12.任務2-2 混合動力汽車工作模式認識

模塊2混合動力汽車相關學習任務任務2-1混合動力汽車類型認識任務2-2混合動力系統(tǒng)的結構特點與工作模式認識任務2-3BAS和ISG混合動力系統(tǒng)認識任務2-4典型的混合動力汽車認識任務2-2混合動力系統(tǒng)的結構特點與工作模式認識【任務引入】不同類型的混合動力系統(tǒng)，其結構和基本工作原理各不相同。本學習任務主要學習串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式和插電式混合動力系統(tǒng)的主要結構、特點及工作模式。任務2-2混合動力系統(tǒng)的結構特點與工作模式認識主要學習內(nèi)容一、串聯(lián)式混合動力汽車二、并聯(lián)式混合動力汽車三、混聯(lián)式混合動力汽車四、插電式混合動力汽車五、增程式電動汽車任務2-2混合動力系統(tǒng)的結構特點與工作模式認識【學習目標】1．知識目標①能夠正確描述串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式、插電式和增程式混合動力驅動系統(tǒng)的結構、特點與應用。②能夠正確描述串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式、插電式和增程式混合動力驅動系統(tǒng)的工作模式種類、各類工作模式的工作原理及適用的汽車工況。任務2-2混合動力的結構特點與工作模式認識【學習目標】2．能力目標①能夠通過觀察不同類型的混合動力汽車，找出代表混合動力汽車的典型結構。②根據(jù)具體的混合動力汽車，說明其主要結構、特點及工作模式。3．素質(zhì)目標①具備勞動安全保護、善于觀察分析的職業(yè)素養(yǎng)。②具備具備創(chuàng)新精神的綜合素養(yǎng)。開始學習一、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)二、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)三、混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)四、插電式混合動力系統(tǒng)五、增程式動力系統(tǒng)一、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)1.結構原理2.特點與應用3.工作模式1.結構原理1.結構原理串聯(lián)式混合動力汽車有兩種設計理念：（1）小發(fā)電單元+大容量動力電池以動力電池為主要驅動能量的來源，而小型發(fā)動機作為車載發(fā)電裝置用來增加續(xù)駛里程。增程式電動汽車大多采用這種結構。（2）大發(fā)電單元+小容量電池整車以發(fā)動機能量轉換成電能為主。美國的混合動力客車多采用這樣的結構。一、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)1.結構原理2.特點與應用3.工作模式2.特點與應用（1）優(yōu)點①排放污染少：發(fā)動機工作在高效區(qū)。②驅動形式多樣。可采用電機驅動或輪轂電機驅動系統(tǒng)，前、后輪驅動及四驅。③布置方便。發(fā)電單元與驅動電機為電氣連接。（2）缺點①對驅動電機、發(fā)電單元和動力電池的要求高。②能量轉換效率降低。③對動力電池和發(fā)電機組之間的配合要求高。（3）應用適用于目標和行駛工況相對確定的車輛：大型貨物分送車、公交車。一、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)1.結構原理2.特點與應用3.工作模式3．工作模式（1）純電驅動。適合工況：車輛起步、低速行駛3．工作模式（2）純發(fā)動機驅動。適合工況：滿足發(fā)動機在高效轉速區(qū)間運轉。3．工作模式（3）混合驅動。適合工況：車輛大功率需求時，如加速、爬坡等。3．工作模式（4）行車充電。適應工況：車輛需求功率不是最大，發(fā)動機高效轉動發(fā)出的電能有剩余。3．工作模式（5）制動能量回收。適應工況：車輛減速、制動。3．工作模式（6）停車充電。適應工況：車輛停駛，動力電池荷電量較低。開始學習一、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)二、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)三、混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)四、插電式混合動力系統(tǒng)五、增程式動力系統(tǒng)二、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)1.結構（1）單軸式并聯(lián)混合動力系統(tǒng)（轉矩復合）串聯(lián)式1.結構原理（2）雙軸式并聯(lián)混合動力系統(tǒng)（轉速復合）單軸式2.特點（1）優(yōu)點①驅動功率高：電動+發(fā)動機驅動。②能量轉化效率高：沒有燃料→電能→機械能的轉化過程。③動力元件體積小：可采用小電池組+小發(fā)動機。④動力電池容量要求減小。⑤電動/發(fā)電機根據(jù)工況靈活工作。兼起動機和發(fā)動機飛輪的作用。（2）缺點①排放性能差。②結構和布置復雜。二、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)3.工作模式①純電驅動模式。適合工況：起步、低速行駛。3.工作模式②純發(fā)動機驅動模式。適合工況：滿足發(fā)動機高效工作（如連續(xù)爬坡）。3.工作模式③混合驅動模式。適合工況：高速、加速3.工作模式④行車充電模式。適合工況：中低速巡航、動力電池虧電。3.工作模式⑤制動能量回收模式。適合工況：減速、制動，動力電池虧電。3.