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1、节能与新能源汽车动力总成控制大连理工大学 汽车学院 周雅夫5发展的瓶颈与障碍6 产业界的对策2电动汽车动力总成的基本结构3控制策略与典型工况1 节能与新能源汽车概述4关键技术1节能与新能源汽车概述（1)电动汽车混合动力车纯电动车燃料电池车1.1 基本概念LNG(液化天然气) CNG（压缩天然气 ）LPG（液化石油气）（2） 其它新能源汽车 纯电动汽车技术日臻成熟，得到商业化的推广应用。重点是市政特殊用车、固定线路的公交车、公务用车和私人用车等领域。其技术发展趋势是：高性能的锂离子电池、镍氢电池取代传统的铅酸电池；高效的一体化电力驱动系统取代传统的直流电机；电动辅助系统的广泛应用提高了整车能量利

2、用效率和性能；网络系统的应用促进了电动汽车的模块化和智能化；电器结构安全性技术在电动汽车上得到了系统的应用。1.2 电动汽车发展现状1节能与新能源汽车概述 混合动力汽车兼顾了纯电动汽车和传统汽车的优势，是汽车动力系统过渡和转型战略的关键环节，因此，各国加大了对混合动力客车、商用车以及城市专用车的研究，特别是混合动力公交客车的研究与示范运行，其发展趋势为：轿车混合动力动力系统的模块化愈加明显，逐步推进汽车动力的电气化。随着电功率的比例逐步提高，混合程度不断增强，从只具备自动启停、怠速关机功能的“微混合”、以并联式混合动力发动机为主体的“轻混合”和以混联式为特征的“深混合”，最终过渡到可充电式的“

3、全混合”。城市客车混合动力系统的平台化趋势。发电机组+驱动电机+储能装置构成了混合动力系统的基本技术平台。通过换用不同的发电机组，实现油电、气电、电电各种不同混合动力系统，促进动力系统的平稳过渡与转型。1.2 电动汽车发展现状1节能与新能源汽车概述 燃料电池的商业化进程正在加快，美国、日本等国纷纷制订了燃料电池汽车发展规划。其技术发展趋势为：车用燃料电池系统需要在寿命、成本、环境适应性等方面持续努力，达到商业化技术要求。技术目标为寿命5000小时、成本每千瓦35美元、冷启动零下40度的指标要求。进一步开展燃料电池验证性示范和相关基础设施的研究。全球已建成有70多个加氢站正在运行。在未来发展中要

4、注意选择适合于本地资源的制氢方法，若加氢站采用化石原料制氢，应建立CO2分离、封存或再利用体系。1.2 电动汽车发展现状1节能与新能源汽车概述（2）国内现状 目前，汽车工业已经成为我国经济发展的支柱产业，同时使我国逐步进入了汽车社会。在汽车工业的发展过程中，我国面临来自能源安全、环境保护、气候变化等方面的挑战。 在中央政府高度重视下，电动汽车连续2个5年计划被列入重大专项，在整车、关键零部件、电动汽车标准化和示范运行等方面取得了飞速发展。CNG/LNG、LPG等发动机的研究开发也被列入了十一五计划。 我国已经形成了以燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车3种车型为目标，以多能源动力总成（动力平

5、台）、驱动电机、动力蓄电池系统为3大共性关键技术的发展体系（三纵三横）。 在继续支持研发的同时，开展13城市大规模示范，目前正处于研发向产业化转化的关键时期。1节能与新能源汽车概述1节能与新能源汽车概述1.3 交通发展模型 点：城市公交+常规道路车 线：火车+飞机面：公交+个人用电动车 混合动力作为新型汽车能源动力技术共性平台继承了先进内燃机技术，结合高效洁净的电力驱动方式，既充分利用现有燃料基础设施，又能包容各种新型燃料，现已成为新型汽车产业化的里程碑；燃料电池作为一种新兴能量转换装置，尽管目前还存在很多需要克服的障碍，但其作为新一代汽车能源动力系统的远期解决方案仍然被全球所看好。1.4 对

