混合动力电动汽车.doc

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1、第4章混合动力电动汽车混合动力汽车就是在纯电动汽车上加装一套内燃机，其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。混合动力汽车有串联式和并联式两种结构形式。复合动力汽车（亦称混合动力汽车）是指车上装有两个以上动力源，包括有电机驱动，符合汽车道路交通、安全法规的汽车，车载动力源有多种：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。4.1混合动力概念2003年，联合国将“混合动力车”的定义规定如下：所谓混合动力车是“为了推动车辆的革新，至少拥有两个能量变换器和

2、两个能量储存系统(车载状态)”的车辆。TOYOTA油电混合动力系统中的能量转换器为汽油发动机和电动机，能量储存系统为汽油箱和HV蓄电池，符合联合国对“混合动力车”的定义。4.2混合动力系统的种类混合动力车是汽车是使用两个或两个以上不同的动力源来推进车辆行驶的车辆，混合动力汽车的英文缩写是HEV。HEV的基本结构是在电动汽车（EV）和燃料电池电动车（FCEV）的基础上增加一套辅助动力系统--动力发电机组或某种原动机。原动机可以足内燃机、燃气轮机等热机。按发动机和电动机的耦合方式不问，可分为串联式混合动力汽车(SHFV)、并联

3、式混合动力汽车(PHEV)、混联式（中、并联式）混合动力汽车（PSHEV）三种形式[1]。串联式：发动机驱动发电机发电，电能通过电动机驱动车轮的形式。串联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、驱动电机和蓄电池组等部件组成。发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。并联式：发动机和电动机共同驱动车轮的方式。主动力是发动机，电动机只作为辅助动力起

4、作用。并联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电/电动机和蓄电池组等部件组成。并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机做为动力源，也可以同时使用电动机和发动机作为动力源来驱动汽车。混联式：最大限度发挥各自优点的前提下把串联混合动力和并联混合动力组成在一起构成的系统。可以实现只用电动机行驶，还可以把发动机和电动机的驱动力相结合实现高效率行驶。混联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、电动机、行星齿轮机构和蓄电池组等部件组成。丰田Prius所采用的混合驱动方式，它将发动机、发电机和电动机通过一个行星齿轮装置连接起来。动力从发动

5、机输出到与其相连的行星架，行星架将一部分转矩传送到发电机，另一部分传送到电动机并输出到驱动轴。此时车辆并不是串联式或者并联式，而是介于串联和并联之间，充分利用两种驱动方式的优点。混合动力系统种类的对比4.3混合动力汽车分类及各类型的工作原理串联混合动力电动汽车SHEV的结构如上图所示。它由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成，它们采用“串联”的方式组成驱动系统。在车辆行驶之初，蓄电池组处于电量饱和状态，其能量输出可以满足车辆要求，辅助动力系统不需要工作，蓄电池输出的直流电经控制器变为交流电后供入驱动电动机、驱动电动机

6、输出的转矩经变速器、传动轴及驱动桥驱动车轮。蓄电池组电量低于60%时，辅助动力系统起动，为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行充电。当车辆能量需求较大时，辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量，发动机-发电机组产生的交流电经整流器变为直流电和电池输出的直流电经控制器变为交流电后供入驱动电动机。由于蓄电池组的存在，使发动机工作在一个相对稳定的工况，使其排放得到改善。2、并联式混合动力汽车的结构特点并联式混合动力汽车的组成1、发动机2、电动机/发动机3、机械传动系统4、驱动电动机5、逆变器6、蓄电池组PHEV是由发动

7、机与电动机、发动机或驱动电机两大动力总成组成。如上图所示，它们采用“并联”的方式组成驱动系统。电动机的动力要与车辆驱动系统相结合，可以：（1）在发动机输出轴处进行组合；（2）在变速器（包括驱动桥）处进行组合；（3）在驱动桥处进行组合。左图是一种电动机的动力在驱动轮处进行组合的驱动轮动力组合式PHEV，其驱动模式为：1）以发动机驱动为基本驱动模式，独立驱动后驱动轮；2）驱动电动机为辅助驱动模式，能独立驱动前驱动轮；在混合驱动时，发动机驱动的后轮动力与驱动电机驱动的前轮动力进行组合，成为混合四驱动模式。3、混联式混合动力汽车（

8、PSHEV）的结构特点1、发动机2、电动机/发动机3、变速器或减速器4、驱动桥5、逆变器6、驱动电动机7、蓄电池组PSHEV是综合SHEV和PHEV结构特点组成的，由发动机、电动机或发动机和驱动电机三大动力总成组成。电动机的动力要与车辆驱动系统相适合，可以在变速器（包括驱动桥）处进行组合，也可以在驱动轮