电动汽车的构造与原理.ppt

雪铁龙C4柴油混合动力系统的构成示意图 柴油混合动力系统 1-1.6升Hdi柴油发动机(最大输出功率为66kW) 2-柴油机微粒过滤器(DPF) 3-”停车-启动”系统 4-电动机(额定功率为16kW) 5- 6速手自一体变速箱 6-逆变器 7-低压电池 8-动力传输管理单元 9-高压电缆 10-高压镍氢充电电池(288V) “雪铁龙C4混合动力HDi”发动机室 串联式混合动力系统 Series hybrid propulsion system 发动机带动发电机发电，其电能通过电机控制器直接输送到电动机，由电机产生电磁转矩驱动汽车。在发动机和驱动桥之间通过电能实现动力传递，因此更象是电传动汽车。电池通过控制器串接在发电机和电动机之间、其功能相当于电动机和发动机之间的“水库”，起功率平衡作用，即当发电机的功率大于电动机的功率时（如汽车减速滑行、低速行驶或短时停车等工况），控制器控制发电机向电池充电，而当发电机的功率小于电动机的功率时（如汽车起步、加速、高速行驶、爬坡等工况），电池向电动机提供额外的电能。 适用于市内常见的频繁起步、加速和低速运行工况，可以使原动机在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的，从而使复杂工况下系统的性能有所提高。 混合动力系统布置形式 串联型混合动力汽车发动机能保持在最佳工作区域内稳定运行的优越性主要表现在低速、加速等工况，而在汽车中高速行驶时，由于其电传动效率低，抵消了发动机油耗低的优点，因此串联型混合动力汽车更适合在市内，低速运行的工况；在繁华的市区，汽车在起步和低速运行时，还可以关闭发动机，只利用电池输出功率，使汽车达到零排放的要求。 其特点是：动力系有两种动力源——发动机和电动机。当汽车加速、爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动系提供动力；一旦汽车车速达到巡航速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。并联式HEV能设置成用发动机在高速公路行驶模式，加速时由电动机提供额外动力。这种结构形式的混合动力汽车较多，如本田Insight就属于这种结构。 并联式混合动力系统 Parallel hybrid propulsion system 混合动力系统布置形式 并联式混合动力汽车的发动机功率也是以汽车以某一速度稳定行驶时所需的功率选定的，当汽车在低速或变工况行驶时，须通过加速踏板和变速器来调节发动机的功率输出；而在高速行驶时，发动机的输出功率低于汽车行驶时所需的功率时，由控制器控制电动机协助助力驱动。 并联式混合驱动系统适合在中高速稳定工况行驶，而在其他的行驶工况，由于发动机不在最佳的工作区域运行，发动机的油耗和排污指标不如串联。并联式混合动力汽车也可实现零排放控制。在繁华的市区低速运行时，可通过关闭发动机和使离合器分离，也可使汽车以纯电动方式运行。但这样需要功率足够大的电机，所需的电池容量也相对大；在市郊和城间运行时，汽车经常处于中高速平稳运行状态，而且对排放没有苛刻要求，并联式驱动系统可以关闭电机驱动部分，只使用发动机进行驱动。因而，并联式结构适用于市郊和城间工况，在开发市郊和城间交通工具时并联式结构应受到重视。 这种布置形式包含了串联式和并联式的特点，即功率流既可以象串联式流动，又可象并联式流动。它的动力系统包括发动机、发电机和电动机。根据助力装置不同，它又可分为发动机为主和电机为主两种。在发动机为主形式中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源，日产公司（Nissan）Tino属于这种情况。在电机为主形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源。 混联式混合动力系统 Series Parallel hybrid propulsion system 混合动力系统布置形式 混联式驱动系统是串联式和并联式的总和，图1-3是一种典型的混联式混合动力系统（丰田Prius）。发动机的输出功率一部分通过传动系统传输给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电。发动机发出的电能由控制器控制，输送给电机或电池，电机产生的转矩通过动力复合装置传给驱动桥。混联式驱动系统在汽车低速行驶时，主要以串联方式工作，而在高速稳定行驶时，则以并联工作方式为主。混联式驱动系统的结构形式和控制方式充分发挥了并联式和串联式的优点，使电机、发动机、发电机等部件进行更多的优化匹配，从而在结构上保证了在复杂的工况下是系统工作在最优状态，因此更容易实现油耗和排放的控制目标。 与并联式相比，混联式的动力复合形式更复杂，因此对动力复合装置的要求更高。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。丰田公司Prius汽车的驱动系统被公认为是目前最成功的结构之一 复合联接式（CHEV）的布置形式的混合动力汽车结构相对复杂，主要出现在双轴驱动的HEV中。在这种联结形式中，HEV前轴和后轴之