1、,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,新 能 源 汽 车,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。,新能源又称非常规能源,2.1,电工基础知识,2.2,电动机,2.3,蓄电池,2.4,逆变器与变频器,新能源又称非常规能源,2.5,空调与转向系统,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。,电压也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。,可以将电压与水塔中所形成的水压做一个比较，来说明这个原理。水塔顶部,(,相当于,12V),与低部或地面,(,相当于,0V),之间的势差导致形成水压,2.1,电工基础知识,2.1.1,电压,电压电源始终具有带有不同电荷的两极。一侧是缺少电子
2、的正极。另一侧是电子过剩的负极。,在负极与正极之间有一种电子补偿趋势，即两极连接起来时电子由负极流向正极。这种电子补偿趋势称作电压。,公式符号：,电压的公式符号是大写的,U,。,计量单位：,电压,U,的计量单位是,1,伏特（,V,）。,2.1,电工基础知识,测量电压,:,用电压表测量电压。测量电学参数（电压、电流、电阻）时通常使用一个数字万用表。电压表始终与用电器、元件或电压电源并联在一起。,2.1,电工基础知识,必须设置电压类型，即交流电压或直流电（,AC/DC,）。,开始时应选择较大的测量范围（量程）。,测量直流电压时注意极性。,测量后要将电压表调到最大的交流电压量程。,2.1,电工基础知识,用电压表测量时要注意以下几点：,1.,直流电压：电压值和极性保持不变的电压称为直流电压。,2.1,电工基础知识,2.,交流电压：数值大小和极性不断变化的电压和电流称为交流电压和,交流电流。,交流电压的典型代表是家庭常用的“来自插座的电流”,2.1,电工基础知识,正弦交流电压（,u,）随时间（,t,）变化的情况波形。,2.1,电工基础知识,在中国家庭用的交流电压为,220 V,，频率为,50 H
3、z,。该频率（通常也称为电源频率）表示每秒钟电流朝相同方向流动的次数。,2.1,电工基础知识,普锐斯,HV,蓄电池,DC 201V,奥迪,Q5HV,蓄电池,DC 266V,宝马,F04 HV,蓄电池,DC 120V,宝马,E72 HV,蓄电池,DC 120V,2.1,电工基础知识,2.1.2,电流,电流是指电荷载体（例如物质或真空中的自由电子或离子）的定向移动。,公式符号：,电流强度的公式符号是大写的,I,。,计量单位：,电流强度,I,的计量单位是,1,安培（,A,）。,2.1,电工基础知识,1.,直流电流（,DC,）,：,最简单的情况是，电流流动不随时间而改变。,这种电流称为直流电流。,2.1,电工基础知识,2.,交流电流：,（,AC,）是指以周期方式改变其极性（方向）和电流值,（强度）的电流。该定义也适用于交流电压。,2.1,电工基础知识,测量电流,：电流表始终与用电器串联在一起。为此必须断开电路导线，以将电流表加入电路中。测量时电流必须流经电流表。电流表内阻应尽可能低，以免影响电路。,2.1,电工基础知识,使用电流夹钳测量：,另外一种测量电流的方法是使用电流钳。如果待测电流强度,
4、10 A,，那么用电流夹钳测量电流的优势非常突出。另一个优点是测量电流强度时无需打开电路。,2.1,电工基础知识,2.1.3,电流密度,电流密度表示一个导体内电子挤压在一起时的紧密程度。电子越多且越紧密的聚集在一起，电子撞击原子的频率就越高、强度就越大。相撞时释放出热能。导体的温度升高。该过程可能会持续进行，直至导体赤热或燃烧。,导体温度升高不仅受电流强度,I,的影响，而且还受到导线横截面的影响。电流密度,J,由这两个因素决定。一个导体内的电流挤压密度越大，受热程度就越大。,2.1,电工基础知识,公式符号：,电流密度的公式符号是大写的,J,。,计量单位：,电流密度由以安培（,A,）为单位的电流和以平方米（,mm,）为单位的导线横截面构成。因此电流密度的计量单位是,A/mm,。,公式,J,电流密度，单位,A/mm I,电流强度，单位安培,A,导线横截面，单位,mm,2.1,电工基础知识,导线最大允许通过的电流,:,导线横截面积,最大允许电流,0.75mm,13A,1.0 mm,16A,1.5 mm,20A,2.5 mm,27A,4 mm,36A,2.1,电工基础知识,2.1.4,线圈,线
