串聯(lián)式混合動力碼頭車的結(jié)構(gòu)形式本科畢業(yè)論文

天津工程師范學(xué)院本科生畢業(yè)論文串聯(lián)式混合動力碼頭車的結(jié)構(gòu)形式及控制方案的選擇ResearchonStructureandcontrolpolicyofserieshybridterminaltractorvehicle

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。作者簽名：日期：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解紅河學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。

作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：日期：

摘要混合動力汽車近年來發(fā)展迅速，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化?；旌蟿恿ζ噷⒅辽僭?0年內(nèi)都是汽車工業(yè)最切實(shí)可行的解決能源和污染問題的途徑。碼頭牽引車運(yùn)行速度低，起停頻繁，且長時間怠速，導(dǎo)致其燃油經(jīng)濟(jì)性差，排放高。研制成混合動力碼頭牽引車后，其節(jié)油減排效果較其它車輛更為明顯。本文利用汽車相關(guān)理論通過計(jì)算機(jī)分析仿真來確定混合動力碼頭牽引車的驅(qū)動電機(jī)的參數(shù)。分析與仿真的主要作用是在進(jìn)行昂貴且費(fèi)時的原型實(shí)驗(yàn)之前對物理系統(tǒng)的性能進(jìn)行模擬分析，工程設(shè)計(jì)人員可以利用它全面地評估其設(shè)計(jì)，并通過它發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的一些問題，而這些問題通過測量和實(shí)驗(yàn)是不易發(fā)現(xiàn)的。分析與仿真技術(shù)不僅可以節(jié)省大量開發(fā)費(fèi)用，而且提高了復(fù)雜系統(tǒng)的系統(tǒng)級優(yōu)化水平。對于混合動力研發(fā)，前期進(jìn)行方案選擇及參數(shù)匹配時，通過分析仿真能夠較快地進(jìn)行方案選擇及參數(shù)匹配，從而確定最優(yōu)方案和主要參數(shù)，并及早發(fā)現(xiàn)問題加以避免。若通過試制實(shí)物樣機(jī)的方法來進(jìn)行此步驟，則既費(fèi)時又費(fèi)力，代價昂貴，且效果還不好。在研發(fā)過程中分析仿真與試驗(yàn)同樣重要，都具有不可替代的作用，通過實(shí)物樣機(jī)試驗(yàn)對分析仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證與修正，對系統(tǒng)反復(fù)優(yōu)化，從而有力地推進(jìn)研發(fā)進(jìn)程。關(guān)鍵詞：混合動力碼頭牽引車，驅(qū)動電機(jī)參數(shù)，車輛動力性分析ABSTRACTHybridelectricvehicledevelopedrapidlyinrecentyearsandhasachievedindustrialization.HybridElectricVehiclewillbeatleast30yearsintheautomotiveindustryarethemostpracticalsolutiontoenergyandpollutionproblems.Low-speedterminaltractor,sincethefrequentstopsandidlingtime,resultinginpoorfueleconomy,emissionshigh.Thedevelopmentofhybridterminaltractor,itsfuel-efficientvehicleemissionreductioneffectismoreobviousthantheother.Inthispaper,theuseofmotorvehicle-relatedtheorybycomputersimulationanalysistodeterminethehybridelectricterminaltractordriverparameters.Theanalysisandthesimulationleadingroleisbeforecarryingonexpensiveandthetime-consumingprototypeexperimenttophysicalsystem'sperformancecarriesonthesimulationanalysis,theengineeringdesignpersonnelmayuseittoappraiseitsdesigncomprehensively,anddiscoversinthedesignthroughitsomequestions,butthesequestionsthroughthesurveyandtheexperimentarewhichisnoteasytodiscover.Theanalysisandtheemulationtechniquenotonlymaysavethemassivedevelopmentcost,moreoverraisedcomplicatedsystem'ssystem-leveloptimizationlevel.Regardingthemixpowerresearchanddevelopment,whentheearlierperiodcarriesontheplanchoiceandtheparametermatch,throughtheanalysissimulationcanquicklycarryontheplanchoiceandtheparametermatch,thusdeterminedthatthesynergyandthemainparameter,andfoundearlytheproblemavoids.Ifcarriesonthisstepthroughthetrialmanufacturingprototype'smethodinkind,thenbothtime-consumingandtakesthetrouble,thepriceisexpensive,andtheeffectisnotgood.Analyzesthesimulationandtheexperimentintheresearchanddevelopmentprocessissimilarlyimportant,hastheunreplaceablefunction,toanalyzesthesimulationresultthroughtheprototypicalexperimentinkindtocarryontheconfirmationandtherevision,optimizesrepeatedlytothesystem,thusadvancestheresearchanddevelopmentadvancementpowerfully.KeyWords:Hybridterminaltractor,Drivemotorparameters,VehicledynamicanalysisPAGE64目錄TOC\o"1-4"\u1概述 12混合動力汽車的結(jié)構(gòu)分析 42.1混合動力汽車的主要組成 42.2混合動力汽車的分類 42.3典型混合動力卡車結(jié)構(gòu) 52.3.1Volvo重型卡車 62.3.2三菱CanterEco輕型卡車 62.3.3日產(chǎn)小型卡車ATLAS20 73串聯(lián)式混合動力碼頭車動力裝置參數(shù)的選定 93.1初步確定驅(qū)動電機(jī)參數(shù)和車輛動力性分析 93.1.1整車參數(shù) 93.1.2輪胎參數(shù) 93.1.3變速比 103.1.4根據(jù)最高車速確定驅(qū)動電機(jī)額定功率 103.1.5初步確定驅(qū)動電機(jī)峰值功率及其它參數(shù) 113.1.6最大爬坡度計(jì)算 163.1.7驅(qū)動力—行駛阻力平衡圖和功率平衡圖 173.2電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)和過載系數(shù)對加速時間的影響 193.2.1電機(jī)的擴(kuò)大恒功率系數(shù)對加速時間的影響 193.2.2電機(jī)過載系數(shù)對整車加速時間的影響 213.3重新選定的驅(qū)動電機(jī)參數(shù)及車輛動力性分析 223.3.1重新選定的驅(qū)動電機(jī)B的參數(shù)及其特性曲線 223.3.2選用驅(qū)動電機(jī)B的車輛動力性分析 233.4初步選擇發(fā)動機(jī)功率 264串聯(lián)式混合動力碼頭車總成控制策略 274.1控制系統(tǒng)的功能 274.2控制系統(tǒng)的組成 274.3SHEV能量流動模式 294.4串聯(lián)式混合動力碼頭車控制策略模型 304.4.1恒溫器的控制策略模型 304.4.2功率跟隨控制策略模型 304.5串聯(lián)式混合動力碼頭車發(fā)動機(jī)的控制策略 315結(jié)論及展望 335.1結(jié)論 335.2展望 33參考文獻(xiàn)： 34致謝 36英文資料與翻譯 37譯文 52天津工程師范學(xué)院2009屆本科畢業(yè)生論文天津工程師范學(xué)院2009屆本科畢業(yè)生論文52-1概述隨著世界范圍內(nèi)能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的出現(xiàn)，節(jié)能和環(huán)保成為汽車工業(yè)所面臨的最大挑戰(zhàn)。汽車工業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，每年仍保持12%-14%的年均增長率，預(yù)計(jì)到2020年底我國汽車保有量將達(dá)到1億3千萬輛，如果采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，按最保守的估計(jì)，2020年僅各類汽車每年消耗石油將達(dá)2億5,000萬噸，這將使我國石油總需求超過4億噸，因此，開發(fā)新型能源、節(jié)能、環(huán)保的車輛已關(guān)系到國家的經(jīng)濟(jì)安全和可持續(xù)發(fā)展。人們越來越關(guān)注其它燃料的汽車和電動汽車得開發(fā)，電動汽車成為最主要得選擇之一。電動汽車（ElectricVehicle,EV）包括純電動汽車（EV）、混合動力汽車（HybridElectricVehicle,HEV或HV）和燃料電池汽車三種形式。