新能源汽车技术——三种汽车对比课件.ppt

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1、,纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车对比,小组组长:刘兴帅(20131496)组员:徐志良(20131579)王亚伟(20132779)虎杰(20131516),课题涉及内容:,纯电动汽车,混合动力汽车,燃料电池汽车,纯电动汽车,概念纯电动汽车是以电池为储能单元,以电动机为驱动系统的车辆。纯电动汽车的特点是结构相对简单,生产工艺相对成熟。缺点是充电速度慢,续驶里程短。因此适合于行驶路线相对固定,有条件进行较长时间充电的车辆。,分类:,1).按用途分类(1)纯电动轿车;(2)电动货车;(3)电动客车。2)按驱动形式分类 (1)直流电机驱动的电动汽车;(2)交流电机驱动的电动汽车;(3)双电机

2、驱动的电动汽车;(4)双绕组电机电动汽车;(5)电动轮电动汽车。,纯电动汽车组成与原理,电动汽车主要由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成。 汽车行驶时,由蓄电池输出电能(电流)通过控制器驱动电动机运转,电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。 电动汽车续驶里程与蓄电池容量有关,蓄电池容量受诸多因素限制。要提高一次充电续驶里程,必须尽可能地节省蓄电池的能量。,纯电动汽车组成与原理,1)电力驱动系统电力驱动系统主要包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮等。它的功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能,并能够在汽车减速制动时,将车轮的动能转化为电能充入蓄电池

3、。,纯电动汽车组成与原理,包括电动机驱动器、控制器及各种传感器,其中最关键的是电动机逆变器。电动机不同,控制器也有所不同。控制器将蓄电池直流电逆变成交流电后驱动交流驱动电动机,电动机输出的转矩经传动系统驱动车轮,使电动汽车行驶。,纯电动汽车组成与原理,2)电源系统包括电源、能量管理系统和充电机等。它的功用是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况以及控制充电机向蓄电池充电。纯电动汽车的常用电源有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。纯电动汽车主要是指电池管理系统,它的主要功用是对电动汽车用电池单体及整组进行实时监控、充放电、巡检、温度监测等。,纯电动汽车组成与原理,3)辅助系统主要包括辅助

4、动力源、空调器、动力转向系统、导航系统、刮水器、收音机以及照明和除霜装置等。辅助动力源主要由辅助电源和DC/DC功率转换器组成。它的功用是向动力转向系统、空调器及其它辅助设备提供动力。,特斯拉 Model S纯电动跑车,Tesla Model S electric car,Tesla Model S 参数,工作原理:蓄电池电流电力调节器电动机动力传动系统驱动汽车行驶(Roab)。,12,混合动力汽车,混合动力汽车工作原理,混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。,混合动力汽车工作原理,整车能量控制系统能量管理系统采取层级式控制:最上层为整车能量管理系

5、统,统一协调和控制各个低端控制器;中间一层包括五个低端控制器,即发动机控制器、发电机控制 器、电动机控制器、离合器及制动器控制器和电池能量管理系统(BMS)等;最下层为各个执行器,即发动机、电机、离合器等部件。,燃料电池电动车,燃料电池汽车,燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。其电池的 能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高23倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。与传统汽车相比,燃料电池汽车

6、具有以下优点:1、零排放或近似零排放。2、减少了机油泄露带来的水污染。3、降低了温室气体的排放。4、提高了燃油经济性。5、提高了发动机燃烧效率。6、运行平稳、无噪声。,返回,氢能源汽车,氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比,氢动力汽车成本至少高出20%。中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火,并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。优点:排放物是纯水,行驶时不产生任何污染物。,缺点:氢燃料电池成本过高,而且氢燃料的存

7、储和运输按照技术条件来说非常困难,因为氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题,氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气,如此一来同样需要消耗大量能源,除非使用核电来提取,否则无法从根本上降低二氧化碳排放。,返回,32,燃料电池电动汽车的类型按主要燃料种类可分为:以纯氢气为燃料的FCEV经过重整后产生的氢气为燃料的FCEV按“多电源”的配置不同,可分为以下四类:纯燃料电池驱动(PFC)的FCEV;燃料电池与辅助蓄电池联合驱动(FC+B)的FCEV;燃料电池与超级电容联合驱动(FC+C)的FCEV;燃料电池与辅助蓄电池和超级电容器联合驱动(FC+B+C)的FCEV。,纯燃料电池驱

8、动(PFC)的FCEV,33,燃料电池系统,传动系,驱动电动机,纯燃料电池驱动的FCEV优点:系统机构简单,便于便于实现系统控制和整体布置;系统部件少,有利于整车的轻量化;较少的部件使得整体的能量传递效率较高,提高了整车的燃料经济性。纯燃料电池驱动的FCEV缺点:燃料电池功率大、成本高;对燃料电池系统的动态性能和可靠性提出了很高的要求;不能进行能量回收。,34,燃料电池与辅助蓄电池联合驱动(FC+B)的FCEV燃料电池与超级电容联合驱动的FCEV的结构与燃料电池和蓄电池联合驱动的FCEV十分相似(略)。,35,燃料电池系统,传动系,驱动电动机,蓄电池,燃料电池与辅助蓄电池联合驱动的FCEV优点

9、:系统对燃料电池的功率要求较纯燃料电池结构形式大大降低,从而降低了整车的成本;工作时燃料电池的效率较高;汽车的冷启动性能较好;可以回收汽车制动时的部分能量,使整车的能量效率提高。燃料电池与辅助蓄电池联合驱动的FCEV缺点:蓄电池的使用使得整车的质量增加,动力性和经济性受到影响。;蓄电池充放电过程会有能量损耗;控制和整体布置难度增加。,36,燃料电池与辅助蓄电池和超级电容器联合驱动的FCEV。,37,燃料电池系统,传动系,驱动电动机,蓄电池,超级电容,与传统汽车、纯电动汽车相比,燃料电池电动汽车具有如下的优点:效率高。不受卡诺循环的限制,能量转换效率较高,可以达到30%以上。续驶里程长。其长途行驶能力及动力性已经接近于传统汽车。绿色环保。过载能力强。在短时间内其过载能力可达到额定功率的200%或更大。低噪声。设计方便灵活。燃料电池电动汽车缺点:燃料电池汽车制造成本和使用成本过高;辅助设备复杂,且质量和体积较大。,38,代表车型:奔驰B级燃料电池车F-CELL,技术参数,排量0 速度,谢谢大家,

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