新能源汽车 主编 ：付铁军 机械工业出版社.

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1 新能源汽车 主编 ：付铁军 机械工业出版社

2 目录 第一章 总述 第一节新能源汽车的定义与分类 第二节 我国新能源汽车的现状和发展前景 第三节 我国新能源汽车的政策、法规和标准
2019/10/31 目录 第一章 总述 第一节新能源汽车的定义与分类 第二节 我国新能源汽车的现状和发展前景 第三节 我国新能源汽车的政策、法规和标准 第四节国内外新能源汽车一览 第二章 电动汽车基础 第一节电动机 第二节蓄电池 第三节其他类型动力蓄电池 第四节 逆变器与变频器 第五节 空调与转向系统

3 第三章 纯电动汽车 第一节纯电动汽车的结构及其行驶性能 第二节纯电动汽车的基础设施建设 第三节纯电动汽车车型实例 第四章 混合动力汽车 第一节混合动力汽车的结构 第二节混合动力汽车分类和工作原理 第五章 燃料电池电动汽车 第一节燃料电池电动汽车的类型与基本结构 第二节燃料电池汽车的发展历史及现状

4 第六章 其他新能源汽车 第一节燃气汽车 第二节生物醇类汽车 第三节太阳能汽车 第七章 电动汽车的维修与保养 第一节电动汽车的故障维修 第二节电动汽车的维护与保养 第三节 电动汽车故障维修经典实例

5 第一章 综述 在断加剧的“人、车、自然”的矛盾之下，人们开始把目光从传统的燃油汽车转向新能源汽车。我国作为能源消费大国，发展新能源汽车产业是低碳经济时代必然的选择。我国是一个世界汽车生产和销售大国，传统汽车制造业落后于国外发达国家，但是在新能源汽车研发领域，我们有成本和市场优势，在技术水平及产业化方面，我国与国外基本处于同一起跑线上。因此，新能源汽车的产业发展也将成为汽车行业的新导向。 本章主要对新能源汽车的定义、分类和发展以及相关的政策法规进行简单的介绍。

6 第一节新能源汽车的定义与分类 一、新能源汽车的定义 新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式。也指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。 新能源汽车（英文名称：New energy vehicles）是指采用非常规的车用燃料（即除汽油、柴油发动机之外）作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

7 二、新能源汽车的分类 1.混合动力汽车 混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。 2.插电式混合动力汽车（增程式、插电式） 插电式混合动力汽车是可以在正常使用情况下从非车载装置中获取电能，以满足车辆具有一定的纯电动续驶里程的混合动力汽车，可分为增程式混合动力和混联插电式混合动力汽车。

8 3.纯电动汽车 电动汽车顾名思义就是由车载可充电蓄电池或其他能量储存装置提供电能、由电机驱动的汽车。 （1）城市纯电动汽车（Urban Electric Vehicle,UEV） 城市纯电动汽车的车速和续驶里程都较低，适合于城市短距离交通，主要车型是小型纯电动汽车和城市公交车。 （2）全纯电动汽车（All Electric Vehicle，AEV） 全纯电动汽车装有足够容量的动力电池，车速和续驶里程基本可满足日常较远距离的行驶要求。

9 4.燃料电池汽车 燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。 5.氢动力汽车 氢气不含碳，燃烧后不增加大气中温室气体，而且可以通过利用太阳能、风能等可再生能源电解水得到，因此被认为是人类的终极能源。 6.天然气和甲醇汽车 （1）天然气汽车 天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。天然气的甲烷含量一般在90%以上，是一种很好的汽车发动机燃料。

10 按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为：
1）压缩天然气（CNG）汽车。压缩天然气是指压缩到20.7—24.8 MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。 2）液化天然气（LNG）汽车。液化天然气是指常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。 3）液化石油气（LPG）是一种在常温常压下为气态的烃类混合物，比空气重，有较高的辛烷值，具有混合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点，能够延长发动机使用寿命，而且一次载气量大、行驶里程长。

11 （2)甲醇汽车 甲醇汽车就是以甲醇作为主要燃料的汽车，也能以汽油或汽油-甲醇混合燃料为燃料，是一种甲醇-汽油燃料灵活转换的具有节能环保科技含量的新型汽车，也可以由普通汽车改装而成。

12 第二节 我国新能源汽车的现状和发展前景 一、新能源汽车的发展现状 进入21世纪以来，我国汽车产业高速发展，已经成为世界汽车生产和销售大国。新能源汽车方面，通过自主研制，开发出混合动力、插电式混合动力、纯电动和燃料电池汽车等各类整车产品，形成了多品种、全系列的各类整车和零部件生产及配套体系，产业集中度不断提高，产品技术水平明显提升，初步掌握了电动汽车整车设计、系统集成等关键技术，但在总体的技术水平与国外相比尚存在较大差距，特别是产品工程化能力亟待加强。 我国新能源汽车也在快速发展，对于中国这个石油资源匮乏和环境压力大的国家来说，大力发展新能源汽车有着非常重大的现实意义和战略意义。

13 图1-8中国新能源汽车产业发展路线全景图

14 二、新能源汽车的发展前景 1、 混合动力汽车发展现状 2、插电式混合动力汽车发展现状 3、纯电动汽车发展现状 4、燃料电池发展现状

15 第三节 我国新能源汽车的政策、法规和标准 从2009年2月国家科技部推出“十城千辆”计划开始，到2013年9月国务院及财政部、国家发展改革委、工业和信息化部已经发布了一系列的相关政策法规。 电动车辆现有标准体系,自“九五”以来，组织制定并由标准化主管部门批准发布电动车辆相关的国家标准和行业标准49项。

16 第四节 国内、外新能源汽车一览 一、美国新能源汽车 1.凯迪拉克Escalade-混合动力汽车 2.别克君越eAssist混合动力汽车 二、德国新能源汽车 1.奔驰S400混合动力汽车 2.宝马i8混合动力超跑车 3.大众途锐混合动力汽车 4.奥迪Q5混合动力汽车

17 三、日本新能源汽车 1. 雷克萨斯LS 600hL混合动力汽车 2.丰田凯美瑞尊瑞混合动力汽车 3.本田Insight混合动力汽车 4.日产聆风纯电动汽车 四、中国新能源汽车 1.上汽荣威E50纯电动汽车 2.比亚迪 E6纯电动汽车 3.长城哈弗M3EV纯电动汽车 4.沃尔沃C30纯电动汽车 五、韩国新能源汽车 2013现代索纳塔混合动力汽车

18 第二章 电动汽车基础 蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后，19世纪末到20世纪上半叶电机又引起了第二次产业革命，使人类进入了电气化时代。20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命，是生产和消费从工业化向自动化，智能化时代转变；推动了新一代高性能电机驱动系统与伺服系统的研究与发展。21世纪伊始，世界汽车工业又站在了革命的门槛上；电动车（包括纯电动车，混合动力汽车，燃料电池电动车）概念的提出，将会是未来世界汽车工业发展的新方向。不过就当今世界科技水平来说，电动汽车的电动机、蓄电池等核心的研究更具有现实意义，应该作为新能源汽车发展新方向的第一步。

19 第一节 电动机 一、电动汽车电动机相关的概念 1.电动机的定义 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（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。 2.负载性质  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，是恒定的力矩，还是变化的力矩，是恒转速运行还是变速运行等。 3.负载容量 负载容量是针对电动机功率和转矩的大小而确定，电机功率的选择应满足配套机械负载必需的容量，不要过大也不可以过小。

20 二、电动汽车用电动机分类 电动汽车驱动电动机种类：

21 三、电动汽车常用的电动机 电动汽车驱动电机主要包括直流电机和交流电机，目前广泛使用的交流电机有：交流感应电机、开关磁阻电机和永磁电机（包括无刷直流电机和永磁同步电机）。 1.直流电动机（DCM） 1）定义： 直流电动机（direct current motor，DC motor）将直流电能转换为机械能的转动装置。电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。

22 2）特点 （1）调速性能好。 （2）起动力矩大。 （3） 高速性能不佳。 3）构造 直流电动机的结构分为定子与转子两部分。 2.交流感应电动机（induction motor） 1）交流感应电动机定义 交流感应电动机又称交流异步电动机，由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。

23 2）特点 交流感应电动机具有结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠、低转矩脉动和低噪音特点。近年来被广泛应用于汽车。最大缺点是驱动电路复杂，相对于永磁电机而言，感应电机（异步电机）效率和功率密度偏低。 3）工作原理 异步电动机定子上有三相对称的交流绕组，三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙空间产生旋转磁场，转子绕组的导体处于旋转磁场中， 转子导体切割磁力线，并产生感应电动势，判断感应电动势方向。转子导体通过端环自成闭路，并通过感应电流。异步电动机的设计、生产特别要注意标准化、系列化、通用化。

24 3.永磁无刷电动机简介 与传统的电励磁电动机相比，永磁电动机特别是稀土永磁电动机具有结构简单、运行可靠、体积小、质量小、损耗少、效率高，以及电动机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。 4.开关磁阻电动机 1）开关磁阻电动机的定义 开关磁阻电动机（Switched Reluctance Drive ：SRD）是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。

25 2）系统特点 ①结构简单；电动机结构简单、成本低、可用于高速运转。 ②起动优点；起动转矩大，起动电流低。 ③频繁起停；适用于频繁起停及正反向转换运行。 ④性能好；可控参数多，调速性能好。 ⑤效率高损耗小；效率高，损耗小。 缺点：转矩脉冲大，噪音大，相对于永磁电机而言，功率密度和效率偏低。 5.永磁电机 永磁电机包括反电动势为方波的无刷直流电机和反电动势为正反弦波的永磁同步电机。

