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1、电动汽车基础知识,学习单元一电动汽车基础认知,1.电动机的定义,2.负载性质,3.负载容量,学习单元一电动汽车基础认知,电动机（motors）是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（定子绕组）产生旋转磁场，作用于转子鼠笼式闭合铝框，形成磁电动力旋转转矩。,1,电动机的定义,学习单元一电动汽车基础认知,负载性质是指负载类型及其机械特性，是连续运行的负载还是断续运行的负载，是恒定的转矩还是变化的转矩，是恒转速运行还是变速运行。在改变负载时，表示负载转速与驱动负载所需转矩之间的关系，称为负载的转矩转速特性，该特性是选择电动机的最基本因素。,2,负载性质,学习单元一电动汽车基础认知,3.,负
2、载容量,学习单元一电动汽车基础认知,根据绝缘等级分类,根据工作电源分类,1,根据结构及工作原理分类,2,根据起动与运行方式分类,3,根据运转速度分类,4,5,根据额定工作制分类,6,学习单元一电动汽车基础认知,1,根据工作电源分类,学习单元一电动汽车基础认知,2,根据结构及工作原理分类,根据结构及工作原理不同，电动汽车电动机可以分为直流电动机、异步电动机和同步电动机。,学习单元一电动汽车基础认知,3,根据起动与运行方式分类,学习单元一电动汽车基础认知,学习单元一电动汽车基础认知,5,根据绝缘等级分类,学习单元一电动汽车基础认知,5,根据绝缘等级分类,学习单元一电动汽车基础认知,6,根据额定工作
3、制分类,根据额定工作制不同，电动汽车电动机可分为连续工作制（S1）电动机、短时工作制（S2）电动机和断续工作制（S3）电动机。,学习单元一电动汽车基础认知,（1）连续工作制电动机,（2）短时工作制电动机,（3）断续工作制电动机,6,根据额定工作制分类,学习单元一电动汽车基础认知,学习单元一电动汽车基础认知,电动机在铭牌规定的额定值条件下，只能在限定的时间内短时运行。短时运行的持续时间标准有10 min、30 min、60 min及90 min 4种。,学习单元一电动汽车基础认知,学习单元一电动汽车基础认知,1.直流电动机,2.交流感应电动机,3.开关磁阻电动机,三,电动汽车常用的电动机,4.永
4、磁电动机,学习单元一电动汽车基础认知,直流电动机的定义,1,直流电动机的特点,2,直流电动机的构造,3,学习单元一电动汽车基础认知,（1）,直流电动机的定义,学习单元一电动汽车基础认知,调速性能好,起动转矩大,高速性能不佳,（2）,直流电动机的特点,学习单元一电动汽车基础认知,调速性能是指电动机在一定负载条件下，根据需要人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。,学习单元一电动汽车基础认知,学习单元一电动汽车基础认知,由于存在电刷和换向器，因而其高速性能及可靠性受到影响。随着电力电子技术、自动控制技术和计算机技术的发展，直流电动机已逐步被
5、交流电动机替代。,学习单元一电动汽车基础认知,（3）,直流电动机的构造,学习单元一电动汽车基础认知,（1）交流感应电动机的定义,（2）交流感应电动机的特点,（3）交流感应电动机的工作原理,2,交流感应电动机,学习单元一电动汽车基础认知,学习单元一电动汽车基础认知,学习单元一电动汽车基础认知,（2）,交流感应电动机的特点,学习单元一电动汽车基础认知,学习单元一电动汽车基础认知,（1）开关磁阻电动机的定义,（2）开关磁阻电动机的特点,3,开关磁阻电动机,学习单元一电动汽车基础认知,它具有调速系统，兼具直流、交流两类调速系统的优点。开关磁阻电动机如图2-2所示。,（1）,开关磁阻电动机的定义,学习单
6、元一电动汽车基础认知,（1）,开关磁阻电动机的定义,学习单元一电动汽车基础认知,（2）,开关磁阻电动机的特点,学习单元一电动汽车基础认知,（2）,开关磁阻电动机的特点,学习单元一电动汽车基础认知,永磁电动机按反电动势的类型可以分为反电动势为方波的无刷直流电动机和反电动势为正反弦波的永磁同步电动机。,4,永磁电动机,学习单元一电动汽车基础认知,4,永磁电动机,学习单元一电动汽车基础认知,4,永磁电动机,学习单元一电动汽车基础认知,4,永磁电动机,学习单元一电动汽车基础认知,高起动转矩，高过载能力。 运行效率高，节能效果尤为明显。,4,永磁电动机,学习单元一电动汽车基础认知,学习单元二蓄电池,学习
7、单元二蓄电池,如果蓄电池属于镍镉蓄电池，长期不彻底充、放电，会在蓄电池内留下痕迹，降低蓄电池容量，这种现象被称为蓄电池记忆效应。,学习单元二蓄电池,（1）根据电解液种类分类,（2）根据工作性质分类,（3）根据储存方式分类,3,蓄电池的分类,（4）根据蓄电池所用正、负极材料分类,学习单元二蓄电池,碱性蓄电池,1,酸性蓄电池,2,有机电解液蓄电池,3,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,酸性蓄电池主要指以硫酸水溶液为介质，如锌锰干蓄电池（也称为酸性蓄电池）、海水蓄电池等。,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,蓄电池按工作性质可以分为一次蓄电池和二次蓄电池。,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,蓄电
8、池按蓄电池所用正、负极材料可以分为锌系列蓄电池、镍系列蓄电池、锂离子蓄电池、二氧化锰系列蓄电池和空气（氧气系列）蓄电池。,学习单元二蓄电池,（1）比能量,（2）能量密度,（3）比功率,4,蓄电池的主要性能指标,（4）功率密度,学习单元二蓄电池,（5）寿命,（6）充、放电效率,（7）自放电率,4,蓄电池的主要性能指标,（8）按一定标准规律的放电,学习单元二蓄电池,动力蓄电池的定义,1,动力蓄电池的分类,2,镍氢蓄电池,3,锂离子蓄电池,4,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,（二）,动力蓄电池的分类,学习单元二蓄电池,（1）二次蓄电池,（2）超级电容器,（3）飞轮蓄电池,（二）,动力蓄电池的分类
