主要內(nèi)容

2.1電動(dòng)汽車

2.2燃?xì)馄?.3代用燃料汽車2.4太陽能汽車

新能源汽車

新能源汽車知識(shí)點(diǎn)1電動(dòng)汽車的特點(diǎn)及類型2.1電動(dòng)汽車1．什么是電動(dòng)汽車電動(dòng)汽車是依靠電能驅(qū)動(dòng)的車輛。

新能源汽車能廣泛地利用各種能源（電、油、煤、太陽能、水力能等）；能量的利用率高；零排放（依靠電能驅(qū)動(dòng)）；2.電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

新能源汽車制動(dòng)能量再生回收；結(jié)構(gòu)簡單；維修使用方便；動(dòng)力電池壽命短，一次充電后的有效行程短；價(jià)格較貴。

2.電動(dòng)汽車的特點(diǎn)及類型

新能源汽車純電池電動(dòng)汽車（BEV）；混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）；燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）。

2.電動(dòng)汽車的類型

新能源汽車知識(shí)點(diǎn)2純電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)與工作原理

新能源汽車動(dòng)力蓄電池組是純電動(dòng)汽車的能源。目前廣泛應(yīng)用的動(dòng)力蓄電池組有鋰電池、鎳-氫電池、鎳-鎘電池、鉛蓄電池等。它們均是由若干單體電池組成，每個(gè)單體電池都是由正極板、負(fù)極板、裝在正極板和負(fù)極板之間的隔板、電解質(zhì)和正負(fù)接線柱組成。比亞迪e6純電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池組。采用磷酸鋰鈷鐵電池，也是鋰電池的一種，它放在汽車底部，由96個(gè)單體電池組成，每個(gè)單體3.3V，總電壓316.8V，電池容量達(dá)220Ah，可以使續(xù)駛里程達(dá)到400km。（1）動(dòng)力蓄電池組1.純電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)

新能源汽車主要作用是對動(dòng)力蓄電池組進(jìn)行管理和對驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制。對動(dòng)力蓄電池組的管理包括對動(dòng)力蓄電池組的充電與放電時(shí)的電流、電壓、放電深度、再生制動(dòng)反饋電流、電池的自放電率以及電池溫度等進(jìn)行控制。對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制包括對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的控制。（2）控制系統(tǒng)

新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)是BEV的動(dòng)力裝置。 現(xiàn)代BEV所采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要是感應(yīng)交流電機(jī)、永磁電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、直流電機(jī)等。（3）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

新能源汽車2.純電動(dòng)汽車的工作原理

新能源汽車2.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HEV)知識(shí)點(diǎn)1．混合動(dòng)力電動(dòng)汽車特點(diǎn)使用蓄電池及其他一種以上動(dòng)力源，能按照不同的道路交通條件，進(jìn)行動(dòng)力源組合或轉(zhuǎn)換。

新能源汽車1.基本組成

新能源汽車2.分類（1）按照電動(dòng)機(jī)相對發(fā)動(dòng)機(jī)的功率比大小分

新能源汽車（2）按照能否外部充電分可分為插電式和普通式。插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力蓄電池組可以使用外部電源充電，普通式大部分時(shí)間是啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行充電。（3）按照發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的連接分可分為增程式和普通式。增程式混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)直接與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接驅(qū)動(dòng)，普通式增加了離合器、變速箱等部件。

新能源汽車（4）按照混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量耦合方式分可分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種方式。

串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)示意圖

并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)示意圖

混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)示意圖

新能源汽車知識(shí)點(diǎn)2混合動(dòng)力汽車的工作原理EV工作模式

HEV工作模式電量不足時(shí)的HEV模式發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式2.3燃料電池電動(dòng)汽車知識(shí)點(diǎn)1

燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成（1）燃料電池組

負(fù)極正極（2）燃料電池控制系統(tǒng)：用于控制燃料電池的反應(yīng)過程（起動(dòng)、反應(yīng)、輸出電能的調(diào)整、停止等），一般用燃料電池管理系統(tǒng)模塊對燃料電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和檢查。（3）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：燃料電池的電流需要經(jīng)過專用的大功率動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，將燃料電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)壓的直流電流，然后經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電輸送給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）輔助動(dòng)力系統(tǒng)：通常在FCEV上還要裝配一個(gè)蓄電池組作為輔助電源，其作用：①用于FCEV快速起動(dòng)；②用于儲(chǔ)存FCEV在再生制動(dòng)時(shí)反饋的電能；③為電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等電氣設(shè)備提供低壓電源。20知識(shí)點(diǎn)2燃料電池電動(dòng)汽車的工作原理在電動(dòng)汽車開始行駛時(shí)，動(dòng)力蓄電池組處于電量飽滿狀態(tài)，其能量輸出可以滿足汽車起動(dòng)要求，由其為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量，并對燃料電池進(jìn)行預(yù)熱，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)不需要工作。當(dāng)氫氣供給足夠時(shí)，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)起動(dòng)，由燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量。當(dāng)車輛能量需求較大時(shí)，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)與動(dòng)力蓄電池組同時(shí)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量；當(dāng)車輛能量需求較小時(shí)，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量的同時(shí)，還給動(dòng)力蓄電池組進(jìn)行充電。

新能源汽車2.4燃?xì)馄囈匀細(xì)鉃槿剂系钠嚪Q為燃?xì)馄?見圖6-29)。目前常用的燃?xì)馄囉袎嚎s天然氣汽車（CNGV）和液化石油氣汽車（LPGV），它們分別以壓縮天然氣和液化石油氣為燃料。

新能源汽車1.CNGV和LPGV的特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)有害氣體排放低。天然氣和液化石油氣在常溫下為氣態(tài)，容易與空氣混合形成均勻的可燃混合氣，燃燒完全，可以大幅度減少CO、HC和微粒的排放。另外，天然氣和液化石油氣的火焰溫度低，因此NOx的排放量也相應(yīng)減少。熱效率高。天然氣辛烷值高達(dá)130，液化石油氣的辛烷值也在100左右，因此，燃用天然氣或液化石油氣可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，從而獲得較高的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。冷起動(dòng)性和低溫運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好，在暖機(jī)期間無需加濃混合氣?？梢匀加孟』旌蠚?。其燃燒界限寬，稀燃特性優(yōu)越，可以減少NOx的生成和改善燃料經(jīng)濟(jì)性。延長潤滑油更換周期因其不稀釋潤滑油，可以延長潤滑油更換周期和發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

新能源汽車1.CNGV和LPGV的特點(diǎn)（2）缺點(diǎn)儲(chǔ)運(yùn)性能差。因?yàn)樘烊粴庠诔亍⒊合率菤怏w，所以體積大，儲(chǔ)運(yùn)性能差。目前廣泛采用將天然氣壓縮到20MPa高壓或?qū)⑹蜌鈮嚎s到1.6MPa，充入車用氣瓶內(nèi)儲(chǔ)運(yùn)的辦法，這些氣瓶既增加了汽車自重，又減少了載貨空間。一次充氣的續(xù)行駛里程短。動(dòng)力性能下降。壓縮天然氣或液化石油氣均呈氣態(tài)進(jìn)入氣缸，使發(fā)動(dòng)機(jī)充氣系數(shù)降低；另外，與汽油或柴油相比，CNG或LPG的理論混合氣熱值小，因此，燃用CNG或LPG將使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。

新能源汽車知識(shí)點(diǎn)2CNGV和LPGV的基本結(jié)構(gòu)與工作原理（1）CNG汽車燃料供給系統(tǒng)的基本組成與工作原理

新能源汽車2.5代用燃料汽車代用燃料是指代替現(xiàn)有的汽油和柴油的燃料，如醇燃料、二甲基醚、靈活燃料等，它們既可以節(jié)約能源，又有效降低排放，所以又稱之為清潔燃料。

