任务二 新能源汽车结构认知
情境导入
小刘是一名学习汽车专业的学生，正在某品牌新能源汽车4S店实习。
刘同学：新能源汽车是由哪些部件组成的呢？
技师王：新能源汽车中的电动汽车是一种采用单一动力蓄电池作为动力源的汽车。它利用动力蓄电池作为储能动力源，通过动力蓄电池向电机提供电能，驱动电机运转，从而推动汽车行驶。结构上与传统汽车最大的区别在于动力系统，电动汽车的动力装置主要由动力蓄电池和驱动电机等部件组成。
学习目标
1.了解电动汽车的基本结构。
2.掌握电动汽车的部件功能。
一、相关知识
1.电动汽车基本结构
电动汽车是在传统汽车产业链基础之上发展而来的，在车辆结构上与传统汽车最大的区别在于动力系统。电动汽车的核心结构主要包括动力蓄电池系统、动力驱动系统和整车控制系统三部分，此外还有车辆辅助控制系统以及动力传动系统等部件，如图1-11所示。
图1-11 电动汽车基本结构
2.电动汽车部件功能
电动汽车的主要组成部件如图1-12所示。
图1-12 电动汽车主要组成部件
（1）动力蓄电池系统
电动汽车动力蓄电池的成本大概占整车成本的50%，因此动力蓄电池的性能决定着整车的性价比。电动汽车的动力蓄电池系统是一个集成的动力能量系统，它通过CAN总线与整车控制系统、充电机、电机控制器等部件进行通信，并协同工作来完成车辆的正常行驶。图1-13为日产聆风动力蓄电池系统。
（2）动力驱动系统
动力驱动系统是电动汽车的心脏，主要由驱动电机和电机控制器组成。驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一，是车辆行驶的主要执行机构。驱动电机可以根据驾驶人的驾驶意图，将动力蓄电池的电能转换为动能来驱动车辆行驶，或者将车轮上的动能反馈到动力蓄电池系统，以实现车辆的再生能量回收工作。图1-14为驱动电机。
根据GB/T 18488.1—2015《电动汽车用驱动电机系统 第1部分：技术条件》的定义：驱动电机系统是驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必须的辅助装置的组合。驱动电机是将电能转换成机械能，为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也可以具备机械能转换成电能的功能。驱动电机控制器是指控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。
图1-13 日产聆风动力蓄电池系统
图1-14 驱动电机
（3）整车控制器
整车控制器通过采集驾驶信号判断驾驶人的意愿，根据车辆实际行驶情况、动力蓄电池以及驱动电机的工作状态合理分配动力，使车辆运行在最佳状态（图1-15）。电动汽车以整车控制器为主节点，通过CAN总线网络对电动汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控，以此实现整车的驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制以及网络管理等功能。
图1-15 整车控制器工作原理图
（4）高压配电盒
高压配电盒是电动汽车高压电的分配单元。新能源汽车高压系统普遍采用集中配电方案，其结构设计紧凑、接线布局方便。高压动力电源直接进入高压配电盒，然后根据系统需要再分配到各个高压电气部件，此外高压配电盒还集成了部分动力蓄电池管理系统智能控制单元，从而更进一步简化整车架构。
（5）DC/DC变换器
根据GB/T 24347—2009《电动汽车DC/DC变换器》的术语和定义，DC/DC变换器表示在直流电路中将一个电压值的电能变换为另一个电压值的电能的装置。DC/DC变换器就是直流转直流的意思，可以将动力蓄电池的高压直流电转换为低压直流电，通常为12V，以此给新能源汽车的基础电气系统提供低压直流电源。
（6）充电机
按照QC/T 895—2011《电动汽车用传导式车载充电机》的定义，车载充电机是指固定安装在电动汽车上，将公共电网的电能变换为车载储能系统所要求的直流电，并给车载储能系统充电的装置。充电机能够根据动力蓄电池管理系统（BMS）提供的数据，动态调节充电时的电流或电压参数，自动完成充电过程。
（7）辅助控制系统
电动汽车辅助控制系统用于保证和提高车辆的行驶安全性能，主要包括空调、冷却系统、电动转向系统、电控制动系统以及安全气囊等装置，借助这些辅助设备来提高车辆的安全性和舒适性。
（8）车身基础电气系统
车身基础电气系统是汽车重要的组成部分之一，相当于电动汽车的神经系统，承担着基本功能应用、安全警示、能量与信息传递等功能，对车辆的动力性、经济性、安全性和舒适性等有着非常大的影响。汽车基础电气系统是现代汽车发展水平的一个重要标志，其科技含量已成为衡量现代汽车档次的重要指标之一。随着科技的发展，集成电路和微型电子计算机在汽车上的广泛应用，电器数量在增加，功率在增大，产品质量、性能在提高，结构更趋于完善。
