混動(dòng)汽車(chē)構(gòu)造與工作原理

混動(dòng)汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前1頁(yè)，總共98頁(yè)。§1-1混合動(dòng)力汽車(chē)的基本概念與分類(lèi)

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前2頁(yè)，總共98頁(yè)。一、新能源汽車(chē)新能源汽車(chē)是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012―2020年）》所指新能源汽車(chē)主要包括純電動(dòng)汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)及燃料電池汽車(chē)。節(jié)能汽車(chē)是指以內(nèi)燃機(jī)為主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，綜合工況燃料消耗量?jī)?yōu)于下一階段目標(biāo)值的汽車(chē)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前3頁(yè)，總共98頁(yè)。二、電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)汽車(chē)指以電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從車(chē)載電源獲得動(dòng)力，并且滿足道路交通安全法規(guī)的車(chē)輛。根據(jù)《電動(dòng)汽車(chē)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，電動(dòng)汽車(chē)按動(dòng)力電氣化水平分為兩類(lèi)：一類(lèi)是全部或大部分工況下主要由電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)功率的電動(dòng)汽車(chē)（稱為“純電驅(qū)動(dòng)”電動(dòng)汽車(chē)，例如純電動(dòng)汽車(chē)、插電式電動(dòng)汽車(chē)、增程式電動(dòng)汽車(chē)以及燃料電池電動(dòng)汽車(chē)）；另一類(lèi)是動(dòng)力蓄電池容量較小，大部分工況下主要由內(nèi)燃機(jī)提供驅(qū)動(dòng)功率的電動(dòng)汽車(chē)（稱為常規(guī)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)）。這表明常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)不是新能源汽車(chē)，實(shí)際上是一種節(jié)能汽車(chē)，它還沒(méi)有改變用內(nèi)燃機(jī)做主驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前4頁(yè)，總共98頁(yè)。三、混合動(dòng)力車(chē)輛的基本概念根據(jù)國(guó)際能源組織（IEA）的有關(guān)文獻(xiàn)，“能量與功率傳送路線”具有如下特點(diǎn)的車(chē)輛稱為混合動(dòng)力車(chē)輛：①傳送到車(chē)輪推進(jìn)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的能量，至少來(lái)自兩種不同的能量轉(zhuǎn)換裝置；混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前5頁(yè)，總共98頁(yè)。②這些能量轉(zhuǎn)換裝置至少要從兩種不同的能量?jī)?chǔ)存裝置吸取能量；③從儲(chǔ)能裝置流向車(chē)輪的這些通道，至少有一條是可逆的。如果可逆的儲(chǔ)能裝置供應(yīng)的是電能時(shí)，則稱作混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)。混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前6頁(yè)，總共98頁(yè)。四、液壓蓄能式混合動(dòng)力汽車(chē)HHVHHV最初由VolvoFlygmotor在20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)，其主要應(yīng)用于巴士、貨車(chē)等重型車(chē)輛。HHV使用的動(dòng)力是液力馬達(dá)及傳統(tǒng)的燃油（氣）車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)。液力系統(tǒng)主要由液壓泵（馬達(dá)）、液力儲(chǔ)存器和液體罐等組成。HHV的特點(diǎn)是可使用液壓泵（馬達(dá)）可單獨(dú)或同時(shí)和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前7頁(yè)，總共98頁(yè)。五、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)HEV國(guó)標(biāo)《GB/T19596-2004電動(dòng)汽車(chē)術(shù)語(yǔ)》對(duì)于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是這樣定義的：至少能從下述兩類(lèi)車(chē)載儲(chǔ)存的能量中獲得的汽車(chē)動(dòng)力的汽車(chē)：-可消耗的燃料；-可再充電能/能量?jī)?chǔ)存裝置?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前8頁(yè)，總共98頁(yè)。六、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展1.國(guó)外混合動(dòng)力汽車(chē)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r（1）日本從目前世界范圍內(nèi)的整個(gè)形勢(shì)來(lái)看，日本是電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展速度最快的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家之一，特別是在發(fā)展混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)方面，日本居世界領(lǐng)先地位