受現(xiàn)在科技條件所限制，純電動汽車和燃料汽車很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而融合內(nèi)燃機(jī)汽車和電動汽車優(yōu)點(diǎn)的混合動力汽車，在世界范圍內(nèi)成為新型汽車開發(fā)得熱點(diǎn)?？梢韵嘈?，在電動汽車得儲能部件——電池沒有根本性突破之前，使用混合動力汽車是解決排污和能源問題最具現(xiàn)實(shí)意義得途徑之一。所謂混合動力汽車（HEV或HV）是在一輛汽車上同時配備電力驅(qū)動系統(tǒng)(TractionMotor)和輔助動力單元（AuxiliaryPowerUnit,APU）,其中APU是燃燒某種燃料的原動機(jī)或由原動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)組，目前HEV所采用的原動機(jī)一般為柴油機(jī)、汽油機(jī)和燃汽輪機(jī)?；旌蟿恿ζ噷?nèi)燃機(jī)、電動機(jī)與蓄電池通過控制系統(tǒng)相組合，電動機(jī)可補(bǔ)充提供車輛起步、加速所需的轉(zhuǎn)矩，又可以吸收并存儲內(nèi)燃機(jī)富余的功率和車輛制動能量，從而可大幅度降低油耗，減少污染物排放。混合動力汽車雖然沒有實(shí)現(xiàn)零排放，但其動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放等綜合指標(biāo)均能滿足當(dāng)前各國苛刻的法規(guī)要求，可緩解汽車需求與環(huán)境污染及石油短缺的矛盾?；旌蟿恿ζ嚱陙戆l(fā)展迅速，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化?；旌蟿恿ζ噷⒅辽僭?0年內(nèi)都是汽車工業(yè)最切實(shí)可行的解決能源和污染問題的途徑[1]?；旌蟿恿ζ嚮旧喜桓淖儸F(xiàn)有的汽車常見結(jié)構(gòu)，不改變現(xiàn)有能源（石油燃料）的體系，不改變用戶對汽車的使用習(xí)慣，這也是他能夠迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要因素。專家預(yù)測，在未來十年內(nèi)將可能有40%的燃油汽車實(shí)現(xiàn)混合動力驅(qū)動。從上我們可以看出，混合動力汽車的研究和發(fā)展,對于解決環(huán)境污染和能源危機(jī)這兩個人類目前面臨的兩大難題能起到相當(dāng)大的作用。集裝箱運(yùn)輸以其方便、安全、快捷的特點(diǎn)已成為貨物運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展重點(diǎn)。隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展，自2003年以來，集裝箱運(yùn)輸每年都以超過10%的幅度增長，截止2006年1月31日，全球集裝箱船隊(duì)總運(yùn)力已增長到913萬標(biāo)準(zhǔn)箱。我國90%以上的外貿(mào)貨運(yùn)要依靠港口實(shí)現(xiàn)，而主要的運(yùn)輸方式就是集裝箱，2006年上半年，我國主要港口完成集裝箱吞吐量4212.11萬TEU，同比增長22.4%，圖1—11998-2005年我國港口集裝箱吞吐量及占世界比隨著集裝箱吞吐量的增長，碼頭牽引車的需求也同步增長，與其他汽車相比，碼頭牽引車的運(yùn)行工況有如下特點(diǎn)：速度低碼頭內(nèi)的速度<30km/h,在碼頭之間運(yùn)行<40km/h；不需要爬坡碼頭內(nèi)部及碼頭之間幾乎沒有坡度；3）怠速時間長多輛拖車排隊(duì)等候裝貨和卸貨期間怠速運(yùn)行（基本不停車），怠速時間超過50%。由于行駛路況的特殊性，現(xiàn)有碼頭牽引車在工作過程中存在如下問題：運(yùn)行速度低導(dǎo)致汽車發(fā)動機(jī)低效區(qū)，燃油經(jīng)濟(jì)性差，排放高；頻繁起/停增加了牽引車的排放；長時間怠速燃油利用率低。因此，針對現(xiàn)有的碼頭牽引車進(jìn)行混合動力設(shè)計(jì)，減少排放并提高燃油利用率，對于建設(shè)節(jié)約型港口，乃至建立節(jié)約型社會都具有重要意義[2]。我國的傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)一直陷于“引進(jìn)、落后、再引進(jìn)、再落后”的怪圈之中。在開發(fā)混合動力電動汽車的問題上，我們不能重蹈覆轍，應(yīng)多開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的部件和產(chǎn)品，尤其是關(guān)鍵部件方面?；旌蟿恿ζ嚰夹g(shù)關(guān)鍵在于動力總成技術(shù)、能量分配和管理以及整車控制。本課題通過與中國集裝箱集團(tuán)、安乃達(dá)電機(jī)有限公司合作，結(jié)合碼頭牽引車輛的實(shí)際行駛特點(diǎn)，對碼頭牽引混合動力系統(tǒng)進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究動力系統(tǒng)總成及仿真技術(shù)平臺；整車能源管理與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、儲能元件的能量管理系統(tǒng)、牽引電機(jī)控制系統(tǒng)；并最終實(shí)現(xiàn)整車混合動力系統(tǒng)的工程化和產(chǎn)業(yè)化。實(shí)現(xiàn)上述研究目的，將大幅度提高我國混合動力卡車集成研究水平，從根本上提高我國混合動力整車及關(guān)鍵部件的制造能力，這不僅需要控制算法和關(guān)鍵技術(shù)的重要突破，而且也應(yīng)在算法的綜合運(yùn)用與部件集成優(yōu)化等方面有更多的創(chuàng)新。本課題的研究成果和所取得的經(jīng)驗(yàn)，對于建設(shè)高水平、高質(zhì)量、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的混合動力卡車系統(tǒng)具有重要的實(shí)際應(yīng)用價值，也是我國實(shí)現(xiàn)從“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”的唯一途徑。2混合動力汽車的結(jié)構(gòu)分析2.1混合動力汽車的主要組成1．發(fā)動機(jī)混合動力汽車可以廣泛地采用四沖程內(nèi)燃機(jī)（包括汽油機(jī)和柴油機(jī)）、二沖程內(nèi)燃機(jī)（包括汽油機(jī)和柴油機(jī)）、轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和斯特林發(fā)動機(jī)等。一般轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒效率比較高，排放也比較潔凈，采用不同的發(fā)動機(jī)就可以組成不同的混合動力汽車。2.電動機(jī)混合動力汽車可以采用直流電動機(jī)、交流感應(yīng)電動機(jī)、永磁電動機(jī)和開關(guān)磁阻電動機(jī)等。隨著混合動力汽車的發(fā)展，直流電動機(jī)已經(jīng)很少采用，多數(shù)采用感應(yīng)電動機(jī)和永磁電動機(jī)，開關(guān)磁阻電動機(jī)應(yīng)用也得到重視，還可以采用特種電動機(jī)為混合動力汽車的驅(qū)動電機(jī)，采用不同的電動機(jī)還可以組成不同的混合動力汽車。3．電池混合動力汽車還可以采用不同的蓄電池、燃料電池、儲能電池和超級電容器等作為“電池”，一般電池作為混合動力汽車的輔助能源，只有在混合動力汽車用電動機(jī)啟動發(fā)動機(jī)或電動機(jī)輔助驅(qū)動時才使用。2.2混合動力汽車的分類目前世界各國研究開發(fā)的混合動力汽車有不同的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)其動力傳動系統(tǒng)的配置和組合方式不同，分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式3種組合方式，各自的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)如下[3]。1．串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的輔助單元(APU)由原動機(jī)和發(fā)電機(jī)組組成，通常將兩個部件集成為一體。原動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，其電能通過控制器直接輸送到電動機(jī)，由電動機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動力矩驅(qū)動汽車。電池實(shí)際上起平衡原動機(jī)輸出功率和電動機(jī)輸出功率的作用：當(dāng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率大于電動機(jī)所需的功率時（如汽車減速滑行、低速行駛和短時停車等工況），控制器控制發(fā)電機(jī)向電池充電；當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率低于電動機(jī)所需的功率時（如汽車起步、加速、高速行駛、爬坡等工況），電池則向電動機(jī)提供額外的電能。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)可使發(fā)動機(jī)不受汽車行駛工況的影響，始終在其最佳的工作區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行，因此，可使汽車的油耗和排污降低。串聯(lián)式混合動力汽車特別適合于在市內(nèi)低速運(yùn)行的工況。在繁華的市區(qū)，汽車起步和低速時還可以關(guān)閉原動機(jī)，只利用電池進(jìn)行功率輸出，使汽車達(dá)到零排放的要求。串聯(lián)結(jié)構(gòu)的不足是：發(fā)動機(jī)的輸出需全部轉(zhuǎn)化為電能再變?yōu)轵?qū)動汽車的機(jī)械能，由于機(jī)電能量轉(zhuǎn)換和電池充放電的效率較低，使得燃油能量的利用率比較低。2．并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)并聯(lián)式混合動力汽車可有發(fā)電機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動或各自單獨(dú)驅(qū)動。