混合動力電動汽車

1、混合動力電動汽車(HEV)一、概述第一節(jié)概述混合動力電動汽車(HEV)，是介于內(nèi)燃機汽車和電動汽車之間的一種車型，它是一種內(nèi)燃機汽車向EV“過渡”型的車輛，同時，也是一種“獨立”型車輛。HEV將存在一個較長的歷史時期，并且在21世紀的運載車輛中占有重要的地位。在HEV上采用了發(fā)動機驅動系統(tǒng)，同時還采用了電動機驅動系統(tǒng)。發(fā)動機與電動機共同組成混合動力系統(tǒng)來驅動車輛行駛，使車輛的燃料消耗量和廢氣中所排放的有害氣體大量地降低，目前，要求混合動

2、力轎車(相當于普通轎車和中級轎車)的燃料消耗量在3L／100km左右，廢氣中所排放的有害氣體達到“超低污染”的排放要求，是21世紀初期HEV的努力目標。在HEV上保持了發(fā)動機(主要為內(nèi)燃機)和發(fā)動機的電子控制系統(tǒng)，但對所采用的發(fā)動機的功率一般要比同級別的內(nèi)燃機汽車小，但對燃料消耗量和廢氣排放的污染提出了更高的要求。除了采取了各種現(xiàn)代最新技術使發(fā)動機經(jīng)常處于效率最高狀態(tài)下運轉外，充分發(fā)揮電動機的低速大轉矩的特點，使發(fā)動機避開在起動、加速和

3、爬坡時燃料消耗量增大和廢氣排放增多的不利工況，是HEV的主要特點。HEV的應用還能夠繼續(xù)發(fā)揮現(xiàn)成的燃油(汽油和柴油)的供應系統(tǒng)工程的作用，大量節(jié)約了對燃料供應系統(tǒng)工程的投資。二、HEV的主要技術總成1發(fā)動機HEV可以廣泛地采用四沖程內(nèi)燃機(包括汽油機和柴油機)、二沖程內(nèi)燃機(包括汽油機和柴油機)、轉子發(fā)動機、燃氣輪機和斯特林發(fā)動機等。一般轉子發(fā)動機和燃氣輪機的燃燒效率比較高，排放也比較潔凈，采用不同的發(fā)動機就可以組成不同的HEV。2電動

4、機HEV可以采用直流電動機、交流感應電動機、永磁電動機和開關磁阻電動機等。隨著HEV的發(fā)展，直流電動機已紉B4踩用，多數(shù)采用了感應電動機和永磁電動機，開關磁阻電動機應用也得到重視，還可以采用特種電動機作為HEV的驅動電動機，采用不同的電動機就可以組成不同的HEW。3電池HEV可以采用各種不同的蓄電池、燃料電池、儲能器和超級電容器等作為“電池”，一般電池是作為HEV的輔助能源，只有在HEV用電動機起動發(fā)動機或電動機輔助驅動時才使用。三、H

5、EV發(fā)動機和電動機的組合HEV可分為以下幾種：1串聯(lián)式混合動力汽車SeriesHybridElectricVehicle(SHEV)SHEV是由發(fā)動機、發(fā)電機和驅動電動機三大動力總成組成，發(fā)動機、發(fā)電機和驅動電動機采用“串聯(lián)”的方式組成SHEV的驅動系統(tǒng)。SHEV用發(fā)動機—發(fā)電機組均衡地發(fā)電，電能供應驅動電動機或動力電池組，使SHEV的行駛里程得到延長。實際上SHEV的發(fā)動機—發(fā)電機組只能看作一種電能供應系統(tǒng)，發(fā)動機并不直接參與SHEV

6、的驅動。SHEV的發(fā)動機，可采用四沖程內(nèi)燃機、二沖程內(nèi)燃機、轉子發(fā)動機和燃氣輪機。發(fā)動機發(fā)電機組，發(fā)動機的轉速控制在一定范圍內(nèi)，不受SHEV運行工況的影響，經(jīng)常保持在低燃耗、高效率和低污染的狀態(tài)下運轉。SHEV驅動系統(tǒng)的結構比較簡單，動力電池組、發(fā)動機—發(fā)電機組和驅動電動機在底盤上的布置有較大的自由度，控制系統(tǒng)也比較簡單，因為只有唯一的電動機驅動模式，其和發(fā)電。發(fā)動機和驅動電動機的動力在動力組合器上進行組合，然后通過差速器和半軸帶動車輪

7、行駛。由于發(fā)動機和驅動電動機的動力在動力組合器上進行組合，稱為動力組合器組合式PSHEV。2)驅動輪動力組合式PSHEV。驅動輪動力組合式PSHEV有發(fā)動機、電動／發(fā)電機和驅動電動機三大動力總成，在發(fā)動機的輸出軸上，裝有一個電動／發(fā)電機，電動／發(fā)電機一般只用于快速起動發(fā)動機和發(fā)電。發(fā)動機通過離合器、變速器和驅動橋獨立驅動PSHEV的后驅動輪(前輪)，驅動電動機通過減速器獨立地驅動PSHEV前驅動輪(后輪)。在混合動力驅動模式時發(fā)動機與驅

8、動電動機共同組成4輪驅動模式驅動PHEV的前驅動輪和后驅動輪。由于在發(fā)動機與驅動電動機混合驅動時，發(fā)動機和驅動電動機的動力(牽引力)在驅動輪上組合，因此稱為驅動輪動力組合式PSHEV。PSHEV兼有SHEV和PHEV的優(yōu)點，可以組合成更多種形式的混合驅動的驅動模式，發(fā)動機、電動／發(fā)電機和驅動電動機的功率可以是PSHEV總功率的1／31倍，車輛的整備質量可以降低，而且性能更加完善，經(jīng)濟性更好，在動力性能方面接近和達到內(nèi)燃機汽車的水平，有害

9、氣體的排放更少，達到“超低污染”的標準要求。四、HEV的基本結構模型和驅動模式HEV的基本結構模型和驅動模式見表5—1。HEV的基本結構模型和驅動模式┌─────────┬────────┬─────────────────┐│結構模型│結構模型簡圖│驅動模式│├─────────┼────────┼─────────────────┤│SHEV│F│(1)以動力電池組的電能為主要動力││有發(fā)動機、發(fā)電││源││機、││(2)以發(fā)動機發(fā)