（2）歐美等國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前9頁(yè)，總共98頁(yè)。

2.我國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀目前我國(guó)各大汽車(chē)集團(tuán)都在進(jìn)行混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)，多數(shù)以混合動(dòng)力電動(dòng)客車(chē)為主。一汽研發(fā)的紅旗HQ3于2006年投產(chǎn)；而廣州本田更是緊跟豐田的步伐，也推出了多款混合動(dòng)力車(chē)；上汽集團(tuán)與通用簽署協(xié)議，將聯(lián)手開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力轎車(chē)和公交客車(chē)；上海別克君越eco-hybrid油電混合動(dòng)力車(chē)是國(guó)內(nèi)第一款中高檔量產(chǎn)混合動(dòng)力車(chē)型?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前10頁(yè)，總共98頁(yè)。3.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)（1）與純電動(dòng)汽車(chē)比較①整車(chē)重量?。ㄓ捎陔姵氐娜萘繙p小）；②汽車(chē)的續(xù)駛里程和動(dòng)力性可達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的水平；③保證駕車(chē)和乘坐的舒適性（空調(diào)、暖風(fēng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向的使用）?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前11頁(yè)，總共98頁(yè)。（2）與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)比較①可使原動(dòng)機(jī)在最佳的工況區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行，從而降低排污和油耗；②在人口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，實(shí)現(xiàn)“零排放”；③通過(guò)電動(dòng)機(jī)回收汽車(chē)減速和制動(dòng)時(shí)的能量，進(jìn)一步降低汽車(chē)的能量消耗和排放污染。混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前12頁(yè)，總共98頁(yè)。4.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)（1）轎車(chē)混合動(dòng)力系統(tǒng)的模塊化愈加明顯，逐步推進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力的電氣化。（2）城市客車(chē)混合動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)平臺(tái)化趨勢(shì)。（3）插電式混合動(dòng)力技術(shù)越來(lái)越引起人們的關(guān)注。混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前13頁(yè)，總共98頁(yè)。七、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)豐田普銳斯并聯(lián)式Plug-in混合動(dòng)力系統(tǒng)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前14頁(yè)，總共98頁(yè)。1.國(guó)外插電式混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r（1）日本第四代普銳斯等（2）美國(guó)通用VOLT（3）歐洲混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前15頁(yè)，總共98頁(yè)。中國(guó)插電式混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r中國(guó)在P1ug-in混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的研究起步較晚，但進(jìn)展較快。如奇瑞、長(zhǎng)安、天津清源、南車(chē)時(shí)代電動(dòng)、東風(fēng)電動(dòng)、五洲龍、比亞迪等。上汽榮威550插電式混合動(dòng)力轎車(chē)計(jì)劃在2012年量產(chǎn)，該車(chē)基于榮威550自主開(kāi)發(fā)，搭載1.5VCT發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用了混合動(dòng)力系統(tǒng)、整車(chē)電轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電空調(diào)系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)。采用磷酸鐵鋰電池，節(jié)油率超過(guò)50%，百公里綜合油耗2.5L，滿足國(guó)5排放標(biāo)準(zhǔn)。比亞迪秦混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前16頁(yè)，總共98頁(yè)。3.插電式混合汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)（1）在局部地區(qū)或短距離上下班行駛，可以作為純電動(dòng)汽車(chē)使用，用家里的電源對(duì)車(chē)上電池充電，不使用汽油。（2）利用晚上電網(wǎng)的低谷電對(duì)電池充電，可以提高電網(wǎng)效率。（3）加滿油箱，PHEV行駛里程可以與混合動(dòng)力汽車(chē)和內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相媲美。（4）車(chē)輛壽命期間的維修成本低。混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前17頁(yè)，總共98頁(yè)。八、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的類(lèi)型1.按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式劃分（1）串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（2）并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（3）混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前18頁(yè)，總共98頁(yè)。2.按照混合度劃分（1）微混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（2）輕度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（3）重度混合（強(qiáng)混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前19頁(yè)，總共98頁(yè)。3.按照外接充電能力劃分（1）外接充電型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（2）非外接充電型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前20頁(yè)，總共98頁(yè)。4.按照行駛模式的選擇方式劃分（1）有手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（2）無(wú)手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前21頁(yè)，總共98頁(yè)。5.其他劃分型式（1）按照可再充電能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)不同可以劃分為(但不限于)以下類(lèi)型：①動(dòng)力蓄電池混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)②超級(jí)電容器混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)③機(jī)電飛輪混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)④動(dòng)力蓄電池與超級(jí)電容器組合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（2）混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)按照其技術(shù)特征、燃料類(lèi)型、功能結(jié)構(gòu)和車(chē)輛用途等因索還可有其他劃分型式?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前22頁(yè)，總共98頁(yè)?！?-2典型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前23頁(yè)，總共98頁(yè)。一、串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)1.基本結(jié)構(gòu)串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)1-發(fā)動(dòng)機(jī)2-發(fā)電機(jī)3-動(dòng)力蓄電池4-變壓器5-電動(dòng)機(jī)6-驅(qū)動(dòng)輪7-減速器混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前24頁(yè)，總共98頁(yè)。2.串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的三種基本控制模式（1）主要利用電池來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，僅當(dāng)SOC降低到最小限值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)才起動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)在最高效率區(qū)以輸出恒定功率的方式工作，當(dāng)SOC回升到最大限值時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)。（2）“負(fù)荷跟隨”控制模式。（3）上述兩種控制模式的一個(gè)折中方案?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前25頁(yè)，總共98頁(yè)。3.通用汽車(chē)公司Series-SHEV汽車(chē)的結(jié)構(gòu)組成通用汽車(chē)公司的Series-SHEV結(jié)構(gòu)布置1-電流轉(zhuǎn)換器2-充電器3-驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4-動(dòng)力蓄電池5-中央控制器6-發(fā)電機(jī)7-發(fā)動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前26頁(yè)，總共98頁(yè)。4.串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)（1）串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1）能運(yùn)行在其轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性圖上的任何工作點(diǎn)，而且能始終在最佳的工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和低的排放性能。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)從驅(qū)動(dòng)輪上的機(jī)械解耦，使高速發(fā)動(dòng)機(jī)能夠得到應(yīng)用。2）整車(chē)的結(jié)構(gòu)布置自由度較大，各種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)元件可以放在最適合于它的位置。3）由于電動(dòng)機(jī)的功率大，制動(dòng)能量回收的潛力大，可以提高能量利用效率?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前27頁(yè)，總共98頁(yè)。4.串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)（2）串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)1）發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量利用率比較低。串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)能保持在最佳工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，這一特點(diǎn)的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在低速、加速等工況，而在汽車(chē)中、高速行駛時(shí)，由于其電傳動(dòng)效率較低，抵消了發(fā)動(dòng)機(jī)效率高的優(yōu)點(diǎn)。2）電動(dòng)機(jī)的功率要足夠大。3）電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力蓄電池的體積和重量都較大，使得整車(chē)重量較大。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)更適用于經(jīng)常在市內(nèi)低速運(yùn)行的工況，而不適合高速公路行駛工況?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前28頁(yè)，總共98頁(yè)。二、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)1.基本結(jié)構(gòu)并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)1-發(fā)動(dòng)機(jī)2-變速器3-動(dòng)力蓄電池4-變壓器5-電動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)6-驅(qū)動(dòng)輪7-減速器混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前29頁(yè)，總共98頁(yè)。2.并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)典型工作模式的功率流（1）車(chē)輛起動(dòng)、低速及輕載行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，車(chē)輛由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為純電動(dòng)工況純電動(dòng)工作模式混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前30頁(yè)，總共98頁(yè)?；旌蟿?dòng)力

