進(jìn)行分類？

復(fù)習(xí)提問(wèn)串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的主要組成部件有哪些，有

何特點(diǎn)？

雙模式混合動(dòng)力汽車的主要組成及特點(diǎn)

混合動(dòng)力系統(tǒng)功能

授課要點(diǎn)

純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制工作原理及基本功能

插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

混合動(dòng)力系統(tǒng)有哪些功能？

課外作業(yè)純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制工作原理是如何進(jìn)行的？

教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容

時(shí)間教學(xué)方法及要

教學(xué)內(nèi)容

分配求

5'嚴(yán)肅課堂紀(jì)律，考勤出勤人數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)

時(shí)間教學(xué)方法及要

教學(xué)內(nèi)容

分配求

混合動(dòng)力汽車如何進(jìn)行分類？學(xué)生討論

5，串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的主要組成部件有

并回答

哪些，有何特點(diǎn)？

第五節(jié)雙模式混合動(dòng)力汽車的主要組成及特點(diǎn)

一、雙模式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)是三種基本的混合動(dòng)力運(yùn)行模式，這三

種模式的任意兩種模式組合起來(lái)就構(gòu)成了雙模式混合動(dòng)力

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

由于雙模式混合動(dòng)力系統(tǒng)有兩個(gè)機(jī)械耦合器，這使得系統(tǒng)

更易靈活組合及控制，與并聯(lián)式和串聯(lián)式相比，該結(jié)構(gòu)具學(xué)生先看圖分

35'

有更多的運(yùn)行工況。常見的運(yùn)行模式：析模式

1.純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式

2.串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式

|動(dòng)力電￡|一?、、

時(shí)間教學(xué)方法及要

教學(xué)內(nèi)容

分配求

3.并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式

時(shí)間教學(xué)方法及要

教學(xué)內(nèi)容

分配求

6.能量回收模式

7.全油門加速驅(qū)動(dòng)模式

第六節(jié)混合動(dòng)力系統(tǒng)功能

一、模式切換功能

二、內(nèi)燃機(jī)起停功能(Start-StopSTT)

三、電機(jī)助力(MotorAssist)

四、動(dòng)力電池智能充電控制(IntelligentCharging)

五、減速斷油(DecelerationFuelCutOff,DFCO)

六、純電動(dòng)爬行

七、駕駛員意圖識(shí)別

八、智能熱管理系統(tǒng)

九、扭矩安全監(jiān)控

十、低壓智能充電控制

十一、整車上下電管理

十二、故障診斷

十三、能量回收

時(shí)間教學(xué)方法及要

教學(xué)內(nèi)容

分配求

第七節(jié)純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制工作原理及

基本功能

一、純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在圖2-9的新能源汽車系統(tǒng)框圖中，將內(nèi)燃機(jī)、燃油箱、

內(nèi)燃機(jī)控制器和機(jī)械

藕合裝置去掉就形成了純電動(dòng)汽車系統(tǒng)框圖，由此可以看

出，純電動(dòng)汽車系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。圖中的

驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)構(gòu)成了純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，可

簡(jiǎn)化如圖2-40所示。

從圖2-40中可以看出，純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)由整車控制

器、電機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力電池、電池管

理系統(tǒng)及外接充電控制單元構(gòu)成。

二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制工作原理

三、常見純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)舉例

由于純電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)特性的多樣性，純電動(dòng)汽車有多種

動(dòng)力系統(tǒng)

架構(gòu)，圖2-41為常見的幾種EV結(jié)構(gòu)形式。

時(shí)間教學(xué)方法及要

教學(xué)內(nèi)容

分配求

電力*?方式

C-離合器；D-差速器；FG-固定速比減速器；M-電動(dòng)機(jī);GB-變速需。

S7驅(qū)動(dòng)布■形式圄

四、純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)基本功能

前面已經(jīng)介紹了純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，

下面將對(duì)系統(tǒng)的主要功能作一點(diǎn)簡(jiǎn)單介紹。

除了具有混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)的主要功能如純電動(dòng)爬行、駕

駛員意圖識(shí)別、智能熱管理、低壓智能充電及整車高壓上

下電管理外，純電動(dòng)汽車還有如下特有功能。

1.外接智能充電功能

2.故障診斷功能

3.輔助功能

第八節(jié)插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原

理

插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(Plug-inHybridElectric

Vehicle,PHEV),是指可外接充電的新型混合動(dòng)力汽車,

它兼有一般混合動(dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車的功能特征。

I燃油箱I

10'

