混合动力电动汽车驱动系统设计方案设计.doc

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1、混合动力电动汽车驱动系统方案设计摘要：面对新世纪能源和环保的巨大压力，混合动力电动汽车(HEV)成为当前主流清洁能源汽车。混合动力汽车的动力性、燃油经济性和排放性能与驱动系统结构设计和参数的匹配以及车辆在行驶过程中的协调控制密切相关。文章以某并联混合动力电动大客车为研究对象，进行了混合动力驱动系统配置、混合动力驱动系统部件选型和参数设计、多能源动力总成控制系统及其控制策略方面的研究。关键词：混合动力电动汽车；驱动系统设计；控制策略；DriveSystemDesignforHybridElectricVehicleAbstract:Facingthechalle

2、ngesofoilshortageandairpollution,HybridElectricVehicle(HEV)becomesoneofthemaincleanvehicles.Inthisdissertation,Withaparallelhybridelectrictransitbusasthemainresearchsubject,thehybridpowerdrivesystem(HPDS),themulti-energypowertraincontrolsystem，thepowercontrolstrategymodelingarestudi

3、edandanalyzed.PerformancesofHEV,intermsofdriving,,fuelconsumption,andexhaustemission,stronglydependonthecoordinationofthedrivetrainandtheircontrolstrategy.Keywords:HybridElectricVehicle;DriveSystemDesign;Controlsstrategy引言近几十年来，世界各国汽车工业都面临着能源危机与环境保护两大挑战。为此，各国政府纷纷制定相应对策，力图开发出新一代清洁节能型

4、汽车[1]。以电能作为动力源，无污染、清洁、高效的电动汽车因此逐渐登上历史舞台，发展前景十分诱人。电动汽车(EV)是一种电力驱动的道路交通工具，具有广泛的涵，一般包括蓄电池电动汽车或纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)[2]。由于电池技术的瓶颈，纯电动和燃料电池电动汽车技术发展相对缓慢。目前，混合动力电动汽车由于其高的能量效率和低的排放性能向传统汽车提出了极大挑战，发展势态迅猛，市场化进程很快。我国“十五”国家高新技术研究发展计划(863计划)将电动汽车以重大专项列入，并且将混合动力电动汽车作为现阶段电动汽车发展的重点

5、和方向[3-5]。1混合动力电动汽车的分类和特点1.1混合动力电动汽车的定义混合动力电动汽车是在纯电动汽车开发过程中为有利于市场化而产生的一种新车型。一般是指采用燃机和电动机两种动力，将燃机与储能器件通过先进控制系统相结合，提供车辆行驶所需要的动力。通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车[6]。混合动力汽车按混合方式不同，可分为串联式、并联式和混联式三种；按混合度(电机功率与燃机功率之比)的不同，又可分为微混合、轻度混合和全混合三种。1.2混合动力电动汽车的分类1.2.1串联式混合动力电动汽车串

6、联式混合动力电动汽车由发动机、发电机、电池组、驱动电机和控制器等主要部件组成。发动机仅仅用来发电，所发出的电能通过发电机供给电动机，电动机再将电能转换为机械能驱动车辆行驶。发动机和发电机只是作为车辆的一个辅助动力单元，当发动机的输出功率超过汽车行驶所需要的功率时，发电机将发出的部分富余电能转向为电池充电，以提高汽车的续驶能力。此外，电池也可以单独作为能量源，将自身的电能提供给电动机来驱动车辆行驶，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶[7]。电动机是串联式混合动力汽车唯一的驱动模式，发动机通过发电机所产生的电能和电池输出的电能，共同输出到电动机来驱动汽车行驶。串

7、联式HEV驱动系统的结构如图1.1所示。图1.1串联式HEV驱动系统的结构1.2.2并联式混合动力电动汽车并联式混合动力驱动系统的结构如图1.2所示，与串联式混合动力汽车不同的是，动力电池组通过电动/发电机输出的机械能和发动机输出的机械能进行叠加来驱动汽车，可以组合成不同的驱动模式。并联式混合动力电动汽车主要由发动机、动力电池组、电动/发电机、电机控制器等部件组成，发动机功率和电动/发电机功率分别约为电动汽车所需最大驱动功率的50％-100％(最大)，能量利用率高。图1.2并联式HEV驱动系统的结构1.2.3混联式混合动力电动汽车混联式混合动力汽车也可以称为串

8、一并联混合式混合动力电动汽车，它可以分