當(dāng)電動機(jī)只是作為輔助驅(qū)動系統(tǒng)時，功率可以比較小。與串聯(lián)式結(jié)構(gòu)相比，發(fā)動機(jī)通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動汽車，其能量的利用率相對較高，這使得并聯(lián)式燃油經(jīng)濟(jì)性比串聯(lián)式的高。并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)最適合于汽車在城市間公路和高速公路上穩(wěn)定式的工況。由于并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)工況要受汽車行駛工況的影響，因此不適合汽車行駛工況變化較多、較大的路況；相比串聯(lián)式，需要變速裝置和動力復(fù)合裝置，傳動機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。3．混聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)混聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)（PSHEV）是串聯(lián)式和并聯(lián)式的綜合，發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率一部分通過機(jī)械傳動輸出給驅(qū)動橋，另一部分則驅(qū)動發(fā)動機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能輸送給電動機(jī)或電池，電動機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動力矩通過動力復(fù)合裝置傳送給驅(qū)動橋?；炻?lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的控制策略是：在汽車高速行駛時，驅(qū)動系統(tǒng)主要以串聯(lián)方式工作；當(dāng)汽車高速行駛時，則以并聯(lián)工作方式為主。2.3典型混合動力卡車結(jié)構(gòu)近年來，能源危機(jī)、環(huán)境污染和溫室效應(yīng)以關(guān)系到國家安全和可持續(xù)發(fā)展，為了從根本上解決這些問題，各國家紛紛著手研究新能源和可替代能源汽車。作為一項(xiàng)嶄新的技術(shù)，混合電動汽車通過多能源之間的優(yōu)化組合（一般為發(fā)動機(jī)和電機(jī)），以及制動能量再生利用，可以在保證汽車性能及行駛里程的前提下，降低排放，節(jié)約能源，又不改變現(xiàn)有汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，因此，在零排放汽車實(shí)用化以前（根據(jù)美國、加拿大及亞洲一些國家的情況，預(yù)測在2030年以前），混合電動汽車最有希望取代傳統(tǒng)汽車。在這種情況下，融合了傳統(tǒng)汽車和電動汽車優(yōu)點(diǎn)的混合電動汽車在世界范圍內(nèi)成為新型汽車開發(fā)的熱點(diǎn)，混合電動汽車的研究和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為當(dāng)前電動汽車發(fā)展的必然趨勢。混合動力汽車兼有傳統(tǒng)燃油汽車和純電動汽車的優(yōu)點(diǎn)，是兩者的完美結(jié)合，其實(shí)質(zhì)是通過部件工況的改善和效率的提高來實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)性能的優(yōu)化，而結(jié)合的紐帶就是混合動力汽車的整車控制系統(tǒng)?；旌蟿恿ο到y(tǒng)有兩個能量源，同時具有多種運(yùn)行模式（混合驅(qū)動模式、發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式、行駛發(fā)電模式、再生制動模式等）。整車控制系統(tǒng)的主要功能是使整車在不同的運(yùn)行模式下切換，對不同能量源輸出功率進(jìn)行能量管理，以及不同能量源的控制，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，達(dá)到效率、排放和動力性的最優(yōu)。與其他汽車相比，牽引車在集裝箱碼頭的運(yùn)行中由于速度低，不需要爬坡及怠速時間長等特點(diǎn)，汽車發(fā)動機(jī)工作在低效區(qū)，導(dǎo)致燃油利用率低，排放高等問題。因此，針對現(xiàn)有的牽引車進(jìn)行混合動力設(shè)計(jì)，減少排放并提高燃油利用率，對于建立環(huán)保節(jié)約型港口，乃至建立環(huán)保節(jié)約型社會都具有重要意義。上世紀(jì)90年代以來，混合電動汽車的開發(fā)得到了歐美及日本等許多發(fā)達(dá)國家的高度重視，在轎車及卡車等方面都托人了大量的人力財(cái)力進(jìn)行研究，并已取得了一些重大成果和進(jìn)展，混合動力技術(shù)在汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已日趨成熟，有些已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。在混合動力卡車領(lǐng)域，如Volve、三菱及日產(chǎn)等多家汽車公司先后推出相關(guān)產(chǎn)品。2.3.1Volvo重型卡車2006年初，VOLVO正式推出一套重車專用混合動力系統(tǒng)“I-SAM”，應(yīng)用該系統(tǒng)可減少油耗35%。沃爾沃公司估計(jì)，該車首批將于2009年交貨，預(yù)計(jì)歐洲和北美市場的潛在銷量為23萬輛/年。該混合動力系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)、起動器、驅(qū)動電機(jī)兼發(fā)電機(jī)，以及電控單元構(gòu)成（如圖2-1所示）。車輛加速過程由電動機(jī)實(shí)現(xiàn)助力加速，因此能夠降低油耗和噪音；另外，由于配備了電動機(jī)，可以相對減小發(fā)動機(jī)尺寸，這樣進(jìn)一步降低了整車排放。圖2—1Volvo采用的混合動力傳動系統(tǒng)模型該車采用一臺渦輪增壓直噴式柴油機(jī)。柴油機(jī)保持在高效率狀態(tài)下平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，向鎳—?dú)鋭恿﹄姵亟M充電。在正常行駛狀態(tài)下該車以電機(jī)驅(qū)動起步加速，然后切換到柴油機(jī)驅(qū)動模式；當(dāng)需求轉(zhuǎn)矩較大時，電動機(jī)和發(fā)動機(jī)同時工作，整車工作在混合驅(qū)動模式；在遇到紅燈或者裝卸貨物等怠速情況下，發(fā)動機(jī)自動熄火。2.3.2三菱CanterEco輕型卡車三菱扶桑卡客車公司的小型混合動力卡車“CanterEcoHybrid”于2006年7月5日正式上市，動力方面該車采用3.0升DOHC內(nèi)冷式渦輪增壓柴油機(jī)，同時裝有三菱重工生產(chǎn)額定功率為35kW的永磁電機(jī)及逆變器，其最大輸出扭矩可達(dá)200N·m，這樣就可彌補(bǔ)低速扭矩的不足，傳動系統(tǒng)采用AMT變速器（手自一體變速器），離合器布置在發(fā)動機(jī)和電機(jī)之間，電源由日立車輛能源生產(chǎn)的48個鋰離子電池單元組成（如圖CanterEcoHybrid通過加裝電機(jī)使發(fā)動機(jī)尺寸相應(yīng)減小，同時可以實(shí)現(xiàn)啟動與怠速時電動驅(qū)動，而達(dá)到省油效果，與原型車相比，最高可使燃油消耗降低20%；在排放方面，CanterEcoHybrid可顯著降低有害氣體及微粒物質(zhì)的排放，達(dá)到日本最新排放法規(guī)的要求。 圖2-SEQ圖\*ARABIC2發(fā)動機(jī)與馬達(dá)之間配置離合器圖2-SEQ圖\*ARABIC3CanterEco混合動力系統(tǒng)2.3.3日產(chǎn)小型卡車ATLAS20日產(chǎn)汽車在小型卡車“ATLAS20”中追加了混合動力款，并于2006年5月上市。ATLAS是五十鈴以O(shè)EM貼牌方式為日產(chǎn)生產(chǎn)的混合動力卡車，原型為五十鈴“ELF”平頭系列輕卡中的一款(如圖2-4所示)。圖2-4ATLAS20混合動力系統(tǒng)整車動力系統(tǒng)為4.8L的柴油發(fā)動機(jī)加額定功率為25.5kw的電動機(jī)，發(fā)動機(jī)最大輸出功率為96kW（3000rpm）；發(fā)動機(jī)與電動機(jī)裝備在不同的驅(qū)動軸上，這樣可以實(shí)現(xiàn)柴油動機(jī)和電動機(jī)的單獨(dú)驅(qū)動；能量存儲系統(tǒng)采用346V鋰離子電池；配套使用PTO（PowerTakeOff：動力輸出裝置）型并聯(lián)混合動力復(fù)合裝置[4]。3串聯(lián)式混合動力碼頭車動力裝置參數(shù)的選定3.1初步確定驅(qū)動電機(jī)參數(shù)和車輛動力性分析3.1.1整車參數(shù)整車參數(shù)如表3-1所示：表3-1整車參數(shù)牽引車總長（mm）4595牽引車總寬（mm）2464牽引車總高（mm）2819軸距(mm)2794輪距(mm)前輪2020,后輪1820牽引車質(zhì)量(kg)6700拖車質(zhì)量(kg)約8000集裝箱最大質(zhì)量(kg)33000Kg/箱×2箱＝66000整備質(zhì)量(kg)14700滿載質(zhì)量(kg)80700原車最大行駛速度（Km/h）36-38原車最大爬坡度18%3.1.2輪胎參數(shù)型號：GOODYEAR11R22.516PR滾動半徑：509mm算式：＝509mm其中：F－計(jì)算常數(shù)，子午線輪胎為3.05d－輪胎的自由直徑3.1.3變速比混合動力碼頭車受時間及成本的限制，改裝后的混合動力碼頭牽引車不配置變速箱，傳動系的傳動比為12.28。3.1.4根據(jù)最高車速確定驅(qū)動電機(jī)額定功率由于車輛以最高車速運(yùn)行的持續(xù)時間較長，因此驅(qū)動電機(jī)的額定功率應(yīng)滿足車輛以最高車速運(yùn)行時的功率需求。對于串聯(lián)混合動力車，驅(qū)動電機(jī)的額定功率應(yīng)大體等于，但不小于以最高車速行駛時行駛阻力功率之和[５]（3-1）式中：－驅(qū)動電機(jī)額定功率，Kw；－傳動系的機(jī)械效率，取0.9；f－為輪胎的滾動阻力系數(shù)，貨車輪胎的滾動阻力系數(shù)與車速的關(guān)系接近于直線，滾動阻力系數(shù)的數(shù)值較小，車速對滾動阻力系數(shù)的影響也不大。