混合動(dòng)力汽車

1、混合動(dòng)力汽車混合動(dòng)力汽車12345目錄目錄混合動(dòng)力汽車的基本概念混合動(dòng)力汽車的基本概念混合動(dòng)力汽車的組成與分類混合動(dòng)力汽車的組成與分類混合動(dòng)力汽車的基本結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力汽車的基本結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力汽車能量管理混合動(dòng)力汽車能量管理混合動(dòng)力汽車技術(shù)與優(yōu)缺點(diǎn)混合動(dòng)力汽車技術(shù)與優(yōu)缺點(diǎn)6其他知識(shí)介紹其他知識(shí)介紹一、混合動(dòng)力汽車的基本概念一、混合動(dòng)力汽車的基本概念一）、定義一）、定義 混合動(dòng)力汽車是指攜帶混合動(dòng)力汽車是指攜帶不同的動(dòng)力源不同的動(dòng)力源、可根據(jù)汽車的、可根據(jù)汽車的行駛需要行駛需要同時(shí)或分別使用同時(shí)或分別使用不同的動(dòng)力源而行駛的汽車。不同的動(dòng)力源而行駛的汽車。二）、分類二）、分類 混合動(dòng)力汽車分兩類：混合

2、動(dòng)力汽車分兩類：液壓蓄能式混合動(dòng)力汽車液壓蓄能式混合動(dòng)力汽車HHV和和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混合動(dòng)力電動(dòng)汽車HEV液壓蓄能式混合動(dòng)力汽車由液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和熱力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。液壓蓄能式混合動(dòng)力汽車由液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和熱力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成?；旌鲜絼?dòng)力電動(dòng)汽車以混合式動(dòng)力電動(dòng)汽車以內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源。為動(dòng)力源。（主要介紹混合動(dòng)力電動(dòng)汽車）（主要介紹混合動(dòng)力電動(dòng)汽車）二、混合動(dòng)力汽車的組成與分類二、混合動(dòng)力汽車的組成與分類一）、組成一）、組成 1.發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿υ?。：混合?dòng)力電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿υ础?2.驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的輔助

3、動(dòng)力源。的輔助動(dòng)力源。 3.輔助電源輔助電源：在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)：在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)時(shí)才使用。機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)時(shí)才使用。二）、分類二）、分類 1.按動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式分：串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。按動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式分：串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。 2.按混合程度分：微混合型、輕度混合型、中度混合型按混合程度分：微混合型、輕度混合型、中度混合型、和重度混合型。、和重度混合型。 3其他劃分形式：其他劃分形式： 1）.按外接充電能力分：可外接充電型和不可外接充按外接充電能力分：可外接充電型和不可外接充電型。電型。 2）.按行駛模式選擇方式分：手動(dòng)選擇功能和無按行駛模式選擇

4、方式分：手動(dòng)選擇功能和無手動(dòng)手動(dòng)選擇功能。選擇功能。 3）.按車輛用途分：乘用車、客車、貨車。按車輛用途分：乘用車、客車、貨車。三、混合動(dòng)力汽車的基本結(jié)構(gòu)三、混合動(dòng)力汽車的基本結(jié)構(gòu)一、串聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系一、串聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系 串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車：車輛行駛系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車：車輛行駛系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力力只來源于電動(dòng)機(jī)只來源于電動(dòng)機(jī)。1.運(yùn)行模式：運(yùn)行模式： 1）純粹的電模式）純粹的電模式 2）純粹的發(fā)動(dòng)機(jī)模式）純粹的發(fā)動(dòng)機(jī)模式 3）混合模式）混合模式 4）發(fā)動(dòng)機(jī)牽引和蓄電池組充電模式）發(fā)動(dòng)機(jī)牽引和蓄電池組充電模式 5）再生制動(dòng)模式）再生制動(dòng)模式 6）蓄電池組充電模式）蓄電池組

5、充電模式 7）混合式蓄電池組充電模式）混合式蓄電池組充電模式2.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 1）能運(yùn)行在轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性圖上任何運(yùn)行工作點(diǎn)，且可能完）能運(yùn)行在轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性圖上任何運(yùn)行工作點(diǎn)，且可能完全運(yùn)行在最大效率區(qū)。全運(yùn)行在最大效率區(qū)。 2）結(jié)構(gòu)簡單，成本低。）結(jié)構(gòu)簡單，成本低。 3）由電傳動(dòng)系提供機(jī)械上的解耦，可應(yīng)用簡單的控制策略）由電傳動(dòng)系提供機(jī)械上的解耦，可應(yīng)用簡單的控制策略。3.缺點(diǎn)缺點(diǎn) 1）發(fā)動(dòng)機(jī)和企業(yè)電動(dòng)機(jī)效率低，損耗顯著。）發(fā)動(dòng)機(jī)和企業(yè)電動(dòng)機(jī)效率低，損耗顯著。 2）發(fā)動(dòng)機(jī)附加了額外的重量和成本。）發(fā)動(dòng)機(jī)附加了額外的重量和成本。 3）必須按滿足最大的運(yùn)行性能需求定制。）必須按滿足最大的運(yùn)行性能需求定制