（2）車(chē)輛起動(dòng)、低速及輕載行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，車(chē)輛由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為純電動(dòng)工況?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前31頁(yè)，總共98頁(yè)。向蓄電池充電

（3）在車(chē)輛行駛過(guò)程中，當(dāng)車(chē)載電池組電量過(guò)低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛的同時(shí)向電池補(bǔ)充充電?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前32頁(yè)，總共98頁(yè)。制動(dòng)能量回收（4）車(chē)輛減速及制動(dòng)時(shí)，電機(jī)以發(fā)電機(jī)模式工作，回收車(chē)輛制動(dòng)能量向電池充電混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前33頁(yè)，總共98頁(yè)。并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩種基本控制模式（1）發(fā)動(dòng)機(jī)輔助混合動(dòng)力模式這種模式主要利用電池-電機(jī)系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，僅當(dāng)以較高的巡航速度行駛、爬坡和急加速時(shí)才使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。這種控制模式的優(yōu)點(diǎn)是大多數(shù)情況下車(chē)輛都是用電池的電能來(lái)工作，車(chē)輛的排放和燃油消耗較少，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)可以取消而利用車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的慣性力起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。這種控制模式的缺點(diǎn)是，由于發(fā)動(dòng)機(jī)每次關(guān)機(jī)期間，發(fā)動(dòng)機(jī)和催化轉(zhuǎn)化裝置的溫度降低而導(dǎo)致它們的效率降低，尾氣排放增加。

