第5章_1_混合动力电动汽车剖析.ppt

新能源汽车技术 第5章 混合动力电动汽车（一） 5.1 概述 5.2 混合动力电动汽车动力系统设计 5.3 混合动力电动汽车制动能量回收系统 5.1 概述 1. 混合动力电动汽车的分类 （1）按连接方式分类： 串联式混合动力电动汽车（SHEV） 并联式混合动力电动汽车（PHEV） 混联式混合动力电动汽车（PSHEV） （2）按混合程度分类 微混混合动力电动汽车 轻混混合动力电动汽车 强混混合动力电动汽车 全混混合动力电动汽车 5.1.2混合动力电动汽车的组成与原理 2. 串联式混合动力电动汽车 组成： 发动机、发电机和驱动电动机 各部件功用： 发动机仅仅用于发电 发电机发出的电能直接输送到电动机部分 电能向电池充电 电动机产生的电磁力矩驱动汽车行走 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 串联式混合动力电动汽车的特点 优点： （1）发动机能够经常保持在稳定、高效、低污染的运转状态，使有害排放气体控制在最低范围； （2）总体结构上看，比较简单，易于控制，只有电动机的电力驱动系统，其特点更加趋近于纯电动汽车； （3）三大部件总成在电动汽车上布置起来，有较大的自由度。 串联式混合动力电动汽车的特点 缺点： （1）三大部件总成各自的功率较大，外形较大，质量也较大，在中小型电动汽车上布置有一定的困难； （2）另外在发动机—发电机—电动机驱动系统中的热能—电能—机械能的能量转换过程中，能量损失较大。 串联式混合动力驱动系统较适合在大型客车上使用 2. 并联式混合动力电动汽车 组成： 并联式结构是由发动机、电动机/发电机两大部件总成组成 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 （1）驱动力合成式 驱动力合成式并联混合动力电动汽车采用一个小功率的发动机，单独地驱动汽车的前轮。 另外一套电动机驱动系统单独地驱动汽车的后轮，可以在汽车启动、爬坡或加速时增加混合动力电动汽车的驱动力。 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。 并联式驱动系统的动力合成装置 （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 3.混联式混合动力电动汽车 混联式驱动系统是串联式与并联式的综合。发动机发出的功率一部分通过机械传动输送给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电。 发电机发出的电能输送给电动机或蓄电池，电动机产生的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。 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 与纯电动汽车比较： （1）由于有原动机作为辅助动力，蓄电池的数量和质量可减少； （2）汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机的水平； （3）借助原动机的动力，可带动空调、真空助力、转向助力及其它辅助电器，无需消耗蓄电池组有限的电能，从而保证了驾车和乘坐的舒适性。 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 1．驱动电动机及其控制技术 混合动力电动汽车对驱动电动机的要求是能量密度高、体积小、重量轻、效率高。 从发展趋势来看，电驱动系统的研发主要集中在交流感应电动机和永磁同步电动机上，对于高速、匀速行驶工况，采