26 1）无刷直流电机 无刷直流电机具有高转矩密度、高功率密度、位置检测和控制方法简单、效率高优点。 2）永磁同步电机 永磁同步电动机的运行原理与电励磁同步电动机相同，但它以永磁体提供的磁通替代后者的励磁绕组励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性； 永磁同步电机有如下的特点: （l）高起动力矩、高过载能力 （2）运行效率高、节能效果尤为明显

27 四、电动汽车电动机的选用策略 车用驱动电机应满足如下要求： 1.体积小，质量轻 2.在整个运行范围内的高效率。 3.低速大转矩特性及宽范围恒功率特性 4.良好的环境适应性和高可靠性。 5.价格低

28 第三节 蓄电池 一、电池的定义与分类 1、电池的定义 电池（Battery）指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。 2、电池的记忆效应和消除方法 如果电池属镍镉电池，长期不彻底充、放电，会在电池内留下痕迹，降低电池容量，这种现象被称为电池记忆效应。 3、电池的分类 电池的分类有不同的方法，其分类方法大体上可分为四大类 ： 1）按电解液种类分类 2）按工作性质分类 3）按贮存方式划分 4）按电池所用正、负极材料划分

29 图 2-6化学蓄电池的分类

30 　 3.电池主要性能指标 ①比能量 ②能量密度 ③比功率 ④功率密度 ⑤寿命 ⑥充放电效率 ⑦自放电率 ⑧按一定标准规律的放电

31 二、电动汽车常用的蓄电池 1、动力电池的定义 动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。动力电池组是电动汽车的关键装备，它储存的电能、质量和体积，对电动汽车的性能起到决定性的影响。 2、动力电池的分类 电动汽车的动力电池可以分为二次电池、超级电容器和飞轮电池三大类。 ①二次电池-也称可充电电池。主要有铅酸蓄电池、镍-氢电池、锂离子电池、镍-金属氢化物电池。 ②超级电容器-又叫电化学电容器，是新型双电层电容器，具有电容量大的特点 ③飞轮电池-亦称飞轮储能器，利用飞轮高速旋转储存和释放电能的装置。

32 3、电动汽车常用的蓄电池 目前，在电动汽车上使用的蓄电池主要是铅酸电池、镍氢电池（MH-Ni）和锂离子电池，如克莱斯勒ESX2采用铅酸电池，丰田Prius和本田Insight用镍氢电池，日产Tino用锂离子电池。 1. 铅蓄电池 铅蓄电池可分为两类：注水式铅蓄电池和阀控式铅蓄电池。 2.镍氢电池 镍氢电池是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贮氢合金制成，是一种碱性蓄电池。

33 3. 锂离子电池 锂离子电池是1990年由日本索尼公司首先推向市场的新型高能蓄电池。 锂离子电池具有工作电压高、比能量高、充放电寿命长、无记忆效应、无污染、快速充电、自放电率低、工作温度范围宽、安全可靠和能够制造成任意形状等优点。主要集中在大容量、长寿命和安全性三个方面。 三、蓄电池能量管理技术 目前，蓄电池能量管理技术是混合动力汽车的关键技术之一。通常，能量管理技术决定了蓄电池的使用寿命以及充放电速度等技术指标。 蓄电池能量管理系统直接检测及管理电动汽车的储能电池运行全过程，包括蓄电池充放电过程管理、电池温度检测、电池电压电流检测、电量估计、单体电池故障诊断等几个方面。

34 第四节其他类型动力蓄电池 一、超级电容器 超级电容器从储能机理上面分的话，超级电容器分为双层电容器和赝电容器。是一种新型储能装置，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。超级电容器用途广泛。 超级电容器（supercapacitor，ultracapacitor），又叫双电层电容器（Electrical Double-Layer Capacitor）、电化学电容器（Electrochemcial Capacitor， EC），黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。 1）充放电时间 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。实际上决定于电容器单体大小，对于匹配负载，小单体可放10A，大单体可放1000A。

35 2）优点 在很小的体积下达到法拉级的电容量；无须特别的充电电路和控制放电电路；和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响；从环保的角度考虑，它是一种绿色能源；超级电容器可焊接，因而不存在像电池接触不牢固等问题； 3）缺点 如果使用不当会造成电解质泄漏等现象；和铝电解电容器相比，它内阻较大，因而不可以用于交流电路； 4）超级电容器与电池的比较的优点 超级电容器不同于电池，在某些应用领域，它可能优于电池。有时将两者结合起来，将电容器的功率特性和电池的高能量存储结合起来，不失为一种更好的途径。 5）应用前景

36 二、飞轮电池技术 飞轮电池是90年代才提出的新概念电池，它突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。 1、飞轮电池的能量传递模式 飞轮储能电池系统包括三个核心部分：一个飞轮，电动机—发电机和电力电子变换装置。 2、飞轮电池的基本工作原理 基本工作原理：飞轮电 池中有一个电机，充电时该电机以电动机形式运转，在外电源的驱动下，电机带动飞轮高速旋转，将外界输入的电能通过电动机转化为飞轮转动的动能储存起来；当外界需要电能时，又通过发电机将飞轮的动能转化为电能，输出到外部负载。

37 3、飞轮电池的优点 飞轮电池兼顾了化学电池、燃料电池和超导电池等储能装置的诸多优点，主要表如下几个方面： （1）能量密度高 （2）能量转换效率高 （3）体积小、重量轻 （4）工作温度范围宽 （5）使用寿命长 （6）低损耗、低维护 4、飞轮电池的应用

38 三、磷酸亚铁锂电池 磷酸亚铁锂（LiFeP ）为近年来新开发的锂离子电池电极材料，人们习惯称其为磷酸铁锂。作为正极活性物质使用，主要用于动力锂离子电池，凭借其良好的性能，在电动汽车上具有较好的发展前景。 LiFeP 电池的工作原理是：电池充电时，正极材料中的锂离子脱出来，经过电解液，穿过隔膜进入到负极材料中；电池放电时，锂离子又从负极中脱出来，经过电解液，穿过隔膜回到正极材料中。

39 目前磷酸铁锂正极材料具有以下的优点： （1）优良的安全性 （2）对环境友好 （3）耐过充性能优良 （4）高的可逆容量 （5）工作电压适中 （6）电压平台特性好，非常平稳 （7）与大多数电解液系统兼容性好，储存性能好 （8）无记忆效应 （9）结构稳定，循环寿命长 10）可以大电流充电 （11）充电时体积略有减小，与碳基负极材料配合时的体积效应好。

40 第四节 逆变器与变频器 一、逆变器及其控制技术 1.逆变器的概念及工作原理 逆变器（inverter）是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V，50Hz正弦波）。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。 2.逆变器的分类 1）按波弦性质 主要分两类，一类是正弦波逆变器，另一类是方波逆变器。 2）按照源流性质 （1）有源逆变器 （2）无源逆变器

41 3.逆变器控制技术 （1）开环和单电压环控制技术 1）系统动态响应速度缓慢: 2）负载适应性差: （2）电压电流双环反馈控制技术 二、变频器及其控制方式 1.变频器的概念及工作原理 变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

42 2.变频器的分类 目前主要分为交—直—交变频器和交—交变频器两大类。 （1）交一直一交变频器 1）可控整流器调压、逆变器调频方式。 2)不控整流器整流、斩波器调压、逆变器调频方式。 3)不控整流器整流、脉宽调制型(WPM)逆变器同时实现调压调频方式。 （2）交一交变频器 交一交变频器可直接将电网频率交流变成频率可调交流,无需中间直流环节,从而可提高整个变频装置的变换效率。 3.变频器控制方式 (1)正弦脉宽调制（SPWM）控制方式 (2) 电压空间矢量（SVPWM）控制方式 (3) 矢量控制（VC）方式 (4) 直接转矩控制（DTC）方式

43 第五节 空调与转向系统 一、电动汽车空调系统 汽车空调的功能就是把车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动性保持在使人感觉舒适的状态。 （一）电动汽车空调系统研究现状 （二）电动汽车空调系统分类和工作原理 根据电动汽车特有性质，目前电动汽车空调可采用热电（偶）空调系统和电动热泵型空调系统。 1、热电（偶）电动汽车空调系统 该项技术具有很多适合电动汽车使用的特点，并且与传统机械压缩式空调系统相比，热电空气调节具有以下特点:

44 （1）热电元件工作需要直流电源； （2）改变电流方向即可产生制冷、制热的逆效果； （3）热电制冷片热惯性非常小，制冷时间很短，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差； （4）调节组件工作电流的大小即可调节制冷速度和温度，温度控制精度可达0.001℃，并且容易实现能量的连续调节； （5）在正确设计和应用条件下，其制冷效率可达90%以上，而制热效率远大于1； （6）体积小、重量轻、结构紧凑，有利于减小电动汽车的整备质量;可靠性高、寿命长并且维护方便，没有转动部件，因此无振动、无摩擦、无噪声且耐冲击。

45 2、热泵型电动汽车空调系统 该热泵型空调系统是在原有燃油汽车上进行改进的，压缩机是由永磁直流无刷电机直接驱动，该系统与普通的热泵空调系统并无本质区别，由于在电动车上使用，压缩机等主要部件有其特殊性。 二、电动汽车转向系统 1.PRIUS汽车的电动助力转向系统 （1）转向器 （2）助力电动机总成 （3）转矩传感器

46 （二）电动汽车电动助力转向优点 (1)更加节省能源和环保。 (2)助力效果相对更好。 (3)质量大大减轻 (4)安全性能更好。 (5)提高了转向系统的回正性能。

47 第三章 纯电动汽车 第一节纯电动汽车的结构及其行驶性能 一、纯电动汽车的基本结构
纯电动汽车的定义：纯电动汽车（BladeElectricVehicles，简称BEV）是指以车载电源（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 纯电动汽车结构可分为三个子系统， 即电力驱动子系统、主能源子系统 和辅助控制子系统。（如右图所示）