6、电动汽车发展的主流观点1节能与新能源汽车概述燃料多样化，驱动电气化是今后汽车工业发展的大趋势。2电动汽车动力总成的基本结构2.1 纯电动汽车2电动汽车动力总成的基本结构2.2 燃料电池电动汽车2电动汽车动力总成的基本结构2.3.1 混合动力-串联结构2电动汽车动力总成的基本结构2.3.2 混合动力-并联结构2电动汽车动力总成的基本结构2.3.3 混合动力-混联结构Series-parallel2电动汽车动力总成的基本结构2.3.3 混合动力-混联结构2电动汽车动力总成的基本结构2.3.3 混合动力-混联结构2电动汽车动力总成的基本结构2.3.3 混合动力-混联结构2电动汽车动力总成的基本结构2

7、.3.3 混合动力-混联结构2电动汽车动力总成的基本结构2.3.4 混合动力-混联结构Fig. 1 Hybrid Electric Vehicle using a split EVTFig. 2 Hybrid Electric Vehicle using a Double rotor EVT3 典型工况与控制策略结构3.1 混合动力不同结构比较3 典型工况与控制策略结构3.2 内燃机MAPEngine SpeedEngine Torque43%40%35%Engine performance and efficiencyThermal Efficiency3 典型工况与控制策略结构3.3 电机

8、MAP95%90%Motor SpeedMotor Torque88%3 典型工况与控制策略结构3.4 电池MAP100Specific Power (W/kg)Efficiency*(%)0500*Charge/discharge energy efficiency*State of chargeSOC*80%SOC*20%Characteristics of Energy Storage Device3 控制策略与典型工况3.5 并联控制策略3 控制策略与典型工况3.6 驱动循环混合动力汽车动力系统技术平台纯电动汽车动力系统技术平台燃料电池发动机、动力蓄电池、超级电容-驱动电机、电机传动系

9、总成、发动机- 新材料、新部件、共性技术、基础设施相关技术燃料电池汽车动力系统技术平台各 类 整 车 产 品 技术标准检测试验政策法规示范运营产业融资知识产权技术信息整车动力系统集成技术整车产品开发关键零部件技术共性基础技术公共支撑平台建设代用燃料汽车关键技术4 关键技术4.1三丛三横4 关键技术4.2车辆控制4 关键技术4.3电机控制4 关键技术4.4电池及管理4 关键技术4.4整车优化5、发展的瓶颈与障碍5.1 工业基础5、发展的瓶颈与障碍5.1 工业基础5、发展的瓶颈与障碍5.2 技术问题国内电机供应商技术尚未完全成熟。几乎都是以掌控电机控制技术为核心的高新企业，缺少主要产业的支撑，产品

10、化程度低、成本高，很难成为真正的电机供应商。国外电机供应商供货价格高开发费用高，（感应电机90kW、 12200USD）；（轿车电机，批量时每套3000欧元）。 5、发展的瓶颈与障碍5.3 市场问题基础设施服务体系接受能力政策配套燃油价格法规6、产业界的对策6.1 机遇与挑战 到2015年（甚至更早一些），位居全球第二的中国市场有望成为世界最大的汽车消费市场。无论作为一个极具潜力的新兴市场，还是作为一个极具成本优势的生产大国，中国汽车产业都正吸引着全世界的目光，然而，在这种规模化大发展的同时，人们对中国汽车产业可持续发展的关注和忧虑也与日俱增。6、产业界的对策6.1 机遇与挑战这一方面是受全球趋势的影响，另一方面，中国特定的环境和能源压力也进一步凸显了该问题的重要性。新解决方案和新技术将成为中国乃至全球汽车产业可持续发展的一个关键因素 它涉及当前技术（如柴油机技术）的革新、内燃机的新燃料以及新型驱动机（如电动及混合动力发动机）等。6、产业界的对策6.1 机遇与挑战何去何从,中国社会经济尤其是中国城市的可持续性发展; 需要有正确的政策，技术路线和