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前34頁(yè)，總共98頁(yè)。并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩種基本控制模式（2）電機(jī)輔助混合動(dòng)力模式這種模式主要利用發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，電機(jī)只在兩種狀態(tài)下使用：一是用于瞬間加速和爬坡需要峰值功率時(shí)，可使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最高效率區(qū)間，以降低排放和減少燃油消耗；二是在車(chē)輛減速制動(dòng)時(shí)電機(jī)被用來(lái)回收車(chē)輛的制動(dòng)動(dòng)能對(duì)電池進(jìn)行充電。這種模式的主要缺點(diǎn)是車(chē)輛不具備純電動(dòng)模式，在行駛過(guò)程中若經(jīng)常加速，電池的電能消耗到最低限度，則會(huì)失去電機(jī)輔助能力，駕駛員會(huì)感到車(chē)輛動(dòng)力性能有所降低。

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前35頁(yè)，總共98頁(yè)。4.日產(chǎn)風(fēng)雅混合動(dòng)力汽車(chē)混合動(dòng)力系統(tǒng)（1）混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日產(chǎn)風(fēng)雅混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1-離合器22-電子控制式7擋自動(dòng)變速器3-電機(jī)4-離合器15-發(fā)動(dòng)機(jī)6-逆變器7-鋰離子蓄電池混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前36頁(yè)，總共98頁(yè)。（2）工作過(guò)程1）系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)1-鋰離子蓄電池2-離合器23-驅(qū)動(dòng)電機(jī)4-離合器15-發(fā)動(dòng)機(jī)6-逆變器混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前37頁(yè)，總共98頁(yè)。一般行駛時(shí)混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作過(guò)程1-鋰離子蓄電池2-離合器23-驅(qū)動(dòng)電機(jī)4-離合器15-發(fā)動(dòng)機(jī)6-逆變器混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前38頁(yè)，總共98頁(yè)。電量少時(shí)混合動(dòng)力系統(tǒng)工作過(guò)程1-鋰離子蓄電池2-離合器23-驅(qū)動(dòng)電機(jī)4-離合器15-發(fā)動(dòng)機(jī)6-逆變器混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前39頁(yè)，總共98頁(yè)。2）減速或制動(dòng)時(shí)制動(dòng)時(shí)混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作過(guò)程1-鋰離子蓄電池2-離合器23-驅(qū)動(dòng)電機(jī)4-離合器15-發(fā)動(dòng)機(jī)6-逆變器

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前40頁(yè)，總共98頁(yè)。3）加速或爬坡時(shí)完全加速或爬坡時(shí)混合動(dòng)力系統(tǒng)工作過(guò)程1-鋰離子蓄電池2-離合器23-驅(qū)動(dòng)電機(jī)4-離合器15-發(fā)動(dòng)機(jī)6-逆變器