5，知識(shí)回顧與作業(yè)布置回答

第4次課，2學(xué)時(shí)

適用專業(yè)新能源汽車技術(shù)

課題混合動(dòng)力汽車構(gòu)造與原理、電能儲(chǔ)存裝置

掌握典型混合動(dòng)力汽車的構(gòu)造與工作原理

教學(xué)目的了解混合動(dòng)力汽車電能儲(chǔ)存裝置種類及主要性能指標(biāo)

了解二次電池

重點(diǎn)：混合動(dòng)力汽車電能儲(chǔ)存裝置種類及主要性能指標(biāo)、二次電池

重點(diǎn)與難點(diǎn)

難點(diǎn)：典型混合動(dòng)力汽車的構(gòu)造與工作原理

教學(xué)設(shè)計(jì)

組織教學(xué)一復(fù)習(xí)提問(wèn)一引入案例一新課教學(xué)一學(xué)習(xí)小結(jié)一作業(yè)布置

概述

教學(xué)環(huán)境及

多媒體

資源要求

、曰、混合動(dòng)力系統(tǒng)有哪些功能？

復(fù)習(xí)提問(wèn)純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制工作原理是如何進(jìn)行的？

典型混合動(dòng)力汽車的構(gòu)造與工作原理、混合動(dòng)力汽車電能儲(chǔ)存裝置

授課要點(diǎn)

種類及主要性能指標(biāo)、二次電池

混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成？

混合動(dòng)力系統(tǒng)ECU的控制原理是什么？

課外作業(yè)電能儲(chǔ)存裝置的種類有哪幾種？

電能儲(chǔ)存裝置的主要性能指標(biāo)有哪些？

二次電池的電池主要性能指標(biāo)包括哪些內(nèi)容？

教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容

時(shí)間教學(xué)方法及

教學(xué)內(nèi)容

分配要求

5'嚴(yán)肅課堂紀(jì)律，考勤出勤人數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)

時(shí)間教學(xué)方法及

教學(xué)內(nèi)容

分配要求

學(xué)生討論

5請(qǐng)學(xué)生回答現(xiàn)在新能源汽車有哪幾種？

并回答

第九節(jié)典型混合動(dòng)力汽車的構(gòu)造與工作原理

豐田Prius混合動(dòng)力汽車總體構(gòu)造及主要性能指標(biāo)

1.Prius混合動(dòng)力汽車的主要尺寸

2.動(dòng)力總成的主要零、部件的布置

3,豐田公司生產(chǎn)的THS和THSII特點(diǎn)

4.THS和THSII的電池特點(diǎn)

5.THS的改型產(chǎn)品的特點(diǎn)。

6.THS和THSII混合動(dòng)力系統(tǒng)的PriusHV的異同

25'

THSII的組成及工作原理

1.THSII的組成

THSII的主要組成如圖2—49所示，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)

（汽油機(jī)）、發(fā)電機(jī)、電

動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池、逆變器等18個(gè)部件組成。

r_Q

f0

圖OmOi

D3

y

憶@動(dòng)力傳遞路線二，電力傳遞路線寫》燃料傳遞路線巧熱傳遞路線

2.THSII混合動(dòng)力汽車的工作原理

時(shí)間教學(xué)方法及

教學(xué)內(nèi)容

分配要求

(1)準(zhǔn)備啟動(dòng)狀態(tài)

(2)汽車起動(dòng)

(3)發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)和充電

(4)起步工況

(5)發(fā)動(dòng)機(jī)微加速工況

(6)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)加速起步

(7)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)加速起步

(8)低載荷巡航工況

(9)節(jié)氣門全開加速工況

(10)減速工況

(11)行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)充電

(12)倒車工況

(13)電動(dòng)機(jī)行駛

(14)制動(dòng)能量回收

(15)汽車滑行

(16)汽車停車

3.動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)的組成及工作原理

動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)使用的是行星齒輪裝置。齒圈、行星齒

輪架和中心齒輪分別與電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)相連。

4.動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)齒圈、行星架、太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系