本次計(jì)算取0.01；G－汽車重力，G＝mg，m－汽車質(zhì)量，滿載時為80700Kg；CD－空氣阻力系數(shù)，取0.7；A－迎風(fēng)面積，7.0㎡；－最高車速，對于本車初定滿載最高車速為30Km/h。圖3-1汽車在水平路面上勻速行駛時的阻力功率由此可見，車輛滿載時若最高車速為＝30Km/h，則所需功率為75Kw；若最高車速為＝25Km/h，則所需功率為62Kw；若最高車速為＝20Km/h，則所需功率為50Kw。若車輛空載時最高車速為＝40Km/h，則所需功率為22Kw。本車初定滿載最高車速為30Km/h，因此所需驅(qū)動電機(jī)額定功率應(yīng)為75Kw。3.1.5初步確定驅(qū)動電機(jī)峰值功率及其它參數(shù)由于車輛持續(xù)加速時間較短，所以一般情況下根據(jù)車輛的加速時間要求來確定驅(qū)動電機(jī)的峰值功率。由于本混合動力車未有明確的加速時間要求，故本文只根據(jù)驅(qū)動電機(jī)選擇的一般原則和相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定驅(qū)動電機(jī)的峰值功率及其它參數(shù)。原車最大車速為30-38Km/h，改裝成混合動力后，設(shè)定空車最大車速為40根據(jù)驅(qū)動電機(jī)速度與汽車行駛速度的關(guān)系式（3-2）—電機(jī)轉(zhuǎn)速，rpm；—輪胎滾動半徑，m；ua——汽車行駛速度，km/h；—主傳動比?？傻每蛰d最高車速為40Km/h時，驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速為2560rpm，因此驅(qū)動電機(jī)最高穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可取為由式（3-2）可得車速與驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系如下：圖3-2車速與驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速的對應(yīng)圖根據(jù)碼頭牽引車的運(yùn)行工況，其爬坡及加速的時間較短，因此只要驅(qū)動電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)矩及峰值功率滿足爬坡及加速時間要求即可。電動機(jī)最高轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的比值，稱為電動機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)。當(dāng)電機(jī)的額定功率及最高轉(zhuǎn)速已定時，由以下二式可知，（3-3）（3-4）－驅(qū)動電機(jī)額定轉(zhuǎn)速（rpm）－驅(qū)動電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（N.m）電動機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)越大，其額定轉(zhuǎn)矩越大，這樣車輛的加速性能就越好。低速電動機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)較小，額定轉(zhuǎn)矩高，轉(zhuǎn)子電流大，電機(jī)尺寸和重量較大，內(nèi)在損耗也較大。由于時間及成本限制，本車不采用變速器，采用低速電機(jī)驅(qū)動。研究表明一般不采用變速器的電動汽車其驅(qū)動電機(jī)的擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)，本車取＝3。由此可得，，。由實(shí)驗(yàn)測定，本車最大驅(qū)動轉(zhuǎn)矩（傳動軸處）為=2000N.m。由于本混合動力車運(yùn)行路況幾乎沒有坡度，也未有爬坡度要求，因此暫取=2000N.m，這樣該電機(jī)過載系數(shù)為。驅(qū)動電機(jī)A的參數(shù)如表3-2所示：表3-2串聯(lián)混合動力驅(qū)動電動機(jī)A的參數(shù)類型三相交流異步感應(yīng)電機(jī)控制特性矢量控制，基速以下恒轉(zhuǎn)矩，基速以上恒功率額定功率75kw峰值功率182kw額定轉(zhuǎn)矩826N.m額定轉(zhuǎn)速rpm峰值轉(zhuǎn)矩2000N.m最高轉(zhuǎn)速2600rpm電機(jī)過載系數(shù)2.42電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)3由以上系數(shù)可得該電機(jī)A的外特性曲線如下［６］。圖3-3驅(qū)動電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩和額定功率曲線圖3-4驅(qū)動電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩和峰值功率曲線計(jì)算加速能力時，在水平良好路面上進(jìn)行，因此坡度，由汽車行駛方程可得：（3-5）故：（3-6）由運(yùn)動學(xué)可知：（3-7）式中：－初始速度，從靜止加速因此為0Km/h；－終了速度，滿載最高速度即30Km/h；δ—汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)（δ>1），本車取1.05。圖3-5汽車行駛加速度圖3-6汽車加速時間由計(jì)算結(jié)果可知，滿載時車輛0—30Km/h加速時間為30s，現(xiàn)在還不能判定該驅(qū)動電機(jī)能否滿足車輛加速時間要求，要等到具體加速時間測定后經(jīng)比較才能判斷。3.1.6最大爬坡度計(jì)算一般應(yīng)根據(jù)車輛最大爬坡度要求來確定電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)矩，由于混合動力車設(shè)計(jì)指標(biāo)中無爬坡度要求，且碼頭場地內(nèi)道路平坦，幾乎沒有坡度。因此這里不將最大爬坡度作為確定驅(qū)動電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩的設(shè)計(jì)指標(biāo)，而僅討論一下驅(qū)動電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩=2000N.m時車輛的爬坡性能。對于傳統(tǒng)的碼頭牽引車而言，當(dāng)發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩最大時，其爬坡能力最強(qiáng)。根據(jù)提供的原車資料，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為1500rpm時，其輸出轉(zhuǎn)矩最大，。根據(jù)式（3-2）知，當(dāng)n=1500rpm時，車速=23.4Km/h?？紤]到爬大坡時液力變矩器的渦輪轉(zhuǎn)速應(yīng)低于泵輪轉(zhuǎn)速（即為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速），故車速應(yīng)低于23.4Km/h，風(fēng)阻可忽略不計(jì)。由式（3-8）、（3-9）知驅(qū)動力可表示為。根據(jù)提供的數(shù)據(jù)，碼頭牽引車的最大牽引力為N，最大爬坡度為，最大載荷為。經(jīng)推算載荷為65000Kg的車輛爬18%的坡時，僅其坡度分力就大于該車的最大牽引力。所以其最大爬坡度達(dá)不到18%，其最大爬坡度約為：＝16.9％為能達(dá)到原車的爬坡要求，我們可使改裝后的最大牽引力等于N。由驅(qū)動力公式知，傳動軸處的最大驅(qū)動轉(zhuǎn)矩為。設(shè)液力變矩器和變速箱的綜合效率，傳動比為，則有：即＝7.2917由變速器1檔速比得此工況下液力變矩器的傳動比為2.09，此數(shù)值在重型汽車用液力變矩器的傳動比的正常范圍內(nèi)。根據(jù)碼頭牽引車的運(yùn)行工況其爬坡及加速的時間較短，因此只要驅(qū)動電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)矩及峰值功率滿足爬坡及加速時間要求即可。根據(jù)汽車的行駛方程式可知：（3-8）可得（3-9）計(jì)算爬坡度時，略去(9)式的第4項(xiàng)，這樣爬坡度的計(jì)算公式為（3-10）帶入?yún)?shù)，計(jì)算得到速度—最大爬坡度曲線如圖8所示：圖3-7車輛爬坡度曲線由圖3-7可見，滿載時該車最大爬坡度只有4.5％，遠(yuǎn)小于原車16.9％的爬坡度。3.1.7驅(qū)動力—行駛阻力平衡圖和功率平衡圖計(jì)算出混合動力碼頭牽引車不同車速下的驅(qū)動力和滾動阻力＋風(fēng)阻值，作出該車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖如圖3-8所示：圖3-8驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖計(jì)算出混合動力碼頭牽引車不同車速下的驅(qū)動功率和滾動阻力功率＋風(fēng)阻功率值，作出該車的汽車功率平衡圖如圖3-9所示：圖3-9汽車功率平衡圖由圖3-8、圖3-9可知，滿載時最高車速為30Km/h；半載及空載時驅(qū)動電機(jī)的額定驅(qū)動力和額定功率均能滿足最高車速40Km/h時的驅(qū)動力和驅(qū)動功率要求［７］。3.2電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)和過載系數(shù)對加速時間的影響當(dāng)由最高車速確定的驅(qū)動電機(jī)額定功率一定時，影響車輛加速時間的參數(shù)就是驅(qū)動電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)和過載系數(shù)。3.2.1電機(jī)的擴(kuò)大恒功率系數(shù)對加速時間的影響電動機(jī)最高轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的比值，稱為電動機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)。驅(qū)動電機(jī)峰值功率保持恒定即電機(jī)過載系數(shù)一定（）時，電機(jī)的擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)對整車加速時間的影響（3-11）由式（3-11）可以看出，當(dāng)驅(qū)動電機(jī)峰值功率不變時，峰值轉(zhuǎn)矩與電機(jī)恒功率區(qū)系數(shù)呈正比例線性關(guān)系。