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前41頁(yè)，總共98頁(yè)。4）離合器控制離合器1與一般手動(dòng)變速器離合器結(jié)構(gòu)相同，是干式離會(huì)器。它接合，斷開(kāi)的操作是出液壓氣缸自動(dòng)控制的，車(chē)輛行駛時(shí)，輸入端和輸出端的轉(zhuǎn)速差大約為50r/min。能夠?qū)崿F(xiàn)更為平穩(wěn)的行駛。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作的情況下，為了使驅(qū)動(dòng)扭矩不發(fā)生變化，輸入端和輸出端的轉(zhuǎn)速差控制在約為100r／min，控制滑行的同時(shí)，離合器1接合。這時(shí)電機(jī)發(fā)揮起動(dòng)作用?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前42頁(yè)，總共98頁(yè)。低速時(shí)，離合器1和離舍器2完全接合，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)相同。這樣車(chē)速為10km／h時(shí)轉(zhuǎn)速約為1000r／min，5km／h時(shí)轉(zhuǎn)速會(huì)變?yōu)榧s500r/min，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)停止工作。為了防止這樣的情況，離合器2會(huì)使車(chē)輛滑行，進(jìn)入半離合狀態(tài)．這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)保持在約1000r/min。在坡道上停止的狀態(tài)下，駕駛員踩下加速踏板，離合器2斷開(kāi)，電動(dòng)制動(dòng)裝置控制車(chē)輛停止，目的是保護(hù)離合器2?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前43頁(yè)，總共98頁(yè)。5.并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，無(wú)機(jī)械能-電能的轉(zhuǎn)換損失，因此發(fā)動(dòng)機(jī)輸出能量的利用率相對(duì)較高。（2）當(dāng)電機(jī)僅起功率調(diào)峰作用時(shí)（3）在繁華的市區(qū)低速行駛時(shí)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前44頁(yè)，總共98頁(yè)。（4）發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)時(shí)，還需要?jiǎng)恿?fù)合裝置，因此，并聯(lián)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。（5）并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與車(chē)輪之間直接機(jī)械連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況會(huì)受車(chē)輛行駛工況的影響，所以車(chē)輛在行駛工況頻繁變化的情況下運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)有可能不在其最佳工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，其油耗和排放指標(biāo)可能不如串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前45頁(yè)，總共98頁(yè)。三、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)1.基本結(jié)構(gòu)混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)1-發(fā)動(dòng)機(jī)2-動(dòng)力分離裝置3-發(fā)電機(jī)4-動(dòng)力蓄電池5-變壓器6-電動(dòng)機(jī)7-驅(qū)動(dòng)輪8-減速器混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前46頁(yè)，總共98頁(yè)。2.豐田混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)（1）啟動(dòng)時(shí)充分利用電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的低速轉(zhuǎn)矩。注意：?jiǎn)?dòng)時(shí)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前47頁(yè)，總共98頁(yè)。（2）低速－中速行駛時(shí)由高效利用能量的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛。注意：低速－中速行駛時(shí)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前48頁(yè)，總共98頁(yè)。（3）一般行駛時(shí)低油耗的駕駛，使用發(fā)動(dòng)機(jī)作為主要?jiǎng)恿υ础Ｗ⒁猓阂话阈旭倳r(shí)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前49頁(yè)，總共98頁(yè)。（4）一般行駛時(shí)/剩余能量充電將剩余能量用于動(dòng)力蓄電池充電。一般行駛時(shí)/剩余能量充電

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前50頁(yè)，總共98頁(yè)。（5）全速開(kāi)進(jìn)（行駛）時(shí)利用雙動(dòng)力來(lái)獲得高一級(jí)的加速。全速開(kāi)進(jìn)（行駛）時(shí)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前51頁(yè)，總共98頁(yè)。（6）減速/能量再生時(shí)將減速時(shí)的能量回收到動(dòng)力蓄電池中用再利用。減速/能量再生時(shí)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前52頁(yè)，總共98頁(yè)。（6）停車(chē)停車(chē)時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)全部停止。注意：停車(chē)時(shí)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前53頁(yè)，總共98頁(yè)?！?-3混合動(dòng)力汽車(chē)電能儲(chǔ)存裝置