齒圈、行星架、太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系假定太陽(yáng)輪的

齒數(shù)為Zs、轉(zhuǎn)矩為Ts、轉(zhuǎn)速為ns,齒圈的齒數(shù)為Zr、轉(zhuǎn)

矩為Tr、轉(zhuǎn)速為nr,行星齒輪架的為轉(zhuǎn)矩為Tp、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩

為np,則由行星齒輪

(Zs=30,Zr=78)的工作原理可知齒圈、行星架、太

時(shí)間教學(xué)方法及

教學(xué)內(nèi)容

分配要求

陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。

齒輪、行星架、太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為:

+(1+)=0或

齒輪、行星架。太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系為:

++=0

一、混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)

1.混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)的組成

(1)混合動(dòng)力系統(tǒng)ECU的控制

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的控制

(3)變頻器的控制

(4)增壓轉(zhuǎn)換器的控制

(5)轉(zhuǎn)換器的控制

40,

(6)空調(diào)變頻器的控制

(7)發(fā)電機(jī)(MG1)和電動(dòng)機(jī)(MG2)的控制

(8)制動(dòng)防滑控制ECU的控制

(9)蓄電池ECU的控制

(10)換擋的控制

(11)碰撞時(shí)的控制

時(shí)間教學(xué)方法及

教學(xué)內(nèi)容

分配要求

(12)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式的控制

(13)巡航控制系統(tǒng)操作的控制

(14)指示燈和警告燈點(diǎn)亮的控制

(15)診斷

(16)安全保護(hù)

2.混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)主要功能

(1)HVECU控制功能

(2)系統(tǒng)主繼電器(SMR)控制功能

(3)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制

(4)變頻器控制

(5)制動(dòng)防滑控制ECU控制

(6)蓄龜池ECU控制

(7)汽車碰撞控制

(8)純電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式控制

(9)指示燈和警告燈

(10)診斷

(11)安全保護(hù)

二、混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與工作原理

1.MG(電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī))的構(gòu)造與工作原理

2.變頻器的控制的構(gòu)造與工作原理

3.電機(jī)控制控制的構(gòu)造與工作原理

4.輔助蓄電池的構(gòu)造與工作原理

5.系統(tǒng)主繼電器的構(gòu)造與工作原理

6.HV蓄電池的構(gòu)造與工作原理

混合動(dòng)力汽車電能儲(chǔ)存裝置的種類及主要性能指標(biāo)

一、電能儲(chǔ)存裝置的種類

混合動(dòng)力汽車的電能儲(chǔ)存裝置可分為二次電池、超級(jí)電容

和飛輪電池三類。

1.二次電池

2.超級(jí)電容器

3.飛輪電池

二、電能儲(chǔ)存裝置的主要性能指標(biāo)

1.比能量

2.能量密度

3.比功率

4.功率密度

5.壽命

6.充、放電效率

時(shí)間教學(xué)方法及

教學(xué)內(nèi)容

分配要求

二次電池的基本概念

一、二次電池的電池主要性能指標(biāo)

1.開路電壓

2.電池的內(nèi)阻

3.電池的工作電壓

4.終止電壓和放電曲線

5.電池容量(Ah)。

6.能量

7.功率

8.成本

9.二次電池的壽

二、二次電池性能比較

HEV和EV對(duì)電源的主要要求有如下6個(gè)方面：

(1)高的比能量(

(2)大的比功率

(3)循環(huán)壽命長(zhǎng)。

(4)安全可靠，兔維護(hù)。

(5)環(huán)境友好，可再生。

(6)成本低廉。

三、輸出電流、功率和效率的關(guān)系

蓄電池的放電電流、放電端電壓、效率、輸出功率等與汽

車的續(xù)駛里程、車速等有密切關(guān)系。

它們之間的關(guān)系是HEV和EV選用蓄電池的重要理論依據(jù)o

蓄電池的放電特性通?？杀硎緸椋?/p>

UO=Ub+IbRi

式中：U0-蓄電池的開路端電壓(V)；

Ub-蓄電池放電時(shí)的端電壓(V)；

lb-蓄電池的放電電流(A)；

Ri-蓄電池的內(nèi)阻(Q)。

輸出功率Pb=IbUb=Ib(Uo-IbRi)

