启动/正常行驶/加速模式 发动机通过发电机和蓄电池一起输出电能并传递给功率转 换器，然后驱动电动机，通过机械传动装置驱动车轮。
油箱
发动机
发电机
蓄电池
功率转换器
电动机
传动装置
电力接连
机械连接
液流连接
3.2.2 串联混合动力电动汽车的工作模式
轻载模式 发动机发出的功率大于车辆所需功率，多余的能量通过 发电机给蓄电池充电直到SOC达到预定的限值。
东风汽车公司技术中心
电动汽车概述
电动汽车历史
In the late 1881 electric vehicles (EVs) outsold gasoline cars ten to one. EVs dominated the roads and dealer showrooms. Some automobile companies, like Oldsmobile and Studebaker actually started out as successful EV companies, only later transitioning to gasoline-powered vehicles. In fact, the first car dealerships were exclusively for EVs.
80~110 150~350 600~1200
300
Ni-Zn
60~65 120~130 150~300
300
100~300
Ni-MH
60~70 130~170 150~300 600~1200 200~350
Zn/Air
230
269
105
NAc
90~120
Al/Air
190~250 190~200
电动汽车历史
几点事实： 1834年， Thomas Davenport发明（不可
充电）蓄电池电动车 1859年，Gaston Plante发明可充电铅酸蓄
电池电动车 1895年，第一次机动车辆比赛，电动车
获胜 1896年第一次销售电动车
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TESLA MODEL S 纯电动汽车
4.1.2 燃料电池概述
燃料电池用于FCEV时的不足 ◇燃料电池可持续发电，但不能开开停停。 ◇不能被充电，不能接受FCEV制动或下坡时所反馈的
再生制动电能，需要配备其它形式的蓄电池来存储 燃料电池的多余电能和制动或下坡时所反馈的电能。
燃料电池分类
质 子 交 换 膜 燃 料 电 池 （ Proton Exchange Membrane Fuel Cells， PEMFC； Solid Polymer Fuel Cells ，SPFC）
※比较：特点
电池类型
主要优缺点
VRLA
技术成熟、成本低廉、可实现快速充电、比功率高 比能量低
Ni-Cd
技术成熟、可实现快速充电、比功率高 成本高、比能量低
Ni-Zn
比能量高、比功率高、成本低 循环寿命短
比能量高、比功率高、可实现快速充电 Ni-MH 成本高
Zn/Air
机械式充电、成本低廉、非常高的比能量 比功率低、不能接受再生制动能量
使用要求不同而异。
电性能
5、电池容量及其影响因素
电池的电容量，简称为容量，单位为库仑 (C)或安时(Ah)。表征电池容量特性的专用术 语有以下三个:
a、理论容量
理论容量系指根据参加电化学反应的活性 物质电化学当量数计算得到的电量。通常， 理论上1电化当量物质((1电化当量物质的量， 等于活性物质的原子量或分子量除以反应 物的电子数)将放出1法拉第电量，即96500C 或26.8Ah。
混联式混合动力
TOYOTA混合动力轿车PRIUS
为提高气体燃料的能量密度，在汽车上使用天然 气时，或是将天然气加压，或是将天然气液化。
天然气压缩后储存在高压气瓶中放在车上相当于 普通汽车的油箱，气瓶中气体的压力一般为 20MPa，这就是所谓的CNGV (Compressed Natural Gas Vehicle)，即压缩天然气汽车。
油箱
发动机
发电机
蓄电池
功率转换器
电动机
传动装置电力接连机械连接 Nhomakorabea液流连接
3.2.2 串联混合动力电动汽车的工作模式
减速/制动模式 电动机把驱动轮的动能转化为电能，并通过功率转换器 给蓄电池充电。
油箱
发动机
发电机
蓄电池
功率转换器
电动机
传动装置
电力接连
机械连接
液流连接
3.2.2 串联混合动力电动汽车的工作模式