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前54頁(yè)，總共98頁(yè)。一、混合動(dòng)力汽車(chē)電能儲(chǔ)存裝置的種類(lèi)1.二次電池2.超級(jí)電容3.飛輪電池混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前55頁(yè)，總共98頁(yè)。二、蓄電池主要性能指標(biāo)1.電壓（V）（1）電動(dòng)勢(shì)電池正極和負(fù)極之間的電位差E。（2）開(kāi)路電壓電池在開(kāi)路時(shí)的端電壓，一般開(kāi)路電壓與電池的電動(dòng)勢(shì)近似相等。（3）額定電壓電池在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下工作時(shí)應(yīng)達(dá)到的電壓?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前56頁(yè)，總共98頁(yè)。（4）工作電壓（負(fù)載電壓、放電電壓）在電池兩端接上負(fù)載R后，在放電過(guò)程中顯示出的電壓。（5）終止電壓電池在一定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的放電條件下放電時(shí)，電池的電壓將逐漸降低，當(dāng)電池不宜再繼續(xù)放電時(shí)，電池的最低工作電壓稱為終止電壓?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前57頁(yè)，總共98頁(yè)。2.電池容量（A·h）（1）理論容量根據(jù)蓄電池活性物質(zhì)的特性，按法拉第定律計(jì)算出的最高理論值，一般用質(zhì)量容量（A·h／kg）或體積容量（A·h/L）來(lái)表示。（2）實(shí)際容量在一定條件下所能輸出的電量，等于放電電流與放電時(shí)間的乘積。（3）標(biāo)稱容量（公稱容量）用來(lái)鑒別電池適當(dāng)?shù)慕迫萘恐担捎跊](méi)有指定放電條件，因此，只標(biāo)明電池的容量范圍而沒(méi)有確切值?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前58頁(yè)，總共98頁(yè)。2.電池容量（A·h）（4）額定容量（保證容量）按一定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的放電條件，電池應(yīng)該放出的最低限度的容量。（5）荷電狀態(tài)（SOC）荷電狀態(tài)（SOC）是指參加反應(yīng)電池容量的變化。SOC=1即表示電池為充滿狀態(tài)。隨著蓄電池放電，蓄電池的電荷逐漸減少，此時(shí)，可以用SOC的百分?jǐn)?shù)的相對(duì)量來(lái)表示蓄電池中電荷的變化狀態(tài)。一般蓄電池放電高效率區(qū)為50％~80％SOC。對(duì)SOC精確的實(shí)時(shí)辨識(shí)，是電池管理系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前59頁(yè)，總共98頁(yè)。3.能量（W·h、kW·h）電池的能量決定電動(dòng)汽車(chē)的行駛距離。（1）標(biāo)稱能量按一定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的放電條件下，電池所輸出的能量，電池的標(biāo)稱能量是電池的額定容量與額定電壓的乘積。（2）實(shí)際能量在一定條件下電池所能輸出的能量，電池的實(shí)際能量是電池的實(shí)際容量與平均工作電壓的乘積。電池的質(zhì)量包括電池本身結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和電解質(zhì)質(zhì)量的總和。（3）比能量（W·h/kg）指動(dòng)力蓄電池組單位質(zhì)量中所能輸出的能量。表2-3-1所示為各種電池的比能量。一般混合動(dòng)力汽車(chē)所采用的動(dòng)力蓄電池，要求有較大的比能量。比能量是保證混合動(dòng)力汽車(chē)能夠達(dá)到基本合理的行駛里程的重要性能，連續(xù)2h放電率的比能量至少不低于44W·h/kg。（4）能量密度（W·h/L）混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前60頁(yè)，總共98頁(yè)。4.功率（W、kW）在一定的放電制度下，電池在單位時(shí)間內(nèi)所輸出的能量，電池的功率決定混合動(dòng)力汽車(chē)的加速性能。（1）比功率（W/kg）電池的比功率是指電池單位質(zhì)量中所具有的電能的功率。（2）功率密度（W/L）電池的功率密度是指電池單位體積中所具有的電能的功率?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前61頁(yè)，總共98頁(yè)。5.電池的內(nèi)阻6.循環(huán)次數(shù)（次）7.使用年限（年）8.放電速率（放電率）（1）時(shí)率（2）倍率混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前62頁(yè)，總共98頁(yè)。