第5章 节 _1_混合动力电动汽车 哈工大电动汽车方面的教程 .ppt

第5章 混合动力电动汽车（一） ;5.1 概述;5.1.2混合动力电动汽车的组成与原理;串联式混合动力电动汽车原理图;串联式混合动力电动汽车动力流程图;2. 并联式混合动力电动汽车;并联式混合动力电动汽车原理图;并联式混合动力电动汽车动力流程图;并联式驱动系统的动力合成装置 ;（2）转矩合成式(双轴式和单轴式) 转矩合成式并联混合动力汽车的发动机通过传动系统直接驱动混合动力电动汽车，并直接（单轴式）或间接（双轴式）带动电动机/发电机转动向蓄电池充电。 蓄电池也可以向电动机/发电机提供电能，此时电动机/发电机转换成电动机，可以用来启动发动机或驱动汽车。 ;（3）转速合成式 转速合成式并联混合动力汽车的发动机和电动机通过离合器和一个“动力组合器”来驱动汽车。 可以利用普通内燃机汽车的大部分传动系统的总成，电动机只需通过“动力组合器”与传动系统连接，结构简单，改制容易，维修方便。;并联式混合动力汽车的驱动方式;新能源汽车技术 第 15 页;3.混联式混合动力电动汽车 ;混联式混合动力电动汽车原理图;混联式混合动力电动汽车动力流程图;5.1.3 混合动力电动汽车的特点 ;与内燃机汽车比较： （1）可使原动机在最佳的工况区域稳定运行，避免或减少了发动机变工况下的不良运行，使得发动机的排污和油耗大为降低； （2）在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式驱动车辆，实现零排放； （3）可通过电动机提供动力，因此可配备功率较小的发动机，并可通过电动机回收汽车减速和制动时的能量，进一步降低了汽车的能量消耗和排污。 ;混合动力电动汽车类型的比较 ;5.1.4 混合动力电动汽车的关键技术 ;2．动力电池及其管理系统 动力电池是混合动力电动汽车的基本组成单元，其性能直接影响到驱动电动机的性能，从而影响整车的燃油经济性和排放。 混合动力电动汽车用的电池工作负荷大，对功率密度要求较高。但体积和容量小，而且电池的SOC工作区间较窄，对循环寿命要求高。;3．整车能量管理控制系统 混合动力电动汽车的整车能量控制系统的主要功能是进行整车功率控制和工作模式切换的控制。 整车能量控制系统如同混合动力电动汽车的大脑，指挥各个子系统的协调工作，以达到效率、排放和动力性的最佳，同时兼顾行驶车辆的平顺性。 ;4．动力传动系统匹配 包括合理的选择和匹配发动机功率、动力电池容量和电动机的功率等，以确定车辆的混合度，组成性能最优的混合驱动系统。 ;5．能量再生制动回收系统 由于制动关系到行车安全性，如何在最大限度回收制动时的车辆动能与保证安全的制动距离和车辆行驶稳定性之间取得平衡，是再生制动系统需要解决的难题之一，再生制动系统与车辆防抱死制动系统的结合可以完美地解决这一难题。 ;6．先进车辆控制技术在混合动力电动汽车上的应用 传统汽车的车辆动力学控制系统与混合动力系统控制以及制动能量回收控制的结合，将是混合动力电动汽车控制技术的下一个研究热点。 传统汽车的驱动控制系统、车辆稳定性控制系统等如何与混合动力电动汽车的能量管理及动力系统控制相结合，将越来越显示其重要性与必要性。;5.2 混合动力电动汽车动力系统设计 ;5.2.1 发动机 ;各种坡度下行驶车速与所需功率的关系曲线 ;5.2.2 电动机 ;1．逆变器/电动机控制策略 ; 电动机的转矩—速度曲线给出了牵引驱动期望的宽调速范围轮廓，它具有三个特征工作区： （1）恒转矩：从零转速到基速 （2）恒功率：基速到最大速度（恒功率区结束时刻的速度） （3）有限转差 ;2．电动机功率设计 在额定转速以下，电动机以恒转矩模式工作，在额定转速以上，以恒功率模式工作。 相应参数选取包括： （1）电动机额定功率 （2）电动机额定转速 （3）电动机最高转速 ; 依据控制策略，电动机起动功率应满足汽车的最大爬坡度和加速时间要求 由最大爬坡度要求得 由原地起步加速时间要求得 ;5.2.3 储能装置;1.蓄电池通用模型;1. 蓄电池的通用模型 ;1. 蓄电池的通用模型 ; ;蓄电池不工作时： ;2．蓄电池功率设计 ;3．蓄电池仿真模型 ;蓄电池总成模型 ;5.2.4 动力分配装置 ; 驱动力： 混联式混合动力系统的行星齿轮机构可以充分满