新能源汽車知識(shí)點(diǎn)1醇類燃料汽車醇燃料是指甲醇（CH3OH）及乙醇（C2H5OH），也包括丙醇、丁醇及其異構(gòu)物等。原料極其豐富，生產(chǎn)工藝成熟。甲醇及乙醇的理化性質(zhì)及燃燒性能能較好地適應(yīng)汽車使用的要求。甲醇汽車有奧托（Auto）型和狄塞爾（Diesel）型兩種，在汽油機(jī)基礎(chǔ)上改用醇燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為奧托型醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，在柴油機(jī)基礎(chǔ)上改用醇燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為狄塞爾型醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。奧托型甲醇汽車技術(shù)成熟，排放氣體和汽油機(jī)相當(dāng)，狄塞爾型甲醇汽車和柴油車相比NOx排放少，黑煙小，但冷起動(dòng)性能差，可以添加甲醛予以改善。

新能源汽車汽油機(jī)使用醇燃料時(shí)雖然可以使用化油器或其它裝置，使醇與空氣形成混合氣，然而現(xiàn)代汽油車改用醇燃料時(shí)，大部分是用噴油器向進(jìn)氣道或氣缸內(nèi)噴入醇燃料；柴油機(jī)使用醇燃料還是用原高壓油泵及噴油器向缸內(nèi)供給醇燃料。

新能源汽車知識(shí)點(diǎn)2二甲醚（DME）汽車二甲醚是由H2和CO通過化學(xué)反應(yīng)合成的，可用煤、天然氣、生物質(zhì)或石油等作原料生產(chǎn)，也可以在汽車上安裝車載催化甲醇器，由甲醇轉(zhuǎn)換成二甲醚。二甲醚既可以作為甲醇燃料汽車的著火改善劑，又可以單獨(dú)作為柴油機(jī)的清潔燃料使用。作為柴油車的燃料，二甲醚燃燒時(shí)排氣煙度及微粒排放很低，并可以使用EGR降低NOx，使用氧化催化劑時(shí)，CO及HC也很低，比較容易達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。二甲醚汽車

新能源汽車知識(shí)點(diǎn)3靈活燃料汽車（FFV）靈活燃料汽車FFV（FlexibleFuelVehicle）也可以稱為變?nèi)剂掀嘨FV（VariableFuelVehicle），主要是指能使用純汽油、純醇燃料以及不同比例的汽油及醇燃料的混合燃料汽車。根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果表明，含有85%甲醇或乙醇及15%汽油的混合燃料（M85或E85）的綜合性能較好靈活燃料汽車

新能源汽車知識(shí)點(diǎn)4太陽能汽車太陽能汽車是一種靠太陽能來驅(qū)動(dòng)的汽車（見圖6-32）

。相比傳統(tǒng)熱機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車，太陽能汽車是真正的零排放。

新能源汽車1.太陽能汽車的特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)以光電代油，可節(jié)約有限的石油資源；無污染，無噪音。因?yàn)椴挥萌加?，太陽能電?dòng)車不會(huì)排放污染大氣的有害氣體。沒有內(nèi)燃機(jī)，太陽能電動(dòng)車在行駛時(shí)聽不到燃油汽車內(nèi)燃機(jī)的轟鳴聲；基本上不需日常保養(yǎng)，省去了傳統(tǒng)汽車必須經(jīng)常更換機(jī)油，添加冷卻水等定期保養(yǎng)的煩惱；太陽能是一種新型的可再生能源，越來越被廣泛利用。

新能源汽車（2）缺點(diǎn)能量小驅(qū)動(dòng)力不足，不能載重；太陽能汽車的首要資源是太陽，如果碰到陰雨天氣或者晚上就不能出行受天氣和時(shí)間的限制；太陽能輻射強(qiáng)度較弱，光伏電池板造價(jià)昂貴。

新能源汽車2.太陽能汽車的組成太陽能汽車主要由太陽能電池組、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制器等組成，如圖10-33所示。

新能源汽車（1）太陽能電池組?它是太陽能汽車的核心，由一定數(shù)量的單體電池串聯(lián)或并聯(lián)組成電池方陣如圖。太陽能單體電池由半導(dǎo)體材料制成，當(dāng)太陽光照射在該半導(dǎo)體材料時(shí)，半導(dǎo)體的電子-空穴對被激發(fā)，形成“勢壘”，也就是P