9.自放電率10.成本要求蓄電池?zé)o毒性、不會(huì)造成污染或腐蝕，使用安全，有良好的充電性能，充電操作方便，充電時(shí)間短，耐振動(dòng)，無(wú)記憶性對(duì)環(huán)境溫度變化不敏感，壽命長(zhǎng)，制造成本低，易于調(diào)整和維護(hù)等。混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前63頁(yè)，總共98頁(yè)。三、鉛酸蓄電池動(dòng)力鉛酸蓄電池要求有高的比能量和比功率，高的循環(huán)次數(shù)和使用壽命，以及快速充電性能等。鉛酸蓄電池的特點(diǎn)是開(kāi)路電壓高，放電電壓平穩(wěn)，充電效率高，能夠在常溫下正常工作，生產(chǎn)技術(shù)成熟，價(jià)格便宜，規(guī)格齊全。因此，近10年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的稱為第一代的電動(dòng)汽車(chē)也廣泛使用了鉛酸電池?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前64頁(yè)，總共98頁(yè)。三、鉛酸蓄電池混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前65頁(yè)，總共98頁(yè)。四、鎳-鎘（Ni-Cd）電池1.鎳-鎘電池的工作原理混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前66頁(yè)，總共98頁(yè)。鎳-鎘電池a)外觀b)結(jié)構(gòu)1-正極板2-接線柱3-加液口蓋4-絕緣導(dǎo)管5-負(fù)極板6-吊架7-單格電池連接條8-極板骨架9-絕緣層10-鍍鎳薄鋼板11-外殼12-通孔13-活性物質(zhì)14-正極板導(dǎo)管15-氫氧化鎘2.鎳-鎘電池的構(gòu)造混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前67頁(yè)，總共98頁(yè)。3.鎳-鎘電池的特點(diǎn)鎳-鎘電池的工作電壓較低，單體電池的標(biāo)稱電壓為1.2V，比能量為55W·h/kg，比功率可以超過(guò)225W/kg，循環(huán)使用壽命2000次以上；可以進(jìn)行快速充電，充電15min可恢復(fù)50％的容量，充電1h可恢復(fù)100％的容量，但一般情況下完全充電需要6h；深放電達(dá)100％，自放電率低于0.5％/天，可以在-40~80℃的環(huán)境溫度條件下正常工作。鎳-鎘電池有記憶效應(yīng)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前68頁(yè)，總共98頁(yè)。五、鎳-氫（Ni-MH）電池1.鎳-氫（Ni-MH）電池的工作原理混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前69頁(yè)，總共98頁(yè)。a)b)鎳-氫電池在堿性電解液中進(jìn)行反應(yīng)的模型a)儲(chǔ)氫合金載體負(fù)極b)鎳正極混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前70頁(yè)，總共98頁(yè)。2.鎳-氫電池的結(jié)構(gòu)a)b)鎳-氫電池的結(jié)構(gòu)a)圓柱形電池b)方形電池1-盒子（-）2-絕緣襯墊3-蓋帽（+）4-安全排氣口5-封盤(pán)6-絕緣圈7-負(fù)極8-隔膜9-正極10-絕緣體混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前71頁(yè)，總共98頁(yè)。3.鎳-氫電池的特點(diǎn)鎳-氫電池的單體電池的電壓為1.2V，應(yīng)急補(bǔ)充充電性能好，一次充電后行駛里程長(zhǎng)，而且啟動(dòng)加速性能較好；可以在環(huán)境溫度為-28~80℃的條件下正常工作；循環(huán)壽命可達(dá)到6000次或7年。但在高溫條件下使用時(shí)電荷量急劇下降，自放電損耗較大，價(jià)格較貴。混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前72頁(yè)，總共98頁(yè)。六、鋰離子電池1.鋰離子電池的分類(lèi)按照鋰離子電池的外形形狀可分為方形鋰離子電池和圓柱形鋰離子電池。鋰離子電池的發(fā)展呈現(xiàn)出多方向并舉的局面。發(fā)展方向的不同主要在于所采用的正極材料的不同,因?yàn)檎龢O材料的性能將很大程度地影響電池的性能,同時(shí)正極材料也直接決定電池成本的高低?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前73頁(yè)，總共98頁(yè)。鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖a)方形鋰離子電池b)圓柱形鋰離子電池1-外殼2-負(fù)極端子3-正極端子4-隔膜5-負(fù)極板6-正極板7-絕緣體8-負(fù)極柱9-絕緣體10-密封圈11-頂蓋12-正極13-安全排氣閥14-隔膜15-負(fù)極16-負(fù)極板17-正極2.鋰離子電池的結(jié)構(gòu)

