城市混合动力客车关键技术研究.pdf

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1、顾文领崔俊杰：城市混合动力客车关键技术研究15城市混合动力客车关键技术研究SimulationonPerformanceofSequentialTurbochargingDieselEnginewithInletandExhaustBypassSystem顾文领崔俊杰(中北大学)[摘要]随着能源危机与污染问题的日益严峻，混合动力汽车受到越来越多的关注，并且取得了飞速的发展。本文针对混合动力客车的发展，对限制混合动力客车发展的关键技术进行了研究，指出了现存的问题并作出了总结。[关键词]混合动力客车控制策

2、略Keywords：HEVBusControlStrategy1引言随着环境污染的日益严重和能源危机问题的日益凸显，如何开发节能减排的汽车成为人们关注和讨论的重点。各国相继出台了各种政策和法律，新能源汽车应运而生．且有欣欣向荣之势。各种新能源汽车，如：电动车、代用燃料汽车、混合动力汽车，如雨后春笋般蓬勃而起。在各种新能源汽车中．混合动力汽车由于不需要增加基础设施建设，投资成本低，动力性优于纯电动汽车．经济和排放性能又比一般的汽油、柴油车优越，得到了众多的关注，取得了不错的发展。本文对混合动力客车进行了

3、研究，探讨了混合动力客车现阶段发展的关键技术，对限制混合动力客车的问题进行了分析。2混合动力客车形式及国内发展概况厂———]也划图1串联式混合动力系统示意图按照混合动力客车的控制形式，可将混合动力大致分为串联式、并联式和混联式三种。串联式混合动力客车主要由发动机带动发电机发电。经过逆变器，通过电动机驱动车轮．同时逆变器可将多余的电能储存在蓄电池中。其结构形式如图1所示。并联式混合动力客车有两个可以独立工作的动力源：蓄电池和发动机。汽车可以单独由蓄电池驱动，也可以单独由发动机提供动力。其结构形式如图2所

4、示。1发动机

5、I。’。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。Jl发动机H发电机卜一}逆变器卜-一!．．．．．．．、．．．．．．．．．．．一1．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．_l1．。．．．．．．、．．．．．．．．．，一——机械连接一一一电气连接图2并联式混合动力系统示意图图3混联式混合动力系统示意图窜蜜16内燃机与配件2013年第12期混联式混合动力客车动力系统的布置是对串联式和并联式的综合，发动机输出的功率一部分传递给车轮提供行驶的驱动力，另一部分提供给发电机发电，发电机发出的电能通过控

6、制器传送给电动机用来提供动力或者传送给蓄电池存储起来。其结构形式如图3所示。串联式结构简单，但能量利用率较低：并联式相对复杂，电池容量较串联式较小，对电池技术要求较低，能量转化效率较高；混联式能量利用效率最高，油耗少．排放低，但结构复杂，成本较高。目前国内在混合动力客车方面也取得了不错的进展．许多汽车公司都有混合动力客车推出。在2011年天津客车展匕，苏州金龙推出了KLQ6109GHEVl超级电容混合动力客车、KLQ6129GQHEVl增程式电动客车和KLQ6850G海格B8H城市客车；郑州宇通推出了

7、两款混合动力公交车新品——ZK6106PHEVGl(并联式油电混合动力)和zK6126CHEVGQCA(混联式油电混合动力)；厦门金旅携XML6015公交车、XML6115城市客车和XML6125JHEV系列油电混合城市客车参展；福田欧V携旗下重点产品BJ6115、BJ6120、BJ6125一层半客车和BJ6123混合动力客车亮相车展。3关键技术研究与普通客车相比，发动机、变速器、传动系统依然是混合动力客车的核心部分．需要不断改进和优化。此外，混合动力客车还需要注意其他一些关键的技术。3．1电池技术及

8、电动机由于混合动力客车新增了动力源。因此电池技术的优劣以及电动机的性能直接影响着混合动力客车的动力性能及技术水平。镍氢电池技术成熟，但效率低下，使用寿命短，锂电池能量较高，使用寿命长．自放电效率很低．随着锂电池技术的不断进步，越来越多的混合动力汽车上开始使用锂电池作为电池储能装置。刚研发出来的“超级”锂电池能在短时间迅速充电完成，例如手机充电一般20秒，这种电池有可能加大电池未来的使用领域，如使用在电动汽车上，使中途充电如加油一般方便。此外，苏州金龙推出的KLQ6109GHEVl超级电容混合动力客车，

9、使用了超级电容技术，该技术具有使用寿命长，效率高，充放电流大的特点。目前使用较多的是电动机是交流异步电动机，永磁同步电动机由于功率高，转矩大也开始得到广泛的应用。3．2控制策略根据使用条件、动力性、排放要求等的不同，不同的混合动力客车经常采用不同的控制策略。串联型和并联型的控制策略又各不相同。以并联型为例，比较常用且相对简单的控制策略有以车速为主要参数的控制策略和以功率为主要参数的控制策略。但这两种控制策略不能保证汽车各部件得到最佳匹配，无法获得整车系统