48 二、纯电动汽车的电驱动的典型结构形式 根据目前普遍接受的按照动力驱动 系统 的不同进行分类的典型结 构形式，大体分为六种。 （如右图所示）
（C-离合器D-差速器G-变速器M-电动机FG-定速比减速器 GB-变速器） 电驱动的典型结构形式

49 三、纯电动汽车的动力性能 1）纯电动汽车的驱动力 电动汽车的电动机输出转矩M，使驱动轮与地面间产生相互作用，从而地面给车轮产生一个反向的作用力Ft，Ft汽车前进方向一致，因而Ft即为驱动力。所以有 式中Ft—驱动力（N）； M—电动机输出转矩（Nm）； ig—减速器或者变速器传动比； i0—主减速器传动比； η—电动汽车机械传动效率； r—驱动轮半径（m）。

50 2）纯电动汽车的电动机转矩特性 汽车在各种行驶工况下行驶时，所需要的转矩和功率是行驶速度的函数，取决于不同车速行驶时所遇到的行驶阻力。原动机的转矩一转速特性必须满足汽车的这种需要一假设原动机在不同转速时的功率保持不变。 𝑃 𝑀 = 𝑀 𝑛 9549 式中 n—原动机转速（r/min） M—原动机转矩（Nm） PM—原动机的输出功率（kW）

51 四、纯电动汽车的几个重要指标 1.比功率 比功率（Kw/Kg）是衡量汽车动力性能的一个综合指标，具体是指汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。一般来讲，对同类型汽车而言，比功率越大，汽车的动力性越好。 2.比能量 比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克（重量单位），L是升（体积单位）。 简要介绍几种常见电池的比能量： 电池类型 锂/亚硫酰氯电池 锌空气电池 钠硫蓄电池 镍氢蓄电池 镍镉蓄电池 比能量 200Wh/kg以上 200Wh/kg 109Wh/kg 75~80Wh/kg 55Wh/kg

52 五、纯电动汽车关键技术 发展电动汽车必须解决好4个方面的关键技术：电池技术、电机驱动及其控制技术、电动汽车整车技术以及能量管理技术。

53 六、纯电动汽车的优势及存在的问题 1.纯电动汽车的优势 电动汽车较少的部件意味着维修成本。现今，电机的效率在80%-95%之间，而内燃机效率只有5%-25%，电动车提供了更高的效率。并且众所周知电动汽车的能源费用也是非常的小。因而总体费用减少了。 2.纯电动汽车的不足 电动汽车最大的不足是续驶里程短，充电时间长达数小时。目前的电动汽车续驶里程在150km左右，虽然这对于90%的上班族己足够，但传统内燃机汽车行驶里程一般在 km左右，此外，由于电机电池技术的限制，目前，电动车的价格昂贵，因而它还不能完全取代内燃机汽车。

54 第二节纯电动汽车的基础设施建设 一、国内基础设施建设基础 1
第二节纯电动汽车的基础设施建设 一、国内基础设施建设基础 1.概述 （1）交流充电桩， 交流充电桩是一种安装在电动车外，与交流电网连接，通过车载充电机给电动汽车电池提供交流电源的充电装置。 主要技术要求 1）环境条件要求 工作环境温度：-20℃～+50℃； 相对湿度：5%～95%； 海拔高度：≤1000m； 抗震能力：地面水平加速度 0.3g；地面垂直加速度 0.15g；

55 2）结构要求 交流充电桩壳体应坚固；结构上须防止手轻易触及露电部分； 交流充电桩应选用厚度1
2）结构要求 交流充电桩壳体应坚固；结构上须防止手轻易触及露电部分； 交流充电桩应选用厚度1.0cm以上钢组合结构，表面采用浸塑处理，并充分考虑 散热的要求。充电桩应有良好的防电磁干扰的屏蔽功能； 充电桩应有足够的支撑强度，应提供必要设施。

56 3）电源要求 输入电压：单相220V； 输出功率：单相220V/5KW； 频率：50Hz±2Hz； 允许电压波动范围为：单相220V±15%； 4）电气要求 插头与插座正确连接确认成功后，带负载可分合电路方可闭合，实现对插座的供电； 漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧； 低压配电设备及线路的保护应满足《低压配电设计规范》（GB/50053）中的相关规定；

57 （2）直流充电站 1）充电站配电系统 配电系统为充电站的运行提供电源，它不仅提供充电所需电能，而且还要满足照明、控制设备的需要，包括变配电所有设备、配电监控系统等。 2）充电站充电系统 充电系统是整个充电站的核心部分，根据电能补给方式的不同，氛围地面单相充电和整车充电两种充电系统，通常情况下，充电站采用单箱充电方式为更换下来的电池进行充电。单箱充电方式有利于提高电池组的均衡性，延长电池使用寿命。

58 3）充电站电池调度系统 电池调度系统对所有的电池实时进行数量、质量和状态的额监控和管理，具备电池存储、电池更换、电池重新配组、电池组均衡、电池组实际容量测试、电池故障的应急处理等功能。电池更换是电池调度系统的核心。  4）充电站监控系统  充电监控系统是电动汽车充电站高效安全运行的保证，它实现对整个充电站的监控、调度和管理。该系统包括充电机监控、严肃报警监视、配电监控和视频监控等。 2.基础设施情况 充电站采用第一次现场拼装，之后像集装箱一样可以根据需要进行整体移动。偏远公路和用电无保障地域可采用太阳能和风能等形式。

59 国内充电站的典型情况 2008年建成的北京奥运电动公交车充电站采用电池更换方式，具有国际先进水平，是目前已建成的国际规模最大的充电站。 2009年，在北京市北四环健翔桥建成了北京纯电动乘用车示范充电站。 2010年初建成的上海世博会充电站用于满足120辆纯电动公交车的电能补充需求。

60 二、运营模式 从目前电动汽车充电方式及服务综合体系情况来看，主要有以下三种运营模式。 1）电池组租赁模式 即把汽车和电池区分开来，用户不拥有电池，只需购买不含电池组的电动汽车本体，采用租赁方式到电动汽车能源供应企业租赁电池组 2） 现场直接充电模式 现在国际上主要有慢充、快充及速充三种技术模式的充电站

61 3）充换结合模式 其主要是在电动汽车上配备一块基本型的电池，其充电采用慢充或快充模式，而其底盘上设置一空间可以安装另一块租赁电池，其采用速换模式，可以满足电动汽车长途出行的需求。

62 瑞麒M1-EV纯电动汽车搭载了336V功率的电驱动系统， 并配备了60Ah的高性能锂电池。此外瑞麒M1-EV还可
第四节纯电动汽车车型实例 1.瑞麒M1-EV纯电动汽车 瑞麒M1-EV纯电动汽车搭载了336V功率的电驱动系统， 并配备了60Ah的高性能锂电池。此外瑞麒M1-EV还可 利用220V的民用电源进行充电，充电时间一般在6-8 小时； 2.奇瑞的S18D增程电动汽车 作为专为都市精英量身打造的“城市酷尚SUV”S18D配备 了自动开启的增程器，其特点是以纯电动驱动为主，配 备了8kW的增程器，可以解决在极端情况下的电动汽车 续航里程问题，达到300km的长续航里程。增程器将自 动启动并为其继续提供电能或直接驱动电机，以实现高 达数百km的续航能力。

63 3.高尔夫blue-e-motion 高尔夫Blue-e-Motion基于全球最畅销的紧凑车型之一 的高尔夫所打造，是大众汽车新能源汽车技术的重要 成果。高尔夫电动车的动力来源于其先进的电池系统， 该系统是由以180个锂离子电池单元组成的30个电池模 块所构成，容量为26.5千瓦时。 此外，驾驶者通过自动变速器的排档或方向盘上的换 档拨片，分4级（D-D3）来调节制动能量回收系统的 强度。 4.英菲尼迪LE概念车 菲尼迪LE概念车基于日产聆风打造，是一款三厢造型 紧凑级车型，车头造型来源于G37车型，由于是一台 纯电动车型，其前进气格栅采用全封闭设计，英菲尼 迪的前车标后面，则是它的充电插口。动力系统是该 车最大的亮点，搭载了一台由24kW锂电池供电的电机 ，最大功率达100kW，扭矩最大达到325牛米。

64 5.福特TransitConnect电动汽车
2010年年末开始向北美市场交车，不过这并不是常见的 轿车，而是一款商用载货车型，最高时速可达120km/h， 续驶里程为130km，拥有3.8m3的载货空间和500kg的载 重能力。 6.特斯拉电动汽车 特斯拉Model S是特斯拉真正意义上的第一款完全自主 研发的车型，也是目前特斯拉在售的唯一车型，而且 市场表现还不错，之后还有望增加四驱版本车型。在 外观设计上，Model S采用了一种很讨巧的方式，它 坚持自己的独特路线，拥有非主流的四门轿跑造型， 并且在诸如隐形门把手等细节设计上凸显了它的科技感。

65 从组成来看，Model S主要是由电池组、底盘悬架系统和车体三大部件组成。Model S的电池组提供60KWh、85KWh和85KWh Performance三个容量版本，最大输出功率分别为225kW、270kW和310kW，因此在性能上Model S的实力不容小视。

66 第四章 混合动力汽车 第一节混合动力汽车的结构 一、混合动力汽车的定义
混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle，简称HEV）是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。 二、混合动力汽车的主要动力总成元件 1．发动机 混合动力汽车可以广泛地采用四冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、二冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机等。

67 2．驱动电机 混合动力汽车的电机可以选择直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机等。 3．电池 混合动力汽车常用的动力电池包括飞轮电池、超级电容、电化学电池、燃料电池、储能器和锌空气电池等。 4.动力分配装置 在并联和混联系统中，机械的动力分配装置是耦合发动机和电动机功率的关键部件。