當(dāng)驅(qū)動電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)分別取2.5、3、3.5、4、4.5、5時整車的加速度曲線及加速時間如下圖所示。圖3-10不同值時的汽車行駛加速度圖3-11不同值時的汽車加速時間由圖3-11可以看出，當(dāng)驅(qū)動電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)由2.5變?yōu)?時，整車加速時間縮短明顯；由3變?yōu)?.5時，整車加速時間縮短較明顯，但不如由2.5變?yōu)?時顯著；當(dāng)繼續(xù)增加時，對整車加速時間的影響越來越小。由圖3-10的加速度曲線可以解釋這個變化趨勢，如圖3-10當(dāng)由2.5升至5時，雖然整車的最大加速度（對應(yīng)電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)矩）在變大，但最大加速度持續(xù)起作用的車速范圍卻在減小，所以整車加速時間的縮短越來越不明顯。綜合以上分析結(jié)果，認(rèn)為驅(qū)動電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)時比較合適。3.2.2電機(jī)過載系數(shù)對整車加速時間的影響電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)一定（=3）時，電機(jī)過載系數(shù)對整車加速時間的影響［８］（3-12）由式（3-12）可以看出，當(dāng)電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)一定時，峰值轉(zhuǎn)矩與電機(jī)過載系數(shù)呈正比例線性關(guān)系。當(dāng)驅(qū)動電機(jī)過載系數(shù)分別取2.42、3、3.5、4、4.5、5時整車的加速度曲線及加速時間如下圖所示。圖3-12不同值時的汽車行駛加速度圖3-13不同值時的汽車加速時間由圖3-13可以看出，當(dāng)驅(qū)動電機(jī)過載系數(shù)由2.42變?yōu)?時，整車加速時間縮短明顯；由3變?yōu)?.5時，整車加速時間縮短較為明顯；當(dāng)繼續(xù)增加時，對整車加速時間的影響越來越小，而電機(jī)成本也不斷增加。因此出于加速性能及成本的綜合考慮，驅(qū)動電機(jī)過載系數(shù)時比較合適。比較圖3-11和圖3-13可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)驅(qū)動電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)和過載系數(shù)以相同的幅度增大時，加速時間隨著過載系數(shù)的增大而縮短得更快。這說明取過載系數(shù)較大的驅(qū)動電機(jī)對于整車加速時間的縮短更有利。由圖3-10和圖3-12的加速度變化中可以解釋這個現(xiàn)象，雖然圖3-10和圖3-12中加速度的增大幅度差不多，但圖3-10中隨著加速度的提高，其最大加速度起作用的速度范圍卻越來越?。欢鴪D3-12中隨著加速度的提高，其最大加速度起作用的速度范圍不變。另外，僅電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)增大時，由式（3-11）知電機(jī)的峰值功率始終保持不變；僅電機(jī)過載系數(shù)增大時，由式（3-12）知電機(jī)的峰值功率不斷增大。綜合以上分析結(jié)果，從目前來看認(rèn)為取驅(qū)動電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)，過載系數(shù)時比較合適［９］。3.3重新選定的驅(qū)動電機(jī)參數(shù)及車輛動力性分析3.3.1重新選定的驅(qū)動電機(jī)B的參數(shù)及其特性曲線電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)，過載系數(shù)時的參數(shù)及特性曲線如下。表3-3串聯(lián)混合動力驅(qū)動電動機(jī)B參數(shù)類型三相交流異步感應(yīng)電機(jī)控制特性矢量控制，基速以下恒轉(zhuǎn)矩，基速以上恒功率額定功率75kw峰值功率225kw額定轉(zhuǎn)矩826N.m額定轉(zhuǎn)速rpm峰值轉(zhuǎn)矩2478N.m最高轉(zhuǎn)速2600rpm電機(jī)過載系數(shù)3電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)3圖3-14驅(qū)動電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩和峰值功率曲線驅(qū)動電機(jī)B的峰值轉(zhuǎn)矩和峰值功率曲線見圖3-14，其額定轉(zhuǎn)矩和額定功率曲線見圖3-3。3.3.2選用驅(qū)動電機(jī)B的車輛動力性分析1.最高車速如前所述，由于驅(qū)動電機(jī)A和驅(qū)動電機(jī)B的額定功率相同，故其最高車速也相同。2.加速時間由圖3-13中“系數(shù)為3時的加速時間”曲線可以知，車輛0—30Km/h加速時間為22.5s；而由圖3-6可知，選用驅(qū)動電機(jī)A時車輛0—30Km/h加速時間為30s?？梢娺x用驅(qū)動電機(jī)B后車輛的加速時間大大縮短，加速性能明顯提高。3.最大爬坡度選用驅(qū)動電機(jī)B后整車最大爬坡度曲線如圖3-15所示。圖3-15車輛爬坡度曲線由圖3-15可見，滿載時車輛最大爬坡度5.8％，比選用驅(qū)動電機(jī)A時的4.5％有所提高。4.驅(qū)動力—行駛阻力平衡圖和功率平衡圖選取驅(qū)動電機(jī)B后整車驅(qū)動力—行駛阻力平衡圖和功率平衡圖分別為圖3-16、3-17。圖3-16驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖圖3-17汽車功率平衡圖比較圖3-16與圖3-8，可以看出選用驅(qū)動電機(jī)B后車輛用來加速和爬坡的驅(qū)動力（圖中峰值驅(qū)動力和滾動阻力與風(fēng)阻之和的差值）大大增大。比較圖3-17與圖3-9，可以看出選用驅(qū)動電機(jī)B后增大了車輛的后備驅(qū)動功率（圖中峰值功率和滾動阻力功率與風(fēng)阻功率之和的差值），即用來加速和爬坡的功率大大增大。3.4初步選擇發(fā)動機(jī)功率發(fā)動機(jī)功率的選擇主要取決于車輛所需驅(qū)動功率的分布情況，以及電動機(jī)及其控制器效率、發(fā)動機(jī)－發(fā)電機(jī)系統(tǒng)及其控制器的效率。車輛所需驅(qū)動功率的分布情況可以通過實(shí)測車輛傳動軸處的轉(zhuǎn)速－轉(zhuǎn)矩值計(jì)算得到，也可通過測量車輛運(yùn)行的時間－速度工況，然后再通過動力性計(jì)算仿真得到。如果車輛以最高車速運(yùn)行的比例很少，則可考慮此時除了發(fā)動機(jī)－發(fā)電機(jī)組向驅(qū)動電機(jī)提供電能外，電池也可以參與放電，提供部分電能。這樣可以減小發(fā)動機(jī)的功率，降低油耗。由于時間、設(shè)備關(guān)系，現(xiàn)在無法進(jìn)行以上工作，只有通過最高車速的功率需求來估算發(fā)動機(jī)的功率。為了保險起見，初定車輛以最高速度30Km/h運(yùn)行時驅(qū)動電機(jī)所需功率由發(fā)動機(jī)－發(fā)電機(jī)系統(tǒng)單獨(dú)提供，按此原則初步選擇發(fā)動機(jī)功率［１０］：（3-13）式中：－電動機(jī)及其控制器的平均效率，取85％；－發(fā)電機(jī)及其控制器的平均效率，取85％；－空調(diào)及附件功率，約為7-10Kw左右初步估計(jì)，車輛滿載時以最高速度30Km/h運(yùn)行的情況比較少，因此此時發(fā)動機(jī)可滿負(fù)荷運(yùn)行。由式（3-13）得發(fā)動機(jī)功率。＝103.8Kw（初步選擇發(fā)電機(jī)最大功率103.8Kw，可選為105Kw。）4串聯(lián)式混合動力碼頭車總成控制策略4.1控制系統(tǒng)的功能1．使混合動力碼頭車的動力性能能夠達(dá)到或接近現(xiàn)代碼頭牽引車的水平，逐步實(shí)現(xiàn)混合動力碼頭牽引車的實(shí)用化。2．最大限度地發(fā)揮了電動機(jī)驅(qū)動的輔助作用，使混合動力碼頭車的燃油消耗量盡量降低，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的節(jié)能化。3.在環(huán)保方面，達(dá)到“超低污染”的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。4.在混合動力汽車上實(shí)現(xiàn)多能源動力控制，混合動力碼頭車關(guān)鍵的控制技術(shù)，是對內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和對電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙重控制。發(fā)動機(jī)與電動機(jī)的動力系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行最有效的組合和實(shí)現(xiàn)最佳匹配，發(fā)動機(jī)和驅(qū)動系統(tǒng)，電動機(jī)和驅(qū)動系統(tǒng)都能具有高效率，能夠回收再生制動能量，延長混合動力碼頭車的行駛里程，改進(jìn)混合動力碼頭車的節(jié)能性。5.在操縱裝置和操縱方法上繼承或沿用內(nèi)燃機(jī)汽車主要的操縱方式和操縱方法，適應(yīng)駕駛員的操作習(xí)慣，使操作簡單化和規(guī)范化。在整車控制系統(tǒng)中，采用全自動、機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，達(dá)到安全、可靠、節(jié)能、環(huán)保和靈活的目的。6.混合動力碼頭車的底盤、車身附件和電子、電氣設(shè)備等應(yīng)盡可能配備現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備，要求混合動力汽車達(dá)到或接近內(nèi)燃機(jī)汽車所具有的水平。