（9）动力传动系统
电动汽车驱动电机与车轮之间的动力传递装置称为动力传动系统。该系统使车辆具有在各种行驶条件下所必需的牵引力，以及使牵引力与车速之间协调变化的功能。目前，电动汽车的动力传动系统主要有以下三种布置方案：
第一种与传统发动机传动系统布置方案一样，仍带有变速器，主要是为了提高电动汽车的起动转矩及增加低速时电动汽车的后备功率。装有这种传动系统的电动汽车主要是由燃油汽车改装而成的。
第二种布置形式的最大特点是取消了离合器和变速器，因此对驱动电机的要求较高。它不仅要求有较高的起动转矩，而且要求具有较大的后备功率，以保证电动汽车起步、爬坡、加速超车等动力性能。
第三种布置形式是直接将驱动电机安装在驱动轮或驱动轴上，直接由电机实现变速、差速、换向。它不仅要求电机性能好，有较高的起动转矩，较大的后备功率，而且对控制系统的要求也很高。控制系统需要有较高的控制精度，具备良好的可靠性，从而使电动汽车安全、平稳地行驶。
二、任务实施
1.实施准备
（1）实训物品准备
1）电动汽车整车。
2）车辆防护用品三件套。
3）高压安全用电警示牌。
4）警示隔离带。
5）车辆举升机。
（2）安全注意事项
1）任务实施场地拉设警示隔离带。
2）关闭点火开关，断开低压蓄电池负极连接线。
3）在前机舱内放置高压安全用电警示牌。
4）严禁用手直接触摸动力电缆（橙色部分）。
5）举升车辆时，必须规范操作举升机。
2.实施内容
1）电动汽车主要组成部件认知。
2）电动汽车组成部件功能描述。
3.实施记录
任务实施记录单见表1-3。
表1-3 任务实施记录单
三、任务检验
1.自检
参与实训练习的学员自我完成质量检验。
2.互检
由完成相同实操练习项目的学员相互进行质量检验。
3.终检
由专职质量管理人员（教师）进行专业检查。
四、教学评估
由教师依据教学目标对教学过程及结果进行价值判断。
复习题
一、填空题
1.按照动力源的不同，新能源汽车可分为__________、__________、__________和__________四种。
2.纯电动汽车的英文缩写为__________。
3.混合动力汽车在电量充足的情况下，低速行驶时可以__________内燃机。
4.截至2019年底，我国新能源汽车增量连续__________年超过100万辆，呈快速增长趋势。
5.__________表示在直流电路中，将一个电压值的电能变换为另一个电压值的电能装置。
6.车载充电机固定安装在电动汽车上，能够将公共电网的交流电能变换为车载储能装置所需要的__________。
二、选择题
1.（ ）工业和信息化部公布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》第39号令。
A.2015年
B.2016年
C.2017年
D.2018年
2.（ ）是指驱动能量完全由电能提供的、由电机驱动的汽车。电机的驱动电能来源于车载可充电储能系统或其他能量储存装置。
A.蓄电池车
B.纯电动汽车
C.乙醇燃料汽车
D.混合动力汽车
3.在新能源汽车产业格局中，将（ ）三种整车技术列为“三纵”。
A.纯电动汽车
B.插电式混合动力汽车（含增程式）
C.燃料电池汽车
D.天然气汽车
4.在新能源汽车产业格局中，将（ ）三种关键技术列为“三横”。
A.动力蓄电池及管理系统
B.驱动电机与电力电子
C.网联化与智能化
D.车辆ECU控制系统
5.新能源汽车动力蓄电池充电时所用的电力，在用煤炭作燃料发电时也会产生（ ）等有害物质。
A.CO
B.SO2
C.粉尘
D.焦煤
6.向新能源汽车动力蓄电池充电的电力，可以由（ ）等能源转化而来。
A.煤炭
B.水力
C.太阳能
D.风能
三、判断题
1.纯电动汽车的主要优点是行驶过程中完全零排放、结构相对简单、日常使用的维护成本低。（ ）
2.增程式电动汽车是一种在纯电动模式下可以达到其所有的动力性能，而当车载可充电储能系统无法满足续驶里程要求时，打开车载辅助发电装置为动力系统提供电能，以延长续驶里程的电动汽车，且该车载辅助供电装置与驱动系统没有传动轴（带）等传动连接。（ ）
3.混合动力汽车配置的电池数量一般较少。（ ）
4.燃料电池电动汽车是一种以燃料电池系统作为单一动力源或者是以燃料电池系统与可充电储能系统作为混合动力源的电动汽车。（ ）
5.《中国制造2025》把节能与新能源汽车列为重点发展的十大领域之一，将汽车强国正式上升为国家战略。（ ）
6.在2018年，工业和信息化部等七部委联合发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，办法中明确了动力蓄电池生产企业产品的设计要求、生产要求和回收责任等。（ ）