68 三、混合动力汽车的智能控制系统 发动机和混合动力系统都分别有各自的ECU和控制软件，将它们集成在混合动力车辆中后，利用CAN总线将它们连接起来，实现信息共享和统一指挥。实现了当混合动力系统工作时，发动机按混合动力系统的指令工作。当混合动力系统关闭或有故障时，发动机按油门踏板指令工作。 混合动力汽车的控制系统有以下的功能： 1）使混合动力汽车的动力性能能够达到或接近现在内燃机汽车的水平。 2）最大限度的发挥电动机驱动的辅助作用，使混合动力汽车的燃油消耗量尽量降低，实现发动机的节能化。

69 3）实现多能源控制，混合动力汽车关键的控制技术，是对内燃机驱动系统和对电动机驱动系统实现双重控制。发动机与电动机系统的动力系统应进行最有效的组合和实现最佳的匹配。
4）在环保方面，达到“超低污染”的环保标准。 5）操作装置和操纵方法上继承或沿用内燃机汽车主要操作装置和操纵方法。

70 四、混合动力汽车的发动机 在混合动力电动汽车上，热力发动机又被称为混合动力单元。在并联混合动力电动汽车上，混合动力单元通过传动轴驱动车轮，同时电动机也承担一部分功能，因而使得混合动力单元能够采用尺寸更小、效率更高的热力发动机；在串联混合动力电动汽车上，混合动力单元驱动一台发电机产生电能，由于汽车的行驶与发动机没有直接的联系，因此混合动力单元也能够采用小型高效的发动机，且其运行工况可以固定于较小的高功率区。 1. 阿特金森循环发动机的定义 阿特金森循环是一种1882年由James Atkinson发明的内燃机形式。阿特金森循环发动机提高了效率，现阶段用在某些混合动力车辆上。

71 2. 阿特金森循环发动机的工作原理 阿特金森循环发动机其实并不需要在普通发动机上做太大修改，只是改变气门开闭的时机。普通汽车发动机是基于所谓奥托循环的，它包括吸气、压缩、 做功和排气四个冲程。在奥托循环发动机里，在吸气行程中油气混合物被吸入汽缸，当活塞到达下死点后，进气门关闭，油气混合物被封闭在汽缸中；在压缩和做功行程中分别被压缩和点燃。这样，膨胀比就几乎等于发动机的压缩比，很难提高。 与此相对照地，在阿特金森循环中，在活塞到达下死点后上升时，吸气气门仍然开放，这样有一部分混合气体被推回到进气歧管，进而提高了爆炸的膨胀比，利于提高燃油效率。

72 3. 阿特金森循环发动机的缺点 （1）独特的进气方式让低速扭矩很差 （2）长活塞行程不利于高转速运转 4.阿特金森循环发动机的应用

73 第二节混合动力汽车分类和工作原理 一、按结构布置形式分类 根据混合动力驱动模式、结构布置形式及动力传输路线分类，混合动力系统主要分为以下三类： 1）串联式混合动力电动汽车（Series Hybrid Electric Vehicle，SHEV）； 2）并联式混合动力电动汽车（Parallel Hybrid Electric Vehicle，PHEV）； 3）混联式混合动力电动汽车（Parallel Series Hybrid Electric Vehicle，PSHEV）。 1．串联式 串联式混合动力汽车（SHWV）以电动机作为驱动装置，发动机作为辅助动力装置，以提高行驶里程。

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75 ①在市区行驶时，如果电池完全充满，则选用纯电池驱动方式。传动系统能量流如图4-9所示。

76 ②当电池电量较低时，发动机被启动，并将其设置在最大功率工作点上，发动机输出的功率与汽车所需功率的差值将通过发电机为电池充电。如图4-10所示。
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77 ③当汽车发动机提供的最大功率低于汽车所需的功率时，电池将提供这部分差额功率。如图4-11所示。

78 ④在刹车或减速时，电动机起到发电机的作用，使部分动能转化为电能存储在电池里。如图4-12.

79 2.并联式混合动力汽车（PHEV） PHEV采用发动机和电动机两套驱动系统。可采用发动机单独驱动、电动机单独驱动或发动机和电动机联合驱动3种工作模式。与串联相比，PHEV的优点是并联仅用到电动机和发动机，并且发动机和电动机的最大功率较小。

80 ①在起步、坡道或加速阶段，发动机运转，发动机只为耦合器提供总功率的一部分，离合器闭合将扭矩输入变速箱，同时动力电池组释放电能，经逆变器将直流电转换为交流电，给动力电机供电，动力电机也将扭矩输入变速箱驱动电机转动，发动机和电机共同将动力输入变速箱、后桥从而驱动车辆加速行驶。实现“功率辅助”是目的，传动传统能量流如图4-17所示。

81 ② 当车辆制动、减速、停车时，驱动桥传来的惯性扭矩，经变速箱带动电机运转，电机转换为发电机工作状态，起到发动机的作用。所发出的交流电经逆变器转换为直流电，对电池组进行充电。如图4-18所示。

82 ③当电池电量较低时，发动机被启动，并将其设置在最大功率工作点上，发动机输出的功率与汽车所需功率的差值将通过发电机为电池充电，如图4-19所示

83 ④在市区行驶时，如果电池完全充满，则选用纯电池驱动方式，离合器分离，动力电池组释放电能，经逆变器将直流电转换为交流电，给动力电机供电，动力电机将扭矩输入变速箱、后桥，从而驱动车辆行驶。传动系统能量流如图4-20所示。

84 ⑤在高速巡航时，由发动机驱动，此时相当于传统燃油汽车运行。当车辆采用发动机单独驱动模式运行时，发动机运转，离合器闭合，将扭矩输入电机、变速箱、后桥，从而驱动车辆行驶。如图4-21所示。

85 3.混联式混合动力汽车的特点。 混联混合动力汽车HEV在结构上综合了SHEV和PHEV的特点。它主要偏向于并联结构，但又包含一些串联结构的特点。与SHEV相比，它增加了机械动力传输路线;与PHEV相比，它增加了电能的传输路线。

86 ①在高速巡航时，由发动机单独驱动。此时相当于传统燃油汽车运行。传动系统能量流如图4-24所示。

87 ②在市区行驶时，如果电池完全充满，则选用纯电池驱动方式。传动系统能量流如图4-25所示。

88 ③在刹车或减速时，电动机起到发动机的作用，将部分动能转化为电能存储到电池里，如图4-26所示。

89 ④在起步或加速阶段，发动机只为耦合器提供总功率的一部分，剩下的功率要由电机来提供，实现“功率辅助”是目的，传动传统能量流如图4-27所示。

90 ⑤当电池电量较低时，发动机被启动，并将其设置在最大功率工作点上，发动机输出的功率与汽车所需功率的差值将通过发电机为电池充电，如图4-28所示

91 二、按照对电能的依赖程度分类 按照对电能的依赖程度分类，混合动力汽车还可分为弱混合、中混合、强混合以及外插电式混合（PlugIn Hybirid）几种 1）弱混混合动力系统 2）轻混合动力系统 3）中混合动力系统 4）完全混合动力系统 5）外插电式混合动力系统 6）不可外接充电型 三、其它划分型式 1.按照行驶模式的选择方式划分 2.按照车辆用途划分 3.按照与发动机混合的可再充电能量储存系统不同可以划分为。

92 第五章燃料电池电动汽车 第一节燃料电池电动汽车的类型与基本结构 一、燃料电池类型及其性能分析
燃料电池可分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）等。 1．质子交换膜燃料电池 质子交换膜燃料电池单体主要由膜电极（阳极、阴极）、 质子交换膜和集流板组成。 2．碱性燃料电池 碱性燃料电池的电解质为碱性的氢氧化钾（KOH），故称为碱性燃料电池。 碱性燃料电池一般以石墨、镍和不锈钢作为碱性燃料电池的结构材料。碱性燃料电池按燃料性质不同，化学反应温度为80～260℃。

93 磷酸燃料电池是以磷酸为电解质，故称为磷酸燃料电池。 磷酸燃料电池以磷酸（100%）为电解质。是由燃料电极、
3．磷酸燃料电池 磷酸燃料电池是以磷酸为电解质，故称为磷酸燃料电池。 磷酸燃料电池以磷酸（100%）为电解质。是由燃料电极、 隔板、隔膜、空气电极氧电极和冷却板组成。 4．熔融碳酸盐燃料电池 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）通常采用含锂和钾的碳酸盐为电解质，阴极为镍的氧化物，阳极为镍合金，正常工作温度为650oC。在这样高的温度下，电池阴阳极电化学反应都很快，不需要使用贵金属作催化剂，通常以氧化镍为主。

94 5．固体氧化物燃料电池 固体氧化物燃料电池的电解质是固体氧化物，催化剂 和电池的结构材料，也都是固体氧化物。故称为固体 氧化物燃料电池。 燃料电池的结构材料，用Al2O3、Ca0.1Zr0.9O2固体氧化 物作为结构材料支撑管。固体氧化物燃料电池在燃烧 反应过程中的温度可达800～1000℃。可以直接使用甲 醇和烃类燃料。

95 二、燃料电池电动汽车的类型与其结构 燃料电池汽车定义：燃料电池电动汽车（FCEV）是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。 1．燃料电池单独驱动FCEV 优点： （1）结构简单，便于实现系统控制和整体布置； （2）系统部件少，有利于整车的轻量化； （3）较少的部件使得整体的能量传递效率高。 缺点： （1）燃料电池功率大、成本高； （2）对燃料电池系统的动态性能和可靠性提出了很高的要求； （3）不能进行制动能量回收。

