混合动力汽车的现状及发展(李娜)2

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1、海南大学本科课程论文（设计）混合动力汽车的现状及发展Presentsituationanddevelopmentofhybridelectricvehicle学院：机电工程学院专业年级：10车辆工程姓名：李娜学号：20090507310015指导教师：肖明伟2013年5月20日摘要混合动力汽车是具有低排放、高燃油经济性，并符合目前推广实际的新能源汽车。介绍混合动力汽车的结构、原理及应用；混合动力汽车的主要研究方向、研究方法及面临的主要技术问题；阐述混合动力汽车的发展趋势。关键词：混合动力汽车动力源串联并联混联AbstractHy

2、bridvehicleisakindofnewenergyautomobilewithlowemissionsandhighfuelefficiency,whichconformstothepopularizationofnewenergyautomobile.introducesthehybridvehiclestructure,principleandapplication,mainresearchdirectionsandmethods,themaintechnologyproblems;expoundsthedevelo

3、pmenttrendofhybridvehicle.Keywords:hybridvehicle;Sourceofpower;Parallelconnection;Seriesconnection;Connectedstructure1绪论随着全球汽车工业的迅猛发展，石油资源供应的日趋紧张，世界各国积极寻求代用燃料或者减少燃油的消耗量，大力开发新型节能环保汽车。在太阳能、电能等替代能源真正进入实用阶段之前，混合动力汽车因其低油耗、低排放的优势越来越受到人们的关注。2混合动力电动汽车的结构原理及应用广义上说，混合动力汽车是指拥有至

4、少两种动力源，使用其中一种或多种动力源提供部分或者全部动力的车辆。但是，在目前实际生活中，混合动力汽车多半采用传统的内燃机和电动机作为动力源。根据混合动力驱动的联结方式，混合动力系统主要分为以下三类：2.1串联式串联式混合动力系统(SHEV)。串联式混合动力系统(SHEV)结构的特点，是发动机机械能转换为电能。用发动机直接带动发电机发电，电能直接输送到电池或电动机，电动机驱动汽车，电池作为发动机输出和电动机需求的调节装置，其原理如图1所示。发动机的运行独立于车速和道路情况，适用于市内常见的频繁起步、加速和低速运行工况。发动机在最

5、佳工况点附近稳定运转，避免了怠速和低速工况，从而提高了效率和排放性能。但是，在机械能与电能的转化过程中有能量损失，所以油耗并没有降低。2.2并联式并联式混合动力系统(PHEV)。并联式混合动力系统(PHEV)结构中发动机与电动机并联，可以同时给车轮提供驱动力，其原理如图2所示。电动机还可以用作发电机，以平衡发动机所受的载荷，使其能在最佳工况点附近运行。由于发动机的机械能可直接输出到汽车驱动桥，中间没有能量的转换，所以系统效率较高，燃油消耗也较少。但由于发动机与车辆驱动轮之间有直接的机械连接，发动机不是都在最佳工况点附近运行，其会

6、受到汽车具体行驶工况的影响。并联式驱动系统适合于汽车在城市间公路和高速公路上稳定行驶的工况，其也可以在比较复杂的工况下使用，应用范围较广，但对发动机工作状态的优化和对能量系统的管理也提出了更高的要求。2.3混联式混联式混合动力系统(SP-HEV)。混联式混合动力系统(SP-HEV)的原理如图3所示，其驱动系统是利用发动机与电动机驱动汽车。目前的混联式结构一般以行星齿轮作为动力复合装置的基本构架，将发动机的动力分成两部分：一部分机械能通过机械传动输送给驱动桥；而另一部分通过发电机发电输送给电动机或对电池充电，同时电动机产生的驱动力

7、矩通过动力复合装置传送给驱动桥。在汽车低速行驶时，驱动系统主要以串联方式工作；当汽车高速稳定行驶时，则以并联工作方式为主；在减速或制动时，系统通过电动机发电将能量回收到电池（蓄电池）中。混联式混合动力系统(SP-HEV)，充分发挥了串联式和并联式的优点，能够使发动机、发电机、电动机等部件进行更多的优化匹配，从而在结构上保证了在更复杂的工况下仍能使系统在最优状态下工作，所以更容易达到控制排放和油耗的目的。图1串联式图2并联式图3混联式HEV示意图HEV示意图HEV示意图1发动机2油箱3发电机1发动机2油箱3变速器1发动机2油箱3发

8、电机4电动机5逆变器6电池4电动机5逆变器6电池4离合器5电动机6变速器7逆变器8电池3国内外混合动力汽车的发展状况及对比近几年来，国内外汽车制造厂商开发了许多混合动力汽车的驱动系统。日本丰田、日本本田、美国福特等公司已经开发生产了成熟的混合动力汽车产品，并在各