电动汽车结构与原理第三章 混合动力电动汽车

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1、电动汽车结构与原理第三章混合动力电动汽车第三章混合动力电动汽车3.0概述3.1混合动力电动汽车的结构分类3.2混合动力电动汽车驱动系统分析3.3混合动力电动汽车多能源控制系统及实例分析第三章混合动力电动汽车※重点混合动力电动汽车的结构和性能※难点不同混合动力电动汽车的多能源动力系统的能量流分析及其控制3.0概述广义定义由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源，其中至少有一种能提供电能的车辆称为混合动力电动汽车HEV(HybridElectricVehicle)。狭义定义既有内燃机又有电动机驱动的车辆。3.

2、0概述优点◇与纯电动汽车相比：行驶里程延长了2~4倍；能快速添加汽油或柴油。◇与传统燃油车相比：内燃机以最有效的模式工作，在相同行驶里程的条件下，燃油消耗和排放少；可以纯电动方式工作，实现零排放。缺点◇结构和控制复杂。◇有排放。3.1混合动力电动汽车的结构分类3.1.1混合动力电动汽车的分类3.1.2串联混合动力电动汽车3.1.3并联混合动力电动汽车3.1.4混联混合动力电动汽车3.1.5混合动力电动汽车的比较3.1.1混合动力电动汽车的分类※按结构分类串联混合动力电动汽车SHEV(SeriesHybridEle

3、ctricVehicle)并联混合动力电动汽车PHEV(ParallelHybridElectricVehicle)混联混合动力电动汽车SPHEV(SeriesandParallelHybridElectricVehicle)3.1.1混合动力电动汽车的分类※按主要动力源分类电力主动型HEV(电量消耗型HEV)◇电机功率占整个系统功率的百分较大，发动机功率占整个系统功率的百分较小，不足以维持电池组荷电状态SOC。◇车辆行驶后的电池组荷电状态SOC低于初始值，需外界能量源给电池组补充充电。发动机主动型HEV(电量维

4、持型HEV)◇发动机功率占整个系统功率的百分较大，电机功率占整个系统功率的百分较小，电池组仅提供车辆行驶时的峰值功率。◇车辆行驶前后的电池组荷电状态SOC基本维持不变。电池组容量可较小。一般不需外界能量源给电池组补充充电。3.1.2串联混合动力电动汽车结构示意图动力总成：发动机、发电机、电动机3.1.2串联混合动力电动汽车结构示意图3.1.2串联混合动力电动汽车能量流图(车载能源环节的联合)驱动桥3.1.2串联混合动力电动汽车能量流图(车载能源环节的联合)蓄电池电动机控制器电动机功率转换器发电机发动机驱动桥车轮车

5、轮机械能电能APU3.1.2串联混合动力电动汽车特点◇发动机和发电机组成辅助动力单元APU(AuxiliaryPowerUnite)一起工作产生所需的电能。发动机和发电机之间的机械连接装置中没有离合器。◇发动机输出的机械能首先通过发电机转化为电能，转化后的电能一部分用来给蓄电池充电，另一部分经由电动机和传动装置驱动车轮。◇单条驱动线路：只有电动机驱动汽车行驶。发动机仅用于带动发电机发电，与驱动轮无机械连接，不直接驱动车辆。◇为发动机辅助型的电动车，可增加电动车的续驶里程。3.1.2串联混合动力电动汽车优点◇动力电

6、池组为基本能源，可实现“零污染”状态的行驶。发动机—发电机组所发出的电能向动力电池组充电，用于补充动力电池组的电能，或直接供给驱动电动机，以延长续驶里程。◇发动机—发电机组的发动机能够保持在稳定、高效、低污染的状态下运转，将有害气体排放控制在最低范围。还可采用燃气轮机、转子发动机等其它类型的发动机，进一步降低燃料消耗和有害气体排放。◇趋近于纯电动车，只有电动机驱动车辆。可采用电动机集中驱动系统或电动轮驱动系统。◇总体结构较简单，易于控制，发动机—发电机组和电动机之间没有机械联系，在车上布置有较大的自由度。3.1.

7、2串联混合动力电动汽车缺点◇电动机驱动功率必须能够克服车辆在行驶过程中的最大阻力，故电动机功率要求较大，外形尺寸较大，质量较重。由于电动机不经常在满负荷状态下工作，因此效率较低。要求动力电池组容量大，同时还需较大功率的发动机—发电机组，一般发动机—发电机的功率接近和等于电动机的功率。加上庞大的动力电池组，整车外形尺寸较大，质量较重，在中小型车上布置有困难，较适合应用于大型客车。◇发动机—发电机—电动机系统的机械能—电能—机械能的能量转换过程中，能量损失较大；在动力电池组的充、放电过程中也存在能量损耗,能量转换的综

8、合效率比内燃机汽车低。◇发动机—发电机组与动力电池组之间的匹配要求较严格，要根据动力电池组SOC的变化，自动起动或关闭发动机，以避免动力电池组过放电和过充电，需要更大容量的电池。3.1.3并联混合动力电动汽车结构示意图动力总成：发动机、电动机Insight3.1.3并联混合动力电动汽车结构示意图(电机在离合器之后)3.1.3并联混合动力电动汽车结构示意图(电机在离合器之前