4.2控制系統(tǒng)的組成混合動力汽車一般是內(nèi)燃機(jī)汽車的替代和延伸，繼承和沿用了很大一部分內(nèi)燃機(jī)汽車的傳動系統(tǒng)，保留了人們已經(jīng)習(xí)慣的內(nèi)燃機(jī)汽車的操縱裝置，包括發(fā)動機(jī)控制裝置加速踏板（控制發(fā)動機(jī)的節(jié)氣門和電動機(jī)）、制動踏板（控制制動反饋和機(jī)械式ABS制動）、離合器、制動離合器、變速器的操縱裝置等。由于這些操縱裝置發(fā)出控制信號，通過以計(jì)算機(jī)CPU為核心的中央控制器和各種控制模塊，向內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)或電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出單獨(dú)驅(qū)動指令或混合驅(qū)動指令，來獲得不同的驅(qū)動模式按照駕駛員的意圖，實(shí)現(xiàn)混合動力汽車的啟動、行駛、加速、爬坡、減速、怠速和制動時的驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換的控制［１１］?；旌蟿恿ζ嚳刂葡到y(tǒng)的基本組成：（1）能源管理控制系統(tǒng)：由操縱裝置、中央控制器和各種控制模塊共同組成。（2）發(fā)動機(jī)和驅(qū)動系統(tǒng)：發(fā)動機(jī)和發(fā)動機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。（3）電動機(jī)和驅(qū)動系統(tǒng)：電動機(jī)和電動機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。（4）信號反饋及檢測裝置：包括各電量檢測裝置（電壓表、電流表等）、顯示裝置和自診斷系統(tǒng)等。串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車動力系統(tǒng)和驅(qū)動力控制系統(tǒng)是由動力電池組、電流轉(zhuǎn)換器（逆變器）、發(fā)電機(jī)—發(fā)電機(jī)組和驅(qū)動電動機(jī)以及一些電器和線路共同組成。因此混合動力碼頭牽引車的關(guān)鍵是對動力電池組、發(fā)動機(jī)—發(fā)電機(jī)組、驅(qū)動電動機(jī)的控制或智能控制。1.多能源動力管理系統(tǒng)在串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車運(yùn)行時時，中央控制器的多能源動力總成管理模塊，對動力電池組的充、放電，動力電池組中每個電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和檢查。鎳—?dú)潆姵亟M由中央控制器中的電池管理模塊進(jìn)行控制，當(dāng)動力電池組的電能下降到40%時，立即自動啟動柴油機(jī)—發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，并使動力電池組恢復(fù)到50%的充電狀態(tài)。發(fā)動機(jī)采取啟動—關(guān)閉的控制方式控制柴油機(jī)—發(fā)電機(jī)組發(fā)電，發(fā)動機(jī)保持在最佳效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于碼頭車上發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速比較低，而且是平穩(wěn)地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在排氣系統(tǒng)中采用了三元催化劑，對排放氣體進(jìn)行凈化處理，有害氣體排放量大大減少，噪音也有所降低，動力性能好等特點(diǎn)。2．操縱系統(tǒng)當(dāng)駕駛員踩下加速踏板時，加速踏板行程量轉(zhuǎn)換為電能信號輸入中央控制器，經(jīng)過計(jì)算機(jī)計(jì)算并通過多能源動力總成控制模塊，向碼頭車驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令。根據(jù)車輛的狀態(tài)，確定發(fā)動機(jī)的啟動或關(guān)閉，并根據(jù)電池管理系統(tǒng)模塊反饋的信息，指令柴油機(jī)—發(fā)電機(jī)組發(fā)電，補(bǔ)充動力電池組的電量等。當(dāng)駕駛員踩下制動踏板時，制動踏板行程量轉(zhuǎn)換為電能信號輸入中央控制器，經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算并通過多能源動力總成控制模塊，電動機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，回收再生制動反饋的能量。3.電動機(jī)的控制系統(tǒng)在串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車上對電動機(jī)控制系統(tǒng)的目標(biāo)，是貫徹保證車輛的安全、節(jié)能、環(huán)保和通信等方面原則，對碼頭車的動力系統(tǒng)、車身、底盤和車載電子、電氣設(shè)備進(jìn)行全方位的自動控制。因此對混合動力碼頭車智能化控制與智能汽車通用，但串聯(lián)式混合動力碼頭車的特點(diǎn)，就在于動力系統(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)汽車動力系統(tǒng)有本質(zhì)的區(qū)別。在混合動力碼頭車上是采用電源—電源轉(zhuǎn)換器—驅(qū)動電動機(jī)的動力系統(tǒng)，是屬于電力驅(qū)動技術(shù)范疇，因此，對混合動力汽車驅(qū)動電動機(jī)的控制和智能控制的研究，是混合動力汽車的關(guān)鍵技術(shù)。串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車采用三相交流異步感應(yīng)電動機(jī)，因?yàn)槿嘟涣鳟惒礁袘?yīng)電動機(jī)不能直接使用直流電源，另外，三相異步感應(yīng)電動機(jī)具有非線性輸出的特性。因此，在采用三相異步感應(yīng)電動機(jī)時，需要應(yīng)用逆變器中的功率半導(dǎo)體交換器件。串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車采用矢量控制變頻器，它的原理是將交流電機(jī)定子電流矢量，按矢量交換規(guī)律由三相變?yōu)閮上?，在控制中同時對定子電流的幅值和相位進(jìn)行控制，也就是對定子電流矢量的控制。矢量控制方式可以對交流電動機(jī)進(jìn)行高性能的控制，采用矢量控制方式不僅使交流電動機(jī)在調(diào)速范圍內(nèi)可以達(dá)到直流電動機(jī)的水平，而且可以控制交流電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。矢量控制方式一般需要準(zhǔn)確地掌握所控制的電動機(jī)的性能參數(shù)，因此需要變頻器與專用電機(jī)配套使用。新型矢量控制增加了自調(diào)整功能，自調(diào)整矢量控制方式在電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)之前，自動對電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行辨識，并根據(jù)辨識情況調(diào)整和計(jì)控制算中的有關(guān)參數(shù)，使得自調(diào)整矢量控制方式應(yīng)用更加廣泛。串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車的三相交流異步感應(yīng)電動機(jī)采用矢量控制，基速以下恒轉(zhuǎn)矩輸出，基速以上恒功率輸出。4．發(fā)動機(jī)的控制系統(tǒng)開發(fā)混合動力碼頭牽引車的目的就是解決節(jié)能和環(huán)保問題，因此混合動力碼頭車必須圍繞著節(jié)能和環(huán)保來選擇所需要的發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放是選擇發(fā)動機(jī)的基本內(nèi)容。串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車的發(fā)動機(jī)采取啟動—關(guān)閉的控制方式控制柴油機(jī)—發(fā)電機(jī)組發(fā)電，發(fā)動機(jī)保持在最佳效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于碼頭車上發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速比較低，而且是平穩(wěn)地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在排氣系統(tǒng)中采用了三元催化劑，對排放氣體進(jìn)行凈化處理，有害氣體排放量大大減少，噪音也有所降低，動力性能好等特點(diǎn)。5．動力電池組的管理系統(tǒng)串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車除動力電池組提供主要電源外，還有一個發(fā)動機(jī)—發(fā)電機(jī)組向動力電池組通過轉(zhuǎn)換器不斷地補(bǔ)充電能。動力電池組管理系統(tǒng)要承擔(dān)動力電池組的全面管理，一方面保證動力電池組的正常工作，顯示動力電池組的動態(tài)響應(yīng)并及時報(bào)警，使駕駛員隨時掌握動力電池組的情況；另一方面要對人身和車輛進(jìn)行安全保護(hù)，避免因電池引發(fā)的各種事故。動力電池組管理系統(tǒng)一般采用先進(jìn)的微處理器進(jìn)行控制，通過標(biāo)準(zhǔn)通信接口和控制模塊對動力電池組進(jìn)行管理：監(jiān)視動力電池組的雙向的總電壓和電流、動力電池組的溫升，并通過液晶顯示或其他顯示裝置，動態(tài)顯示總電壓、電流、溫升的變化，避免動力電池組過充電或過放電，使動力電池組不會受到認(rèn)為的損壞。4.3SHEV能量流動模式串聯(lián)式混合動力碼頭車各動力總成在不同的工作情況下有不同的能量流動模式，對其能量流動西歐哪個是的研究就是研究和制定SHEV動力總成控制策略的基礎(chǔ)。SHEV動力總成系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行車速、負(fù)載工況以及電池的荷電狀態(tài)SOC（電池的剩余電量容量的比值）來選擇不同的運(yùn)行模式，從而在滿足驅(qū)動田間的前提下盡量使發(fā)動機(jī)在理想狀態(tài)下工作，同時使電池也工作在規(guī)定范圍內(nèi)［１２］。