96 2．燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV 优点： （1）由于增加了比功率价格相对低廉得多的蓄电池组，系统对燃料电池的功率要求较纯燃料电池结构形式有很大的降低，从而大大地降低了整车成本； （2）燃料电池可以在比较好的设定的工作条件下工作，工作时燃料电池的效率较高； （3）制动能量回馈的采用可以回收汽车制动时的部分动能，该措施可能会增加整车的能量效率。 缺点： （1）蓄电池的使用使得整车的质量增加，动力性和经济型受到影响，这一点在能量复合型混合动力汽车上表现更为明显； （2）蓄电池充放电过程会有能量损耗； （3）系统变得复杂，系统控制和整体布置难度增加。

97 3．燃料电池与超级电容联合驱动FCEV 这种结构形式与燃料电池+蓄电池结构相似，只是把 蓄电池换成超级电容。相对于蓄电池，超级电容充放 电效率高，能量损失小，比蓄电池功率密度大，在回 收制动能量方面比蓄电池有优势，循环寿命长，但是 超级电容的能量密度较小。 4．燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动的FCEV 这种结构的优点相比燃料电池+蓄电池的结构形式的优 点更加明显，尤其是在部件效率，动态特性，制动能量 回馈等方面。而其缺点也一样更加明显： （1）增加了超级电容，系统质量将可能增加； （2）系统更加复杂化，系统控制和整体布置的难度也随 之增大。

98 三、燃料电池电动汽车的关键技术 1．燃料电池系统 燃料电池是燃料电池汽车发展的最关键技术之一。燃料电池技术发展趋势可用耐久性、低温启动温度、净输出比功率以及制造成本四个要素来评判。 2．车载储氢系统 储氢技术是氢能利用走向规模化应用的关键。目前，常见的车载储氢系统有高压储氢、低温储存液氢和金属氢化物储氢三种基本方案。 3．车载蓄电系统 车载蓄电系统包括铅酸电池、镍氢蓄电池、锂离子电池等蓄电池及电化学超级电容器。 4．电机及其控制技术 驱动电机是燃料电池电动汽车的心脏，它正向着大功率、高转速、高效率和小型化方向发展。 5．整车布置 燃料电池汽车在整车布置上存在以下关键问题： 燃料电池发动机及电机的相关布置 动力电池组的车身布置、氢气瓶的安全布置 高压电安全系统的车身布置问题。 6．能源动力系统的能量管理策略 能量管理策略对燃料经济性影响很大，且受到动力系统参数和行驶工况的双重影响。完成能量管理策略的工况适应性开发后，其核心问题转变为功率分配优化，

99 四、燃料电池汽车的优势及其问题 1.燃料电池汽车的独特优势 1）清洁无污染 2）燃料补充方便，快捷，续航力远超普通纯电动汽车。 3）效能高。 4）动力性能优异。 2.燃料电池汽车的存在的问题 （1）性能与成本问题 （2）燃料供应与基础设施问题

100 第二节 燃料电池汽车的发展历史及现状 一、燃料电池的发展历史 燃料电池在大规模产业化之前，已经有很长的发展历史。1839年格罗夫（WillianGrove）发明了第一个燃料电池，是把封有铂电极的玻璃管浸在稀硫酸中，先由电解产生氢和氧，接着连接外部负载，这样氢和氧就发生电池反应，产生电流。 20世纪30年代末，F.T.Bacon（培根）的AFC研究工作方为燃料电池创立了声名，并在60年代早期第一个应用于太空计划，其改进后被作为阿波罗登月计划的宇宙飞船用电池。Bacon电池使燃料电池由实验走向实用，具有里程碑意义。

101 二、燃料电池电动汽车的国外发展现状 国外的燃料电池技术发展比较早，20世纪六七十年代美国首先将燃料电池应用于航空航天领域，此后燃料电池逐渐向民用领域发展。 美国能源部组织的国家燃料电池汽车研究计划； 以巴拉德动力系统公司的技术为依托，由戴姆勒克莱斯勒公司、福特汽车公司等跨国公司投资合作的燃料电池汽车项目。 在1998年1月北美底特律国际汽车展上福特展出了P2000燃料电池概念车，使用了DBB公司生产的燃料电池堆，时速可达144.8km/h。

102 1994年戴姆勒奔驰公司与Ballard合作推出了第一辆FCEV车型为NECAR1和NECAR1，采用MB190厢式车体，装载Ballard生产的50kW质子交换膜燃料电池，一次填充燃料续驶里程为130km，最高车速90km/h。 1968年通用推出的Electrovan是世界上第一辆FCEV。2002年推出了全新的概念车型HY-WIRE，该车采用线控驾驶技术，它的燃料电池、电机和控制器全部集成在11英寸厚的板状底盘中 丰田研究FCEV始于1992年，1996推出了第一款FCEV车型RAV4FCEV，该车采用金属氢化物储氢技术，一次填充燃料续驶里程250km，最高车速100km/h。 三、燃料电池电动汽车的国内研究现状 我国政府也非常重视燃料电池发电技术的研究，科技部1997年将燃料电池列为“九五”重大科技攻关项目，“十五”国家重大科技专项之一的”电动汽车专项”将燃料电池汽车列为重要内容，国家投入近9亿元。“十一五”期间，国家继续支持“节能与新能源汽车”的研究，主要包括电动车重大专题和能源领域中的高温燃料电池。

103 小阅读：燃料电池电动汽车典型车型 1.我国研发的燃料电池汽车 2002年5月，上海燃料电池汽车动力系统公司与同济大学新能源汽车工程中心试制成功“春晖1号”燃料电池电动汽车。2004年，武汉理工大学与东风公司合作研制成功25kW燃料电池电动轿车——“楚天一号”，2004年6月，由上汽集团、同济大学联合开发的我国第二代燃料电池轿车——“超越2号”，随后又开发了“超越3号”和“超越4号”燃料电池汽车。 2.本田FCXlarity燃料电池汽车 本田FCXlarity燃料电池汽车本田独创的垂直系统单元结构（VFlow）燃料电池堆技术为核心，实现了燃料电池车所特有的独特外观设计和划时代的驾乘感觉。 ，与上一代FCX搭载的HondaFC燃料电池箱相比，功率由86kW提高至100kW，最大扭矩达到256N•ｍ

104 3.丰田新型燃料电池混合动力车”FCHV-adv”
燃料电池和镍氢蓄电池组成。除了提高燃料电池车性能 外，还降低了系统辅助装置的能耗，并且改进了再生制 动系统，使燃料效率比原FCHV提高25%。 4.梅赛德斯-奔驰Citaro燃料电池公共汽车 梅赛德斯-奔驰Citaro公共燃料电池汽车外形尺寸为11.95× 2.55×3.7m，可乘坐70人。该车采用PEM氢燃料电池，以 氢气为核心燃料，并应用600V电动机加以驱动，其输出范 围可达到200千瓦（269马力）。最高车速可达80km/h，耗 氢量为17~23kg/100km，一箱燃料可以行驶200~250km

105 5.现代途胜燃料电池汽车 现代途胜燃料电池汽车搭载了最大功率27hp的电 动马达，以及16万立方厘米的压缩氢气储存量。 同时据现代的说法，这台氢气燃料车的行驶距离 高达600多km。 6.雪佛兰Equinox燃料电池汽车 雪佛兰Equinox燃料电池汽车使用了通用第四代 氢燃料电池系统，该燃料电池组由440块串联电 池组成，电力输出可达93kW，在车载73kW同步 电动机的共同驱动下，0~100km/h的加速只要12s ，最高时速可达160km/h。

106 第六章 其他新能源汽车 第一节燃气汽车 一、燃气汽车的分类 1.单燃气汽车
单一燃料燃气汽车主要包括天然气（NG）汽车和液化石油气（LPG）汽车。 根据天然气的保存方法，天然气汽车大体可分为两种类型：液化天然气汽车（LNG）、压缩天然气汽车(CNG)。 2.双燃料燃气汽车  双燃料燃气汽车可以根据工况的不同，分开独立使用两种燃料其中的一种。由于汽油、柴油的特性有很大不同，人们只限于把汽油机改装或开发成两用燃料机。故双燃料燃气汽车一般分成：“CNG—汽油”汽车和“LPG—汽油”汽车。 二、燃气汽车的独特的优势及问题 1．燃气汽车的主要优点 （1）燃气汽车是清洁燃料汽车。天然气汽车的排放污染大大低于以汽油为燃料的汽车 （2）天然气汽车有显著的经济效益。 可降低汽车营运成本。 可节省维修费用。

107 （3）比汽油汽车更安全 与汽油相比，压缩天然气本身就是比较安全的燃料。这表现在： 燃点高。 密度低。 辛烷值高。 2．燃气汽车目前存在的问题 （1）标准规范欠缺。主要反映在燃气汽车及其相关设施，如目前车用液化石油气加气站和车用压缩天然气加气站的设计规范、车用气体燃料（LPG、CNG）等国家标准尚未完成；加气站建设和燃料质量的保证上还存在较多的问题，影响了燃气汽车的正常运行和发展。 （2）关键零部件的技术水平还有差距，环保效果不够显著。清洁汽车是以排放水平为标准来衡量的，它与所用燃料有关，更重要的是依赖所采用的技术水平。而我国采用的各类汽车尾气净化技术亟待进行筛选、优化和集成，并实现产业化。 （3）燃气汽车加气站等基础设施建设滞后，关键设备与产业化有待突破。燃气汽车加气站投资规模较大，主要原因之一是进口关键设备如高性能天然气压缩机、脱硫及深度脱水装置等，价格昂贵，而国产设备的性能和可靠性，有待进一步提高。

108 三、燃气汽车车型实例 1.雪铁龙爱丽舍手动双燃料汽车 爱丽舍新一代CNG全新适配了专用双燃料发动机，提高了压 缩比，不仅确保在使用汽油时可获得78kw的最大功率和142N m的最大扭矩，在使用天然气时其最大功率和最大扭矩仍然 能达到70kw和125Nm，功率损耗仅为10%。 2.长安悦翔-CNG双燃料汽车 90km等速燃气消耗量6.1立方，对一般家庭来说，65升气瓶 一次加满后能跑200km，大大降低了消费者的用车成本，因 而在重庆、四川、甘肃等天然气资源丰富、充气站点多的地 区大受欢迎。长安推出的1.6L手动舒适型，完全符合消费者 经济适用的需求。

