新能源汽车

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1、一、新能源汽车的分类及其工作原理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。根据新能源汽车的运用动力的不同，主要可以分为以下几种：（一）纯电动汽车(BladeElectricVehicles，BEV)含义：纯粹依靠电能驱动的车辆，不需要其他能量。工作原理：通过充电或者更换电池的方式获得电力，然后驱动电机从而驱动汽车，在制动和减速时，原本作为驱动力的电机现在作为发电机向汽车的电池充电，实

2、现了能量的双向流动。图示：（二）混合动力汽车(HybridElectricVehicle，HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。1、串联式混合动力汽车工作原理：串联式混合动力汽车从机械角度说，只有电动机和车辆行驶系统直接连接，而发动机并不直接参与车辆驱动。发动机工作在最佳状态带动发电机发电，所发电力供给电动机工作，电池在该系统内起到电量调节作用，用来平衡电动机的输入功率和发电机的输出功率。如果汽车需求功率低于发电机

3、带动电动机所发的电功率，则多余的电能反馈给电池，此时电池在充电；相反如果汽车需求功率高于发电机带动电机所发的电功率，那么需要从电池上释放电能给电动机，此时电池在放电，系统的切换由车辆动力控制系统进行控制和管理。2、并联式混合动力汽车工作原理：并联式混合动力汽车的两套驱动系统(发动机和电动机)通过动力耦合装置,同时与汽车驱动系统连接工作，两个系统通过汽车动力控制系统进行协调工作或者单独驱动车辆行驶，车辆在行驶过程中，控制系统使车辆发动机工作在高效率状态下，从而使车辆燃油经济性最佳。当车辆驱动功率需求较小时,此时发动机的燃

4、油经济性变差，并联式混合动力汽车控制系统将发动机关闭而只用电动机来驱动汽车:如果仍然开启发动机，那么发动机驱动车辆行驶以外的能量将通过电机(此时电机工作在发电状态)通过整流存储于电池内。与串联式混合动汽车相比，发动机直接和驱动系统相连，并联式混合动力汽车能量利用效率较高,加速和爬坡时发动机与电动机共同驱动，低速时采用纯电动机驱动。但因并联式混合动力汽车需要扭矩耦合装置和变速装置，采用该系统的车辆结构比较复杂,同时其系统的控制较为复杂，开发成本也较高。3、混联式混合动力汽车混联式混合动力汽车网具有串联式和并联式混合动力汽

5、车两者的结构特点汽车发动机的输出功率通过系统的行星齿轮机构分别传导至汽车驱动系统(并联)和发电机(串联)。混联式混合动力汽车的机构使该系统中的发动机、电动机等实现最优工作状态,可以更加灵活地根据车辆工况来调节发动机的功率输出和电机运转，使车辆在不同工况下有着良好的适应能力，且系统总效率更高。但该类型混合动力汽车驱动系统的结构更加复杂,研发等成本较高。（三）燃料电池汽车燃料电池电动汽车(FuelCellElectricVehicle，FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下．在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为

6、主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动力电池的工作原理不同。工作原理：燃料电池汽车利用燃料电池中的氢与大气中的氧发生化学反应时产生的能量作为动力来源。燃料电池汽车的动力系统主要由燃料电池发动机、燃料箱(氢瓶)、电机、动力蓄电池等组成，采用燃料电池发电作为主要能量源，通过电机驱动车辆前进。燃料电池汽车具有续驶里程长、加氢时间短、效率高、零排放、低噪声等特点。燃料电池有着良好的发展情景，但由于技术、成本等诸多原因未能在市场推广三、未来展望通过以上热机的发展历史梳理可以看出，发动机的性

7、能主要有两个发展趋势，一是转换效率越来越高，二是能耗越来越低。现在能量转换效率最高和能量消耗最低的汽车是新能源汽车，我们可以将传统汽车与新能源汽车进行对比，展望未来热机的发展空间。1、能量转换效率对比保时捷9112016款（汽油机汽车）ModelX2017款ModelX100D（纯电动汽车）上市时间20162017最大扭矩（N·m）700最大功率(kw)427车重（kg）16002441油箱容积/电池容量68L100kwh其他7.8L/100续航里程565km根据上表，对于汽油机汽车我们可以先算出将油箱里的油耗尽，汽车

8、可以行使688×100=850km所以汽油机的汽车能量转化效率为：效率=汽车用于做功的能量汽油燃烧释放的总能量×100%=（空气阻力➕滚动阻力）×汽车行驶距离/汽油体积×汽油热值=（1/2CdAρur^2➕mgp）×s/V×m=（0.5×0.2×1.3×2.4×1.2258×28^2➕1600×10×0.02）×850×1000/