汽车概论（第5版）课件：新能源汽车与智能网联汽车

任务1

认识电动汽车结构

新能源汽车与智能

网联汽车学习目录1学习目标2任务接收3获取资讯4任务实施5任务评价✤

能够描述理解电动汽车特点、分类及基本结构。✤

能够解释电动汽车的工作原理。✤

培养学生自主创新意识，认清只有发展自主核心技术才能实现汽车强国梦。

学习目标任务接收

检索比亚迪秦DM-i混合动力汽车与内燃机汽车有何不同？获取资讯知识点1电动汽车基本结构原理

1.什么是纯电动汽车

电动汽车（ElectricVehicle，EV）是纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的总称2.电动汽车的特点

能广泛地利用各种能源；能量的利用率高；零排放；制动能量再生回收；结构简单，维修使用方便；动力蓄电池成本偏高；在充电（充电桩配套，充电效率）以及续驶里程的使用与体验上，与燃油车相比较仍有差距。

3.电动汽车的类型

纯电动汽车（BatteryElectricVehicle，BEV）、混合动力电动汽车（HybridElectricVehicle，HEV）、燃料电池电动汽车（FuelCellElectricVehicle，FCEV）

获取资讯知识点2纯电动汽车

1.基本结构

纯电动汽车主要由动力蓄电池组、控制系统和驱动系统等组成。2.BEV的工作原理

3.BEV充电装置表6-1比亚迪秦PorEV充电方法及时间获取资讯知识点3混合动力电动汽车

1.混合动力电动汽车含义

混合动力电动汽车指能够至少从消耗的燃料和可再充电电能储存装置两类车载存储的能量中获得动力的汽车。

2.基本组成

比亚迪秦DM-i混合动力电动汽车主要由动力蓄电池组、辅助动力系统（汽油发动机等）、控制系统（控制器等）、驱动系统（驱动电机）等部分构成。混合动力电动汽车基本组成获取资讯知识点3混合动力电动汽车

3.HEV分类

按照驱动电机相对发动机的功率比大小分可分为

弱混、中混和强混3种

按照能否外部充电分为

插电式和普通式。

按照发动机与驱动电机的连接分为

增程式和普通式。

按照混合动力电动汽车能量耦合方式可分为

串联、并联和混联三种方式。表6-2不同混合程度电动汽车主要特征获取资讯知识点3混合动力电动汽车

4.工作原理（以比亚迪秦DM-i混合动力电动汽车为例）

EV模式（含动能回收）HEV串联模式发动机直驱模式HEV并联模式获取资讯知识点4燃料电池电动汽车

1.FCEV的基本组成

主要由燃料电池组、控制系统、驱动系统、辅助动力系统和辅助蓄电池组等部分构成2.FCEV的工作原理

由燃料箱不断地供给燃料，燃料电池把燃料氧化的化学能转换为电能，产生的直流电经过控制器变为交流电后供入驱动电机，经传动系统驱动车轮阳极阴极任务实施1.采用小组合作形式，分工完成比亚迪秦DM-i混合电动汽车结构的检索，组内讨论混合动力汽车的工作原理。2.由小组代表将写有动力系统名称的标签贴到混合电动汽车相对应的部位上。3.推选小组代表描述比亚迪秦DM-i混合动力汽车与内燃机汽车的不同之处。任务实施4.练习题（1）以下哪个部件是纯电动汽车的动力源？（）A.动力蓄电池组B.驱动电机C.变速器D.控制系统（2）比亚迪DM-i混动系统工作模式有哪些？（）A.EV模式B.HEV模式C.发动机直驱模式D.HEV并联模式（3）燃料电池系统由多个

V以下的燃料电池单体串连组成。（）A.1B.2C.3D.4（4）纯电动汽车指驱动能量完全由

提供的、由

驱动的汽车。（5）氢燃料电池工作时，外界不断供给负极

，供给正极

。任务评价在完成本学习任务后，通过小组会议的形式进行总结与反思，并完成多元化评价，评分细则见表6-3。

表6-3认识电动汽车结构评价表感谢聆听！

任务2认识智能网联汽车结构认知模块6

新能源汽车与智能

网联汽车学习目录1学习目标2任务接收3获取资讯4任务实施5任务评价✤

能够描述智能网联汽车的特点、分类及基本结构。✤

能够解释智能网联汽车的工作原理。✤

将个人远大理想与汽车强国“中国梦”融合起来，激发

学生立志成才。

学习目标任务接收

播放2018年2月15日央视春晚，观看百度28辆无人驾驶汽车在港珠澳大桥开跑盛况，检索智能网联汽车的发展动态和基本结构原理。获取资讯知识点1智能网联汽车简介2.发展智能网联汽车的意义1.智能网联汽车的含义