5、圈在机动车电气系统内用途广泛，例如用作点火线圈，用于继 电器和电机内。,2.1,电工基础知识,线圈是指缠绕在一个固体上的导线。但不一定要有这个固体。它主要用于固定较细的导线。,将电导体缠绕成一个线圈时，就会在线圈内部形成磁力线。磁力线平行分布且密度相同。这种磁场称为均匀磁场。磁力线离开的地方为北极,N,，进入的地方为南极,S,。,2.1,电工基础知识,电导体或线圈在磁场中移动时，导体或线圈内就会产生一个电压。磁场强度改变时，导体或线圈内也会产生电压。该过程称为电磁感应，产生的电压称为感应电压。,2.1,电工基础知识,在车辆上使用的,感应式传感器就是根据感应原理工作。,2.1,电工基础知识,2.1.5,电阻,自由电荷载体与原子相撞，因此电子流动受到干扰。这种效应称作电阻。,公式符号：,电阻的公式符号是大写的,R,。,计量单位：,电阻的计量单位是欧姆，符号是希腊字母。,电路符号：,2.1,电工基础知识,电阻按阻值来分可分为固定阻值电阻和可变电阻。,可变电阻器可以改变一个电路的电阻值。最常见的可变电阻类型分别是可变阻器、电电位计和热敏电阻器。,2.1,电工基础知识,变阻器其中一个接线端接在电
6、阻的固定端上，另一端接在称为滑动触头的可移动的接触器上。汽车上最常见的变阻器是前照灯开关，改变电阻器上滑动触头的位置，阻值会增加（灯变暗）或减小（灯变亮），以此来控制电流强度。,2.1,电工基础知识,电阻串联,:,串联时将所有电阻依次连接在一起。电流先后经过每个电阻，也就是说必须克服总电阻,串联电路的总电阻是各串联电阻之和。,R,总,=R1+R2+R3,2.1,电工基础知识,电阻并联,:,从不是将电阻依次连接，而是将其并排连接时称为并联。在这个电路中有更大的横截面供电流通过。因此总电阻较小。,并联电路的总电阻小于最小的单个电阻。电流可以更好地通过各个并联电阻，即电导率升高。,利用下列公式计算三个电阻并联时的总电阻：,2.1,电工基础知识,2.1.6,欧姆定律,欧姆定律的内容是，在恒温下一个金属导体上的电压降,U,与流经导体的电流强度为,I,的电流成正比。,电压,(U)=,电流,(I),电阻,(R),利用欧姆定律可计算出一个电路的三个基本参数，前提是至少已知其中的两个参数。这三个基本参数是电压、电流和电阻。欧姆定律可用以下三个公式表达：,U=I R,I=U/R,R=U/I,2.1,电工基
7、础知识,例如：如果在电阻,1,欧姆的用电器上施加,1,伏特电压，则电路内的电流强度为,1,安培。电压升高时，电流也随之升高。用电器电阻升高时，在电压保持不变的情况下电流减小。魔法三角可用于辅助确定欧姆定律的不同公式：,2.1,电工基础知识,2.1.7,非电气变量的电气信号,随着汽车电子学领域技术的不断进步，最近几年，非电气变量的电气测量已发展成为测量技术的一个重要领域。,测量传感器可将物理和化学变量，即非电气变量，例如温度、压力、速度或磁场强度转变为电气信号。,物理变量,电气变量,温度,电阻,光强度（发光度）,电压,转速,电压,磁通（量）密度,电阻,压力,电流,氧浓度,电压,2.1,电工基础知识,热敏电阻器汽车电子系统中用于测量温度。这种电阻器可分为：,-NTC,热敏电阻器,-PTC,热敏电阻器,2.1,电工基础知识,1.NTC,电阻的工作原理,当温度升高时，电子运动使电阻降低，并容易形成较大的电流。,2.1,电工基础知识,电阻器可通过电流固有的加热特性直接加热，也可通过外源间接加热。,NTC,热敏电阻器的特性曲线。,2.1,电工基础知识,在车辆内，,NTC,热敏电阻器用于测量温度，例如冷却液、进气、车内和车外温度。,2.1,电工基础知识,2.PTC,热敏电阻器,PTC,热敏电阻器的阻值随温度升高而增加。因此，这种热敏电阻器的温度系数称为正温度系数。这表示，该电阻器在低温条件下比高温条件下能够更有效地导电。,2.1,电工基础知识,PTC,热敏电阻器用作空调系统内风扇电机的过载保护装置，也用来控制车外后视镜内的加热电流。,2.1,电工基础知识,2.1.8,半导体压力传感器,它由压力转换元件和对输出信号进行放大的混合集成电路等构成。,2.1,电工基础知识,采用,D,型汽油喷射系统的，使用了进气歧管绝对压力传感器（半导体压力传感器）作为空气质量传感器的。宝马车就是使用进气歧管绝对压力传感器来检查进气歧管的真空的。,2.1,电工基础知识,轮胎模拟压力传感器用于监控轮胎充气压力。,2.1,电工基础知识,
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