纯电及混动新能源汽车知识全汇总
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来源：驱动视界
新能源车的架构
油电混合，俗称--混合动⼒
阻尼片是什么并联式、串联式、混联式
弱混、中混、重混
⾮插电式、插电式
电池组动⼒电池技术
电电混合；俗称--电动汽车
燃料电池技术 + 动⼒电池
超级电容技术 + 动⼒电池
注意：低速电瓶车、双燃料车（含天然⽓、⽣物柴油、⼄醇、甲醇等）均不属于新能源技术
新能源车运⽤的技术结构特征
1、混合动⼒驱动
⽤两个以上能源动⼒驱动的车辆、主要体现在原燃油内燃机热⼒经变速器输出驱动的基础上，改造增添了⾼压电⼒电机驱动。
2、燃料电池驱动
主要以氢与氧能源在特定的装置设备内、电解产⽣电⼒能量，控制⾼压电机驱动的车辆。
3、纯电⼒驱动
直接由⾼压蓄电池供电，经变频器电机控制单元、控制电机起动运转，淘汰了热⼒发动机，变速器装置，只靠⾼压电⼒驱动的车辆。
4、⾼压电装置特征
直流⾼压电池输出与变频器连接到电机的导线路，都是⾼压导线，绝缘性很⾼，均以橙⾊表⽰，在养护、维修时有风险，应规范注意安全防护，断电10分钟后才能进⾏操作。
▲纯电动汽车架构
燃料电池⼯作原理
虽然燃料电池名字⾥⾯有“燃料”字样，同时氢⽓也能够跟氧⽓在⼀起剧烈燃烧，但在燃料电池却不是利⽤燃烧来获取能量，⽽是利⽤氢⽓跟氧⽓化学反应过程中的+-电荷转移来形成电流的。
最关键的技术就是利⽤特殊的“电解质薄膜”将氢⽓原⼦拆分，整个过程可以理解成蚊⼦⽆法穿过纱窗，但是更⼩的灰尘却可以….电解质薄膜也是燃料电池领域最难被攻克的技术壁垒。
混合动⼒运⽤技术
混合动⼒车作为“准绿⾊汽车”，保留内燃机与⼀定的热⼒特性和先进控制电机电⼒系统特性驱动的相结合，可以⼤幅度降低油耗，减少污染物排放，是内燃机汽车转向电动汽车之前的过渡产
品！
混合动⼒车经济使⽤能量特性分类
MicroHybrid弱混
电功率⽐例（混合度）:5%
功能：
1、发动机起、停
2、发动机驱动、优化
3、电动机轻微助⼒、发电
理论最⼤节油效果：5～10 %
mildHybrid轻混（中）
电功率⽐例（混合度）:5～25 %
途观油耗功能：
1、发动机起、停
广汽传祺gs42、发动机驱动、优化
3、电机助⼒、发电
4、⾃动能量回收
理论最⼤节油效果：15～40 %
FullHybrid全混（强）
电功率⽐例（混合度）:25～50 %
功能：
1、发动机起、停
2、发动机驱动、优化
3、电机助⼒、发电
4、制动能量回收
一汽奔腾b50白5、纯电动⾏驶
理论最⼤节油效果：25～50 %
混合动⼒动⼒的运⽤特征
THS（丰⽥混合动⼒系统）主要操作特征
1.起动：发动机效率差时，例如起步和低速⾏驶时，发动机停⽌且仅利⽤电动机驱动车辆。
2.⾏驶：通过在发电机和车轮之间分配发动机动⼒来驱动车辆。利⽤产⽣的电能驱动电动机。为实现最⼤效率，适时配合使⽤发动机和电动机。
3.加速：加速时，除发动机动⼒外，蓄电池也向电机供电以提⾼加速性能。
4.减速：减速或制动时，电动机⽤作发电机把制动能量转换为电能并储存在蓄电池内。
5.停⽌：车辆停⽌时，发动机⾃动停⽌以提⾼燃油经济性
▲丰⽥HV控制系统组成结构信息⽅框图
HV 蓄电池控制原理
电池管理系统（Battery Management System 简称BMS）是对电池组进⾏安全监控及有效管理、提⾼蓄电池使⽤效率的装置。
通过该系统对电池组充放电的有效控制，可达到增加续航⾥程、延长使⽤寿命，并保证电池组应⽤的安全和可靠性。
纯电动车⼤⾯积电池组的安装布置
电池种类：
铅酸电池
三元锂电池（镍、钴、錳）
三元锂电池（镍钴铝）
磷酸铁锂电池
ACC最⼤起动电流
Wh/kg密度能量
电池安装:
单体集成、平铺的形式安装在车架的底部、⽤⽔冷或很冷的⽅式、保证通风散热，在严寒地区有⾃动加热装置。
注：锂电池过热时、管理会⾃动切断报警（否则易起⽕爆炸）、以确保电池正常安全使⽤。
⾼压电池的外观结构与安装布置
由若⼲⼩型单元体⼦电池集合⽽成的⾼压电池安装箱内，每个⼩单元之间的都有电池连接管理的采样导线、每个动⼒电池模组的前端都有电池信息采集器。
特斯拉Model S电池组板看似⾮常⾼⼤上。其电池组板由16组电池组串联⽽成，并且每组电池组由444节锂电池，每74节并联形成。因此特斯拉Model S电池组板由7104节18650锂电池组成。
特斯拉电源管理系统的控制单元的布置
每⼀组电池组都有独⽴的电池管理系统BMS，位于电池组的侧⾯，在电池板的输出端同样有电池板的电池管理系统。
特斯拉电池管理器控制单元