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前74頁(yè)，總共98頁(yè)。3.鋰離子電池的工作原理鋰離子電池工作原理混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前75頁(yè)，總共98頁(yè)。4.鋰離子電池的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）工作電壓高（2）比能量高（3）循環(huán)壽命長(zhǎng)（4）自放電率低（5）無(wú)記憶性（6）對(duì)環(huán)境無(wú)污染（7）能夠制造成任意形狀。不足：（1）成本高（2）必須有特殊的保護(hù)電路，以防止過(guò)充?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前76頁(yè)，總共98頁(yè)。七、蓄電池管理系統(tǒng)1.混合動(dòng)力汽車(chē)的電池組管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介電池組管理系統(tǒng)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前77頁(yè)，總共98頁(yè)。（1）熱管理系統(tǒng)有的蓄電池采用自然通風(fēng)即可滿足電池組的散熱要求，但有的蓄電池則必須采取強(qiáng)制通風(fēng)來(lái)進(jìn)行冷卻，才能保證電池組正常工作并延長(zhǎng)蓄電池的壽命。混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前78頁(yè)，總共98頁(yè)。（1）熱管理系統(tǒng)a)動(dòng)力電池組的強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)級(jí)動(dòng)力電池組分組布置b)分電池組的局部通風(fēng)動(dòng)力電池組水平布置的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)1-空氣吸入管道2-分電池組3-動(dòng)力電池組密封支架4-冷卻風(fēng)扇5-分電池組冷卻氣流6-溫度傳感器混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前79頁(yè)，總共98頁(yè)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理動(dòng)力電池組垂直布置的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)1-冷卻空氣吸入管道2-溫度傳感器3-電池組管理ECU4-充電器5-電池組通風(fēng)箱6-單元電池7分電池組8-風(fēng)扇（1）熱管理系統(tǒng)當(dāng)前80頁(yè)，總共98頁(yè)。（2）電池組管理子系統(tǒng)電池組管理子系統(tǒng)的作用是對(duì)電池的組合、安裝、充電、放電、電池組中各個(gè)電池的不均衡性、電池的熱管理和電池的維護(hù)等進(jìn)行監(jiān)控和管理，使電池組能夠提高工作效率，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免發(fā)生電池的過(guò)充電和過(guò)放電，有效延長(zhǎng)電池的壽命，以及動(dòng)力蓄電池組的安全管理和保潔等。（3）線路管理子系統(tǒng)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前81頁(yè)，總共98頁(yè)。2.動(dòng)力蓄電池組管理系統(tǒng)功能與組成（1）動(dòng)力蓄電池組管理系統(tǒng)的基本功能動(dòng)力蓄電池組管理系統(tǒng)一般采用先進(jìn)的微處理器進(jìn)行控制，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信接口和控制模塊對(duì)動(dòng)力蓄電池組進(jìn)行管理，一般有以下幾方面。①動(dòng)力蓄電池組管理②單節(jié)電池管理③荷電狀態(tài)的估計(jì)和故障診斷混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前82頁(yè)，總共98頁(yè)。（2）動(dòng)力蓄電池組管理系統(tǒng)組成動(dòng)力蓄電池組管理系統(tǒng)的基本組成1-電動(dòng)機(jī)2-逆變器3-繼電器箱4-充電器5-動(dòng)力蓄電池組(由多個(gè)分電池組組成)6-冷卻風(fēng)扇7-動(dòng)力蓄電池組管理系統(tǒng)8-荷電狀態(tài)（SOC）顯示器8-車(chē)輛中央控制器10-駕駛員控制信號(hào)輸入11-電壓伏特計(jì)12-電流安培計(jì)13-溫度測(cè)量計(jì)混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前83頁(yè)，總共98頁(yè)。（2）動(dòng)力蓄電池組管理系統(tǒng)組成帶有溫度測(cè)量裝置的動(dòng)力蓄電池組管理系統(tǒng)電池組2-溫度傳感器3-故障診斷器4-溫度表5-動(dòng)力蓄電池組管理系統(tǒng)6-電壓表7-電流表8-荷電狀態(tài)(SOC)顯示9-斷路線混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前84頁(yè)，總共98頁(yè)。八、電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電器1.電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電器的基本功能對(duì)市電進(jìn)行電力變換并提供直流電；供給與蓄電池額定條件相對(duì)應(yīng)的電力；當(dāng)蓄電池充滿后自動(dòng)停止充電?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前85頁(yè)，總共98頁(yè)。2.電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電器的分類(lèi)（1）根據(jù)充電器是裝在車(chē)內(nèi)還是車(chē)外分（2）根據(jù)給電動(dòng)汽車(chē)蓄電池充電時(shí)的能量轉(zhuǎn)換方式分電動(dòng)汽車(chē)的耦合式充電系統(tǒng)

電動(dòng)汽車(chē)的感應(yīng)式充電系統(tǒng)及充電器混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理當(dāng)前86頁(yè)，總共98頁(yè)。混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理比亞迪e6純電動(dòng)充電當(dāng)前87頁(yè)，總共98頁(yè)?！?-4混合動(dòng)力汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)

混合動(dòng)力汽車(chē)構(gòu)造與工作原理