6、。二、并聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系二、并聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車：車輛行駛系統(tǒng)的驅(qū)并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車：車輛行駛系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力由動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)或單獨(dú)供給電動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)或單獨(dú)供給。1.轉(zhuǎn)矩耦合的并聯(lián)式轉(zhuǎn)矩耦合的并聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系 結(jié)構(gòu)：單軸式、雙軸式和分離軸式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：單軸式、雙軸式和分離軸式結(jié)構(gòu) 輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速可表示為：輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速可表示為：Tout=k1Tin1+k2Tin2 Wout=Win1/k1=Win2/k22.轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速耦合的并聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系耦合的并聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系 兩種典型轉(zhuǎn)速耦合器件：行星齒輪機(jī)構(gòu)和具有浮動(dòng)定子的電動(dòng)兩種

7、典型轉(zhuǎn)速耦合器件：行星齒輪機(jī)構(gòu)和具有浮動(dòng)定子的電動(dòng)機(jī)（也叫傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)）。機(jī)（也叫傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)）。 輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速可表示為：輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速可表示為：Wout=k1Win1+k2Win2 Tout=Tin1/k1=Tin2/k23.轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合的并聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合的并聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系 轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合狀態(tài)能交替地予以選擇轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合狀態(tài)能交替地予以選擇。三、混聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系三、混聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系 混聯(lián)式或更準(zhǔn)確地表述為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速耦合的混合動(dòng)力混聯(lián)式或更準(zhǔn)確地表述為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速耦合的混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系，具有由于串聯(lián)式（電耦合）和并聯(lián)式（單一轉(zhuǎn)電驅(qū)動(dòng)系，

8、具有由于串聯(lián)式（電耦合）和并聯(lián)式（單一轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速耦合）混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系的一些優(yōu)點(diǎn)。矩或轉(zhuǎn)速耦合）混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系的一些優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)行模式：運(yùn)行模式： 1.轉(zhuǎn)速耦合模式轉(zhuǎn)速耦合模式 2.轉(zhuǎn)矩耦合模式轉(zhuǎn)矩耦合模式 3.再生制動(dòng)再生制動(dòng)四、混合動(dòng)力汽車能量管理四、混合動(dòng)力汽車能量管理一）、能量傳遞路線：一）、能量傳遞路線： 四條：四條：一一是由發(fā)電裝置到車輪、是由發(fā)電裝置到車輪、二二是有能量儲(chǔ)存裝置到是有能量儲(chǔ)存裝置到車輪、車輪、三三是由發(fā)電裝置到能量儲(chǔ)存裝置、是由發(fā)電裝置到能量儲(chǔ)存裝置、四四是由車輪到能量是由車輪到能量儲(chǔ)存裝置（能量回收）。儲(chǔ)存裝置（能量回收）。二）、能量的控制策略二）、能量的控制策略

9、 根據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的配置和組合方式不同分為：根據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的配置和組合方式不同分為：串聯(lián)式串聯(lián)式混合混合動(dòng)力汽車能量管理控制策略、動(dòng)力汽車能量管理控制策略、并聯(lián)并聯(lián)式式混合動(dòng)力汽車能量管理混合動(dòng)力汽車能量管理控制策略控制策略和和混聯(lián)混聯(lián)式式混合動(dòng)力汽車能量管理控制策略?；旌蟿?dòng)力汽車能量管理控制策略。五、混合動(dòng)力汽車技術(shù)與優(yōu)缺點(diǎn)五、混合動(dòng)力汽車技術(shù)與優(yōu)缺點(diǎn)一）、混合動(dòng)力汽車關(guān)鍵技術(shù)一）、混合動(dòng)力汽車關(guān)鍵技術(shù) 1.電池及電池管理系統(tǒng)電池及電池管理系統(tǒng) 2.電機(jī)電機(jī) 3.發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 4.動(dòng)力耦合裝置動(dòng)力耦合裝置 5.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制當(dāng)前混合動(dòng)力所面臨的主要技術(shù)問題：當(dāng)前混合動(dòng)力所面臨的主要技術(shù)問

10、題： 1）要提高能量存儲(chǔ)裝置的比功率和壽命；）要提高能量存儲(chǔ)裝置的比功率和壽命； 2）建立更先進(jìn)更有效的電子監(jiān)控和檢測(cè)系統(tǒng)；）建立更先進(jìn)更有效的電子監(jiān)控和檢測(cè)系統(tǒng)； 3）電力電子器件必須減小尺寸和減輕質(zhì)量。）電力電子器件必須減小尺寸和減輕質(zhì)量。二）、混合動(dòng)力汽車技術(shù)與優(yōu)缺點(diǎn)二）、混合動(dòng)力汽車技術(shù)與優(yōu)缺點(diǎn) 1. 1.有了電池，可以十分方便地回收制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量有了電池，可以十分方便地回收制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量。 2. 2.在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn) 零零 排放。排放。 4. 4.動(dòng)力性優(yōu)于同排量的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，

