汽车概论 第五章

汽车概论教案 5

第五章 新能源汽车 第一节 电 动 汽 车 第二节 燃 气 汽 车 第三节 醇 类 汽 车 第四节 氢燃料汽车 第五节 生物柴油汽车

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第一节 电 动 汽 车 一、蓄电池电动汽车 二、燃料电池电动汽车 三、混合动力电动汽车 四、电能用作汽车能源的主要优点 五、电能用作汽车能源的主要问题 六、电能在汽车上的应用前景

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一、蓄电池电动汽车

1.蓄电池 2.驱动电动机 3.电驱动的结构形式

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一、蓄电池电动汽车

图5-1蓄电池电动汽车 a)比亚迪蓄电池电动汽车 b)斯巴鲁蓄电池电动汽车

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1.蓄电池表5-1 美国先进蓄电池的中长期发展目标

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2.驱动电动机电动汽车用电动机的主要性能要求是：使用寿命长、输出转矩与 转动惯量之比大、过载系数高、高速操纵性能好、少维修或不维 修、外形尺寸小、自身质量轻、容易控制以及成本低廉。 电动汽车使用的几种典型电动机是：它励电刷式直流电动机、永 磁式同步电动机、三相感应式电动机和开关式磁阻电动机。 20世纪80年代前，几乎所有的车辆牵引电动机均为直流电动机， 这是因为直流电动机具有起步加速牵引力大，控制系统较简单等 优点。直流电动机的缺点是有机械换向器，当在高速大负载下运 行时，换向器表面会产生火花，所以电动机的转速不能太高。近 10多年来，主要发展交流感应电动机和无刷永磁电动机系统。与 原有的直流电动机系统相比，具有明显优势。其突出优点是体积 小、质量轻、效率高、基本免维护和调速范围广。

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3.电驱动的结构形式

图5-2 电驱动的结构形式 C—离合器 D—差速器 FG—固定速比减速器 GB—变速器 M—电动机

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二、燃料电池电动汽车

1.燃料电池的基本工作原理 2.燃料电池的燃料 3.燃料电池电动汽车的工作原理

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二、燃料电池电动汽车

图5-3燃料电池电动汽车 a)北汽福田燃料电池电动汽车 b)日本丰田燃料电池电动汽车

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1.燃料电池的基本工作原理

图5-4 燃料电池的工作原理

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2.燃料电池的燃料燃料电池的燃料主要有氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、汽油和其他类型 的碳氢化合物。 氢气(H2)是燃料电池最佳燃料，直接使用氢可以使燃料电池辅助 系统大大简化，效率提高，无排放污染。但目前氢的制取工艺较 复杂，成本也较高。若将氢气储存在车载压缩罐内，则压缩罐的 体积大，续驶里程短；若将氢气低温液化，采用液态储带，则难 度大、费用高。 甲醇和汽油都是碳氢化合物，通过重整器可将甲醇和汽油中的氢 转化出来，再送入燃料电池转换成电能，这比直接携带氢气更为 方便和经济。 天然气是生产甲醇最常用的原料。天然气的储存、保管、充

加、 携带和运输都很不方便，然而将其转化为液体甲醇后，储存、保 管、充加、携带和运输则很方便。

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3.燃料电池电动汽车的工作原理

图5-5 燃料电池电动汽车的组成

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三、混合动力电动汽车

1.串联式混合动力电动汽车 2.并联式混合动力电动汽车 3.混联式混合动力电动汽车

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三、混合动力电动汽车

图5-6 混合动力电动汽车 a)吉利混合动力电动汽车 b)奥迪混合动力电动汽车

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1.串联式混合动力电动汽车

图5-7 串联式驱动系统示意图

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2.并联式混合动力电动汽车

图5-8 并联式驱动系统示意图

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