智能网联汽车（IntelligentConnectedVehicle，ICV）是指通过搭载先进传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（车、路、人、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终实现替代人来操作的新一代汽车。意义安全高效舒适节能获取资讯知识点2智能网联汽车发展动态1.国外发展动态获取资讯知识点2智能网联汽车发展动态2.我国发展动态获取资讯知识点3智能网联汽车技术分级1.美国自动驾驶分级在国际上，美国汽车工程师学会（SAE）及美国国家高速公路交通安全管理局（NHTSA）分别对自动驾驶的等级做出划分，见表6-4。表6-4SAE及NHTSA的自动驾驶等级划分获取资讯知识点3智能网联汽车技术分级

2.我国自动驾驶分级分级名称定义持续的车辆横向和纵向运动控制目标和事件探测与响应动态驾驶任务后援设计运行范围0级应急辅助系统不能持续执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制,但具备持续执行动态驾驶任务中的部分目标和事件探测与响应的能力。驾驶员驾驶员和系统驾驶员有限制1级部分驾驶辅助系统在其设计运行条件下持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制，且具备与所执行的车辆横向或纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。驾驶员和系统驾驶员和系统驾驶员有限制2级组合驾驶辅助系统在其设计运行条件下持续地执行车辆横向和纵向运动，且具备与所执行的车辆横向或纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。系统驾驶员和系统驾驶员有限制3级有条件自动驾驶系统在其设计运行条件下持续地执行全部动态驾驶任务。系统系统动态驾驶任务后援用户（执行接管后成为驾驶员）有限制4级高度自动驾驶系统在其设计运行条件下持续地执行全部动态驾驶任务并自动执行最小风险策略系统系统系统有限制5级完全自动驾驶系统在任何可行驶条件下持续地执行全部动态驾驶任务并自动执行最小风险策略。系统系统系统无限制**排除商业和法规因素等限制表6-5驾驶自动化等级与划分要素的关系获取资讯知识点4智能网联无人驾驶汽车基本结构原理1.智能网联无人驾驶汽车总体组成图6-24智能网联无人驾驶汽车总体组成获取资讯知识点4智能网联无人驾驶汽车基本结构原理1.智能网联无人驾驶汽车总体组成

（1）环境感知系统（2）定位导航系统（3）中央处理单元

（4）路径规划系统（5）运动控制系统（6）辅助驾驶系统获取资讯知识点4智能网联无人驾驶汽车基本结构原理2.智能网联汽车工作原理智能网联汽车在逻辑与物理上的工作过程。在一个控制周期内，传感器负责感知周围环境及自身状态，计算机中的软件系统负责环境建模、决策与规划，执行器负责执行指令并反馈结果。控制周期一般为毫秒级，由多种传感器采样频率、软件算法复杂度、计算机性能以及执行器频率决定。图6-28智能网联汽车工作原理任务实施1.采用小组合作形式，分工完成智能网联汽车的发展动态和基本结构原理检索，组内分享讨论。2.完成一幅国内（外）智能网联汽车发展动态时间轴的制作。3.推选小组代表就智能网联汽车发展趋势发表看法。任务实施4.练习题（1）在1992年，哪家机构研制出我国第一辆无人驾驶汽车？（）A.北京大学B.国防科技大学C.上海交通大学D.清华大学（2）美国汽车工程师学会（SAE）将自动驾驶划分为

个等级？（）A.3B.4C.5D.6（3）无人驾驶汽车环境感知传感器有哪些？（）A.雷达传感器B.视觉传感器C.车速传感器D.温度传感器（4）车联网系统从空间立体划分可分为

