机电液一体化混合动力电动汽车标题.docVIP

机电液一体化技术及应用 ——混合动力电动汽车 混合动力电动汽车 1 概述 2 结构分类 3混联混合动力合成装置—行星齿轮机构工作原理 4混合动力电动汽车的比较 1．概 述 一、广义定义:由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源，其中至少有一种能提供电能的车辆称为混合动力电动汽车HEV (Hybrid Electric Vehicle)。 二、狭义定义:既有内燃机又有电动机驱动的车辆。 三、优点: (1)与纯电动汽车相比：行驶里程延长了2~4倍；能快速添加汽油或柴油。 (2)与传统燃油车相比：内燃机以最有效的模式工作，在相同行驶里程的条件下，燃油消耗和排放少；可以纯电动方式工作，实现零排放。 四、缺点： ◇结构和控制复杂。◇有排放。 2.分类 一、按结构分类 串联混合动力电动汽车SHEV (Series Hybrid Electric Vehicle) 并联混合动力电动汽车PHEV (Parallel Hybrid Electric Vehicle) 混联混合动力电动汽车SPHEV (Series and Parallel Hybrid Electric Vehicle) 二、按主要动力源分类 1.电力主动型HEV(电量消耗型HEV) 电机功率占整个系统功率的百分较大，发动机功率占整个系统功率的百分较小，不足以维持电池组荷电状态SOC。 车辆行驶后的电池组荷电状态SOC低于初始值，需外界能量源给电池组补充充电。 2.发动机主动型HEV(电量维持型HEV) 发动机功率占整个系统功率的百分较大，电机功率占整个系统功率的百分较小，电池组仅提供车辆行驶时的峰值功率。 车辆行驶前后的电池组荷电状态SOC基本维持不变。电池组容量可较小。一般不需外界能量源给电池组补充充电。 ①串联混合动力电动汽车 特点： （1）发动机和发电机组成辅助动力单元APU (Auxiliary Power Unite)一起工作产生所需的电能。发动机和发电机之间的机械连接装置中没有离合器。 （2）发动机输出的机械能首先通过发电机转化为电能，转化后的电能一部分用来给蓄电池充电，另一部分经由电动机和传动装置驱动车轮。 （3）单条驱动线路：只有电动机驱动汽车行驶。发动机仅用于带动发电机发电，与驱动轮无机械连接，不直接驱动车辆。 （4）为发动机辅助型的电动车，可增加电动车的续驶里程。 优点： （1）动力电池组为基本能源，可实现“零污染”状态的行驶。发动机—发电机组所发出的电能向动力电池组充电，用于补充动力电池组的电能，或直接供给驱动电动机，以延长续驶里程。 （2）发动机—发电机组的发动机能够保持在稳定、高效、低污染的状态下运转，将有害气体排放控制在最低范围。还可采用燃气轮机、转子发动机等其它类型的发动机，进一步降低燃料消耗和有害气体排放。 （3）趋近于纯电动车，只有电动机驱动车辆。可采用电动机集中驱动系统或电动轮驱动系统。 （4）总体结构较简单，易于控制，发动机—发电机组和电动机之间没有机械联系，在车上布置有较大的自由度。 ②并联混合动力电动汽车 特点： （1）2条驱动线路：内燃机和电动机都可通过各自的驱动线路驱动车轮。 （2）3种驱动模式：发动机单独驱动，电动机单独驱动，发动机和电动机混合驱动。 （3）为电力辅助型的燃油车，可降低排放和燃油消耗。 （4）当发动机提供的功率大于驱动电动车所需的功率或者再生制动时，电动机工作在发电机状态，将多余的能量充入电池。 优点： （1）只有发动机和电动机两个动力总成，两者的功率可以等于50%~100%车辆驱动功率，比SHEV三个动力总成的功率、质量和体积小很多。 （2）发动机可直接驱动车辆，没有SHEV发动机的机械能—电能—机械能的转换过程，能量转换的综合效率比SHEV高。车辆需要最大输出功率时，电动机可以给发动机提供额外的辅助动力，因此发动机功率可选择较小，燃油经济性比SHEV好. （3）与电动机配套的动力电池组容量较小，使整车质量减小。 （4）电动机(如ISG)可带动发动机起动，调节发动机的输出功率，使发动机基本稳定在高效率、低污染状态下工作。发动机带动电机发电向电池组充电，可延长续驶里程。 缺点： （1）需要配备与内燃机汽车相同的传动系统，总布置基本与内燃机汽车相同，动力性能接近内燃机汽车。发动机工况会受到车辆行驶工况的影响，有害气体排放高于SHEV。 （2）需要装置离合器、变速器、传动轴和驱动桥等总成，还有电动机、动力电池组和动力组合器等装置，因此动力系统结构复杂，布置和控制更困难。 ③混联混合电动汽车 3、混联混合动力合成装置—行星齿轮机构工作原理 1.结构：太阳轮与发电机相连，齿圈与传动装置相连，行星架与发动机相连。