109 3.现代伊兰特双燃料汽车 伊兰特CNG双燃料车，是国内第一家燃气供给系统采 用原厂流水线一体化设计制造非线外改装的CNG双燃 料车，此外伊兰特CNG双燃料车型还采用全套进口压 缩天然气供气装置，选用带截止阀的65L大容量的钢质 内胆环向缠绕气瓶，使用更为安全可靠。 4. 捷达CNG双燃料汽车 捷达CNG双燃料车除秉承了捷达一贯的皮实耐用、性 能稳定、维修成本低的特点，同时因为使用价格低廉 的天然气做动力，大大降低了车辆的使用成本。捷达 双燃料轿车采用Dream XXI型燃气顺序喷射系统，消 除产生回火的外界条件

110 5.大众Golf2.0L双燃料汽车 运用天然气作为燃料的新款高尔夫采用了2.0升 四缸发动机，使用汽油或者是天然气做为燃料， 当以汽油为燃料时可发出85千瓦（115马力）的 动力，若用天然气则是75千瓦（102马力）。汽 油箱依旧是55升容量，最大一次行程是890km。

111 第二节 生物c醇类汽车 一、醇类汽车的分类及特点分析 （一）甲醇燃料的特点 甲醇是一种易溶于水的无色透明液体，具有质轻、略有臭味、易燃、易挥发、含氧高、闪点高、辛烷值高的特点，甲醇作为燃料，其燃烧特性接近于目前现实使用的液体燃料，其抗爆性好、燃烧时不产生黑烟、排放少、火焰热辐射比汽油的小、不易造成邻近的二次火灾。 （二）乙醇燃料的特点 乙醇俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。以玉米为原料的淀粉质发酵生产乙醇工艺技术成熟，产品质量较好，是目前世界乙醇生产的最主要的工艺。 二、醇类代用燃料汽车示范和推广出现的问题 （一）甲醇燃料汽车示范推广存在的问题 1.燃烧甲醇燃料会对汽车性能造成影响： ①气阻现象。 ②供油系统。 ③腐蚀现象。 ④金属元器件早期磨损问题。

112 2.受原料成本和国际市场等影响，甲醇价格不稳定。
（二）乙醇燃料汽车推广存在的问题 1.传统汽车使用乙醇燃料出现的问题通过对部分国产车燃用乙醇汽油进行行车试验和相关试验和拆解分析，没发现严重影响汽车性能的问题，但部分零部件出现了不同程度的溶涨、腐蚀现象 2.制取乙醇技术尚待完善，制取乙醇成本尚待降低 中国的燃料乙醇技术刚刚开始，有关废渣的处理还没有成熟的工艺。原有粮食酒精厂大部分由于废渣量较小，很多作为饲料或其他副产品，但对于燃料乙醇企业，由于废渣量较大，这方面还没有较经济可行的处理办法。

113 三、醇类汽车车型实例 1.萨博BioPower100概念车 萨博BioPower100概念车采用2.0升直列四缸排列，配合涡 轮增压技术，并且这台特殊的纯燃料乙醇（E100）发动机 达到了量产水准。其最大功率高达220kW，最大扭矩可达 400Nm。萨博BioPower100概念车从静止加速到100km/h 仅需6.6s 2.生物乙醇燃料车型沃尔沃C30 沃尔沃汽车公司的灵活燃料（FlexiFuel）车型使用E85燃 料（85%可再生生物乙醇和15%汽油）。沃尔沃推出的小 型车（C30、S40和V50）及大型车（V70和S80）均提供 有FlexiFuel车型。

114 3.三种燃料驱动的莲花Exige270E 莲花的这款Exige270E瞄准了中国高端跑车市场，最大亮点 是使用了莲花全新开发的生物燃料引擎。这台具有优异环 保性能的全新四缸引擎，可以使用甲醇、生物乙醇和汽油 燃料这三种燃料驱动。可以达到270马力，以及255km/h的 最高时速和3.88秒的百km加速时间。 4.乙醇动力的福特敞篷跑车 FFV（FlexibleFuelVehicles）可译为柔性燃料汽车。这是 美国福特公司开发了可使用甲醇与汽油以任意比例混合燃 料的灵活燃料汽车。FFV中的Flexible就是指任意比例，也 许意指将来普通消费者可以自己调配自己的汽车燃料

115 第三节太阳能汽车 一、太阳能汽车的工作原理及优势 （一）太阳能汽车的工作原理 太阳能电池板将收集的太阳光和其它形式的光照射在太阳能电池板表面上，内部建立了电场变生产电流。峰值最大跟踪器将根据太阳能电动车行驶条件的需要，将转化的电流传送到蓄电池，并贮存起来，也可以直接输送到电动机控制器，或是根据行驶的工况蓄电池和太阳能电池板将同时为电机提供电流。 当太阳能电动车停车不用时，此时太阳能电池板产生的能量被蓄电池储存起来。在这种情况下使得电能回收利用，更充分有效利用太阳能，达到节能。太阳能电动车通常安装太阳能最大功率跟踪装置（MPPT），而且在太阳能电动车上的作用是控制所用的能量。使能量分配的更加合理。

116 （二）太阳能汽车的特有优势 相对于传统的燃油汽车的来说，实用型太阳能动力车除行驶速度远低于燃油汽车外，与燃油汽车相比，还是有诸多优势的。 太阳能电动车耗能少，只需采用3-4平方米的太阳电池组件便可使太阳能电动车行驶起来。 易于驾驶。无需电子点火，只需踩踏加速踏板便可启动，利用控制器使车速变化。另外，太阳能动力车采用创新前桥和转向系统，前后独立悬挂，四轮鼓式制动从时速30km到突然刹车，刹车线不超过7.3米。 由于太阳能电动车结构简单，除了定期更换蓄电池以外，基本上不需日常保养，省去了传统汽车必须经常更换机油，添加冷却水等定期保养的烦恼。小巧的车身，灵便转向，可以轻而易举的将车泊入拥挤不堪的都市停车场。 太阳能电动车没有内燃机、离合器、变速箱、传动轴、散热器、排气管等零部件，结构简单，制造难度降低。

117 二、太阳能汽车国外的发展情况 1954年，美国贝尔实验室研制出世界上第一块太阳能电 池，揭幵了太阳能电力开发利用的序幕。 1982年澳大利亚人汉斯和帕金用玻璃纤维和铝制成了 部“静静的完成者”太阳能汽车。这种汽车的速度能达到4 0km/h，但是由于这辆汽车每天所获得的电能只能行40 分钟，所以它还不能跑远路。 1984年，在瑞士举行的世界首届电动汽车与太阳能车比赛，标志着太阳能作为汽车的能源是可行的。 1987年11月，美国的“圣雷易莎”号太阳能赛车以44小时54分的成绩跑完全程，夺得了冠军。 1996年芬兰研制太阳能三轮车。曲线型的太阳能板安装在车的后部，将太阳能电池板转换能量储存在的蓄电池中 2010年加拿大马塞洛，用时10年，花费进50万美元制造出一款新型太阳能汽车。

118 三、太阳能汽车国内的发展情况 1975年，河南安阳召开的“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”，推动了我国太阳能事业的发展。 清华大学学生自己设计、制造的中国第一辆具有代表性的“追日”号太阳能电动车，同时参加了日本能登国际太阳能汽车拉力赛以优异成绩获得第13名。而大连大学学生设计、制造的太阳能汽车时速最高达到120km/h。 江苏太阳能汽车爱好者花了八年时间设计制造了两辆太阳能汽车。第一辆太阳能汽车由6平方米太阳板和5组电瓶等材料制成太阳能汽车 基于上述太阳能电动车的发展历程，太阳能电动车技术具有下列几方面的发展趋势： （1）目前为止，太阳电动车开发利用在拉力比赛上，一些风景区和高尔夫球场等，仅限于小批量生产，这些太阳能电动车行驶里程相对短，并没有在轿车上投入生产。 （2）太阳能电动车车身和底盘、驾驶控制系统、电力系统、驱动系统等理论和应用不成熟，不完善。 （3）太阳能电动车研发经费较高，尤其是光伏技术的研究耗资成本巨大，要想把太阳能转换率从30%提高的更多需要做更多的实验和培养这方面的人才将是耗资成本主要方面。

119 四、太阳能汽车车型实例 1.比亚迪F3DM太阳能汽车 比亚迪的这款太阳能车是在原款F3DM基础上，装载了 太阳能电池充电系统的F3DM低碳版，F3DM低碳版输 出功率达到了125KW，相当于2.4L发动机的优越动力 性能。起步阶段，F3DM低碳版超强的瞬间加速性能， 远远超过2.4L级别的发动机所能达到的水平，给驾驶 者带来一种全新的驾驶乐趣。 2.吉利IG太阳能电动车 吉利的这款IG概念车为迎合不同的需求，配备了两种 动力系统。一种为60kW电动机+磷酸铁锂电池，车速 最高可以达到150km/h，续航里程达到180km。另一 种为988cc、最大功率52kW的三缸汽油发动机+5MT/ 4AT变速箱。它的革新意义并不仅限于外观，车顶的太 阳能装置可以将阳光转化为电能；利用电瓶余热为车内 提供暖风；

120 3.标致shoo太阳能概念车 标致Shoo是最具未来派色彩的太阳能概念车之一,标致shoo概念车在车顶上配置了太阳能面板，将太阳能转化成为电能，进而驱动该车的电动马达行驶。该车不仅为一款零尾气排放车型，同样也为一款依靠绿色能源行驶的车型，是一款十分环保的车型。