11、尤其是在車輛起步加速時(shí)，動(dòng)力性優(yōu)于同排量的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，尤其是在車輛起步加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)可以有效地彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩力不足的弱點(diǎn)，而且有效的減電動(dòng)機(jī)可以有效地彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩力不足的弱點(diǎn)，而且有效的減少了汽車內(nèi)部的機(jī)械的噪音。少了汽車內(nèi)部的機(jī)械的噪音。 3. 3.可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。壽命，降低成本。 5. 5.空調(diào)系統(tǒng)等附件由內(nèi)燃機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，有充分的能源供應(yīng)，保證汽車空調(diào)系統(tǒng)等附件由內(nèi)燃機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，有充分的能源供應(yīng)，保證汽車的乘坐舒適性。的乘坐舒適性。世界上第一款混合動(dòng)力汽車世

12、界上第一款混合動(dòng)力汽車 世界上第一款混合動(dòng)力汽車誕生于世界上第一款混合動(dòng)力汽車誕生于18961896年，而世界年，而世界上最早實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和目前最為暢銷的混合動(dòng)力汽車上最早實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和目前最為暢銷的混合動(dòng)力汽車普銳斯的誕生已經(jīng)在普銳斯的誕生已經(jīng)在101101年之后的年之后的19971997年。這款名字叫年。這款名字叫作阿姆斯壯輝騰（作阿姆斯壯輝騰（Armstrong PhaetonArmstrong Phaeton）的混合動(dòng)力汽）的混合動(dòng)力汽車是由一個(gè)名字叫作車是由一個(gè)名字叫作Harry E. DeyHarry E. Dey的天才工程師設(shè)計(jì)開的天才工程師設(shè)計(jì)開發(fā)，并由當(dāng)時(shí)擁有豐富的制造業(yè)經(jīng)驗(yàn)

13、與能力的美國康涅發(fā)，并由當(dāng)時(shí)擁有豐富的制造業(yè)經(jīng)驗(yàn)與能力的美國康涅狄克州布里奇波特的阿姆斯壯公司裝配制造的。狄克州布里奇波特的阿姆斯壯公司裝配制造的。 結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：6.5L6.5L對(duì)對(duì)置雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出置雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出端連接飛輪電機(jī)，之后端連接飛輪電機(jī)，之后連接的是電控離合器和連接的是電控離合器和帶有三個(gè)前進(jìn)擋、一個(gè)帶有三個(gè)前進(jìn)擋、一個(gè)倒擋的半自動(dòng)變速器，倒擋的半自動(dòng)變速器，發(fā)動(dòng)機(jī)采用了側(cè)置進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)采用了側(cè)置進(jìn)氣門，底盤采用管材構(gòu)架門，底盤采用管材構(gòu)架，車軸為實(shí)心結(jié)構(gòu)，后，車軸為實(shí)心結(jié)構(gòu)，后輪制動(dòng)還帶有能量回收輪制動(dòng)還帶有能量回收。目前有許多混合動(dòng)力汽車目前有許多混合動(dòng)力汽車跟阿

14、姆斯壯的混動(dòng)實(shí)現(xiàn)思跟阿姆斯壯的混動(dòng)實(shí)現(xiàn)思路有些相仿，就是這種發(fā)路有些相仿，就是這種發(fā)動(dòng)機(jī)（離合器）動(dòng)機(jī)（離合器）+ +飛輪電飛輪電機(jī)（離合器）機(jī)（離合器）+ +變速器的變速器的混動(dòng)結(jié)構(gòu)中的一種。像現(xiàn)混動(dòng)結(jié)構(gòu)中的一種。像現(xiàn)在的寶馬在的寶馬530Le530Le、英菲尼、英菲尼迪迪QX60 HybridQX60 Hybrid、奧迪、奧迪A3 A3 e-trone-tron、比亞迪秦等基本、比亞迪秦等基本就是這個(gè)混動(dòng)實(shí)現(xiàn)思路。就是這個(gè)混動(dòng)實(shí)現(xiàn)思路。發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線圖上有性曲線圖上有許多條青色的許多條青色的雙曲線，它們雙曲線，它們經(jīng)過了不同的經(jīng)過了不同的有效燃油消耗有效燃油消耗率區(qū)域，也就率區(qū)域，也就意味著發(fā)動(dòng)機(jī)意味著發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況在不同的工況（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷）有著不同的）有著不同的油耗。油耗。豐田豐田THSTHS和本田和本田i-i-MMDMMD的混動(dòng)思路與阿的混動(dòng)思路與阿姆斯壯有本質(zhì)區(qū)別姆斯壯有本質(zhì)區(qū)別。豐田豐田THSTHS通過電控通過電控系統(tǒng)及系統(tǒng)及E-CVTE-CVT結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)使阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)阿特金森循環(huán)發(fā)