蓄電池的效率T|b=(IbUb)/(IbUO)=(Uo-IbRi)/

UO

=1-(IbRi)/UO

蓄電池能輸出的最大功率為：Pbmax=Uo2/(4Ri)

輸出最大功率時(shí)的放電電流為：Ibmax=Uo/(2Ri

時(shí)間教學(xué)方法及

教學(xué)內(nèi)容

分配要求

5，知識(shí)回顧與作業(yè)布置回答

第5次課，2學(xué)時(shí)

適用專業(yè)新能源汽車技術(shù)

課題混合動(dòng)力汽車的電能儲(chǔ)存裝置

掌握鉛酸蓄電池、鎂氫(Ni-MH)電池、鏢-鎘(Ni-Cd)電池、鋰離

教學(xué)目的

子電池的工作原理

重點(diǎn)：酸蓄電池、鎂氫(Ni-MH)電池、鎂-鎘(Ni-Cd)電池、鋰離

子電池結(jié)構(gòu)等

重點(diǎn)與難點(diǎn)

難點(diǎn)：鉛酸蓄電池、鎂氫(Ni-MH)電池、鎂-鎘(Ni-Cd)電池、鋰

離子電池的工作原理

教學(xué)設(shè)計(jì)

組織教學(xué)f復(fù)習(xí)提問(wèn)一引入案例一新課教學(xué)一學(xué)習(xí)小結(jié)一作業(yè)布置

概述

教學(xué)環(huán)境及

多媒體

資源要求

混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成？ECU的控制原理是什

復(fù)習(xí)提問(wèn)么？

二次電池的電池主要性能指標(biāo)包括哪些內(nèi)容？

鉛酸蓄電池、鎂氫(Ni-MH)電池、鎂-鎘(Ni-Cd)電池、鋰離子電

授課要點(diǎn)

池的工作原理

鉛酸蓄電池有哪些危害？

鎮(zhèn)氫電池有哪些特點(diǎn)？

課外作業(yè)請(qǐng)敘述鑲-鎘電池的工作原理。

鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)包括哪些內(nèi)容？

請(qǐng)敘述鋰離子電池的工作原理。

教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容

時(shí)間教學(xué)方法及要

教學(xué)內(nèi)容

分配求

時(shí)間教學(xué)方法及要

教學(xué)內(nèi)容

分配求

5'嚴(yán)肅課堂紀(jì)律，考勤出勤人數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)

請(qǐng)學(xué)生回答混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成？ECU的控制學(xué)生討論

原理是什么？二次電池的電池主要性能指標(biāo)包括哪些內(nèi)容？？并回答

第三節(jié)鉛酸蓄電池

一、鉛酸蓄電池的種類及型號(hào)

以酸性水溶液為電解質(zhì)的蓄電池稱為酸蓄電池，鉛酸蓄電池是酸

蓄電池的一種，其特點(diǎn)是電極材料為鉛及其氧化物。

二、鉛酸蓄電池的工作原理

鉛酸蓄電池的放電和充電的反應(yīng)過(guò)程，是鉛酸蓄電池活性物質(zhì)進(jìn)

行的可逆化學(xué)變化過(guò)程。

在鉛酸蓄電池的放電發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)分別為：

負(fù)極：Pb+HS0-4<--?PbS0-4+H++2e

正極：Pb02+HSO-4+3H++2e-=PbS04+2H20

充電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為上述化學(xué)反應(yīng)的逆反應(yīng)。因此放電和充

電的反應(yīng)可以用下列化學(xué)方程式表示：

PbS04+2H2S04+Pb<--?PbS04+2H20+PbS04

正極負(fù)極正極負(fù)極

三、鉛酸蓄電池的構(gòu)造

151討論

負(fù)梃柱加電n*電極it掾*

四、鉛蓄電池的容量及其影響因素

1.鉛蓄電池的容量

蓄電池的容量C是指蓄電池在允許放電的范圍內(nèi)所榆出的電量即

放電電流I(A)和放電時(shí)間t(h)之積的積分