121 小阅读：新款奥迪A3 g-tron双燃料汽车
奥迪A3是即将入列的国产奥迪产品中最“亲民”的车型。而奥迪A3 g-tron是奥迪A3的是一款双燃料车型，以汽油和CNG为燃料，A3 g-tron的发动机基于普通版车型的1.4TFSI发动机改造而来，针对天然气的特性，对气缸盖、涡轮增压器、喷射系统以及催化转化器都做了专门设计。 用来储存压缩天然气的气瓶是A3 g-tron的创新之一， 两个气瓶被布置于车尾底部，占据原先备胎的空间。 每个气瓶能够以200bar的高压各储存7.2公斤的天然 气。它们采用了轻量化材料制造。

122 A3 g-tron车内并没有切换燃料来源的控制按钮，通常情况下，车辆会自动优先使用天然气燃料，在低温环境下，车辆会先使用汽油启动车辆，然后切换至天然气，当气瓶内的压力低于10bar以上（天然气剩余量小于0.6公斤），A3 g-tron才会将燃料切换成汽油。按照官方的数据，在新欧洲循环工况测试下，A3 g-tron使用天然气的续航里程可达400km（消耗量约3.6kg/100km），而后继续使用汽油可以再走900km，没错，两者加起来车辆的行驶里程可达1300km。 从实际驾驶来看，天然气模式下A3的动力表现和使用汽油时的差别并不明显，在加速状态下依然保持着相当的冲劲儿，发动机的振动也抑制的相当到位，坐在车内其实很难察觉到这辆车与普通汽油车的差别。在天然气模式下，启停系统也完全能够正常工作。不过，在交通灯密集的城市中，车辆的燃料消耗似乎要比之前的官方数据高出不少，全程空调的情况下，平均“油”耗显示天然气的消耗量是7.9kg/100km，是官方数据的两倍还多。

123 第七章 电动汽车的维修与保养 第一节电动汽车的故障维修 一、电动汽车维修工具及注意事项 1.万用表
万用表是三用表的俗称叫法。万用表不仅可以用来测量被测量物体的电阻，万用表交直流电压还可以测量直流电压。甚至有的万用表还可以测量晶体管的主要参数以及电容器的电容量等。 常见的万用表有指针式万用表和数字式万用表。指针式多用表是一表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由表头指针指示读取。数字式万用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示，读取方便，有些还带有语音提示功能。万用表是公用一个表头，集电压表、电流表和欧姆表于一体的仪表。

124 2. 专用调试电源 1）专用调试电源可替代电池，其优点是36V、8V通用，具有短路保护，过流保护等 2）电动汽车性能仪器检测出电动汽车和充电器的主要性能参数，初步确定电动汽车和充电器是否有故障，以及故障的范围。 3）WS-1F无刷驱动系统检测配线仪是一台智能化的多功能仪器。它集 (1)位置传感器（霍耳）检测，(2) 电机电角度(60度，120度)检测，(3) 电机线圈检测，(4)电机功率检测。(5) 无刷控制器检测（60度，120度）等功能于一体

125 二、电动汽车的常见故障与维修 1.DC/DC 转换器出现故障 可能的原因有输入与输出欠压，或输入与输出过压，以及过温和短路造成的。 需要到指定的维修站维修或进行更换 2.动力电池出现了异常断开 1）绝缘监测电路出现故障，需要更换BMS主控盒 2）绝缘阻抗过低，检查高压线束绝缘状况或中控盒绝缘状况。 3）动力电缆母线折断，需要更换动力电缆。 4）熔电器熔断，需要更换熔断器。

126 3.电池包温度过高 1）冷却风扇故障，检查车后部风扇并更换。 2）温度传感器故障，需要更换温度传感器。 4.电流显示异常 1）电流传感器故障，需要更换电流传感器。 2）显示屏故障，需要更换显示屏。 3）BMS发送数据故障，需要检查并维修BMS主控盒。 5.单体电池电压不均衡 1）单体电池损害，需要到维修站维修或进行更换。 2）单体电池连接条松脱，紧固单体间连接。

127 三、电动汽车的常见的故障原因分析 1.无刷电机其中有一根绕组线与其他任意一根短路，没有阻力，为什么？ 可能的原因是其中一个线已经断了，3根粗线分别接触，都应该有阻力才行，如果其中一根没有阻力，则断了。 2.整车蓄电池没电产生的原因 1）保险丝坏，用万用表测量蓄电池端电压如有电压输出则正常，如无电压输出则保险丝坏或电池接插头掉或 电池坏。 2）接线插头松动，检查电源开关接插件。 3）电源开关坏，用万用表测量电源开关输入、输出线两端电压，如有正常电压输出则电源开关正常，如无电压输出。则电源开关坏〔蓄电池有电压输出情况下〕则予以维修或更换。

128 3.充电机不充电的原因 1）充电机保险丝烧坏，此时充电机各指示灯均不亮，须更换保险丝。 2）电池组线掉，则把电池连接线接好。 3）充电机插头和电池插座接插不到位，应重新接插。 4）充电机坏，此时充电机保险丝正常，用万用表测充电机输出电压应为零。 4.电动机运行时产生大量火花，局部过热，抖动的原因 1）电动机进水造成短路把电动机烧坏 2）电动机超负载运行使换向器短路烧坏。现象是换向器变黑（电动机超负载运行不能超过一分钟）。

129 5.电动机异响的原因 1）电动机和后桥连接同心度达不到标准。 2）电刷和换向器接合不好，需较正调整。 3）电动机里面转子上的轴承坏，则更换。 6.电动机不转的原因 1）保险丝烧掉，更换。 2）电源开关坏，更换电源开关。判断方法：打开电源开关，用万用表欧姆档测量一下电源开关的输入端与 输出端之间的电阻，如电阻值为零则正常，如电阻值无穷大，则电源开关坏。 3）加速器坏，用万用表直流电压档测量一下加速器输出端电压，如有电压输出则正常，如无电压输出则不 正常，入伍电压输出则加速器坏，须更换。 4）控制器坏，须更换电控。用万用表测量电控输出端电压，有输出电压则好，否则则坏。 5）电动机烧坏，更换电动机。 6）电动机各连接线线头松动，把电动机各连接线头重新检查一遍。

130 第二节电动汽车的维护与保养 一、纯电动汽车的维护与保养 1.纯电动汽车蓄电池的维护保养 1）经常用抹布蘸开水把电瓶外部擦洗一遍，将面板、柱头上（即正负两个极头）擦拭干净。有助于提高电瓶的使用寿命。 2）日常行车时应经常检查蓄电池盖上的小孔是否畅通。 3）定期的检查蓄电池电缆的连接问题，查看电缆有没有松动的情况。 4）检查蓄电池内部电解液高度，如发现电解液过低，应添加蒸馏水或专用铅酸电池补充液。切忌用饮用纯净水代替。 5）加液时不要让其他杂质掉进蓄电池内，如有杂质掉进去，千万不能用金属物质去捞，应用干木棒夹出杂质。

131 6）蓄电池长久不用，会慢慢自行放电，直至报废。因此观光车时长久不用时，每隔一个月对蓄电池进行一次充电维护。
7）对蓄电池充电时，要把观光车放置在通风较好的位置，打开蓄电池盖（充电时务必关断观光车电源）。 8）充电时不能用带明火的手接近正在充电的蓄电池口。 9）电动车在使用时，要轻踏加速踏板，否则瞬间的大电流放电会损坏蓄电池。 10）当仪表板上的电量降低到红色预警线时，应当及时的进行充电。 11）将蓄电池需拆下来时，应先拆负极再拆正极，安装时与此相反。 12）电动车在短距离使用后建议您及时将蓄电池充满电，让蓄电池始终保持饱和状态，可保持蓄电池的使用寿命。

132 2.纯电动汽车的日常保养 1、防止金属生锈 锈蚀主要是空气中的水分、氧气以及腐蚀性物质的共同作用造成的。因此，对于长期停驶的电动汽车，应保持金属表面清洁。 2、防止橡胶制品的老化变质 车上的橡胶制品，如轮胎、传动带以及防尘罩等，经常会发生老化、膨胀或者为形现象，致使性能变坏，使用寿命变短。 3、防止棉麻制品的霉烂及地毯等，都很容易吸收水分。特别是在潮湿地区和阴雨季节，更易受潮霉变。因此车主应对车上的棉麻制品经常检查，适时晾晒，保持干燥。 另外，还要经常检查电动汽车的蓄电池。蓄电池的电解液液面必须高于极板10-15mm，不足时应及时添加蒸馏水，应保持电量充足，必要时应对蓄电池充电。

133 3.纯电动汽车的日常基本维护 1）电动汽车的清洗 电动汽车清洗应按照正常洗车方法，清洗过程中应注意避免水流入车体充电插座，避免车身线路短路 2）经常检查轮胎气压 将轮胎气压保持在正确的胎压；必须每两星期或至少每月，检查一次轮胎气压；不正确的轮胎气压会造成耗电、行驶里程短，降低驾驶的舒适性，降低轮胎寿命并降低行车安全性；

134 3）其他重要注意项目 1、每天发动电动汽车前先检查电量是否充足，刹车性能是否良好，螺丝是否松动等，有故障应及时修理排除，检查完成确定没有故障时才能出车； 2、充电部分修理或更换充电保险丝时，必须先拔下220V电源插头，不准带电工作； 3、每次停车都必须关闭电源开关，拔出钥匙，将档位开关扳至空档位置，并将手刹 4、维护或更换电瓶、电器，须关闭电源总开关后操作； 5、儿童在车内玩耍时要拔掉钥匙开关，以免造成危险； 6、电动车行驶前，须检查车门是否关紧； 7、充电应在儿童无法接触到的地方进行； 8、因事故或其他原因造成起火时应立即关闭总电源开关。