将天然气在常压下-162℃时液化后装入低压保温 容器中放在汽车上作为燃料，就是所谓的 LNGV(Liquid Natural Gas Vehiele)，即液化天然气汽 车。
在油田轻烃回收装置中处理天然气时和在石油炼 制过程中都有一种以丙烷和丁烷为主的副产品。 它们也是天然气组成的一部分，较易液化，在常 压下是气态，也可做汽车燃料，这就是液化石油 气LPG(Liquefied Petroleum Gas)。靠燃烧LPG获取 动力的汽车叫液化石油气汽车，英文缩写为LPGV， 习惯上也将LPGV作为天然气汽车的一种。
电性能
b、实际容量 实际容量系指在一定的放电条件下，即在
一定的放电电流和温度下，电池在终止电 压前所能放出的电量。
c.额定容量 额定容量系指在设计和生产电池时，规定
或保证在指定的放电条件下电池应该放出 的最低限度的电量。
电性能
电池的容量与电池的放电倍率、放电形式、放 电终止电压和放电温度等放电条件有关。
氢气具有比任何燃料都高的比能量
燃料
压缩氢气a 液态氢气b
储氢镁 储氢钒 甲醇 汽油
比能量 (Wh/kg) 33600 33600
2400 700 5700 12400
能量密度 (Wh/L)
600 2400 2100 4500 4500 9100
a:环境温度@20MPa压力；b:低温环境@0.1MPa压力
项目
直流电机
感应电机
永磁电机
比功率
低
中
高
峰值效率(%) 负荷效率(%) 功率因数(%) 恒功率区
85~89 80~87
-
94~95 90~92 82~85
1:5
95~97 85~97 90~93 1:2.25
转速范围(r/min) 可靠性
4000~6000 12000~15000 4000~10000
SOFC) 直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cells，
DMFC)
4.2.1 质子交换膜燃料电池
性能
工作温度 (℃)
50~100
功率密度 (W/cm2)
0.35~0.6
预期寿命 (103h)
40
预期成本 (US$/kW)
200
加压燃料电池
环境压力燃料电池
4.2.2 直接甲醇燃料电池
电池的放电电流强度用放电倍率(简称放电率) 来表示。定义:
电倍率=额定容量(Ah)/放电电流(A)
也就是说，电池的放电倍率用放电时间来表示， 或者说以一定的放电电流放完额定容量的电量 所需的小时数来衡量。
电性能
例如: 某电池的额定容量为100Ah，若用50A的恒
流放电，则放完100Ah的电量需要2小时，我 们说用2小时率放电，用符号“C/2”或“0.5C” 表示。 若用1小时率的恒流放电，放完100Ah的电量， 放电电流为100A，用符号“1C”表示。 所以放电倍率所表示的放电时间越短，即放电 倍率就越高，放电电流越大。
动作用、电机起系统动力和能量调节作用 ５）电池配备较少，系统尺寸和重量小 ６）系统机电耦合方案较为复杂
4.1.2 燃料电池概述
优点 ◇高效：无燃烧，能量转换不受卡诺循环的限制，效率高达
蓄电池充电模式 停车时，发动机可通过发电机和功率转换器给蓄电池充电。
油箱
发动机
发电机
蓄电池
功率转换器
电动机
传动装置
电力接连
机械连接
液流连接
并联式混合动力技术特点
１）发动机、电机能同时驱动车辆 ２）适合一般公路工况 ３）发动机、电机速度与车速相关，控制复杂 ４）发动机不仅满足车辆能量需求，还要起驱
7~16
NAc
NA
Na/S
100
150
200
800
250~450
Na/NiCl2
86
149
150
1000
230~350
Li-Polymer 155
220
315
600
NA
Li-Ion
90~130 140~200 250~450 800~1200 >200
USABC
200
300
400
1000
<100
2.3.9 各种电池的比较
Al/Air
机械式充电、成本低、丰常高的比能量 非常低的比功率、不能接受再生制动能量
发展潜力 近期目标 潜力巨大 近期目标 潜力大 中期目标 潜力大 近期目标 潜力巨大 中期目标 潜力巨大 中期目标 潜力低
2.3.9 各种电池的比较
※比较：特点
电池类型
主要优缺点
Na/S
比能量高、比功率高 成本高、安全问题、需要热管理系统
一般
好
优良
结构的坚固性
差
好
一般
电机外廓
大
中
小
电机质量
大
中
小
电机成本 ($/kW) 控制操作性能
10 最好
8~12 好
10~15 好
控制器成本