1.純電動模式當(dāng)汽車啟動或空載行駛時，為了避開發(fā)動機(jī)的低效率工作區(qū)，此時主要由電池組供電，發(fā)動機(jī)停止工作，實(shí)現(xiàn)串聯(lián)式混合動力碼頭車的零排放。2.發(fā)動機(jī)—電動機(jī)組單獨(dú)驅(qū)動模式當(dāng)汽車處于正常行駛時，如果此時發(fā)動機(jī)工作于高效率區(qū)，而且它提供的能量可以滿足汽車的需要，則采用這種驅(qū)動模式，此時發(fā)動機(jī)—電動機(jī)組發(fā)出的電能能直接驅(qū)動電動機(jī)，電動機(jī)在驅(qū)動車輪實(shí)現(xiàn)汽車行駛，發(fā)動機(jī)—電動機(jī)組輸出功率等于汽車負(fù)載功率。3.混合驅(qū)動模式在全負(fù)荷或重載工況下，當(dāng)發(fā)動機(jī)的最大功率不足以滿足汽車的需求時，則由電池組提供所需峰值功率，此時，汽車的負(fù)載功率等于發(fā)動機(jī)—電動機(jī)組輸出功率和電池組吸收功率之和［１３］。4.發(fā)動機(jī)—電動機(jī)組向電池組充電模式當(dāng)汽車行駛時，電池組的充電狀態(tài)SOC低于預(yù)先設(shè)定的低限值，發(fā)動機(jī)的最大功率超過汽車需求，則需要發(fā)動機(jī)在提供汽車所需功率的同時向電池組充電，直到電池組SOC超過預(yù)先設(shè)定的高限值，發(fā)動機(jī)—發(fā)電機(jī)組輸出功率等于汽車負(fù)荷功率和電池組吸收功率之和。5.再生制動模式當(dāng)汽車減速/制動時電動機(jī)作為發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，把驅(qū)動輪的動能轉(zhuǎn)化為電能，并通過功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電，用于回收再生制動能量，再生回收的動能單獨(dú)或和發(fā)電機(jī)組輸出的功率一起給電池組充電。4.4串聯(lián)式混合動力碼頭車控制策略模型4.4.1恒溫器的控制策略模型圖4-1為恒溫器控制策略［１４］的模型，從圖中可以看出，該控制策略與蓄電池SOC值、需求發(fā)動機(jī)的功率、發(fā)動機(jī)前一工作狀態(tài)等參數(shù)有關(guān)，根據(jù)從功率總線向發(fā)動機(jī)的功率請求，計(jì)算出所需要的發(fā)動機(jī)的功率，從而滿足汽車驅(qū)動和附屬設(shè)備的需求。蓄電池的SOC值［１５］是控制發(fā)動機(jī)的一個重要的參數(shù)，根據(jù)汽車的不同工況直接控制SOC值。為了滿足汽車加速時具有足夠的電池功率，SOC值不能下降太低。為了盡可能地吸收再生制定的能量，蓄電池的電量不能充的太足，當(dāng)SOC值達(dá)到一個最大值時，APU被關(guān)閉或者怠速狀態(tài)。當(dāng)SOC低于某一個限值時，APU應(yīng)該開啟。當(dāng)SOC非常低，低于最小值時，APU應(yīng)該以其最大功率工作，盡快給蓄電池充電。圖4—1恒溫器式控制策略的模型圖4-1中1部分的功能是當(dāng)SOC達(dá)到低限cs_lo_soc［１６］時，發(fā)動機(jī)開；2部分表示的功能是如果發(fā)動機(jī)前一狀態(tài)是開的，那么發(fā)動機(jī)就保持開的狀態(tài)，直到電池SOC達(dá)到高的限值cs_hi_soc。到達(dá)最高限后發(fā)動機(jī)關(guān)閉。3部分的功能是使發(fā)動機(jī)在控制文件預(yù)先確定的最佳效率下的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩處工作。4.4.2功率跟隨控制策略模型功率跟隨控制控制策略模型［１７］在ADVISOR中實(shí)現(xiàn)的主要作用是把路面的功率要求作為輸入，根據(jù)控制策略模塊的決策，輸出發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)（開或關(guān)）；如果發(fā)動機(jī)處于開狀態(tài)將如何控制發(fā)動機(jī)最佳的工作區(qū)。圖4-2為功率跟隨控制策略在ADVISOR中建立的模型。從圖中可以看出，要求發(fā)動機(jī)狀態(tài)是電池組SOC值的函數(shù)，用SOC來修正發(fā)動機(jī)的功率需求。SOC的修正過程為：首先估算需求的發(fā)動機(jī)輸出功率，用來滿足車輛驅(qū)動系統(tǒng)和附件的要求。同時，為了使電池的SOC值始終保持在其工作區(qū)間的中間位置，即SOC為(cs_hi_soc+cs_lo_soc)/2，需要附加電池修正因子cs_charge_pwr*fc_spd_scale*fc_trq_scale*((cs_hi_soc+cs_lo_soc)/2-SOC)。圖4-2功率跟隨式控制模塊4.5串聯(lián)式混合動力碼頭車發(fā)動機(jī)的控制策略通過上述分析比較可以看出，兩種控制策略各有優(yōu)缺點(diǎn)，恒溫器控制策略中由于發(fā)動機(jī)不需要跟蹤路面負(fù)荷的瞬態(tài)變化而恒定工作，因此有利于降低HEV排放；功率隨控制策略中發(fā)動機(jī)沿著燃油經(jīng)濟(jì)性較好的曲線跟蹤路面功率的需求，因此有利于提高HEV的燃油經(jīng)濟(jì)性。為了實(shí)現(xiàn)混合動力碼頭車的主要設(shè)計(jì)任務(wù)，必須采用合理的控制策略對驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制。具體來說就是兼顧發(fā)動機(jī)和電池的效率，實(shí)現(xiàn)整車效率最優(yōu)。也就是說，優(yōu)化的控制策略對驅(qū)動系統(tǒng)各部件的特性高度依賴。本文選擇的控制策略是把上述兩種模式結(jié)合起來，充分利用發(fā)動機(jī)和電池的高效率區(qū)，使其達(dá)到整體效率最高。發(fā)動機(jī)在SOC較低或負(fù)載功率較大時均會啟動；當(dāng)負(fù)載功率較小且SOC高于預(yù)設(shè)的上限值時，發(fā)動機(jī)被關(guān)閉；在發(fā)動機(jī)關(guān)停之間設(shè)定了一定范圍的狀態(tài)保持區(qū)域，這樣可以避免頻繁關(guān)停。發(fā)動機(jī)一旦起動便在相對經(jīng)濟(jì)的區(qū)域內(nèi)對電動機(jī)的負(fù)載功率進(jìn)行跟蹤，當(dāng)負(fù)載功率大于或小于發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)區(qū)域所能輸出的功率時，電池組可以通過充放電對該功率差額進(jìn)行緩沖和補(bǔ)償。例如，當(dāng)汽車加速和爬坡時，為了滿足車輪驅(qū)動功率要求，降低對蓄電池峰值功率要求，延長其工作壽命，可采用發(fā)動機(jī)跟隨模式；當(dāng)汽車車輪功率要求低時，為了避免發(fā)動機(jī)低效率工況的發(fā)生，可以采用恒溫器模式，以提高整車系統(tǒng)的效率。通過上面對兩種控制策略的詳細(xì)介紹，不難看出恒溫器控制策略也可以在功率跟隨控制策略中實(shí)現(xiàn)，在本文設(shè)計(jì)的控制策略中，就采用了這樣方法，使得恒溫器控制策略在功率跟隨控制策略中體現(xiàn)出來，把兩種控制策略結(jié)合起來，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。具體就是把恒溫器式控制策略嵌入到功率跟隨控制策略中，其控制策略框圖如圖4-3所示。其總體的原則如下［１９］：（1）當(dāng)電池組的SOC值很高，并足以滿足汽車行駛時的路面功率需求時，就由電池組單獨(dú)驅(qū)動，發(fā)動機(jī)關(guān)閉。（2）當(dāng)汽車行駛時的路面功率需求較大，電池的組不能單獨(dú)滿足其要求，或者電池組的SOC值較低時，發(fā)動機(jī)都要開啟。（3）發(fā)動機(jī)的輸出功率應(yīng)該根據(jù)電池組的SOC值來調(diào)整，能夠使SOC處于其預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。（4）發(fā)動機(jī)的輸出功率一定要在規(guī)定的功率范圍內(nèi)，即大于其設(shè)定的最小值，小于規(guī)定的最大值，使其處于較經(jīng)濟(jì)的區(qū)域內(nèi)。（5）要盡量減少發(fā)動機(jī)的開關(guān)次數(shù)，當(dāng)汽車行駛時的路面需求功率適中，電池組的功率相對較足時，要由發(fā)動機(jī)的前一時刻工作狀態(tài)來決定發(fā)動機(jī)的開關(guān)狀態(tài)，即前一時刻狀態(tài)是開則開，是關(guān)則關(guān)。圖4-3控制策略總框圖5結(jié)論及展望5.1結(jié)論（1）本文根據(jù)車輛動力性要求研究了串聯(lián)式混合動力驅(qū)動電機(jī)參數(shù)選擇的一般原則，為混合動力碼頭牽引車驅(qū)動電機(jī)的參數(shù)選擇提供理論依據(jù)。根據(jù)此原則和由試驗(yàn)測定的整車最大啟動轉(zhuǎn)矩確定了驅(qū)動電機(jī)A的參數(shù)并計(jì)算出整車加速時間及最大爬坡度，并給出了驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖和功率平衡圖。（2）深入研究了驅(qū)動電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)和過載系數(shù)對整車加速性能的影響，隨著、的增大，整車加速時間均在縮短，但縮短的幅度均越來越小。當(dāng)、以相同的幅度增大時，加速時間隨著的增大而縮短得更快，這說明加大對縮短加速時間更有利。出于加速性能及成本的綜合優(yōu)化考慮，最終確定為3、為3。（3）根據(jù)以上分析，重新選定驅(qū)動電機(jī)參數(shù)并進(jìn)行車輛動力性分析,在保持額定功率、額定轉(zhuǎn)矩、等參數(shù)不變的前提下，僅將電機(jī)過載系數(shù)由2.42變?yōu)?。選用驅(qū)動電機(jī)B后，最高車速保持不變；加速時間從30s縮短到22.5s，大大縮短，加速性能明顯提高；滿載爬坡度由4.5％增大到5.8％，有所提高；由功率平衡圖的對比能夠直觀得看出整車后備功率大大增加。分析結(jié)果表明，選用驅(qū)動電機(jī)B能夠在較小幅度提高電機(jī)成本的前提下，顯著提高整車的加速性能。