135 二、电动客车的维护与保养 1.电动客车蓄电池的检查及维护： 1）电动客车蓄电池的检查： （1）检查外壳有无裂纹或破损。 （2）检查电动客车蓄电池安装架夹紧状态，是否被腐蚀以及连接导线有无破损。 （3）检查接线柱是否生锈、腐蚀，连接导线有无破损。

136 （4）检查蓄电池的表面是否脏污，通气孔是否畅通等。
（5）检查蓄电池电解液液面高度是否在LEVEL线附近，或是否为15mm，当液面高度过低时，应添加蒸馏水，不允许加自来水或电解液，若发现电解液泄漏时，应注入同样密度的电解液。

137 （6）检查蓄电池电压，单格电压应在2V以上。
（7）蓄电池电解液的密度在20℃时应为1.280。电解液的密度随温度变化而变化，当电解液温度每升高1℃时，密度降低0.0007，液温降低1℃时，密度上升0.0007，故测定密度必须换算成标准温度20℃时的密度值。 （8）清洗蓄电池，保持蓄电池清洁可以防止蓄电池过多的自行放电。 2）电动客车蓄电池的维护： （1）在拆下（或安装）蓄电池连线时，为防止蓄电池短路，必须先拆下（或装上）地线。

138 （2）蓄电池的上部和有关连接导线应保持清洁和干燥。
（3）在搬运蓄电池时千万注意不要摔坏蓄电池。 （4）检修车辆时不允许把金属工具放在蓄电池上。 （5）安装蓄电池时，千万注意不要接错极性，否则会烧坏有关连接导线和电气设备。 （6）蓄电池的连接线与蓄电池接线柱应接触可靠。 （7）如果电动客车较长时间不用，应把蓄电池从车上拆下并放在阴凉通风的地方。

139 2.电动客车的电机定期保养 电机作为电动客车的大脑，控制着观光车的工作运行，所以对于电机的保养与维护是一项非常重要的工作，电动客车上的电机是整车的动力部分。除了日常清洁外，每半年要进行下列检查： 1、从车上卸下电机待查。 2、用250MΩ兆欧表测量电机冷态绝缘电阻，其阻值应大于0.5MΩ。 3、用手转动轴头查电枢是否转动灵活，应无卡擦现象。 4、打开防护罩观察每个电刷的磨损程度。4个电刷中只要有一个电刷的高度小于12mm时，即需更换全部电刷。 5、观察换向器的表面，正常的表面应该是光滑的且呈紫黑色，如表面粗糙，高低不平，即认为该换向器表面需重新车光。

140 6、电机线圈正常情况下，用万用表的通断档测量电机电枢线圈（A1、A2）或励磁线圈（S1、S2或F1、F2）时，万用表应显示是导通的，且阻值显示接近0（常温下，一般只有零点几欧）。若测量到的阻值大于1Ω，或根本不导通则可以判断电机有故障。 3.电动客车的总体维护 电动客车维护一般可分为常规性维护、季节性维护和磨合期维护。 常规性维护又分为日常维护、一级维护和二级维护。 电动客车维护的主要工作有清洁、检查、紧固、调整、润滑和补给等。清洁工作的内容主要包括对机油滤清器、空气滤清器的清洁，对电动客车外表的养护和对有关总成、零部件内外部的清洁等。

141 第三节 电动汽车故障维修经典实例 1.丰田混合动力普锐斯（PRIUS）行驶闯动 故障现象： 车辆挂入前进挡时，踩下加速踏板，车辆行驶闯动，挂倒 挡，行驶闯动加剧。勉强行驶中，车辆打滑指示灯开始闪 烁。

142 故障诊断： 首先检测发动机。首先检测发动机。按照修理手册的要求，检查发动机功率不足故障，和常规发动机进行系统检查的方法差别不大，也是针对点火、供油、传感器、执行器进行逐步检查。因此，首先对点火系统进行了检查，结果发现，之前多人检查均未对火花塞进行仔细检查，因为第4缸火花塞外表已经严重锈蚀，显然是以前火花塞孔处进过水。更换一组火花塞，按照前面所述，将右前轮支起，此时发动机很容易启动，这说明原车点火系统确实存在问题。再次试车，结果和原来一样，起步闯动，车速稍高，系统即进入保护系统。检查发动机油压，正常。

143 在ABS系统中，通过调看数据，确认在车辆起步过程中，ABS系统没有异常启动，电磁阀均处于关闭状态，这说明将问题的核心从VSC 车身稳定控制系统转移到发动机和混合动力控制系统上是正确的。
那么问题究竟是出在控制系统还是机械部分呢？是发动机的问题，还是驱动桥的问题？ 通过对驱动桥分解检查，发现其内部存在大量金属磨屑，其内部行星齿轮机构已卡死。

144 故障排除 更换驱动桥，重新加注变速器油，试车，车辆行驶正常，无闯动现象，发动机也能够顺利着车。进入“检查模式”，发动机运转正常，故障得到解决。 维修心得 出现故障从修理手册出发，相关部件逐一进行检查，然后通过排除缩小范围，通过数据对比，找到其主要问题，检查解决问题。

145 2. 比亚迪F3DM仪表显示正常，电机不转 故障现象： 车主反映使用两个月的比亚迪F3DM，出现电机不转的故障问题，但汽车仪表盘上却显示正常。 故障诊断： 出现此故障原因可能是电机损坏判断，或者是控制器损坏 分别检测电机霍尔信号线，用手慢慢转动电机，每相电压应在0～5V之间变化，如电压无变化则为电机霍尔损坏，应更换电动汽车电机或电机霍尔元件。如每相电压变换正常，且供电正常，则控制器损坏，更换控制器。

146 用万用表检测控制器电源输入端电压，电压应大于36V（电池充足电），如无电压，应检查输入线。检查控制器转把电源电压（接转把的红、黑线），正常电压在5～6V，如无5V电压，拔下转把插座，电压恢复5V，则可能为电机霍尔元件短路，如仍无5V电压，则为控制器故障，应更换控制器。 故障排除： 验证后电机出现问题，修理后试车，故障排除。 维修心得： 1）电动汽车故障从问题出处寻找原因，然后根据可能的原因逐一排查，寻找最终问题。 2）应注意日常保养中对电机部分的检查和调整。

147 3.奔驰S400Start/ Stop（启动/停止）功能不能用。车型：S400 混合动力轿车。
故障现象： 奔驰S400混合动力车型，Start/ Stop（停止/启动）功能不能用，仪表上的READY 也不会变成绿色了。

148 故障诊断： 首先验证故障现象，打着车后，仪表系统显示正常。进行路试时，仪表上的“READY ”字样不能变成绿色（一直是黄色，如图7-5所示），查看仪表显示高压蓄电池状态正常，踩住制动踏板停稳后，变速器挡位在D挡，发动机不能正常熄火，显然不正常。接着连接诊断仪Star-D进行快速测试，读取故障码如图7-4所示。控制模块存储故障码，由于高压系统的特殊性及危险性，只能按照故障引导进行检测。

149 首先检查车内备用保险丝盒内的4号保险丝的电压（保险丝位置如图7-6所示），实际测量为12. 3V ，标准值为11～14
首先检查车内备用保险丝盒内的4号保险丝的电压（保险丝位置如图7-6所示），实际测量为12.3V ，标准值为11～14.5V，正常。对DC / DC 转换器进行试运行后，故障依旧。对接地线电阻进行检测，启动发动机，接通后窗玻璃加热装置，查看12V车载电网电流强度，实际为0A，标准值为大于20A。拆开右前轮后方的内衬，检查DC /DC 转换器（如图7-7所示）没有进水痕迹，外表无碰撞损伤。查找WIS，对照电路图测量DC /DC 转换器控制模块的供电及搭铁都正常，插头及插针接触良好。

150 故障排除： 引导测试为DC /DC 转换器的问题。更换DC /DC 转换器，再次试车时，行驶中“READY ”可以变成绿色了，踩住制动踏板停稳后也可以正常熄火了，一切正常。 维修心得： 电子设备出现故障，与传统的汽车部件故障不同，首先通过验证故障现象，读取故障码，找出其原因，从而解决问题。

151 4. 奔驰S400混合动力轿车由于亏电引起的无法启动
故障现象： 开始由于长时间听收音机造成车辆亏电，无法启动，检修补充电后，再次使用一段时间后又出现车辆亏电无法启动的问题。

152 故障诊断： 首先使用蓄电池检测仪及万用表，现场测得电压只有6V，检测蓄电池需要更换。认为在蓄电池亏电后已经损坏，造成存电能力下降。更换蓄电池后，按照SM 的指导，对混合动力系统及ME 控制模块做了升级，对前SAM 做SCN coding。并对寄生电流进行测量，锁住车后，在5 min内电流下降至30mA，完全符合标准。首先用诊断仪检测，结果依旧正常；对寄生电流测量，仍然下降到30mA。

153 分析认为，尽管现在的数据很正常，但车子必然存在漏电的地方，于是决定长时间观察，让一个人在车子旁边专门看着寄生电流值是否会变化。按照以往的经验，最多漏电的地方是COMAND 操作与显示系统、后备箱微动开关、后排座椅等。通过查看有关S400 的维修TIPS，发现上面有一个关于OBF 系统CAN网络自动激活的技术指导。不知道这辆车是不是这种情况呢？等了近两个小时，观察寄生电流的人反映说，电流瞬间增大到几百毫安到几安，显然某个东西已经激活。为了验证是否和TIPS 上说的情况一致，连接诊断仪进入OBF 系统，查看CAN 网络激活情况，竟然出现了好多次激活记录。

154 故障排除： 于是按照维修指导对OBF 系统进行升级后，再次对寄生电流测量，观察了一下午，没有再出现异常情况。 维修心得： 在维修过程中，很多时候不能只依照常规进行诊断维修，还要参照厂方最新的技术通讯，才能做的全面不留下隐患。