汽车节能技术与原理 第2版 作者 刘玉梅 第5章 代用燃料汽车.ppt

2.HEV的功率平衡  5.6　太阳能汽车 5.6.1　发展概况5.6.2　太阳能汽车的优势5.6.3　太阳能技术在电动车中的应用特点 5.6.1　发展概况 1)太阳能在汽车上应用一般只涉及汽车的辅助电源系统。2)所有以太阳能作为驱动能源的专利产品中，太阳能所占的能源比例份额太少。 5.6.1　发展概况 图5-64　外形扁平的太阳能汽车 5.6.1　发展概况 图5-65　“多目利”太阳能汽车车身外形 5.6.1　发展概况 图5-66　太阳能汽车和普通乘用车驱动力及行驶阻力随车速变化情况 5.6.1　发展概况 图5-67　太阳能汽车车身外形a)美国密歇根大学2007年参赛的太阳能汽车b)荷兰-NunaⅡ太阳能汽车(2007年澳大利亚太阳能汽车挑战赛冠军)c)日本东海大学即将用于2009年太阳能汽车挑战赛的参赛汽车 1)太阳能在汽车上应用一般只涉及汽车的辅助电源系统。  2)所有以太阳能作为驱动能源的专利产品中，太阳能所占的能源比例份额太少。  5.6.2　太阳能汽车的优势 1)节能。2)能源利用效率高。3)有利于环境保护，污染小。 1)节能。  2)能源利用效率高。  3)有利于环境保护，污染小。  5.6.3　太阳能技术在电动车中的应用特点 1)目前，太阳能汽车的开发大部分集中在赛车部分，实用型太阳能汽车还较少有人开发，而小规模的研制也仅限于小功率利用和辅助利用，且在我国还很少见。2)太阳能汽车开发技术还不成熟，没有系统的理论基础，相应零部件的开发还处于空白阶段。3)应用于太阳能汽车的先进技术，如光电技术，轻质车身技术、控制技术等，仍有待于提高。4)目前开发太阳能汽车的费用仍比较高，很多科研单位的研发费用高达上千万。 1)目前，太阳能汽车的开发大部分集中在赛车部分，实用型太阳能汽车还较少有人开发，而小规模的研制也仅限于小功率利用和辅助利用，且在我国还很少见。  2)太阳能汽车开发技术还不成熟，没有系统的理论基础，相应零部件的开发还处于空白阶段。  3)应用于太阳能汽车的先进技术，如光电技术，轻质车身技术、控制技术等，仍有待于提高。  4)目前开发太阳能汽车的费用仍比较高，很多科研单位的研发费用高达上千万。  3.混合动力汽车需要解决的问题和面临的挑战 (1)混合动力单元技术　混合动力汽车发动机频繁起动、关闭，使驱动系统和附件(如空调和动力转向等)的电能管理变得复杂，因此需要先进的检测和控制系统，现有的以热力发动机为主的混合动力单元在将燃油转化为有用功的同时，需要提高转化效率，同时还要满足严格的排放标准。(2)能量存储技术　能量存储装置(电池)要具有较高的比功率，以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要。(3)汽车集成电力电子模块　电力电子器件必须减小尺寸、减轻质量和降低制造成本。(4)混合动力汽车仿真技术　需要建立更先进的驱动系统数学模型(包括静态和动态的)，这是计算机仿真和分析的基础。 (1)混合动力单元技术　混合动力汽车发动机频繁起动、关闭，使驱动系统和附件(如空调和动力转向等)的电能管理变得复杂，因此需要先进的检测和控制系统，现有的以热力发动机为主的混合动力单元在将燃油转化为有用功的同时，需要提高转化效率，同时还要满足严格的排放标准。  (2)能量存储技术　能量存储装置(电池)要具有较高的比功率，以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要。  (3)汽车集成电力电子模块　电力电子器件必须减小尺寸、减轻质量和降低制造成本。  (4)混合动力汽车仿真技术　需要建立更先进的驱动系统数学模型(包括静态和动态的)，这是计算机仿真和分析的基础。  5.5.2　混合动力汽车的分类 1.串联式混合动力汽车SHEV2.并联式混合动力汽车PHEV3.混联式混合动力汽车PSHEV4.不同形式的混合动力汽车特点比较 1.串联式混合动力汽车SHEV (1)SHEV的结构特点　串联式混合动力系统的最大特点是其主动力源不再与后续的驱动系统(变速装置、后桥至后轮)有直接的机械连接，主动力源的动力通过一台发电机全部转化为电能，任何情况下汽车行驶所需的动力都由电动机提供。(2)SHEV的性能特点　发动机功率是以汽车某一速度下稳定运行工况所需的功率选定的，当汽车运行工况变化，电动机所需的驱动功率与发动机输出功率不一致时，由控制器控制发电机向电池充电(吸收发电机富余的电能)或使电池向电动机放电(协助发电机供电)，电池充电和放电电流的大小由控制器根据电动机驱动功率的变化情况进行控制。 (1)SHEV的结构特点　串联式混合动力系统的最大特点是其主动力源不再与后续的驱动系统(变速装置、后桥至后轮)有直接的机械连接，主动力源的动力通过一台发电机全部转化为电能，任何情况下汽车行驶所需的动力都由电动机提供。 图5-5