5.2展望（1)本文只是通過特殊工況來選擇驅(qū)動電機(jī)的參數(shù)，未考慮車輛運(yùn)行的一般情況，還應(yīng)測量一般運(yùn)行工況，根據(jù)一般工況來調(diào)整有關(guān)參數(shù)。（2）提出的串聯(lián)式混合動力驅(qū)動電機(jī)參數(shù)選擇的原則及計(jì)算方法，可作為選擇驅(qū)動電機(jī)參數(shù)的理論依據(jù)，但應(yīng)通過實(shí)際測試碼頭牽引車的加速時間和驅(qū)動功率來進(jìn)一步驗(yàn)證和修正。驅(qū)動功率的分布情況可以通過實(shí)測車輛傳動軸處的轉(zhuǎn)速－轉(zhuǎn)矩值計(jì)算得到，也可通過測量車輛運(yùn)行的時間－速度曲線（數(shù)據(jù)），然后再通過動力性計(jì)算仿真得到。參考文獻(xiàn)：[1]H.L.Maclean，L.B.Lave，Evaluationautomobilefuel/propulsionsystemtechnologies.ProgressinEnergyandCombustionScience,2003(29):1～69;[2]O.Bitsche,G.Gutmann,Systemforhybridcars.Journalofpowersources127,2004:8～15;[3]N.A.Kheir,M.A.Salman,N.J.Schouten,Emissionandfueleconomytrade-offforhubridvehiclesusingfuzzylogic.MathematicsandComputersinSimulation,Vol.66,2004:155～172;[4]麻友良，陳全世，混合電動汽車的發(fā)展，公路交通科技，2001（2），77～88[5]MoritaK.,AutomotivePowerSourcein21stCentury,JSAEReview,2003(24):3～7[6]MenahemAnderman,Thechallengetofulfillelectricalpowerrequirementsofadvancedvehicles,J.ofPowerSource127(2004):2～7[7]Maggetto,g.,Van,M.J.,Electricvehicles,hybridelectricvehiclesandfuelcellelectricvehicles:stateoftheartandperspectives，Ann.Chim.Sci.Mat.2001,26(4):9～26[8]吳志新，元玉梅，褚韶華，清潔汽車和潔凈車用能源的發(fā)展，國際石油經(jīng)濟(jì)，2000（5）：10～16[9]KennethJ.Kelly,ArunRajagopalan,BenchmarkingofOEMhybridelectricvehiclesatNREL,NationalRenewableEnergyLaboratory,August2001[10]徐衛(wèi)國，混合動力汽車的發(fā)展?fàn)顩r及前景初探，汽車技術(shù)，2001，6：7～10[11]ToshihiroO.,SatoshiOgiso,IntroductiontothenewPrius,TOYOTATechnicalReview,2000,50(1):12～17[12]張樂，美國環(huán)保署公布2002年款最省油轎車，輕型汽車技術(shù)，2002（4）：15[13]張?jiān)魄?，趙景山，美國“新一代汽車合作計(jì)劃”（PNGV）及其涉及的關(guān)鍵高新技術(shù)，科技進(jìn)步與對策，2001（1）[14]陳清泉，孫逢春，祝嘉光，現(xiàn)代電動汽車技術(shù)，北京：北京理工大學(xué)出版社，2002[15]王軍，申金升，國內(nèi)外混合動力開發(fā)動態(tài)及發(fā)展趨勢，公路交通科技，2000（2）：71～74[16]李寶文，申金升，郭文雙，國外先進(jìn)技術(shù)汽車的現(xiàn)狀與展望，世界環(huán)境，2001（3）：39～41[17]許倞，“十五”國家863計(jì)劃電動汽車重大專項(xiàng)正式啟動，中國科技產(chǎn)業(yè)，2002（3）:49～50[18]張翔，趙韓，張炳力，錢立軍，中國電動汽車的進(jìn)展，汽車研究與開發(fā)，2004（1）:19～26[19]電動汽車重大專項(xiàng)總體組，電動汽車重大專項(xiàng)辦公室‘十五’國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）電動汽車重大專項(xiàng)進(jìn)展，汽車工程，2003，25（6）:533-536致謝經(jīng)過四個多月的不懈的努力，在老師和同學(xué)的幫助下，畢業(yè)論文也已經(jīng)到了走到了尾聲。在做畢業(yè)論文的過程中崔世海老師細(xì)心的給我講解，耐心的指導(dǎo)我走過了一個個難關(guān)，如果沒有崔世海老師的悉心指導(dǎo)，我也很難這么順利完成自己的畢業(yè)論文，崔老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、認(rèn)真的工作態(tài)度，給我樹立了榜樣，在此我對崔老師說一聲“您辛苦了”。在做畢業(yè)論文的過程中，我的同學(xué)也給了我很多幫助，我的同學(xué)“謝謝你們”。畢業(yè)論文雖然結(jié)束了，在做畢業(yè)論文的過程中，既增進(jìn)了和同學(xué)們之間的友誼，又加深了與老師的交流，大學(xué)生活即將結(jié)束，在畢業(yè)論文的過程中不但又重新復(fù)習(xí)了自己的專業(yè)知識，而且還為自己的大學(xué)生活畫上了一個圓滿的句號，我深知畢業(yè)論文的結(jié)束并不是最終的結(jié)束，而是一個新的開始，我會好好的把握住這次機(jī)會，向老師做完美的答復(fù)，為自己的大學(xué)生活做一個深刻而又有意義的總結(jié)。但由于所學(xué)知識有限，論文中不免有失誤之處，懇請老師批評指正。英文資料與翻譯Technologiesforelectric,hybridandhydrogenvehicles:ElectricityfromrenewableenergysourcesintransportAbstractThearticleanalysesandcompareselectricityandhydrogenastransportationfuels.Theanalysisincludesaspectssuchastheenergyutilizationfromgridtowheels,vehiclerange(linkedtothephysicalpropertiesoftheonboardstorage),costs,anddurability(particularlyofbatteries).Thearticleconcludesthatitisnotpossibletoidentifyoneoptionasthebestchoicegiventhewiderangeofaspectstoconsiderandthesubstantialuncertainties.Thereisnoclearcutprioritybetweenthemainoptionseelectric,hybridorhydrogen/fuelcelldriveeorwithinthese.Ontheotherhand,theanalysisalsoidentifiesoptionsthatareclearlynotadvantageousintermsofenergyefficiency,e.g.hydrogenininternalcombustionenginesorliquidhydrogen.1.IntroductionUsually,akeyinstrumentinstrategiestopromotesustainabletransportistheintroductionofalternativefuels.Frequently,theprincipalobjectiveofintroducingadifferentenergycarrieristoutiliseitforintroducingrenewableenergysourcesintothetransportsectorand/orimprovingenergysecuritybyreducingthedependenceonoil.Inthiscontext,themainoptionsasregardsenergycarriersforrenewableenergysourcesareelectricity,hydrogen,bio-fuelsandbiogas.Regardlessoftheirrespectivestrengthsandweaknesses,asenergycarriersinthetransportsector,electricityandhydrogenhaveincommonthestrengthsofhavinghighflexibilitywithrespecttoprimaryenergysourcesandthepossibilityofselectingbetweenseveralrenewableenergysources.Incontrast,liquidbio-fuelsandbiogas,whicharefrequentlyseenasmoreimmediatelyapplicablealternativefueloptionsintheshortterm,areinpractice(withacceptableconversionefficiencies)confinedtoaquitelimitedresourcebaseofbiomass.Sincetheseenergycarrierscanrelativelyeasilybegeneratedfromfossilfuels,thelimitedresourcebaseposesarealisticrisk,forinstanceincasethedemandforbio-fuels/biogasoutstripstheproductioncapacity.Thechoicebetweenhydrogenandelectricityasfuels,andbetweentheirdifferentpaths,isacomplexevaluationofvariousaspects,alsoinvolvingassumptionsonthelong-termdevelopmentoftechnologieswithverydifferentdevelopmenttrends,asseentoday.Theevaluationisfurthercomplicatedbythefactthattheelectricity/hydrogenformspartoftheelectricitysupplysystemandcanonl