电池管理系统为特斯拉⾃⾏研发，电路板上有⼤量电容电阻，并且有⼩型处理器，该系统对电池充放电整个处理算法较为复杂。
混合动⼒车的驱动能量管理与策略
1、蓄电池电量SOC的控制要保证上限约80%（上限在75%说明蓄电池性能衰竭）、下限40%、⽬标60%。
运⾏时根据油门踏板、制动踏板、车辆车速与发动机的传递扭矩信息、适时的命令，以节能环保为核⼼、智能的控制发动机热能运转、电动机电能的动⼒切换或发动机电动机混能的共动⼒驱动的模式。
2、能量回收：减速、下坡滑⾏时动机械能转换为发电+发动机拖动发电的电能、向电⼒系统补充电量。
3、每个电池单元格均安装了传感器监测蓄电池的连接、电压、均衡量、剩余量、温度、内阻、能量寿命等技术参数、便于控制性能调整与⾃诊断。
混合动⼒系统的动作模式
1）起步低负荷
在起步和极低速⾏驶时，电池需要有⾜够的⽬标电量，发动机在低效率⾼油耗区切断启动，利⽤电动机⾏驶。
2）正常⾏驶
利⽤动⼒分配机构，⼀部分直接驱动车辆，另⼀部分⽤来驱动发电机。产⽣的电⼒驱动电动机，来实现控制这两条路径的动⼒分割⽐率的最⼤效率。
3）全油门加速
全油门时，电动机提供部分动⼒，增加驱动⼒。
4）减速、下坡
减速、下坡时车轮带动电机作为发电机使⽤，将动能转化为电能储存在电池中。
5）电池充电
对电池的充电状态进⾏控制，使其处于⼀定的范围之内。当电池充量达到该范围的下限时，发动机启动，开始启动开始充电。达到上限时停⽌充电。
⼤众驱动电机（发电机）结构
些混动车型的驱动电机集成在发动机和变速箱之间，这种技术结构的混动系统⼤多数使⽤永磁同步电机。
混合动⼒传动桥（变速器）
混合动⼒传动桥（变速器）
2 种类型的油泵
机械油泵
电动油泵（LS600h 和 GS450h）
混合动⼒传动桥（变速器）
传动桥阻尼器：减⼩传输动能时产⽣的振动。
内置式电机组合与结构特点
内置于混合动⼒传动桥的 MG1 和 MG2 为紧凑、轻量且⾼效的交流永久磁铁电动机。
MG1 和 MG2 均由定⼦、定⼦线圈、转⼦、永久磁铁和解析器（转速传感器）组成。
备注：通过将 V 型永久磁铁置于转⼦内，可利⽤磁阻转矩*增加转⼦的扭矩，从⽽提⾼输出扭矩。
永磁式电动机转⼦磁块结构原理
转⼦的多块永磁体组成V字形嵌⼊在转⼦内（多层）、实现共同励磁、有效增加⽓隙磁通（0.20～1.2mm)，减少漏磁（充磁更集中）、提⾼电机输出功率，现代汽车驱动电机的转⼦⼤多采⽤这种转⼦结构，省去了铜线材料。
沃尔沃s60suv转⼦中嵌⼊的永久磁铁可形成磁通量难以穿透的区域。磁阻转矩是转⼦尝试沿磁铁磁阻路径变⼩的⽅向旋转产⽣的转矩。磁阻转矩的⽅向与南北极⽆关。
MG1 主要⽤作发电机，其提供电能以驱动 MG2 并对 HV 蓄电池充电。此外，起动发动机
时，MG1 ⽤作起动机。采⽤密集绕组型线圈以使 MG1 更为紧凑。
MG2 主要⽤作电动机以驱动车辆，并利⽤ MG1 和 HV 蓄电池提供的电能⼯作。此外，在减速过程中对 HV 蓄电池充电时其⽤作发电机。采⽤分散绕组型线圈以确保平稳旋转。
混合动⼒传动桥（变速器）
2 级电动机减速⾏星齿轮机构（LS600h 和 GS450h）分 2 个级别来降低 MG2 的转速。
丰⽥普锐斯驱动电机⾼压线路
所有的⾼压线路和连接器均为橙⾊，以⽅便辨认，逆变器—电机（交流650V）
mpv车型带转换变频器控制的永磁式三项交流同步电机（发电机）原理⽰意图
MG（电动机与发电机）
MG解析器（电动机发电机）
解析器（转速、扭矩传感器），安装在MG动⼒输出轴处（三根导线）。
作⽤：ECU 利⽤线圈 S 和 C 的峰值差异计算转⼦的绝对位置，输出信号给驱动电机控制单元，计算转速、功率、扭矩控制电动机的驱动和决定热⼒发动机的共同驱动⽅式。
MG解析器（电动机发电机）
解析器（转速传感器）原理：MG ECU 持续监视峰值，并连接峰值以形成虚拟波形。
MG ECU 根据线圈 S 虚拟波形和线圈 C 虚拟波形的相位差异判定转⼦⽅向。此外，MG ECU 根据在指定时间内转⼦位置的变化量计算旋转速度。
MG（电动机发电机）
温度传感器⽤于检测 MG1 和 MG2 定⼦的温度。
驱动电机易出现的问题
电机散热不良温度过⾼
⾼压动⼒导线接触不良、电阻过⼤、绝缘漏电
定⼦与转⼦磁隙过⼩碰擦影响驱动性能
内部部件松动产⽣噪声异响
⾼压电会伤⼈
混动车辆组件的布置⽰意
混合动⼒车的动⼒控制
车辆的运⾏主要以：
选择开关、油门踏板与制动踏板信号为确认
蓄电池电量、温度与车辆速度、负荷特性为基础
发动机热⼒和电动机电⼒驱动、节能环保为控制核⼼
发动机或电动机的起停运转实施为⽬标
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