9、,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,超级电容器又称为化学电容器，是新型双电层电容器，具有电容量大的特点。,（2）,超级电容器,学习单元二蓄电池,（3）,飞轮蓄电池,学习单元二蓄电池,镍氢蓄电池是20世纪90年代发展起来的一种新型电池。它的正极活性物质主要由镍制成，负极活性物质主要由储氢合金制成，它是一种碱性蓄电池。镍氢蓄电池具有高比能量、高功率、适合大电流放电、可循环充、放电、无污染等优点，被誉为“绿色电源”。,（三）,镍氢蓄电池,学习单元二蓄电池,1.镍氢蓄电池的分类,2.镍氢蓄电池的结构,3.镍氢蓄电池的工作原理,（三）,镍氢蓄电池,4.镍氢蓄电池的特点,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电
10、池,学习单元二蓄电池,镍氢蓄电池是将物质的化学反应产生的能量直接转化成电能的一种装置。镍氢蓄电池由镍氢化合物正电极、储氢合金负电极及碱性电解液（30%的氢氧化钾溶液）组成。镍氢蓄电池的性能特点主要取决于本身体系的电极反应。,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,1.锂离子蓄电池的分类,2.锂离子蓄电池的结构,3.锂离子蓄电池的工作原理,（四）,锂离子蓄电池,4.锂离子蓄电池的特点,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,安全阀,正极,1,正极,2,隔板,3,电解液,4,5,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,因此在正极上的充电过
11、程中伴随着锂离子的离去，正极材料磷酸铁锂被氧化成磷酸铁。铁的变价（Fe+2-Fe+3）产生了电池的电压，同时溶液中的锂离子被还原，并与负极石墨碳材料生成锂碳合金。,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,（1）锂离子蓄电池的优点,（2）锂离子蓄电池的缺点,学习单元二蓄电池,单体电池的工作电压高达3.23.8 V，磷酸铁锂离子蓄电池的工作电压按3.2 V计算，较为可靠。 比能量大。 循环寿命长。,学习单元二蓄电池,安全性能好。 自放电小。 内阻小。 可实现快速充电。,学习单元二蓄电池,学习单元二蓄电池,燃料电池（fuel cell，FC）是一种化学电池，它直接把物质发生化学反应时释放出的能量变换为电
12、能，工作时需要连续地向其供给燃料和氧化剂。由于该电池是把燃料通过化学反应释放出的能量变为电能输出，因此被称为燃料电池。,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,根据工作温度分类,根据运行机理分类,1,根据电解质种类分类,2,根据燃料来源类型分类,3,根据燃料化学成分分类,4,5,根据燃料状态分类,6,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,（1）节能、转换效率高,（2）排放基本达到零污染,（3）无振动和噪声，寿命长,1,燃料电池的优点,（4）结构简单，运行平稳,学习单元三燃 料 电 池,（1）
13、燃料种类单一,（2）要求高质量的密封,（3）价格高,2,燃料电池的缺点,（4）需要配备辅助电池系统,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,氢路,1,空路,2,水路,3,控制子系统,4,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,1.质子交换膜燃料电池的基本结构,2.质子交换膜燃料电池的工作原理,3.质子交换膜燃料电池的特点,五,质子交换膜燃料电池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电
14、 池,质子交换膜燃料电池在原理上相当于水电解的逆装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜为电解质。,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,磷酸燃料电池（phosphoric acid fuel cell，PAFC）是以酸为导电电解质的燃料电池。PAFC被称为继火电、水电、核电之后的第4种发电方式，是目前燃料电池中唯一商业化了的燃料电池。,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃
15、 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell，SOFC）属于第3代燃料电池，是一种在中、高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环保地转化成电能的全固态化学发电装置。固体氧化物燃料电池被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池一样得到广泛应用的一种燃料电池。,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,直接甲醇燃料电池（direct methanol fuel cell，DMFC）属于质子交换膜燃
16、料电池，是直接使用水溶液及甲醇蒸气为燃料供给来源，而不需要通过重整器重整甲醇、汽油及天然气等再取出氢以供发电。,学习单元三燃 料 电 池,学习单元三燃 料 电 池,学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机,超级电容器是一种新型储能装置，具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，故用途广泛。,学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机,学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机,充、放电时间,1,超级电容器的特点,2,超级电容器与蓄电池的比较,3,超级电容器的应用前景,4,学习单元四其他类型的动力蓄电池与充电机,超级电容器可以快速充、放电，峰值电流仅受其内阻限制，甚至短路也不是致命的。实际上峰值电流决定了电容器单体大小，对于匹配负载，小单体可放10 A，大单体可放 1 000 A。放电率的另一个限制条件是发热，反复地以剧烈的速率放电将使电容器温度升高，