工作模式⑥停車充電模式。適合工況：停車，動車電池虧電。開始學習一、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)二、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)三、混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)四、插電式混合動力系統(tǒng)五、增程式動力系統(tǒng)三、混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)1.結構原理低速行駛以串聯(lián)混合工作，高速行駛以并聯(lián)為主。并聯(lián)式2.特點（1）優(yōu)點①與串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)相比動力系統(tǒng)更小、成本降低。②多種工作模式獲得更好的性能。③發(fā)動機參與驅動減少能量轉換損失。④純電行駛減低排放。（2）缺點①并聯(lián)模式下排放劣于串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。②結構復雜布置困難。③整車多能源控制系統(tǒng)要求更高、更復雜。三、混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)3.工作模式①純電驅動。3.工作模式②串聯(lián)驅動。適合工況：連續(xù)爬坡；電池虧電。3.工作模式③發(fā)動機單獨驅動。適合工況：巡航3.工作模式④行車充電。適合工況：發(fā)動機中轉速。3.工作模式⑤停車充電。3.工作模式⑥制動能量回收。3.工作模式⑦并聯(lián)驅動。適合工況：中低速加速、高速行駛。3.工作模式⑧全加速。適合工況：極限速度行駛、超車。開始學習一、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)二、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)三、混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)四、插電式混合動力系統(tǒng)五、增程式動力系統(tǒng)四、插電式混合動力汽車1.結構插電式混合動力分為并聯(lián)與串聯(lián)兩種結構。四、插電式混合動力汽車在相同車型條件下，插電式混合動力汽車的電池比油電混合動力汽車的電池功率大，發(fā)動機功率比油電混合動力汽車的小。四、插電式混合動力汽車2.特點（1）優(yōu)點①插電式混合動力汽車有純電動車的全部優(yōu)點：可利用晚間低谷電對電池充電，改善電廠的機組效率，節(jié)約能源。減少溫室氣體和各種有害物的排放；降低對石油燃料的依賴，減少石油進口，提高國家能源的安全。②如果是在城市內(nèi)行駛，距離較短，使用純電動模式，不消耗燃油；如果長途旅行，距離較長，使用混合驅動模式，增加續(xù)駛里程。四、插電式混合動力汽車（2）缺點①根據(jù)特定需求確定純電動里程，同時影響動力電池大小的選擇。②純電行駛對動力電池提出較高要求，如動力電池要有足夠高的能量密度和功率密度，較長的循環(huán)壽命，放電及充電性能要求均高。③對充電設施有要求，包括充電站的建設等。四、插電式混合動力汽車3.工作模式根據(jù)動力電池組荷電狀態(tài)的變化特點，可以將PHEV的工作模式分為電量消耗（CD）、電量保持（CS）和常規(guī)充電（BC）模式，其中電量消耗又分為純電動（EV）和混合動力（HEV）兩種子模式。普銳斯混合動力四、插電式混合動力汽車電量消耗-純電動、電量消耗-混合動力和電量保持模式之間能夠根據(jù)整車管理策略進行無縫切換，切換的主要依據(jù)是整車功率需求和動力電池的荷電狀態(tài)。開始學習一、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)二、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)三、混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)四、插電式混合動力系統(tǒng)五、增程式動力系統(tǒng)五、增程式動力系統(tǒng)1.增程式電動汽車簡介2.Volt動力系統(tǒng)布置3.Volt工作模式1.增程式電動汽車簡介增程式電動汽車是一種配有外充電和車載供電功能的混合動力車（也有將其歸類于純電動車）。裝載的電池滿足日常行車的動力需要，當超出了電池電力供應能力范圍時，由其他動力源為電池組充電繼續(xù)驅動車輪行駛。電池組可由地面充電樁充電或由車載發(fā)動機充電。整車運行模式可根據(jù)需要工作于純電動模式和增程模式。1.增程式電動汽車簡介增程式電動汽車和插電式混合動力汽車的主要區(qū)別：插電式混合動力汽車基本以內(nèi)燃機為動力源行駛，電力只是補充，無法依靠純電行駛太遠；而增程式電動汽車，動力來源都是電力，發(fā)動機只是用作續(xù)行為電池充電。

1.增程式電動汽車簡介江淮增程式電動車1.增程式電動汽車簡介廣汽傳祺GA5增程式電動車1.增程式電動汽車簡介寶馬i3增程式電動車1.增程式電動汽車簡介奇瑞S18D增程式電動車1.增程式電動汽車簡介雪佛蘭VOLT（沃蘭達）增程式電動車五、增程式動力系統(tǒng)1.增程式電動汽車簡介2.Volt動力系統(tǒng)布置3.Volt工作模式2.Volt動力系統(tǒng)布置Volt動力系統(tǒng)布置兩臺電動/發(fā)電機，1臺發(fā)動機，1個T形布置的動力電池組。五、增程式動力系統(tǒng)1.增程式電動汽車簡介2.Volt動力系統(tǒng)布置3.Volt工作模式3.Volt工作模式VOLT動力耦合系統(tǒng)原理圖

3.Volt工作模式（1）低速純電動