汽车发动机电控技术 教学课件 作者 廖发良 第9章　电力驱动汽车技术.ppt

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1、汽车发动机电控技术主编廖发良第9章　电力驱动汽车技术9.1　概述9.2　电动汽车的结构及原理9.1　概述9.1.1　电动车辆的类型9.1.2　电动车辆的驱动模式9.1.1　电动车辆的类型1.纯电动汽车(ElectricVehicle，EV)　纯电动汽车是“零污染”的车辆，不需要石油资源，不排放废气，电动机驱动噪声小、易于控制，可以获得良好的稳态特性，没有复杂的传动系统和机械式的逆转装置。2.燃料电池电动车辆(FuelCellElectricVehicle，FCEV)　1989年，克莱斯勒-彭塔斯塔电子公司制造了一辆燃料电池-铅酸蓄电池混

2、合电力的FCEbus，采用液冷磷酸盐燃料电池，燃料电池的功率为25kW，铅酸蓄电池的功率为43kW，于1989年末开始试验。3.混合动力电动汽车(HybridElectricVehicle，HEV)　混合动力电动汽车HEV是一种新型车型，也是一种过渡型车型，在21世纪HEV将会得到迅速地发展。9.1.1　电动车辆的类型4.氢发动机汽车　德国宝马汽车公司在宝马7系列、V6发动机的轿车上，采用氢气作为氢发动机的燃料，以后又研发H2-R氢发动机汽车。9.1.2　电动车辆的驱动模式1.多电源电力混合驱动模式　以蓄电池为主要电源，以超级电容器或发

3、动机发电机组为辅助电源的电动车辆称为纯电动车辆；以燃料电池为主要电源，以蓄电池组或超级电容器为辅助电源的电动车辆称为燃料电池电动车辆。(1)EV和FCEV的共同之处：都是以电力作为能源，因此，①电力变换系统基本相同。(2)EV和FCEV的不同之处：①EV的蓄电池必须由外接电源提供电能，蓄电池的电能是间断供给，EV的行驶状态是间断的，续驶里程受蓄电池SOC限制。2.多动力源动力混合驱动模式　以内燃机为主要动力源，以驱动电动机为辅助动力源的电动车辆称为混合动力电动车辆。9.1.2　电动车辆的驱动模式表9-1　不同类型的电动汽车特征对比9.2

4、　电动汽车的结构及原理9.2.1　纯电动汽车(EV)9.2.2　燃料电池电动汽车(FCEV)9.2.3　混合动力电动车辆(HEV)9.2.1　纯电动汽车(EV)1.用纯蓄电池作为电力源的EV　用单一蓄电池作为电力源的EV只装置了蓄电池组，结构较简单。图9-1　用单一蓄电池作为电力源的EV2.装有辅助电力源的EV　用单一蓄电池作为电力源的EV，由于蓄电池的比能量和比功率较低，蓄电池组的重量和体积较大。图9-2　装有辅助电力源的EV3.典型应用　本田汽车公司的纯电动汽车EV-PLUS(见图9-3)是按9.2.1　纯电动汽车(EV)照“零污染

5、”的高度环保性要求来设计，适合于家庭使用的四座轿车，最高车速为130km/h，一次充电的行驶里程210km，电力消耗130kW/km。图9-3　本田汽车公司的EV-Plus电动轿车9.2.2　燃料电池电动汽车(FCEV)1.以甲醇或汽油等经过改质后产生的氢气为燃料的FCEV　以甲醇经过改质后产生的氢气为燃料的FCEV动力系统的组成如图9-4所示。图9-4　以甲醇经过改质后产生的氢气为燃料的FCEV2.以氢气为燃料的FCEV　以氢气为燃料FCEV是我国和世界多个汽车公司研发的主要FCEV，目前以氢气为燃料的FCEV由于燃料电池的特性，大多

6、数采用了辅助电源来帮助车辆快速起动和回收制动反馈的能量。9.2.2　燃料电池电动汽车(FCEV)图9-5　以蓄电池为辅助电源的FCEV图9-6　以超级电容器为辅助电源的FCEV3.典型应用　美国通用汽车公司研制开发的Hydrogen—1(氢动1号)燃料电池电动轿车(见图9-7)是以“欧宝-赛飞利(Zafiras)”为原型9.2.2　燃料电池电动汽车(FCEV)车开发的燃料电池轿车。图9-7　通用汽车公司HydroGen—1燃料电池电动汽车1—电子驱动设备　2—燃料电池堆　3—冷却模块　4—正极湿度调节器　5—水泵　6—散热器7—直流/直

7、流转换器　8—负极湿度调节器　9—储水罐　10—冷却液泵　11—液氢储罐12—高压电池　13—空气滤清器　14—压缩机　15—燃烧器/扫气泵9.2.3　混合动力电动车辆(HEV)1.HEV的主要动力装备(1)发动机(Engine)：发动机是HEV的一个主要动力源，HEV可以广泛地采用汽油机、柴油机、转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机等发动机，采用不同的发动机可以组成不同的HEV。(2)ISG电动/发电机(IntegratedStarterGenerator)：ISG电动/发电机用在HEV上的作用是：①发动机起动时作为起动机，带动发动机起

8、动。(3)驱动电动机(Motor)：驱动电动机是HEV的辅助动力源。(4)辅助电源：HEV可以装备各种不同的蓄电池和超级电容器等作为“辅助电源”，储存ISG所发出的电能和车辆在制动时反馈的电能。9.2.3