、管、

三段。（5）雷达传感器主要用来探测一定范围内障碍物的

、

及移动速度。任务评价在完成本学习任务后，通过小组会议的形式进行总结与反思，并完成多元化评价，评分细则见表6-6。

表6-3认识智能网联汽车结构评价表感谢聆听！

任务3认识其他新能源汽车结构认知模块6

新能源汽车与智能

网联汽车学习目录1学习目标2任务接收3获取资讯4任务实施5任务评价✤

能够识别电动汽车与其他新能源汽车的不同。✤

能够描述太阳能汽车、生物燃料汽车及氢内燃机汽车的基本结构与工作原理。✤

培养学生“寒窗苦读少年志、韶华不负正当时”的品质。

学习目标任务接收

按类型制作一份其他新能源汽车的思维导图并展示。获取资讯知识点1太阳能汽车1.太阳能汽车的特点

（1）优点

节约石油资源、无污染、无噪声、保养方便。

（2）缺点

能量小驱动力不足，不能重负荷。

受天气和时间限制。

太阳能辐射强度较弱，光伏电池板造价昂贵

太阳能汽车获取资讯知识点1太阳能汽车

2.太阳能汽车的组成

太阳能汽车主要由太阳能电池组、驱动系统、控制器等组成。3.太阳能汽车的工作原理

太阳能电池由半导体材料制成，当太阳光照射在该半导体材料时，半导体的电子

-空穴对被激发并定向流动，形成电流。

太阳能汽车的组成太阳能汽车的工作原理获取资讯知识点2生物燃料汽车

1.燃料乙醇

乙醇俗称酒精，它以玉米、小麦、薯类、糖或植物等为原料，经发酵、蒸馏而制成。将乙醇进一步脱水再经过不同形式的变性处理后成为燃料乙醇。

燃料乙醇生产过程获取资讯知识点2生物燃料汽车

2.醇类燃料作为汽车燃料的特点

（1）优点

1）醇类燃料辛烷值比汽油高，可采用高压缩比，提高热效率。2）蒸发潜热大

3）常温下为液体，操作容易，携带方便。

4）可燃界限宽，燃烧速度快，可以实现稀薄燃烧。

5）与传统的发动机技术有继承性，特别是使用汽油-醇类混合燃料时，发动机结构变化不大。

获取资讯知识点2生物燃料汽车

2.醇类燃料作为汽车燃料的特点

（2）缺点1）热值低。2）沸点低。3）甲醇有毒。4）腐蚀性大。5）醇混合燃料易分层，因此，必须加助溶剂。

获取资讯知识点2生物燃料汽车

3.生物柴油

生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油，通过酯交换工艺制成的可替代石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油生产过程获取资讯知识点2生物燃料汽车

生物柴油的主要特点1）具有优良的环保特性。2）具有较好的低温发动机起动性能。3）具有较好的润滑性能。4）具有较好的安全性能。5）具有良好的燃料性能。6）具有可再生性能。7）无须改动柴油机，可直接添加使用。8）生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用。生物柴油生产过程获取资讯知识点3氢内燃机汽车

氢内燃机汽车（HICEV）是一种使用内燃机的氢燃料汽车。氢内燃机汽车不同于氢燃料电池汽车，不是通过电化学的方式产生能量，而是通过燃烧氢气产生能量。1.氢内燃机汽车的特点（1）优点1）氢气燃烧的主要产物是水蒸气，是一种清洁能源。2）氢气具有较高的能量密度，且氢燃烧的效率相对较高，能够提供可观的动力。3）氢气可再生能源。4）氢气可以在短时间内加注。（2）缺点1）氢气生产成本相对较高。2）氢气的储存和运输相对复杂。3）尽管氢气的能量密度相对较高，但氢气的体积能量密度较低，需要更大的储氢设备和更频繁的加注。4）氢内燃机技术还处于发展阶段，存在一些技术挑战，包括提高效率、降低成本等。5）需要建设相应的氢气生产、储存、运输和加注基础设施。获取资讯知识点3氢内燃机汽车1.氢内燃机汽车的组成及基本原理氢内燃机在结构上与汽油内燃机相似，在燃料燃烧方式上与汽油内燃机相同。区别在于硬化气门和气门座、更坚固的连杆、非铂金尖头火花塞、更高电压的点火线圈、专为气体而不是液体设计的喷油器、更大的曲轴阻尼器、更坚固的缸盖垫片材